EP4373376A1 - Floor cleaning apparatus and method for controlling a floor cleaning apparatus - Google Patents

Floor cleaning apparatus and method for controlling a floor cleaning apparatus

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Publication number
EP4373376A1
EP4373376A1 EP21749172.9A EP21749172A EP4373376A1 EP 4373376 A1 EP4373376 A1 EP 4373376A1 EP 21749172 A EP21749172 A EP 21749172A EP 4373376 A1 EP4373376 A1 EP 4373376A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning device
floor cleaning
control unit
unit
floor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21749172.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Fedor VLASOV
Manuel Drust
Heiko HÖNNIGE
Christian Wurm
Felipe GARCIA LOPEZ
Fabian SCHURIG
Gereon HINZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP4373376A1 publication Critical patent/EP4373376A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4061—Steering means; Means for avoiding obstacles; Details related to the place where the driver is accommodated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4002—Installations of electric equipment
    • A47L11/4008—Arrangements of switches, indicators or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L11/4063—Driving means; Transmission means therefor
    • A47L11/4066—Propulsion of the whole machine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Definitions

  • the present invention relates to a self-propelled and self-steering floor cleaning device, comprising at least one functional unit and a control unit for controlling at least one functional unit of the at least one functional unit, wherein the at least one functional unit comprises a chassis for moving on a floor surface, at least one cleaning tool for cleaning the Floor surface and a sensor unit for detecting an environment of the floor cleaning device, in particular during movement, and wherein the control unit determines, depending on at least one signal from the sensor unit, that an obstacle is arranged on or at the floor surface.
  • the present invention relates to a method for controlling a self-propelled and self-steering floor cleaning device, in particular of the type mentioned above.
  • the at least one cleaning tool includes, for example, a roller brush or a disk brush to remove dirt from the floor surface.
  • the floor surface can preferably be treated with a cleaning liquid, in particular water.
  • a cleaning chemical can be added to increase cleaning performance.
  • the mixture of dirt and cleaning liquid can, for example, be picked up from the floor surface by means of a cleaning tool and transferred to a dirt liquid container.
  • the sensor unit can include or form a navigation unit, or vice versa.
  • the floor cleaning device has to decide, for example, which travel path to take. Obstacles can be placed on the floor surface or on the floor surface, the latter case being, for example, boundaries of the floor surface.
  • the object of the present invention is to provide a generic floor cleaning device that has a higher level of operational reliability.
  • this object is achieved according to the invention in that the control unit classifies the obstacles with regard to persons and objects and that the control unit controls at least one functional unit depending on the classification of a detected obstacle.
  • the control unit of the floor cleaning device is designed and set up to classify the obstacles as a person or as a different type of obstacle, namely as an object.
  • the classification can be carried out within the scope of the information that can be detected by means of the sensor unit, so that obstacles are classified as people in particular if they are at least with a certain probability people.
  • At least one functional unit is controlled depending on the classification. This allows the floor cleaning device to adapt its situational behavior to the type of obstacle.
  • the functional safety requirements can preferably be set higher if the obstacle is a person instead of another type of obstacle such as an object. Provision can be made for obstacles to be classified into more than just persons and objects.
  • the safety distance is preferably predetermined and can be a minimum distance.
  • control unit controls the chassis to reduce a travel speed of the floor cleaning device or to stop the floor cleaning device when a person is detected.
  • control unit controls the chassis to stop for a specified period if a person is detected.
  • this can be understood to mean that the chassis is not activated for the specified duration.
  • control unit controls the chassis to increase a travel speed when a person is detected, in order to be able to maintain a preferably predetermined safety distance from the person as quickly as possible.
  • control unit controls the running gear, when an object is detected, with a view to cleaning the floor surface close to the object, to move up to the object.
  • the floor cleaning device can do this advantageously be moved at least to within a maximum distance from the object in order to carry out cleaning of the floor surface close to the object, for example close to the edge.
  • the at least one cleaning tool is preferably activated in this embodiment.
  • the at least one functional unit comprises an indication unit with at least one optical and/or acoustic actuator.
  • a flashing light and/or lighting is provided as an optical actuator and/or a loudspeaker as an acoustic actuator.
  • the optical actuator can be a display unit of the floor cleaning device, which is arranged on an operating unit, for example.
  • control unit preferably controls the notification unit to provide at least one notification, which can be acoustic and/or visual, for example.
  • the notice can be indicative of the fact that a person has been recognized.
  • control unit activates at least one cleaning tool to reduce the power when a person is detected. This makes it possible, for example, to reduce the noise emitted by the floor cleaning device when people are present for their well-being.
  • the control unit can switch off the cleaning tool or temporarily deactivate its operation, particularly when the chassis is at a standstill.
  • control unit determines, depending on at least one signal from the sensor unit, whether the obstacle is static relative to the floor surface or is moving, and if the control unit determines the at least controls a functional unit depending on whether the obstacle is static or moving.
  • the floor cleaning device determines that the obstacle is moving away from the travel path, so that there is no need to reduce the travel speed.
  • Activation of at least one functional unit with an existing classification for example to maintain a safety distance, change the distance, change the travel speed, change the performance of a cleaning tool and/or activation of the notification unit as explained above, can depend, for example, on whether the obstacle is moving emotional. For example, such an actuation takes place when the person is moving, but not when the person is static. Alternatively or additionally, this can apply to objects.
  • a threshold value for movement can preferably be defined for a determination of a movement, with a movement below a threshold value not being understood as “movement” in the above sense, but rather only a movement above the threshold value.
  • the control unit determines, depending on at least one signal from the sensor unit, whether the obstacle is static or moving relative to the floor surface, and that the control unit activates the at least one functional unit depending on this whether the obstacle is static or moving.
  • the classification of obstacles with regard to people and objects is only optional and not mandatory in this invention, but is nevertheless preferred.
  • the floor cleaning device includes an operating unit, via which an operator can configure the type of activation of the at least one functional unit depending on the classification of the obstacle and/or a movement of the obstacle. For example, the operator can specify how the floor cleaning device behaves in the case of known people or objects and/or in the case of moving obstacles.
  • the operating unit can in particular be a functional unit of the floor cleaning device.
  • the operating unit can be arranged on the floor cleaning device.
  • a spatially remote control unit is provided, which can be in communication with the floor cleaning device via a wireless and/or wired communication interface.
  • control unit controls the chassis to reduce the travel speed of the floor cleaning device when there is a distance from an obstacle that is within a maximum distance.
  • the speed is reduced in the case of obstacles that have not yet been classified, before a decision is made on the further situational behavior of the floor cleaning device, for example in one of the ways explained above.
  • the floor cleaning device can have a navigation unit.
  • the sensor unit includes or forms the navigation unit or vice versa.
  • the control unit controlling the sensor unit to increase spatial resolution of the surroundings when there is a distance from an obstacle that is within a maximum distance.
  • the resolution is increased to allow for localization and/or navigation of the floor cleaning device.
  • it can be provided, for example, that in the absence of an obstacle, for example outside the maximum distance, a less high resolution of the environment is sufficient to be able to reliably carry out cleaning tasks, localization and/or navigation.
  • the floor cleaning device can preferably be moved very precisely and close to the obstacle with regard to cleaning close to the object.
  • the sensor unit can be used to achieve different spatial resolutions of the area surrounding the floor cleaning device, with the control unit activating the sensor unit when there is a distance from an obstacle that is within a maximum distance increase spatial resolution of the environment.
  • this constitutes an independent invention.
  • the classification of obstacles with regard to persons and objects is only optional and not mandatory in this invention, but is nevertheless preferred.
  • the spatial resolution is increased only temporarily, so that the spatial resolution is reduced again depending on a predetermined criterion.
  • the resolution is only increased until the distance between the floor cleaning device and the obstacle exceeds the maximum distance and/or after a specified period of time has elapsed.
  • predetermined can in particular also mean “predeterminable”.
  • the floor cleaning device comprises a storage unit in which at least one travel path to be traversed by the floor cleaning device, in particular a cleaning path, is stored.
  • the cleaning path can be predefined by an operator, trained (taught) by an operator, or created by the floor cleaning device itself.
  • the control unit uses at least one signal from the sensor unit to determine that the floor cleaning device is unable to follow the travel path due to an obstacle, with the control unit controlling at least one functional unit in this case to carry out an alternative behavior. This allows the floor cleaning device to adapt its situational behavior in particular to a situation in which a previously unknown obstacle is blocking the travel path and thereby restricting the floor cleaning device in its freedom of movement.
  • the floor cleaning device can in particular try to free itself from the situation via the at least one alternative behavior.
  • a plurality of alternative behaviors can preferably be provided, with the most suitable behavior being able to be selected depending on the situation in which the floor cleaning device is located and/or depending on which protective field of the sensor unit was violated.
  • a "sequence" of alternative behavior can be provided, with a weighting of the alternative behavior with regard to the fastest possible and/or most promising freeing of the floor cleaning device from its situation being conceivable.
  • the alternative behavior includes performing an evasive movement.
  • the floor cleaning device controls, for example, a position on the travel path that is upstream or downstream of the current position on the travel path. For example, the floor cleaning device moves back to a point on the travel path that it has already passed. Starting from there, the floor cleaning device can preferably attempt to adapt the travel path while avoiding the obstacle in such a way that it is possible to continue on the travel path. Alternatively, provision can be made for navigating from the position bypassing the obstacle to a downstream position on the travel path and continuing the movement on this.
  • the evasive movement is preferably dependent on the position at which an obstacle is located relative to the floor cleaning device.
  • the evasive movement includes a movement away from the obstacle, wherein the movement can take place backwards away, forwards away and/or sideways away from the obstacle.
  • a movement backwards along the route that the floor cleaning device has come from can be weighted more heavily since it is already known.
  • the evasive movement can alternatively or additionally include turning away from the obstacle on the spot.
  • the alternative behavior can include, for example, providing an indication via an indication unit, which can be a functional unit of the floor cleaning appliance, with at least one optical and/or acoustic actuator.
  • an indication unit which can be a functional unit of the floor cleaning appliance, with at least one optical and/or acoustic actuator.
  • the notice indicates that the floor cleaning device cannot follow the traversing path.
  • the notice is directed in particular to at least one person in the area.
  • the alternative behavior can include, for example, increasing a spatial resolution of the environment that can be achieved by means of the sensor unit, different spatial resolutions of the environment of the floor cleaning appliance being able to be achieved via the sensor unit.
  • increasing a spatial resolution of the environment that can be achieved by means of the sensor unit
  • different spatial resolutions of the environment of the floor cleaning appliance being able to be achieved via the sensor unit.
  • the floor cleaning device On the basis of the increased resolution, there is advantageously the possibility for the floor cleaning device to be able to determine its position more precisely.
  • the floor cleaning device preferably comprises a communication unit, which can be a functional unit.
  • a message can be made available via the communication unit to a recipient located spatially remote from the floor cleaning device if the floor cleaning device is not able to follow the travel path and/or if the floor cleaning device is unable to free itself from its position by means of evasive movements.
  • the recipient can be a natural person and/or an automated recipient, for example a data processing unit.
  • the data processing unit can be configured centrally or spatially distributed, for example as a cloud service.
  • the status of the floor cleaning device is stored in the data processing unit.
  • Countermeasures can, for example, be automated and/or taken by the operator in order to free the floor cleaning device.
  • the floor cleaning device advantageously includes a communication unit, which can be a functional unit.
  • An operator who is spatially remote from the floor cleaning device can preferably establish a communication link with the floor cleaning device via the communication unit. For example, the operator checks the surroundings of the floor cleaning device and/or frees the floor cleaning device from its position under active control.
  • the floor cleaning device can be a scrubbing machine.
  • the present invention also relates to a method.
  • the object is to provide a method for controlling a self-propelled and self-steering floor cleaning device with which increased operational safety can be guaranteed.
  • the method according to the invention in particular for controlling a floor cleaning device of the type described above, comprises:
  • FIG. 1 a perspective representation of a floor cleaning device according to the invention in a preferred embodiment
  • FIG. 2 the floor cleaning device from FIG. 1 in a schematic representation with various types of obstacles, an operator and a data processing unit.
  • FIG. 1 shows an advantageous embodiment of a floor-cleaning device according to the invention, denoted overall by reference numeral 10 .
  • the floor cleaning device 10 is designed to be self-propelled and self-steering and forms in particular a cleaning robot with which an autonomous cleaning of a floor surface 12 can be carried out.
  • the floor cleaning device 10 comprises a housing 14 with a plurality of functional units 16 arranged thereon and a control unit 18 for controlling at least one of the functional units 16.
  • the control unit 18 can comprise at least one computer or be formed as such. At least one microprocessor with software that can run or is stored on it can be provided. The control unit 18 can include various safety circuits.
  • a chassis 20 for moving on the floor surface 12 is provided as a functional unit 16 on the underside of the housing 14 .
  • a further functional unit 16 is a cleaning tool 22.
  • a floor cleaning head 24 with brush rollers (not shown in the drawing), a squeegee 26 and a side brush 28 are provided as cleaning tools 22.
  • the floor cleaning device 10 comprises on the housing 14 a reservoir 30 for a cleaning liquid for wetting the floor surface 12, in particular water.
  • a cleaning liquid for wetting the floor surface 12, in particular water.
  • dirt can be detached from the bottom surface 12 and, via the squeegee 26, under the action of a suction unit, not shown in the drawing, can be transferred into a dirty fluid container 32.
  • the floor cleaning device 10 is accordingly in the present case a scrubbing machine, although the invention is not limited to this.
  • a sensor unit 34 which is operatively connected to the control unit 18 is provided as a further functional unit 16 .
  • the sensor unit 34 makes it possible to detect an environment of the floor cleaning device 10 in particular during its movement and especially during the cleaning movement.
  • the sensor unit 34 comprises a plurality of sensor elements, with each of which a section of the environment can be detected.
  • lidar sensors 36, stereo cameras 38 and ultrasonic sensors 40 are provided as sensor elements. Signals from the sensor unit 34 can be made available to the control unit 18, which evaluates the signals for the purpose of localization and/or navigation.
  • An information unit 42 is provided as a further functional unit 16 .
  • the notification unit 42 comprises an optical actuator 44, designed as a flashing light 46, and an acoustic actuator 48, designed as a loudspeaker 50.
  • a display unit of the floor cleaning device 10, for example on the operating unit, can also be an optical actuator.
  • the floor cleaning device 10 comprises an operating unit 52 for an operator, a memory unit 54 and a communication unit 56.
  • At least the chassis 20 and the cleaning tools 22 can be controlled by the control unit 18, depending on evaluations of signals from the sensor unit 34, as explained below.
  • a plurality of cleaning paths 58 are preferably stored in the storage unit 54 , which include travel paths for the floor cleaning device 10 over the floor surface 12 .
  • a map 60 of the surroundings is advantageously stored in the memory unit 54 .
  • the surroundings of the floor cleaning device 10 can be detected by means of the sensor unit 34 .
  • the sensor unit 34 there is the possibility of detecting obstacles 62 on the floor surface 12 or on the floor surface 12 (for example limita- tion).
  • Exemplary obstacles 62 are shown in FIG.
  • the control unit 18 is designed and set up to classify the obstacles 62 at least with regard to people 64 and objects 66 .
  • at least one functional unit 16, in particular the chassis 20 and/or at least one cleaning tool 22, can be controlled by the control unit 18.
  • the floor cleaning device 10 has a high level of operational safety, in which, in particular, the situational behavior when people 64 are present can be adapted in such a way that impairments to people 64 are avoided.
  • the chassis 20 is controlled in such a way that a predetermined safety distance from the person 64 is maintained when a person 64 is detected.
  • An existing distance that is less than the safety distance, for example, can in particular be increased.
  • a travel speed of the floor cleaning device 10 can be reduced or the floor cleaning device 10 can be stopped altogether.
  • the floor cleaning device 10 stops for a predetermined period of time, with the chassis 20 being deactivated in particular for this purpose.
  • an optical and/or acoustic indication is provided in order to make the person 64 aware of the floor cleaning device 10 .
  • the information can be indicative, for example, that the person 64 has been recognized.
  • the chassis 20 is controlled in such a way that the floor cleaning device 10 reaches the object 66 is moved, at least up to within a maximum distance from the object 66.
  • the purpose of this is to be able to carry out cleaning of the floor surface 12 close to the object, for example close to the edge, with a view to achieving a good cleaning result.
  • control unit 18 determines, depending on the signal from the sensor unit 34, whether the obstacle 62 is static, regardless of the classification. For example, the control unit 18 controls at least one functional unit 16 depending on whether the obstacle 62 is static or moving.
  • a static person 64 is not treated differently than a static object 66.
  • the floor cleaning device 10 can, for example, change the travel speed, maintain a safety distance, change a distance, adjust the power of a Cleaning tool and / or the output of the Hin point only when moving obstacles 62 make, whereas this is omitted with static obstacles 62. This can apply to people 64 and/or to objects 66 .
  • An operator can use the operating unit 52 to configure the type of activation of at least one functional unit 16 depending on the classification of the obstacle 62 and/or the movement of the obstacle 62 .
  • the operator can interact with the floor cleaning device 10 via the operating unit 52 .
  • Figure 2 shows an operator 68 located at a distance from floor cleaning device 10.
  • operator 68 can configure the behavior of floor cleaning device 10 via a remote control unit 70, which can establish a wireless and/or wired communication link with communication unit 56 .
  • Input from the operator 68 can be transmitted to the floor cleaning device 10 and processed by it.
  • Different resolutions of the surroundings can preferably be achieved via the sensor unit 34 .
  • the environment can be detected under different "sharp". It can be provided that when there is a distance from an obstacle 62, in particular an object 66, which is within a maximum distance, the sensor unit 34 is actuated to increase the spatial resolution of the environment.
  • the spatial resolution is increased only temporarily, for example until the distance from the obstacle 62 exceeds a maximum distance and/or until a predetermined period of time has elapsed.
  • Cleaning paths 58 can be driven autonomously by the floor cleaning device 10 .
  • the situation can arise in which the cleaning path 58 is blocked, for example due to an unexpected obstacle 62, so that the control unit 18 uses a signal from the sensor unit 34 to determine that that the floor cleaning device 10 cannot follow the cleaning path 58.
  • alternative behaviors are advantageously provided, which can be carried out alternatively or cumulatively by the floor cleaning device 10 .
  • the floor cleaning device 10 can return to a position upstream on the cleaning path 58 and attempt to follow the cleaning path 58 from there, bypassing the obstacle 62.
  • the floor cleaning device 10 moves to a position downstream of the current position on the cleaning path 58, for example bypassing the obstacle 62.
  • an indication can be provided via the actuators 44 and/or 48 in order to draw the attention of people 64 to the floor cleaning device 10 in particular.
  • a spatial resolution of the environment can be increased, for example, via the sensor unit 34 .
  • the floor cleaning device 10 can be enabled here, for example, to navigate more precisely and to follow the cleaning path 58 .
  • a message is transmitted to a spatially remote recipient 72 via the communication unit 56 .
  • the recipient 72 is, for example, the natural operator 68 and/or an automated recipient in the form of a data processing unit 74, which, as shown in FIG. 2, can be designed to be cloud-based, for example.
  • the notification can include, for example, the information that the floor cleaning device 10 is not able to follow the cleaning path 58 and/or to free itself from its position by means of evasive movements.
  • Status information about the content of the message can be stored in the data processing unit 74 .
  • the operator 68 can, for example, communicate with the floor cleaning device 10 via the operating unit 70 .
  • the environment can be checked by the operator 68 using the sensor unit 34 . Provision can be made for the floor cleaning device 10 to be released from its position under the control of the operator 68 .
  • control unit 72 receiver 74 data processing unit

Landscapes

  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Electric Suction Cleaners (AREA)

Abstract

The invention relates to a self-propelled and self-steering floor cleaning apparatus comprising at least one functional unit (16) and a control unit (18) for controlling at least one functional unit (16), wherein the at least one functional unit (16) comprises a running gear (20) for travelling on a floor surface (12), at least one cleaning tool (22) for cleaning the floor surface (12), and a sensor unit (34) for detecting the surroundings of the floor cleaning apparatus (10), in particular during movement, and wherein the control unit (18) determines, depending on at least one signal of the sensor unit (34), that an obstacle (62) is located on or at the floor surface (12). In order to provide a floor cleaning apparatus of the type in question which has a higher operational reliability, according to the invention: the control unit (18) classifies the obstacles (62) with respect to persons (64) and objects (66); and the control unit (18) controls at least one functional unit (16) depending on the classification of a detected obstacle (62). The invention also relates to a method for controlling a self-driving and self-steering floor cleaning apparatus.

Description

BODEN REINIGUNGSGERAT UND VERFAHREN ZUM STEUERN EINES BODENREINIGUNGSGERÄTES FLOOR CLEANING DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING A FLOOR CLEANING DEVICE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbstfahrendes und selbstlenkendes Bo denreinigungsgerät, umfassend mindestens eine Funktionseinheit und eine Steuereinheit zum Ansteuern mindestens einer Funktionseinheit der mindes tens einen Funktionseinheit, wobei die mindestens eine Funktionseinheit ein Fahrwerk zum Verfahren auf einer Bodenfläche umfasst, mindestens ein Reini gungswerkzeug zum Abreinigen der Bodenfläche und eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Umgebung des Bodenreinigungsgerätes, insbesondere während der Bewegung, und wobei die Steuereinheit feststellt, abhängig von mindes tens einem Signal der Sensoreinheit, dass ein Hindernis auf oder an der Bo denfläche angeordnet ist. The present invention relates to a self-propelled and self-steering floor cleaning device, comprising at least one functional unit and a control unit for controlling at least one functional unit of the at least one functional unit, wherein the at least one functional unit comprises a chassis for moving on a floor surface, at least one cleaning tool for cleaning the Floor surface and a sensor unit for detecting an environment of the floor cleaning device, in particular during movement, and wherein the control unit determines, depending on at least one signal from the sensor unit, that an obstacle is arranged on or at the floor surface.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenreinigungsgerätes, insbesondere der vorstehend genannten Art. In addition, the present invention relates to a method for controlling a self-propelled and self-steering floor cleaning device, in particular of the type mentioned above.
Mit einem Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art kann eine auto nome Reinigung der Bodenfläche durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ver fährt das Bodenreinigungsgerät über die Bodenfläche. Das mindestens eine Reinigungswerkzeug umfasst beispielsweise eine Kehrwalze oder eine Teller bürste, um Schmutz von der Bodenfläche abzulösen. Zur Steigerung der Reini gungsleistung kann die Bodenfläche vorzugsweise mit einer Reinigungsflüssig keit, insbesondere Wasser, beaufschlagt werden. Zur Steigerung der Reini gungsleistung kann eine Reinigungschemikalie zugesetzt sein. Das Gemisch aus Schmutz und Reinigungsflüssigkeit kann beispielsweise mittels eines Reini gungswerkzeugs von der Bodenfläche aufgenommen und in einen Schmutz flüssigkeitsbehälter überführt werden. Bei autonomen Bodenreinigungsgeräten ist es bekannt, die Umgebung für Lo- kalisations- und/oder Navigationszwecke mittels der Sensoreinheit zu erfas sen. Dementsprechend kann die Sensoreinheit eine Navigationseinheit umfas sen oder ausbilden, oder umgekehrt. With a floor cleaning device of the type mentioned, an auto nome cleaning of the floor surface can be carried out. For this purpose, the floor cleaning device moves over the floor surface. The at least one cleaning tool includes, for example, a roller brush or a disk brush to remove dirt from the floor surface. To increase the cleaning performance, the floor surface can preferably be treated with a cleaning liquid, in particular water. A cleaning chemical can be added to increase cleaning performance. The mixture of dirt and cleaning liquid can, for example, be picked up from the floor surface by means of a cleaning tool and transferred to a dirt liquid container. In the case of autonomous floor cleaning devices, it is known to use the sensor unit to capture the environment for localization and/or navigation purposes. Accordingly, the sensor unit can include or form a navigation unit, or vice versa.
Abhängig vom Vorhandensein von Hindernissen ist vom Bodenreinigungsgerät beispielsweise zu entscheiden, welchen Verfahrpfad es einschlägt. Hindernisse können auf der Bodenfläche platziert sein oder an der Bodenfläche, wobei es sich in letzterem Fall beispielsweise um Begrenzungen der Bodenfläche han deln kann. Depending on the presence of obstacles, the floor cleaning device has to decide, for example, which travel path to take. Obstacles can be placed on the floor surface or on the floor surface, the latter case being, for example, boundaries of the floor surface.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Bodenreini gungsgerät bereitzustellen, das eine höhere Betriebssicherheit aufweist. The object of the present invention is to provide a generic floor cleaning device that has a higher level of operational reliability.
Diese Aufgabe wird bei einem Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuereinheit die Hindernisse hinsichtlich Personen und Gegenständen klassifiziert und dass die Steuerein heit mindestens eine Funktionseinheit abhängig von der Klassifikation eines erkannten Hindernisses ansteuert. In a floor cleaning device of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that the control unit classifies the obstacles with regard to persons and objects and that the control unit controls at least one functional unit depending on the classification of a detected obstacle.
Die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes ist dazu ausgebildet und eingerichtet, die Hindernisse als Person oder als andersartiges Hindernis, nämlich als Gegenstand, zu klassifizieren. Es versteht sich, dass die Klassifikation im Rahmen der mittels der Sensoreinheit erfassbaren Informati onen durchgeführt werden kann, so dass Hindernisse insbesondere dann als Personen klassifiziert werden, wenn sie zumindest mit gewisser Wahrschein lichkeit Personen sind. Mindestens eine Funktionseinheit wird abhängig von der Klassifikation angesteuert. Dies erlaubt es dem Bodenreinigungsgerät, sein situatives Verhalten an die Art des Hindernisses anzupassen. Vorzugsweise können insbesondere die Anforderungen an die funktionelle Sicherheit höher angesetzt werden, wenn es sich bei dem Hindernis um eine Person statt um ein andersartiges Hindernis wie einen Gegenstand handelt. Vorgesehen sein kann, dass Hindernisse in mehr als nur Personen und Gegen stände klassifiziert werden. The control unit of the floor cleaning device according to the invention is designed and set up to classify the obstacles as a person or as a different type of obstacle, namely as an object. It goes without saying that the classification can be carried out within the scope of the information that can be detected by means of the sensor unit, so that obstacles are classified as people in particular if they are at least with a certain probability people. At least one functional unit is controlled depending on the classification. This allows the floor cleaning device to adapt its situational behavior to the type of obstacle. In particular, the functional safety requirements can preferably be set higher if the obstacle is a person instead of another type of obstacle such as an object. Provision can be made for obstacles to be classified into more than just persons and objects.
Günstig ist es, wenn die Steuereinheit das Fahrwerk ansteuert, bei erkannter Person einen Sicherheitsabstand zur Person einzuhalten. Der Sicherheitsab stand ist vorzugsweise vorgegeben und kann ein Mindestabstand sein. It is favorable when the control unit controls the chassis to maintain a safe distance from the person when a person is detected. The safety distance is preferably predetermined and can be a minimum distance.
Vorgesehen sein kann, den bestehenden Abstand des Bodenreinigungsgerätes von der Person zu erhöhen. Provision can be made to increase the existing distance between the floor cleaning device and the person.
Vorteilhafterweise steuert die Steuereinheit das Fahrwerk an, bei erkannter Person eine Verfahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes zu reduzieren oder das Bodenreinigungsgerät anzuhalten. Advantageously, the control unit controls the chassis to reduce a travel speed of the floor cleaning device or to stop the floor cleaning device when a person is detected.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit das Fahrwerk an steuert, bei erkannter Person für eine vorgegebene Dauer anzuhalten. Hierun ter kann insbesondere verstanden werden, dass das Fahrwerk für die vorgege bene Dauer nicht aktiviert ist. For example, it can be provided that the control unit controls the chassis to stop for a specified period if a person is detected. In particular, this can be understood to mean that the chassis is not activated for the specified duration.
Vorgesehen sein kann beispielsweise, dass die Steuereinheit das Fahrwerk an steuert, bei erkannter Person eine Verfahrgeschwindigkeit zu erhöhen, um ei nen vorzugsweise vorgegebenen Sicherheitsabstand zur Person so rasch wie möglich einhalten zu können. It can be provided, for example, that the control unit controls the chassis to increase a travel speed when a person is detected, in order to be able to maintain a preferably predetermined safety distance from the person as quickly as possible.
Während es bei Personen vorteilhaft sein kann, einen Sicherheitsabstand ein zuhalten, kann es bei Hindernissen in Gestalt von Gegenständen vorteilhaft sein, möglichst nah an das Hindernis heranzufahren, um die Bodenfläche am Hindernis zu reinigen. While it can be advantageous for people to keep a safe distance, it can be advantageous for obstacles in the form of objects to drive as close as possible to the obstacle in order to clean the floor surface at the obstacle.
Günstig ist es, wenn die Steuereinheit das Fahrwerk ansteuert, bei erkanntem Gegenstand im Hinblick auf eine gegenstandsnahe Reinigung der Bodenfläche bis an den Gegenstand zu verfahren. Hierbei kann das Bodenreinigungsgerät vorteilhafterweise zumindest bis innerhalb eines Maximalabstandes vom Ge genstand verfahren werden, um eine gegenstandsnahe, beispielsweise eine randnahe Reinigung der Bodenfläche auszuführen. Es versteht sich, dass das mindestens eine Reinigungswerkzeug bei dieser Ausführungsform vorzugs weise aktiviert ist. It is favorable if the control unit controls the running gear, when an object is detected, with a view to cleaning the floor surface close to the object, to move up to the object. The floor cleaning device can do this advantageously be moved at least to within a maximum distance from the object in order to carry out cleaning of the floor surface close to the object, for example close to the edge. It goes without saying that the at least one cleaning tool is preferably activated in this embodiment.
Die mindestens eine Funktionseinheit umfasst bei einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung eine Hinweiseinheit mit mindestens einem optischen und/oder akustischen Aktor. Beispielsweise ist ein Blinklicht und/oder eine Be leuchtung als optischer Aktor vorgesehen und/oder ein Lautsprecher als akus tischer Aktor. Der optische Aktor kann eine Anzeigeeinheit des Bodenreini gungsgerätes sein, die zum Beispiel an einer Bedieneinheit angeordnet ist. In a preferred embodiment of the invention, the at least one functional unit comprises an indication unit with at least one optical and/or acoustic actuator. For example, a flashing light and/or lighting is provided as an optical actuator and/or a loudspeaker as an acoustic actuator. The optical actuator can be a display unit of the floor cleaning device, which is arranged on an operating unit, for example.
Die Steuereinheit steuert die Hinweiseinheit bei erkannter Person vorzugs weise an, mindestens einen Hinweis bereitzustellen, der zum Beispiel akus tisch und/oder optisch sein kann. Der Hinweis kann insbesondere indikativ da für sein, dass eine Person erkannt wurde. When a person is recognized, the control unit preferably controls the notification unit to provide at least one notification, which can be acoustic and/or visual, for example. In particular, the notice can be indicative of the fact that a person has been recognized.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der mindestens eine Hinweis von der Person zumindest innerhalb eines Maximalabstandes vom Bodenreinigungsge rät zweifelsfrei wahrgenommen werden kann. Provision is advantageously made for the at least one indication to be unequivocally perceived by the person at least within a maximum distance from the floor cleaning device.
Günstig kann es sein, wenn die Steuereinheit bei erkannter Person mindestens ein Reinigungswerkzeug zur Verringerung der Leistung ansteuert. Dies erlaubt es zum Beispiel, die Geräuschemission des Bodenreinigungsgerätes bei Anwe senheit von Personen zu deren Wohlbefinden zu verringern. It can be favorable if the control unit activates at least one cleaning tool to reduce the power when a person is detected. This makes it possible, for example, to reduce the noise emitted by the floor cleaning device when people are present for their well-being.
Die Steuereinheit kann, insbesondere beim Stillstand des Fahrwerks, das Rei nigungswerkzeug abschalten oder dessen Betrieb vorübergehend deaktivieren. The control unit can switch off the cleaning tool or temporarily deactivate its operation, particularly when the chassis is at a standstill.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Steuereinheit abhängig vom mindestens ei nen Signal der Sensoreinheit ermittelt, ob das Hindernis relativ zur Bodenflä che statisch ist oder sich bewegt, und wenn die Steuereinheit die mindestens eine Funktionseinheit abhängig davon ansteuert, ob das Hindernis statisch ist oder sich bewegt. Dadurch kann ein besonders vielseitiges situatives Verhalten des Bodenreinigungsgerätes erzielt werden. Beispielsweise stellt das Bodenrei nigungsgerät fest, dass sich das Hindernis weg vom Verfahrpfad bewegt, so dass gegebenenfalls eine Verringerung der Verfahrgeschwindigkeit entfallen kann. It can be advantageous if the control unit determines, depending on at least one signal from the sensor unit, whether the obstacle is static relative to the floor surface or is moving, and if the control unit determines the at least controls a functional unit depending on whether the obstacle is static or moving. As a result, a particularly versatile situational behavior of the floor cleaning device can be achieved. For example, the floor cleaning device determines that the obstacle is moving away from the travel path, so that there is no need to reduce the travel speed.
Eine Ansteuerung mindestens einer Funktionseinheit bei bestehender Klassifi kation, zum Beispiel zur Einhaltung eines Sicherheitsabstandes, Änderung des Abstandes, Änderung der Verfahrgeschwindigkeit, Änderung der Leistung eines Reinigungswerkzeugs und/oder Ansteuerung der Hinweiseinheit wie vorste hend erläutert kann beispielsweise abhängig davon sein, ob sich das Hindernis bewegt. Beispielsweise erfolgt eine derartige Ansteuerung bei sich bewegender Person, nicht jedoch bei statischer Person. Alternativ oder ergänzend kann dies für Gegenstände gelten. Activation of at least one functional unit with an existing classification, for example to maintain a safety distance, change the distance, change the travel speed, change the performance of a cleaning tool and/or activation of the notification unit as explained above, can depend, for example, on whether the obstacle is moving emotional. For example, such an actuation takes place when the person is moving, but not when the person is static. Alternatively or additionally, this can apply to objects.
Für eine Feststellung einer Bewegung kann vorzugsweise ein Schwellenwert für Bewegung definiert sein, wobei eine Bewegung unterhalb eines Schwellen wertes nicht als "Bewegung" im obigen Sinne aufgefasst wird, sondern erst eine Bewegung oberhalb des Schwellwertes. A threshold value for movement can preferably be defined for a determination of a movement, with a movement below a threshold value not being understood as “movement” in the above sense, but rather only a movement above the threshold value.
Optional kann bei einem Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art vorgesehen sein, dass die Steuereinheit abhängig vom mindestens einen Sig nal der Sensoreinheit ermittelt, ob das Hindernis relativ zur Bodenfläche sta tisch ist oder sich bewegt, und dass die Steuereinheit die mindestens eine Funktionseinheit abhängig davon ansteuert, ob das Hindernis statisch ist oder sich bewegt. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist hierdurch eine ei genständige Erfindung begründet. Die Klassifikation von Hindernissen hinsicht lich Personen und Gegenständen ist bei dieser Erfindung nur optional und nicht zwingend vorgesehen, aber dennoch bevorzugt. Von Vorteil ist es, wenn das Bodenreinigungsgerät eine Bedieneinheit umfasst, über die von einer Bedienperson die Art der Ansteuerung der mindestens ei nen Funktionseinheit abhängig von der Klassifikation des Hindernisses und/oder einer Bewegung des Hindernisses konfigurierbar ist. Beispielsweise kann die Bedienperson vorgeben, wie sich das Bodenreinigungsgerät bei er kannten Personen oder Gegenständen verhält und/oder wie bei bewegten Hin dernissen. Optionally, in a floor cleaning device of the type mentioned at the outset, it can be provided that the control unit determines, depending on at least one signal from the sensor unit, whether the obstacle is static or moving relative to the floor surface, and that the control unit activates the at least one functional unit depending on this whether the obstacle is static or moving. This constitutes an independent invention within the scope of the present disclosure. The classification of obstacles with regard to people and objects is only optional and not mandatory in this invention, but is nevertheless preferred. It is advantageous if the floor cleaning device includes an operating unit, via which an operator can configure the type of activation of the at least one functional unit depending on the classification of the obstacle and/or a movement of the obstacle. For example, the operator can specify how the floor cleaning device behaves in the case of known people or objects and/or in the case of moving obstacles.
Die Bedieneinheit kann insbesondere eine Funktionseinheit des Bodenreini gungsgerätes sein. Die Bedieneinheit kann am Bodenreinigungsgerät angeord net sein. Alternativ oder ergänzend ist eine räumlich entfernte Bedieneinheit vorgesehen, die über eine kabellose und/oder kabelgebundene Kommunikati onsschnittstelle mit dem Bodenreinigungsgerät in einer Kommunikationsver bindung stehen kann. The operating unit can in particular be a functional unit of the floor cleaning device. The operating unit can be arranged on the floor cleaning device. Alternatively or in addition, a spatially remote control unit is provided, which can be in communication with the floor cleaning device via a wireless and/or wired communication interface.
Vorteilhafterweise steuert die Steuereinheit das Fahrwerk an, bei Vorliegen ei nes Abstandes von einem Hindernis, der innerhalb eines Maximalabstandes liegt, die Verfahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes zu reduzieren. Beispielsweise wird die Geschwindigkeit bei noch unklassifizierten Hindernissen reduziert, bevor, zum Beispiel auf eine der vorstehend erläuterten Arten, über das weitere situative Verhalten des Bodenreinigungsgerätes entschieden ist. Advantageously, the control unit controls the chassis to reduce the travel speed of the floor cleaning device when there is a distance from an obstacle that is within a maximum distance. For example, the speed is reduced in the case of obstacles that have not yet been classified, before a decision is made on the further situational behavior of the floor cleaning device, for example in one of the ways explained above.
Es wurde bereits erwähnt, dass das Bodenreinigungsgerät eine Navigationsein heit aufweisen kann. Beispielsweise umfasst oder bildet die Sensoreinheit die Navigationseinheit oder umgekehrt. It has already been mentioned that the floor cleaning device can have a navigation unit. For example, the sensor unit includes or forms the navigation unit or vice versa.
Von Vorteil ist es, wenn über die Sensoreinheit unterschiedliche räumliche Auf lösungen der Umgebung des Bodenreinigungsgerätes erzielbar sind, wobei die Steuereinheit bei Vorliegen eines Abstandes von einem Hindernis, der inner halb eines Maximalabstandes liegt, die Sensoreinheit ansteuert, eine räumliche Auflösung der Umgebung zu erhöhen. Beispielsweise wird in Situationen, in denen das Bodenreinigungsgerät sich an Engstellen oder nah an einem Hinder nis befindet, die Auflösung gesteigert, um die Lokalisation und/oder Navigation des Bodenreinigungsgerätes zu erhöhen. Demgegenüber kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in Abwesenheit eines Hindernisses, beispielsweise au ßerhalb des Maximalabstandes, eine weniger hohe Auflösung der Umgebung ausreichend ist, um Reinigungsaufgaben, eine Lokalisation und/oder eine Na vigation zuverlässig ausführen zu können. Über die Steigerung der Auflösung kann das Bodenreinigungsgerät vorzugsweise sehr präzise und nah am Hin dernis verfahren werden, im Hinblick auf eine gegenstandsnahe Reinigung. It is advantageous if different spatial resolutions of the surroundings of the floor cleaning appliance can be achieved via the sensor unit, with the control unit controlling the sensor unit to increase spatial resolution of the surroundings when there is a distance from an obstacle that is within a maximum distance. For example, in situations where the floor cleaning device is in narrow spaces or close to an obstacle, the resolution is increased to allow for localization and/or navigation of the floor cleaning device. In contrast, it can be provided, for example, that in the absence of an obstacle, for example outside the maximum distance, a less high resolution of the environment is sufficient to be able to reliably carry out cleaning tasks, localization and/or navigation. By increasing the resolution, the floor cleaning device can preferably be moved very precisely and close to the obstacle with regard to cleaning close to the object.
Optional kann bei einem Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art vorgesehen sein, dass über die Sensoreinheit unterschiedliche räumliche Auf lösungen der Umgebung des Bodenreinigungsgerätes erzielbar sind, wobei die Steuereinheit bei Vorliegen eines Abstandes von einem Hindernis, der inner halb eines Maximalabstandes liegt, die Sensoreinheit ansteuert, eine räumliche Auflösung der Umgebung zu erhöhen. Im Rahmen der vorliegenden Offenba rung ist hierdurch eine eigenständige Erfindung begründet. Die Klassifikation von Hindernissen hinsichtlich Personen und Gegenständen ist bei dieser Erfin dung nur optional und nicht zwingend vorhanden, aber dennoch bevorzugt. Optionally, with a floor cleaning device of the type mentioned above, it can be provided that the sensor unit can be used to achieve different spatial resolutions of the area surrounding the floor cleaning device, with the control unit activating the sensor unit when there is a distance from an obstacle that is within a maximum distance increase spatial resolution of the environment. In the context of the present disclosure, this constitutes an independent invention. The classification of obstacles with regard to persons and objects is only optional and not mandatory in this invention, but is nevertheless preferred.
Vorteilhafterweise ist die räumliche Auflösung nur vorübergehend erhöht, so dass die räumliche Auflösung abhängig von einem vorgegebenen Kriterium wieder verringert wird. Beispielsweise ist die Auflösung nur solange erhöht, bis der Abstand des Bodenreinigungsgerätes vom Hindernis den Maximalabstand überschreitet, und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer. Advantageously, the spatial resolution is increased only temporarily, so that the spatial resolution is reduced again depending on a predetermined criterion. For example, the resolution is only increased until the distance between the floor cleaning device and the obstacle exceeds the maximum distance and/or after a specified period of time has elapsed.
"Vorgegeben" kann vorliegend insbesondere auch "vorgebbar" bedeuten. In the present case, "predetermined" can in particular also mean "predeterminable".
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bodenreini gungsgerät eine Speichereinheit, in der mindestens ein vom Bodenreinigungs gerät abzufahrender Verfahrpfad, insbesondere ein Reinigungspfad, gespei chert ist. Der Reinigungspfad kann von einer Bedienperson vordefiniert sein, durch eine Bedienperson angelernt sein (geteacht) oder vom Bodenreinigungs gerät selbst erstellt sein. Vorteilhafterweise stellt die Steuereinheit anhand mindestens eines Signals der Sensoreinheit fest, dass das Bodenreinigungsgerät aufgrund eines Hindernis ses nicht in der Lage ist, dem Verfahrpfad zu folgen, wobei die Steuereinheit mindestens eine Funktionseinheit in diesem Fall zur Durchführung eines Alter nativverhaltens ansteuert. Dies erlaubt es dem Bodenreinigungsgerät, sein si tuatives Verhalten insbesondere an eine Situation anzupassen, in der ein zuvor unbekanntes Hindernis den Verfahrpfad blockiert und dadurch das Bodenreini gungsgerät in seiner Bewegungsfreiheit einschränkt. In a preferred embodiment of the invention, the floor cleaning device comprises a storage unit in which at least one travel path to be traversed by the floor cleaning device, in particular a cleaning path, is stored. The cleaning path can be predefined by an operator, trained (taught) by an operator, or created by the floor cleaning device itself. Advantageously, the control unit uses at least one signal from the sensor unit to determine that the floor cleaning device is unable to follow the travel path due to an obstacle, with the control unit controlling at least one functional unit in this case to carry out an alternative behavior. This allows the floor cleaning device to adapt its situational behavior in particular to a situation in which a previously unknown obstacle is blocking the travel path and thereby restricting the floor cleaning device in its freedom of movement.
Über das mindestens eine Alternativverhalten kann das Bodenreinigungsgerät insbesondere versuchen, sich aus der Situation zu befreien. The floor cleaning device can in particular try to free itself from the situation via the at least one alternative behavior.
Vorzugsweise kann eine Mehrzahl von Alternativverhalten vorgesehen sein, wobei abhängig von der Situation, in der sich das Bodenreinigungsgerät befin det, und/oder abhängig davon, welches Schutzfeld der Sensoreinheit verletzt wurde, das am besten geeignete Verhalten ausgewählt werden kann. Alterna tiv oder ergänzend kann eine "Sequenz" von Alternativverhalten vorgesehen sein, wobei eine Gewichtung der Alternativverhalten im Hinblick auf eine mög lichst schnelle und/oder erfolgversprechende Befreiung des Bodenreinigungs gerätes aus seiner Situation denkbar ist. A plurality of alternative behaviors can preferably be provided, with the most suitable behavior being able to be selected depending on the situation in which the floor cleaning device is located and/or depending on which protective field of the sensor unit was violated. Alternatively or additionally, a "sequence" of alternative behavior can be provided, with a weighting of the alternative behavior with regard to the fastest possible and/or most promising freeing of the floor cleaning device from its situation being conceivable.
Beispielsweise umfasst das Alternativverhalten, eine Ausweichbewegung durchzuführen. Hierbei steuert das Bodenreinigungsgerät beispielsweise eine Position auf dem Verfahrpfad an, der der aktuellen Position auf dem Verfahr pfad vorgelagert oder nachgelagert ist. Beispielsweise fährt das Bodenreini gungsgerät zurück zu einem Punkt des Verfahrpfades, den es bereits passiert hat. Ausgehend von dort kann das Bodenreinigungsgerät vorzugsweise versu chen, den Verfahrweg unter Umgehung des Hindernisses so anzupassen, dass eine Fortsetzung auf dem Verfahrpfad möglich ist. Alternativ kann vorgesehen sein, ausgehend von der Position unter Umgehung des Hindernisses zu einer nachgelagerten Position auf dem Verfahrpfad zu navigieren und die Bewegung auf diesem fortzusetzen. Die Ausweichbewegung ist vorzugsweise abhängig davon, an welcher Position relativ zum Bodenreinigungsgerät sich ein Hindernis befindet. Beispielsweise umfasst die Ausweichbewegung ein Verfahren weg vom Hindernis, wobei das Verfahren rückwärts weg, vorwärts weg und/oder seitwärts weg vom Hinder nis erfolgen kann. Eine Bewegung den Fahrweg rückwärts, den das Bodenrei nigungsgerät gekommen ist, kann, da bereits bekannt, stärker gewichtet sein. For example, the alternative behavior includes performing an evasive movement. In this case, the floor cleaning device controls, for example, a position on the travel path that is upstream or downstream of the current position on the travel path. For example, the floor cleaning device moves back to a point on the travel path that it has already passed. Starting from there, the floor cleaning device can preferably attempt to adapt the travel path while avoiding the obstacle in such a way that it is possible to continue on the travel path. Alternatively, provision can be made for navigating from the position bypassing the obstacle to a downstream position on the travel path and continuing the movement on this. The evasive movement is preferably dependent on the position at which an obstacle is located relative to the floor cleaning device. For example, the evasive movement includes a movement away from the obstacle, wherein the movement can take place backwards away, forwards away and/or sideways away from the obstacle. A movement backwards along the route that the floor cleaning device has come from can be weighted more heavily since it is already known.
Die Ausweichbewegung kann alternativ oder ergänzend ein Drehen auf der Stelle weg vom Hindernis umfassen. The evasive movement can alternatively or additionally include turning away from the obstacle on the spot.
Das Alternativverhalten kann beispielsweise umfassen, über eine Hinweisein heit, bei der es sich um eine Funktionseinheit des Bodenreinigungsgerätes handeln kann, mit mindestens einem optischen und/oder akustischen Aktor ei nen Hinweis bereitzustellen. Der Hinweis ist beispielsweise indikativ dafür, dass das Bodenreinigungsgerät dem Verfahrpfad nicht folgen kann. Der Hin weis ist insbesondere an mindestens eine Person in der Umgebung gerichtet. The alternative behavior can include, for example, providing an indication via an indication unit, which can be a functional unit of the floor cleaning appliance, with at least one optical and/or acoustic actuator. For example, the notice indicates that the floor cleaning device cannot follow the traversing path. The notice is directed in particular to at least one person in the area.
Das Alternativverhalten kann beispielsweise umfassen, eine mittels der Sen soreinheit erzielbare räumliche Auflösung der Umgebung zu erhöhen, wobei über die Sensoreinheit unterschiedliche räumliche Auflösungen der Umgebung des Bodenreinigungsgerätes erzielbar sind. Wie vorstehend erläutert besteht zum Beispiel die Möglichkeit, durch die erhöhte Auflösung eine präzisere Navi gation durchführen zu können. Auf Grundlage der erhöhten Auflösung besteht für das Bodenreinigungsgerät vorteilhafterweise die Möglichkeit, seine Position präziser feststellen zu können. Günstigerweise besteht die Möglichkeit, auf dieser Grundlage die Bewegung entlang des Verfahrpfades fortsetzen zu kön nen. The alternative behavior can include, for example, increasing a spatial resolution of the environment that can be achieved by means of the sensor unit, different spatial resolutions of the environment of the floor cleaning appliance being able to be achieved via the sensor unit. As explained above, there is the possibility, for example, of being able to carry out more precise navigation thanks to the increased resolution. On the basis of the increased resolution, there is advantageously the possibility for the floor cleaning device to be able to determine its position more precisely. Favorably, there is the possibility of continuing the movement along the travel path on this basis.
Das Bodenreinigungsgerät umfasst vorzugsweise eine Kommunikationseinheit, bei der es sich um eine Funktionseinheit handeln kann. Über die Kommunikati onseinheit ist beispielsweise eine Mitteilung an einen räumlich entfernt vom Bodenreinigungsgerät angeordneten Empfänger bereitstellbar, wenn das Bo denreinigungsgerät nicht in der Lage ist, dem Verfahrpfad zu folgen, und/oder wenn das Bodenreinigungsgerät nicht in der Lage ist, sich mittels Ausweichbe wegungen von seiner Position zu befreien. The floor cleaning device preferably comprises a communication unit, which can be a functional unit. For example, a message can be made available via the communication unit to a recipient located spatially remote from the floor cleaning device if the floor cleaning device is not able to follow the travel path and/or if the floor cleaning device is unable to free itself from its position by means of evasive movements.
Der Empfänger kann eine natürliche Person und/oder ein automatisierter Emp fänger sein, beispielsweise eine Datenverarbeitungseinheit. Die Datenverarbei tungseinheit kann zentral oder räumlich verteilt ausgebildet sein, beispiels weise als Clouddienst. Beispielsweise wird der Zustand über das Bodenreini gungsgerät in der Datenverarbeitungseinheit gespeichert. Gegenmaßnahmen können beispielsweise automatisiert und/oder durch die Bedienperson vorge nommen werden, um das Bodenreinigungsgerät zu befreien. The recipient can be a natural person and/or an automated recipient, for example a data processing unit. The data processing unit can be configured centrally or spatially distributed, for example as a cloud service. For example, the status of the floor cleaning device is stored in the data processing unit. Countermeasures can, for example, be automated and/or taken by the operator in order to free the floor cleaning device.
Das Bodenreinigungsgerät umfasst vorteilhafterweise eine Kommunikations einheit, bei der es sich um eine Funktionseinheit handeln kann. Über die Kom munikationseinheit kann bevorzugt eine räumlich vom Bodenreinigungsgerät entfernt angeordnete Bedienperson in eine Kommunikationsverbindung mit dem Bodenreinigungsgerät treten. Beispielsweise überprüft die Bedienperson die Umgebung des Bodenreinigungsgerätes und/oder befreit das Bodenreini gungsgerät unter aktiver Ansteuerung aus seiner Position. The floor cleaning device advantageously includes a communication unit, which can be a functional unit. An operator who is spatially remote from the floor cleaning device can preferably establish a communication link with the floor cleaning device via the communication unit. For example, the operator checks the surroundings of the floor cleaning device and/or frees the floor cleaning device from its position under active control.
Das Bodenreinigungsgerät kann bei einer bevorzugten Ausführungsform vor teilhafterweise eine Scheuersaugmaschine sein. In a preferred embodiment, the floor cleaning device can be a scrubbing machine.
Wie eingangs erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren. Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Steuern eines selbstfahrenden und selbst lenkenden Bodenreinigungsgerätes bereitzustellen, mit dem eine erhöhte Be triebssicherheit gewährleistet werden kann. As mentioned at the outset, the present invention also relates to a method. The object is to provide a method for controlling a self-propelled and self-steering floor cleaning device with which increased operational safety can be guaranteed.
Das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere zum Steuern eines Bodenrei nigungsgerätes der vorstehend beschriebenen Art, umfasst: The method according to the invention, in particular for controlling a floor cleaning device of the type described above, comprises:
Erfassen, mittels einer Sensoreinheit, einer Umgebung des Bodenreini gungsgerätes, insbesondere während der Bewegung über eine Bodenflä che; Feststellen, mittels einer Steuereinheit, dass ein Hindernis auf oder an der Bodenfläche angeordnet ist; Detecting, by means of a sensor unit, an environment of the floor cleaning device, in particular during movement over a floor surface; determining, by means of a control unit, that an obstacle is arranged on or at the ground surface;
Klassifizieren, mittels der Steuereinheit, von Hindernissen hinsichtlich Personen und Gegenständen; und classifying, by the control unit, obstacles in terms of people and objects; and
Ansteuern mindestens einer Funktionseinheit des Bodenreinigungsgerä tes abhängig von der Klassifikation eines erkannten Hindernisses. Controlling at least one functional unit of Bodenreinigungsgerä tes depending on the classification of a detected obstacle.
Die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung des erfin dungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes erwähnt wurden, können unter An wendung des Verfahrens ebenfalls erzielt werden. Vorteilhafte Ausführungsbei spiele des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich durch vorteilhafte Aus führungsformen des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes. Diesbezüg lich kann auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden. The advantages that have already been mentioned in connection with the explanation of the inventions to the invention floor cleaning device can also be achieved using the method. Advantageous Ausführungsbei games of the method according to the invention result from advantageous embodiments of the floor cleaning device according to the invention. In this regard, reference can be made to the above statements.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Er findung. Es zeigen: The following description of preferred embodiments of the invention is used in connection with the drawings to explain the invention in more detail. Show it:
Figur 1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Boden reinigungsgerätes in bevorzugter Ausführungsform; und FIG. 1: a perspective representation of a floor cleaning device according to the invention in a preferred embodiment; and
Figur 2: das Bodenreinigungsgerät aus Figur 1 in schematischer Darstellung mit verschiedenartigen Hindernissen, einer Bedienperson und einer Datenverarbeitungseinheit. FIG. 2: the floor cleaning device from FIG. 1 in a schematic representation with various types of obstacles, an operator and a data processing unit.
Figur 1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes. Das Bo denreinigungsgerät 10 ist selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet und bildet insbesondere einen Reinigungsroboter, mit dem eine autonome Reini gung einer Bodenfläche 12 durchgeführt werden kann. Das Bodenreinigungsgerät 10 umfasst ein Gehäuse 14 mit einer Mehrzahl von daran angeordneten Funktionseinheiten 16 und einer Steuereinheit 18 zum Ansteuern mindestens einer der Funktionseinheiten 16. FIG. 1 shows an advantageous embodiment of a floor-cleaning device according to the invention, denoted overall by reference numeral 10 . The floor cleaning device 10 is designed to be self-propelled and self-steering and forms in particular a cleaning robot with which an autonomous cleaning of a floor surface 12 can be carried out. The floor cleaning device 10 comprises a housing 14 with a plurality of functional units 16 arranged thereon and a control unit 18 for controlling at least one of the functional units 16.
Die Steuereinheit 18 kann mindestens einen Computer umfassen oder als sol cher gebildet sein. Mindestens ein Mikroprozessor mit darauf lauffähiger oder gespeicherter Software kann vorgesehen sein. Die Steuereinheit 18 kann ver schiedene Sicherheitskreise umfassen. The control unit 18 can comprise at least one computer or be formed as such. At least one microprocessor with software that can run or is stored on it can be provided. The control unit 18 can include various safety circuits.
Als Funktionseinheit 16 ist untenseitig am Gehäuse 14 ein Fahrwerk 20 zum Verfahren auf der Bodenfläche 12 vorgesehen. A chassis 20 for moving on the floor surface 12 is provided as a functional unit 16 on the underside of the housing 14 .
Eine weitere Funktionseinheit 16 ist ein Reinigungswerkzeug 22. Vorliegend sind als Reinigungswerkzeuge 22 ein Bodenreinigungskopf 24 mit in der Zeich nung nicht dargestellten Kehrwalzen vorgesehen, eine Saugleiste 26 und ein Seitenbesen 28. A further functional unit 16 is a cleaning tool 22. In the present case, a floor cleaning head 24 with brush rollers (not shown in the drawing), a squeegee 26 and a side brush 28 are provided as cleaning tools 22.
Das Bodenreinigungsgerät 10 umfasst am Gehäuse 14 einen Vorratsbehälter 30 für eine Reinigungsflüssigkeit zum Benetzen der Bodenfläche 12, insbeson dere Wasser. Mittels der Reinigungswerkzeuge 22 kann Schmutz von der Bo denfläche 12 abgelöst, und, über die Saugleiste 26, unter der Wirkung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Saugaggregates in einen Schmutzflüssig keitsbehälter 32 überführt werden. The floor cleaning device 10 comprises on the housing 14 a reservoir 30 for a cleaning liquid for wetting the floor surface 12, in particular water. By means of the cleaning tools 22, dirt can be detached from the bottom surface 12 and, via the squeegee 26, under the action of a suction unit, not shown in the drawing, can be transferred into a dirty fluid container 32.
Das Bodenreinigungsgerät 10 ist dementsprechend im vorliegenden Fall eine Scheuersaugmaschine, wobei die Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist. The floor cleaning device 10 is accordingly in the present case a scrubbing machine, although the invention is not limited to this.
Als weitere Funktionseinheit 16 ist eine Sensoreinheit 34 vorgesehen, die mit der Steuereinheit 18 in Wirkverbindung steht. Die Sensoreinheit 34 erlaubt es, eine Umgebung des Bodenreinigungsgerätes 10 insbesondere während dessen Bewegung und speziell während der reinigenden Bewegung zu erfassen. Die Sensoreinheit 34 umfasst vorliegend eine Mehrzahl von Sensorelementen, mit denen jeweils ein Abschnitt der Umgebung erfasst werden kann. Vorlie gend sind als Sensorelemente insbesondere Lidar-Sensoren 36, Stereokame ras 38 und Ultraschallsensoren 40 vorgesehen. Signale der Sensoreinheit 34 können der Steuereinheit 18 zur Verfügung gestellt werden, die die Signale zum Zwecke der Lokalisation und/oder Navigation auswertet. A sensor unit 34 which is operatively connected to the control unit 18 is provided as a further functional unit 16 . The sensor unit 34 makes it possible to detect an environment of the floor cleaning device 10 in particular during its movement and especially during the cleaning movement. In the present case, the sensor unit 34 comprises a plurality of sensor elements, with each of which a section of the environment can be detected. Presently, in particular, lidar sensors 36, stereo cameras 38 and ultrasonic sensors 40 are provided as sensor elements. Signals from the sensor unit 34 can be made available to the control unit 18, which evaluates the signals for the purpose of localization and/or navigation.
Als weitere Funktionseinheit 16 ist eine Hinweiseinheit 42 vorgesehen. Die Hinweiseinheit 42 umfasst vorliegend einen optischen Aktor 44, ausgestaltet als Blinklicht 46, sowie einen akustischen Aktor 48, ausgestaltet als Lautspre cher 50. Auch eine Anzeigeeinheit des Bodenreinigungsgerätes 10, zum Bei spiel an der Bedieneinheit, kann ein optischer Aktor sein. An information unit 42 is provided as a further functional unit 16 . In the present case, the notification unit 42 comprises an optical actuator 44, designed as a flashing light 46, and an acoustic actuator 48, designed as a loudspeaker 50. A display unit of the floor cleaning device 10, for example on the operating unit, can also be an optical actuator.
Als weitere Funktionseinheiten 16 umfasst das Bodenreinigungsgerät 10 eine Bedieneinheit 52 für eine Bedienperson, eine Speichereinheit 54 und eine Kommunikationseinheit 56. As further functional units 16, the floor cleaning device 10 comprises an operating unit 52 for an operator, a memory unit 54 and a communication unit 56.
Zumindest das Fahrwerk 20 und die Reinigungswerkzeuge 22 sind von der Steuereinheit 18 ansteuerbar, abhängig von Auswertungen von Signalen der Sensoreinheit 34, wie nachfolgend erläutert. At least the chassis 20 and the cleaning tools 22 can be controlled by the control unit 18, depending on evaluations of signals from the sensor unit 34, as explained below.
In der Speichereinheit 54 sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Reinigungspfa den 58 gespeichert, die Verfahrpfade für das Bodenreinigungsgerät 10 über die Bodenfläche 12 umfassen. Darüber hinaus ist in der Speichereinheit 54 vorteilhafterweise eine Karte 60 der Umgebung gespeichert. A plurality of cleaning paths 58 are preferably stored in the storage unit 54 , which include travel paths for the floor cleaning device 10 over the floor surface 12 . In addition, a map 60 of the surroundings is advantageously stored in the memory unit 54 .
Mittels der Sensoreinheit 34 kann die Umgebung des Bodenreinigungsgerätes 10 erfasst werden. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, Hindernisse 62 auf der Bodenfläche 12 oder an der Bodenfläche 12 (beispielsweise Begren zungen) zu erfassen. Beispielhafte Hindernisse 62 sind in Figur 2 in Gestalt ei ner Person 64 und Gegenständen 66 dargestellt, wobei ein Gegenstand 66 eine Begrenzung der Bodenfläche 12 ist. Die Steuereinheit 18 ist ausgebildet und eingerichtet, die Hindernisse 62 zu mindest hinsichtlich Personen 64 und Gegenständen 66 zu klassifizieren. Ab hängig von der Klassifikation kann mindestens eine Funktionseinheit 16, ins besondere das Fahrwerk 20 und/oder mindestens ein Reinigungswerkzeug 22, von der Steuereinheit 18 angesteuert werden. The surroundings of the floor cleaning device 10 can be detected by means of the sensor unit 34 . In particular, there is the possibility of detecting obstacles 62 on the floor surface 12 or on the floor surface 12 (for example limita- tion). Exemplary obstacles 62 are shown in FIG. The control unit 18 is designed and set up to classify the obstacles 62 at least with regard to people 64 and objects 66 . Depending on the classification, at least one functional unit 16, in particular the chassis 20 and/or at least one cleaning tool 22, can be controlled by the control unit 18.
Auf diese Weise weist das Bodenreinigungsgerät 10 eine hohe Betriebssicher heit auf, bei der insbesondere das situative Verhalten bei der Anwesenheit von Personen 64 so angepasst werden kann, dass Beeinträchtigungen von Perso nen 64 vermieden werden. In this way, the floor cleaning device 10 has a high level of operational safety, in which, in particular, the situational behavior when people 64 are present can be adapted in such a way that impairments to people 64 are avoided.
Beispielsweise wird das Fahrwerk 20 so angesteuert, bei erkannter Person 64 einen vorgegebenen Sicherheitsabstand zur Person 64 einzuhalten. Ein beste hender Abstand, der beispielsweise geringer ist als der Sicherheitsabstand, kann insbesondere erhöht werden. For example, the chassis 20 is controlled in such a way that a predetermined safety distance from the person 64 is maintained when a person 64 is detected. An existing distance that is less than the safety distance, for example, can in particular be increased.
Bei erkannter Person 64 kann beispielsweise eine Verfahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes 10 reduziert oder das Bodenreinigungsgerät 10 insge samt angehalten werden. Beispielsweise hält das Bodenreinigungsgerät 10 für eine vorgegebene Dauer an, wobei das Fahrwerk 20 insbesondere zu diesem Zweck deaktiviert ist. When a person 64 is detected, for example, a travel speed of the floor cleaning device 10 can be reduced or the floor cleaning device 10 can be stopped altogether. For example, the floor cleaning device 10 stops for a predetermined period of time, with the chassis 20 being deactivated in particular for this purpose.
Vorteilhaft kann es sein, wenn bei erkannter Person 64 über die Aktoren 44,It can be advantageous if, when a person 64 has been identified, via the actuators 44,
48 ein optischer und/oder akustischer Hinweis bereitgestellt wird, um die Per son 64 auf das Bodenreinigungsgerät 10 aufmerksam zu machen. Der Hinweis kann beispielsweise indikativ dafür sein, dass die Person 64 erkannt wurde. 48 an optical and/or acoustic indication is provided in order to make the person 64 aware of the floor cleaning device 10 . The information can be indicative, for example, that the person 64 has been recognized.
Vorgesehen sein kann, dass mindestens ein Reinigungswerkzeug 22 bei er kannter Person 64 angesteuert wird, eine Leistung zu reduzieren und dadurch eine Geräuschemission des Bodenreinigungsgerätes 12 zu verringern. Provision can be made for at least one cleaning tool 22 to be actuated when the person 64 is identified, in order to reduce power and thereby reduce noise emissions from the floor cleaning device 12 .
Bei erkanntem Gegenstand 66 kann vorgesehen sein, dass das Fahrwerk 20 so angesteuert wird, dass das Bodenreinigungsgerät 10 bis an den Gegenstand 66 verfahren wird, zumindest bis innerhalb eines Maximalabstandes vom Ge genstand 66. Dies hat den Zweck, eine gegenstandsnahe, beispielsweise rand nahe, Reinigung der Bodenfläche 12 im Hinblick auf ein gutes Reinigungser gebnis durchführen zu können. When an object 66 is detected, it can be provided that the chassis 20 is controlled in such a way that the floor cleaning device 10 reaches the object 66 is moved, at least up to within a maximum distance from the object 66. The purpose of this is to be able to carry out cleaning of the floor surface 12 close to the object, for example close to the edge, with a view to achieving a good cleaning result.
Vorgesehen sein kann, dass mindestens ein Reinigungswerkzeug 22, insbeson dere bei Stillstand des Fahrwerks 20, abgeschaltet wird. Provision can be made for at least one cleaning tool 22 to be switched off, in particular when the chassis 20 is at a standstill.
Vorgesehen sein kann, dass eine Verfahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungs gerätes 10 bei erkannter Person 64 zum Beispiel vorübergehend erhöht wird, um den Abstand zur Person 64 zu vergrößern, bis dieser zum Beispiel oberhalb eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes ist. Provision can be made for the travel speed of the floor cleaning device 10 to be increased temporarily when a person 64 is detected, for example, in order to increase the distance from the person 64 until this is above a predetermined safety distance, for example.
Wie bereits erwähnt, kann es eine eigenständige Erfindung darstellen, wenn die Steuereinheit 18 abhängig vom Signal der Sensoreinheit 34 ermittelt, ob das Hindernis 62 statisch ist, unabhängig von der Klassifikation. Beispielsweise steuert die Steuereinheit 18 mindestens eine Funktionseinheit 16 abhängig da von an, ob das Hindernis 62 statisch ist oder sich bewegt. As already mentioned, it can represent an independent invention if the control unit 18 determines, depending on the signal from the sensor unit 34, whether the obstacle 62 is static, regardless of the classification. For example, the control unit 18 controls at least one functional unit 16 depending on whether the obstacle 62 is static or moving.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine statische Person 64 nicht an ders behandelt wird als ein statischer Gegenstand 66. Das Bodenreinigungsge rät 10 kann zum Beispiel die Änderung der Verfahrgeschwindigkeit, das Ein halten eines Sicherheitsabstandes, die Änderung eines Abstandes, die Anpas sung der Leistung eines Reinigungswerkzeugs und/oder die Ausgabe des Hin weises nur bei bewegten Hindernissen 62 vornehmen, wohingegen dies bei statischen Hindernissen 62 unterbleibt. Dies kann für Personen 64 und/oder für Gegenstände 66 gelten. For example, it can be provided that a static person 64 is not treated differently than a static object 66. The floor cleaning device 10 can, for example, change the travel speed, maintain a safety distance, change a distance, adjust the power of a Cleaning tool and / or the output of the Hin point only when moving obstacles 62 make, whereas this is omitted with static obstacles 62. This can apply to people 64 and/or to objects 66 .
Über die Bedieneinheit 52 kann eine Bedienperson vorzugsweise die Art der Ansteuerung mindestens einer Funktionseinheit 16 abhängig von der Klassifi kation des Hindernisses 62 und/oder der Bewegung des Hindernisses 62 konfi gurieren. Hierzu kann die Bedienperson über die Bedieneinheit 52 mit dem Bo denreinigungsgerät 10 interagieren. Figur 2 zeigt eine räumlich entfernt vom Bodenreinigungsgerät 10 angeord nete Bedienperson 68. Beispielsweise kann die Bedienperson 68 über eine räumlich entfernte Bedieneinheit 70, die kabellos und/oder kabelgebunden mit der Kommunikationseinheit 56 eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann, eine Konfiguration des Verhaltens des Bodenreinigungsgerätes 10 vor nehmen. Eingaben der Bedienperson 68 können an das Bodenreinigungsgerät 10 übertragen und von diesem verarbeitet werden. An operator can use the operating unit 52 to configure the type of activation of at least one functional unit 16 depending on the classification of the obstacle 62 and/or the movement of the obstacle 62 . For this purpose, the operator can interact with the floor cleaning device 10 via the operating unit 52 . Figure 2 shows an operator 68 located at a distance from floor cleaning device 10. For example, operator 68 can configure the behavior of floor cleaning device 10 via a remote control unit 70, which can establish a wireless and/or wired communication link with communication unit 56 . Input from the operator 68 can be transmitted to the floor cleaning device 10 and processed by it.
Vorgesehen sein kann, dass bei Vorliegen eines Abstandes von einem Hinder nis, der innerhalb eines Maximalabstandes liegt, die Verfahrgeschwindigkeit reduziert wird. Dies kann beispielsweise hilfreich sein, um möglichst nah an ei nem Gegenstand 66 für eine gegenstandsnahe Reinigung heranzufahren. Provision can be made for the speed of travel to be reduced when the distance from an obstacle is within a maximum distance. This can be helpful, for example, in order to move as close as possible to an object 66 for cleaning close to the object.
Über die Sensoreinheit 34 können vorzugsweise unterschiedliche Auflösungen der Umgebung erzielt werden. Gewissermaßen kann die Umgebung unter schiedlich "scharf" erfasst werden. Vorgesehen sein kann, dass bei Vorliegen eines Abstandes von einem Hindernis 62, insbesondere einem Gegenstand 66, der innerhalb eines Maximalabstandes liegt, die Sensoreinheit 34 angesteuert wird, die räumliche Auflösung der Umgebung zu erhöhen. Different resolutions of the surroundings can preferably be achieved via the sensor unit 34 . To a certain extent, the environment can be detected under different "sharp". It can be provided that when there is a distance from an obstacle 62, in particular an object 66, which is within a maximum distance, the sensor unit 34 is actuated to increase the spatial resolution of the environment.
Dies gibt zum Beispiel die Möglichkeit, unter Beibehaltung einer hohen betrieb lichen Sicherheit präzise und nahe in Engstellen und/oder an Hindernissen 62 navigieren zu können. This makes it possible, for example, to be able to navigate precisely and close to bottlenecks and/or obstacles 62 while maintaining a high level of operational safety.
Die räumliche Auflösung wird beispielsweise nur vorübergehend erhöht, zum Beispiel solange, bis der Abstand vom Hindernis 62 einen Maximalabstand überschreitet und/oder bis zum Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer. For example, the spatial resolution is increased only temporarily, for example until the distance from the obstacle 62 exceeds a maximum distance and/or until a predetermined period of time has elapsed.
Reinigungspfade 58 können vom Bodenreinigungsgerät 10 autonom abgefah ren werden. Dabei kann die Situation eintreten, dass der Reinigungspfad 58 zum Beispiel aufgrund eines unerwarteten Hindernisses 62 so blockiert ist, dass die Steuereinheit 18 anhand eines Signals der Sensoreinheit 34 feststellt, dass das Bodenreinigungsgerät 10 dem Reinigungspfad 58 nicht folgen kann. In diesem Fall sind vorteilhafterweise Alternativverhalten vorgesehen, die al ternativ oder kumulativ vom Bodenreinigungsgerät 10 durchgeführt werden können. Cleaning paths 58 can be driven autonomously by the floor cleaning device 10 . The situation can arise in which the cleaning path 58 is blocked, for example due to an unexpected obstacle 62, so that the control unit 18 uses a signal from the sensor unit 34 to determine that that the floor cleaning device 10 cannot follow the cleaning path 58. In this case, alternative behaviors are advantageously provided, which can be carried out alternatively or cumulatively by the floor cleaning device 10 .
Beispielsweise kann das Bodenreinigungsgerät 10 zu einer auf dem Reini gungspfad 58 vorgelagerten Position zurückfahren und versuchen, ausgehend von dort dem Reinigungspfad 58 unter Umfahrung des Hindernisses 62 zu fol gen. For example, the floor cleaning device 10 can return to a position upstream on the cleaning path 58 and attempt to follow the cleaning path 58 from there, bypassing the obstacle 62.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bodenreinigungsgerät 10 zu einer der aktuellen Position nachgelagerten Position auf dem Reinigungspfad 58 ver fährt, beispielsweise unter Umfahrung des Hindernisses 62. Alternatively, it can be provided that the floor cleaning device 10 moves to a position downstream of the current position on the cleaning path 58, for example bypassing the obstacle 62.
Vorgesehen sein kann, dass mindestens eine Ausweichbewegung durchgeführt wird, zum Beispiel ein Verfahren vorwärts, rückwärts und/oder seitwärts weg vom Hindernis 62 und/oder Drehen auf der Stelle weg vom Hindernis 62. Provision can be made for at least one evasive movement to be carried out, for example moving forwards, backwards and/or sideways away from obstacle 62 and/or turning on the spot away from obstacle 62.
Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise über die Aktoren 44 und/oder 48 ein Hinweis bereitgestellt werden, um insbesondere Personen 64 auf das Bodenreinigungsgerät 10 aufmerksam zu machen. As an alternative or in addition, for example, an indication can be provided via the actuators 44 and/or 48 in order to draw the attention of people 64 to the floor cleaning device 10 in particular.
Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise über die Sensoreinheit 34 eine räumliche Auflösung der Umgebung erhöht werden. Dem Bodenreinigungsge rät 10 kann es hierüber beispielsweise ermöglicht werden, genauer zu navigie ren und dem Reinigungspfad 58 zu folgen. Alternatively or additionally, a spatial resolution of the environment can be increased, for example, via the sensor unit 34 . The floor cleaning device 10 can be enabled here, for example, to navigate more precisely and to follow the cleaning path 58 .
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass über die Kommunikati onseinheit 56 eine Mitteilung an einen räumlich entfernten Empfänger 72 übermittelt wird. Der Empfänger 72 ist zum Beispiel die natürliche Bedienper son 68 und/oder ein automatisierter Empfänger in Form einer Datenverarbei tungseinheit 74, die, wie in Figur 2 dargestellt, zum Beispiel cloudbasiert aus gestaltet sein kann. Die Mitteilung kann zum Beispiel die Information umfassen, dass das Boden reinigungsgerät 10 nicht in der Lage ist, dem Reinigungspfad 58 zu folgen, und/oder sich mittels Ausweichbewegungen von seiner Position zu befreien. Alternatively or in addition, it can be provided that a message is transmitted to a spatially remote recipient 72 via the communication unit 56 . The recipient 72 is, for example, the natural operator 68 and/or an automated recipient in the form of a data processing unit 74, which, as shown in FIG. 2, can be designed to be cloud-based, for example. The notification can include, for example, the information that the floor cleaning device 10 is not able to follow the cleaning path 58 and/or to free itself from its position by means of evasive movements.
In der Datenverarbeitungseinheit 74 kann eine Statusinformation über den In halt der Mitteilung gespeichert werden. Status information about the content of the message can be stored in the data processing unit 74 .
Die Bedienperson 68 kann zum Beispiel über die Bedieneinheit 70 in Kommu nikationsverbindung mit dem Bodenreinigungsgerät 10 treten. Beispielsweise kann die Umgebung durch die Bedienperson 68 mittels der Sensoreinheit 34 überprüft werden. Vorgesehen sein kann, dass das Bodenreinigungsgerät 10 unter Ansteuerung der Bedienperson 68 aus seiner Position befreit wird. The operator 68 can, for example, communicate with the floor cleaning device 10 via the operating unit 70 . For example, the environment can be checked by the operator 68 using the sensor unit 34 . Provision can be made for the floor cleaning device 10 to be released from its position under the control of the operator 68 .
Bezugszeichenliste: Reference list:
10 Bodenreinigungsgerät 10 floor cleaning device
12 Bodenfläche 12 floor space
14 Gehäuse 14 housing
16 Funktionseinheit 16 functional unit
18 Steuereinheit 18 control unit
20 Fahrwerk 20 landing gear
22 Reinigungswerkzeug 22 cleaning tool
24 Bodenreinigungskopf 24 floor cleaning head
26 Saugleiste 26 squeegee
28 Seitenbesen 28 side brushes
30 Vorratsbehälter 30 storage bins
32 Schmutzflüssigkeitsbehälter32 dirty liquid container
34 Sensoreinheit 34 sensor unit
36 Lidar-Sensor 36 lidar sensor
38 Stereokamera 38 stereo camera
40 Ultraschallsensor 40 ultrasonic sensor
42 Hinweiseinheit 42 notice unit
44 optischer Aktor 44 optical actuator
46 Blinklicht 46 flashing light
48 akustischer Aktor 48 acoustic actuator
50 Lautsprecher 50 speakers
52 Bedieneinheit 52 control panel
54 Speichereinheit 54 storage unit
56 Kommunikationseinheit56 communication unit
58 Reinigungspfad 58 cleaning path
60 Karte 60 card
62 Hindernis 62 obstacle
64 Person 64 people
66 Gegenstand 66 item
68 Bedienperson 68 operator
70 Bedieneinheit 72 Empfänger 74 Datenverarbeitungseinheit 70 control unit 72 receiver 74 data processing unit

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät, umfassend mindestens eine Funktionseinheit (16) und eine Steuereinheit (18) zum Ansteuern mindestens einer Funktionseinheit (16), wobei die mindestens eine Funktionseinheit (16) ein Fahrwerk (20) zum Verfahren auf einer Bodenfläche (12) umfasst, mindestens ein Reinigungswerkzeug (22) zum Abreinigen der Bodenfläche (12) und eine Sensoreinheit (34) zum Erfas sen einer Umgebung des Bodenreinigungsgerätes (10), insbesondere während der Bewegung, und wobei die Steuereinheit (18) feststellt, ab hängig von mindestens einem Signal der Sensoreinheit (34), dass ein Hindernis (62) auf oder an der Bodenfläche (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) die Hindernisse (62) hin sichtlich Personen (64) und Gegenständen (66) klassifiziert und dass die Steuereinheit (18) mindestens eine Funktionseinheit (16) abhängig von der Klassifikation eines erkannten Hindernisses (62) ansteuert. 1. Self-propelled and self-steering floor cleaning device, comprising at least one functional unit (16) and a control unit (18) for controlling at least one functional unit (16), the at least one functional unit (16) having a chassis (20) for moving on a floor surface (12) comprises at least one cleaning tool (22) for cleaning the floor surface (12) and a sensor unit (34) for detecting an area surrounding the floor cleaning appliance (10), in particular during movement, and wherein the control unit (18) determines, depending on at least a signal from the sensor unit (34) that an obstacle (62) is arranged on or on the floor surface (12), characterized in that the control unit (18) detects the obstacles (62) with regard to persons (64) and objects (66) classified and that the control unit (18) controls at least one functional unit (16) depending on the classification of a detected obstacle (62).
2. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) das Fahrwerk (20) ansteuert, bei erkannter Person (64) einen vorzugsweise vorgegebenen Sicherheitsabstand zur Person (64) einzuhalten oder den bestehenden Abstand zu erhöhen. 2. Floor cleaning device according to claim 1, characterized in that the control unit (18) controls the chassis (20) to maintain a preferably predetermined safety distance from the person (64) when a person (64) is detected or to increase the existing distance.
3. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) das Fahrwerk (20) ansteuert, bei erkannter Person (64) eine Verfahrgeschwindigkeit zu reduzieren oder das Boden reinigungsgerät (10) anzuhalten. 3. Floor cleaning device according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit (18) controls the chassis (20) to reduce a travel speed when a person (64) is detected or to stop the floor cleaning device (10).
4. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) das Fahrwerk (20) ansteuert, bei erkannter Person (64) für eine vorgegebene Dauer anzuhalten. 4. Floor cleaning device according to claim 3, characterized in that the control unit (18) controls the chassis (20) to stop for a predetermined period when a person (64) is detected.
5. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) das Fahrwerk (20) ansteuert, bei erkanntem Gegenstand im Hinblick auf eine gegenstands nahe Reinigung der Bodenfläche (12) bis an den Gegenstand (66) zu verfahren, zumindest bis innerhalb eines Maximalabstandes vom Gegen stand (66). 5. Floor cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (18) controls the running gear (20) to move to the object (66) when an object is detected with a view to cleaning the floor surface (12) close to the object, at least to within a maximum distance from the object (66).
6. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktionseinheit (16) eine Hinweiseinheit (42) mit mindestens einem optischen und/oder akus tischen Aktor (44, 48) umfasst und dass die Steuereinheit (18) die Hin weiseinheit (42) bei erkannter Person (64) ansteuert, mindestens einen Hinweis bereitzustellen, insbesondere indikativ dafür, dass eine Person erkannt wurde. 6. Floor cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one functional unit (16) comprises a notification unit (42) with at least one optical and/or acoustic actuator (44, 48) and in that the control unit (18) controls the white unit (42) when a person (64) has been identified to provide at least one indication, in particular indicative of the fact that a person has been identified.
7. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) bei erkannter Per son (64) mindestens ein Reinigungswerkzeug (22) zur Verringerung der Leistung ansteuert. 7. Floor cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (18) controls at least one cleaning tool (22) to reduce the power when the person (64) is detected.
8. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Steuereinheit (18), insbesondere beim Stillstand des Fahrwerks (20), das Reinigungswerkzeug (22) abschaltet oder dessen Betrieb vo rübergehend deaktiviert. 8. Floor cleaning device according to claim 7, characterized in that the control unit (18), in particular when the chassis (20) is at a standstill, switches off the cleaning tool (22) or temporarily disables its operation.
9. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) abhängig vom mindestens einen Signal der Sen soreinheit (34) ermittelt, ob das Hindernis (62) relativ zur Bodenfläche (12) statisch ist oder sich bewegt, und dass die Steuereinheit (18) min destens eine Funktionseinheit (16) abhängig davon ansteuert, ob das Hindernis (62) statisch ist oder sich bewegt. 9. Floor cleaning device according to one of the preceding claims or according to the preamble of claim 1, characterized in that the control unit (18) determines, depending on at least one signal from the sensor unit (34), whether the obstacle (62) relative to the floor surface (12) is static or moving, and that the control unit (18) controls at least one functional unit (16) depending on whether the obstacle (62) is static or moving.
10. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät (10) eine Be dieneinheit (52) umfasst, über die von einer Bedienperson (68) die Art der Ansteuerung der mindestens einen Funktionseinheit (16) abhängig von der Klassifikation des Hindernisses (62) und/oder einer Bewegung des Hindernisses (62) konfigurierbar ist. 10. Floor cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the floor cleaning device (10) comprises a control unit (52) via which an operator (68) can select the type of control of the at least one functional unit (16) depending on the classification of the Obstacle (62) and / or a movement of the obstacle (62) is configurable.
11. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) das Fahrwerk (20) ansteuert, bei Vorliegen eines Abstandes von einem Hindernis (62), der innerhalb eines Maximalabstandes liegt, die Verfahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes (10) zu reduzieren. 11. Floor cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (18) controls the running gear (20) when the distance from an obstacle (62) is within a maximum distance, increasing the travel speed of the floor cleaning device (10). to reduce.
12. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Sensoreinheit (34) unterschiedliche räumliche Auflösungen der Umgebung des Bodenreinigungsgerätes (10) erzielbar sind, wobei die Steuereinheit (18) bei Vorliegen eines Abstandes von einem Hindernis (62), der innerhalb eines Maximalabstandes liegt, die Sensoreinheit (34) ansteuert, eine räumliche Auflösung der Umgebung zu erhöhen. 12. Floor cleaning device according to one of the preceding claims or according to the preamble of claim 1, characterized in that different spatial resolutions of the surroundings of the floor cleaning device (10) can be achieved via the sensor unit (34), wherein the control unit (18) when there is a distance of an obstacle (62) that is within a maximum distance, the sensor unit (34) controls to increase a spatial resolution of the environment.
13. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Auflösung nur vorübergehend erhöht ist, insbesondere bis der Abstand des Bodenreinigungsgerätes (10) vom Hindernis (62) den Maximalabstand überschreitet und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer. 13. Floor cleaning device according to claim 12, characterized in that the spatial resolution is only temporarily increased, in particular until the distance of the floor cleaning device (10) from the obstacle (62) exceeds the maximum distance and/or after a predetermined period of time has elapsed.
14. Bodenreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät (10) eine Spei chereinheit (54) umfasst, in der mindestens ein vom Bodenreinigungsge rät (10) abzufahrender Verfahrpfad, insbesondere ein Reinigungspfad (58), gespeichert ist, und dass die Steuereinheit (18) anhand mindestens eines Signals der Sensoreinheit (34) feststellt, dass das Bodenreini gungsgerät (10) aufgrund eines Hindernisses (62) nicht in der Lage ist, dem Verfahrpfad zu folgen, wobei die Steuereinheit (18) mindestens eine Funktionseinheit (16) in diesem Fall zur Durchführung eines Alternativ verhaltens ansteuert. 14. Floor cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the floor cleaning device (10) comprises a memory unit (54) in which at least one travel path to be traversed by the floor cleaning device (10), in particular a cleaning path (58), is stored, and that the control unit (18) based on at least a signal from the sensor unit (34) determines that the floor cleaning device (10) is unable to follow the travel path due to an obstacle (62), the control unit (18) using at least one functional unit (16) to carry out this in this case of alternative behavior.
15. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Alternativverhalten umfasst, eine Ausweichbewegung durchzuführen, wobei das Bodenreinigungsgerät (10) vorzugsweise eine Position auf dem Verfahrpfad ansteuert, der der aktuellen Position auf dem Verfahr pfad vorgelagert oder nachgelagert ist. 15. Floor cleaning device according to claim 14, characterized in that the alternative behavior includes performing an evasive movement, with the floor cleaning device (10) preferably driving to a position on the travel path that is upstream or downstream of the current position on the travel path.
16. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausweichbewegung mindestens eines der Folgenden umfasst: 16. Floor cleaning device according to claim 15, characterized in that the at least one evasive movement comprises at least one of the following:
Verfahren weg vom Hindernis (62), rückwärts oder vorwärts und/oder seitwärts; moving away from the obstacle (62), backwards or forwards and/or sideways;
Drehen auf der Stelle weg vom Hindernis (62). Turn in place away from the obstacle (62).
17. Bodenreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, dass das Alternativverhalten umfasst, über eine Hinweis einheit (42) mit mindestens einem optischen und/oder akustischen Aktor (44, 48) einen Hinweis bereitzustellen. 17. Floor-cleaning device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the alternative behavior includes providing a notification via a notification unit (42) with at least one optical and/or acoustic actuator (44, 48).
18. Bodenreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, dass das Alternativverhalten umfasst, eine mittels der Sensoreinheit (34) erzielbare räumliche Auflösung der Umgebung zu er höhen, wobei über die Sensoreinheit (34) unterschiedliche räumliche Auflösungen der Umgebung des Bodenreinigungsgerätes (10) erzielbar sind. 18. Floor cleaning device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the alternative behavior comprises increasing a spatial resolution of the environment that can be achieved by means of the sensor unit (34), different spatial resolutions of the environment of the floor cleaning device being measured via the sensor unit (34). (10) are achievable.
19. Bodenreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät (10) eine Kommunikati onseinheit (56) umfasst, über die eine Mitteilung an einen räumlich ent fernten Empfänger (72) bereitstellbar ist, wenn das Bodenreinigungsge rät (10) nicht in der Lage ist, dem Verfahrpfad zu folgen und/oder wenn das Bodenreinigungsgerät (10) nicht in der Lage ist, sich mittels Aus weichbewegungen von seiner Position zu befreien. 19. Floor cleaning device according to one of claims 14 to 18, characterized in that the floor cleaning device (10) comprises a communication unit (56) via which a message can be provided to a spatially remote recipient (72) when the floor cleaning device advises ( 10) is unable to follow the path of travel and/or if the floor cleaning device (10) is unable to free itself from its position by means of evasive movements.
20. Bodenreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät (10) eine Kommunikati onseinheit (56) umfasst, über die eine räumlich entfernte Bedienperson (68) in eine Kommunikationsverbindung mit dem Bodenreinigungsgerät (10) treten kann, insbesondere im Hinblick auf eine Überprüfung der Umgebung durch die Bedienperson (68) und/oder eine Befreiung des Bo denreinigungsgerätes (10) aus seiner Position durch die Bedienperson (68). 20. Floor cleaning device according to one of claims 14 to 19, characterized in that the floor cleaning device (10) comprises a communication unit (56) via which a remote operator (68) can enter into a communication connection with the floor cleaning device (10), in particular with regard to the operator (68) checking the surroundings and/or freeing the floor cleaning device (10) from its position by the operator (68).
21. Verfahren zum Steuern eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bo denreinigungsgerätes, umfassend: 21. A method for controlling a self-propelled and self-steering floor cleaning device, comprising:
Erfassen, mittels einer Sensoreinheit, einer Umgebung des Boden reinigungsgerätes, insbesondere während der Bewegung über eine Bodenfläche; Detecting, by means of a sensor unit, an environment of the floor cleaning device, in particular during movement over a floor area;
Feststellen, mittels einer Steuereinheit, dass ein Hindernis auf oder an der Bodenfläche angeordnet ist; determining, by means of a control unit, that an obstacle is arranged on or at the ground surface;
Klassifizieren, mittels der Steuereinheit, von Hindernissen hinsicht lich Personen und Gegenständen; und classifying, by means of the control unit, obstacles to people and objects; and
Ansteuern mindestens einer Funktionseinheit des Bodenreinigungs gerätes abhängig von der Klassifikation eines erkannten Hindernis ses. Controlling at least one functional unit of the floor cleaning device depending on the classification of a detected obstacle ses.
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