EP4477124A1 - Verfahren zum steuern eines mobilen, selbstfahrenden geräts - Google Patents

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EP4477124A1
EP4477124A1 EP24181222.1A EP24181222A EP4477124A1 EP 4477124 A1 EP4477124 A1 EP 4477124A1 EP 24181222 A EP24181222 A EP 24181222A EP 4477124 A1 EP4477124 A1 EP 4477124A1
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EP
European Patent Office
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carpet
edge
cleaning
along
until
Prior art date
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EP24181222.1A
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English (en)
French (fr)
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EP4477124B1 (de
Inventor
Stefan Hassfurter
Frank Schnitzer
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
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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
    • A47L11/4061—Steering means; Means for avoiding obstacles; Details related to the place where the driver is accommodated
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    • A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
    • A47L9/2826—Parameters or conditions being sensed the condition of the floor
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    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852—Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • 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 invention relates to a method for controlling a mobile, self-propelled device, in particular a floor cleaning device, such as a vacuum, sweeping and/or wiping robot, for cleaning along carpet edges of a carpet.
  • a floor cleaning device such as a vacuum, sweeping and/or wiping robot
  • Mobile, self-driving devices such as robot vacuum cleaners have the task of autonomously removing dust from the floor and ensuring that this is done over the entire floor area if possible.
  • the advantage of this is that there are no or as few areas as possible that need to be (re-)cleaned by the user.
  • a particular focus is on cleaning corners and edges, including the edges and borders of carpets.
  • robot vacuum cleaners are often equipped with a side brush that is positioned on a front corner of the robot vacuum cleaner's housing.
  • some so-called combination devices have a wiping module in the rear area with which floors can be cleaned with a damp cloth.
  • the wiping module is intended for use on hard floors, but not on carpets.
  • the robot should not drive on carpets.
  • a carpet edge following mode is recommended, in which the robot follows the edges of the carpet and cleans them. This usually leaves uncleaned areas of the floor, especially at corners of the carpet, where dirt and dust can accumulate. Due to the geometry of the robot and the positions of its drive wheels, not every spot can be reached with the side brush, especially at corners of the carpet. Complete cleaning is therefore not possible without difficulty.
  • the object of the invention is to provide an improved method for controlling a mobile, self-propelled device, in particular a floor cleaning device, such as a vacuum, sweeping and/or wiping robot, for cleaning along edges or borders of a carpet, in which the above-mentioned disadvantages are avoided and in particular the risks of incomplete corner cleaning and damage to the side brush are reduced.
  • a floor cleaning device such as a vacuum, sweeping and/or wiping robot
  • the method according to the invention therefore avoids uncleaned areas and spots at the corners of the carpet by having the device perform a driving behavior as described here.
  • the device rotates at Carpet corners do not rotate in the direction of the next carpet edge, but rotate in the opposite direction until the device is in the desired orientation.
  • the device and its housing can be rotated over the carpet edge.
  • one front of the device can be moved over the carpet edge.
  • the corner cleaning process means that the device does not rotate by the small angle that results between the previous and the new orientation of the device or the carpet edges, but by the large angle that is complementary to the small angle.
  • the device therefore rotates 270° instead of 90° at each carpet corner. Both before and after the rotation, the device is aligned parallel to one of the carpet edges that form the carpet corner and can clean it by moving along it.
  • this method can advantageously ensure that the corner of the carpet is covered by the device, thus ensuring complete cleaning. Uncleaned areas at carpet corners are avoided.
  • a mobile, self-driving device is understood to be a floor cleaning device that can autonomously clean floors, for example in the home. This includes vacuum and/or sweeping and/or mopping robots.
  • the mobile, self-driving device is a combination device that can clean both dry and wet.
  • the devices preferably work without or with as little user intervention as possible.
  • the device drives itself into a specified room to clean the floor according to a specified and programmed process strategy.
  • an exploration trip with the mobile, self-propelled device is preferably carried out.
  • An exploration trip is understood to be a reconnaissance trip that is suitable for exploring a soil area to be worked for obstacles, room layout and the like.
  • the aim of an exploration trip is in particular to be able to assess and/or represent the conditions of the soil processing area to be worked.
  • the mobile, self-driving device After the exploration drive, the mobile, self-driving device knows its surroundings and can pass this on to the user in the form of a map of the surroundings, for example in an app (cleaning app) on a mobile device.
  • the user can be given the opportunity to interact with the mobile, self-driving device in the map of the surroundings.
  • the user can advantageously view information in the map of the surroundings and change and/or adapt it if necessary.
  • the device detects carpets in the floor area to be cleaned, preferably using special sensors such as ultrasonic sensors, laser systems and/or camera systems with object recognition algorithms. Once the position, size and shape of the carpets have been determined, the device enters these into its surrounding map. Alternatively, a user can enter the position of the carpet into the surrounding map directly when setting up the device, for example using the cleaning app on their mobile device.
  • special sensors such as ultrasonic sensors, laser systems and/or camera systems with object recognition algorithms.
  • An environment map is understood to mean in particular any map that is suitable for showing the environment of the soil cultivation area with all its obstacles and objects.
  • the environment map shows the soil cultivation area with the furniture, carpets and walls contained therein in sketch form.
  • an additional device is understood to mean in particular any device that is portable for a user, that is arranged outside the mobile, self-driving device, in particular external and/or differentiated from the mobile, self-driving device, and is suitable for displaying, providing, transmitting and/or transmitting data, such as a cell phone, a smartphone, a tablet and/or a computer or laptop.
  • the app in particular the cleaning app, is installed on the portable additional device, which is used to communicate between the mobile, self-driving device and the additional device and in particular enables a visualization of the floor treatment area, in particular the living space or apartment to be cleaned or the living area, for example the interior area.
  • the app preferably shows the user the area to be cleaned as a map of the surroundings.
  • forward movement refers in particular to the movement of the device that is intended for cleaning or driving operation.
  • the device therefore travels with its front section in front along the intended lanes.
  • the rear section follows the front section in terms of movement.
  • the front section drives over the floor to be cleaned first, before the rear section passes it.
  • Turning the device on the spot means in particular that the device does not move forwards but stops and rotates on the spot around a perpendicular or vertical device axis, in particular in a circle.
  • turning the device by 180° means reversing the device on the spot, in particular turning from a front area to the back and from a rear area to the front (in the direction of travel), in other words half a turn around the device's own axis.
  • the device makes a 180° turn and then stands backwards. Small angular deviations are naturally included here. Of course, this does not just include turns of 180°, which are discussed in more detail here as examples, but any rotations of any angle around the device's axis.
  • a carpet edge is understood to mean any (lateral) end of a carpet lying on the floor. There are no restrictions on shape, orientation, etc. The carpet edges can therefore be straight, curved, bent, or similar.
  • a projection of essentially one device length means in particular that the device extends beyond the edge of the carpet (approximately) one device length, so that the device at the corner of the carpet is kept at a distance from the carpet in all directions. There is no carpet and in particular no carpet edge to the side of the device. The device and the carpet are corner to corner without being adjacent.
  • Essentially or approximately means that the device extends beyond the edge of the carpet by one device length, including small or negligible deviations in length.
  • extending beyond the edge by essentially one device length means in particular that the device extends beyond the carpet so far that a subsequent rotation of the device leads to a parallel alignment with the same lateral distance between the device and the carpet.
  • Turning against the direction of the carpet means turning the device away from the carpet, i.e. in the opposite direction to the carpet.
  • the rotation does not take place in the shortest possible way to the carpet, but in the exact opposite direction.
  • Aligning along a carpet edge in a forward direction means in particular that the device is oriented with its front and rear areas along the carpet edge in such a way that it is possible to move forwards along the carpet edge.
  • the device is therefore aligned parallel to the carpet edge so that it is possible to move the device along the carpet edge.
  • the first carpet edge and the second carpet edge enclose a first angle of less than 180°, wherein the device rotates through a second angle complementary to the first angle.
  • the first and second angles together form an angle of 360°. Since the first angle is less than 180°, the second angle is consequently greater than 180° but less than 360°.
  • the device sweeps over a corner of the carpet formed by the first carpet edge and the second carpet edge when rotating.
  • the sweeping results in particular from the device rotating in the opposite direction to the carpet. If the device has a D-shaped housing, the device cannot reach every area when rotating in the direction of the carpet - i.e. at a small angle to the second carpet edge - due to its geometry and the position of the drive wheels, particularly at the carpet corner, which means that complete cleaning is not possible.
  • complete cleaning of carpet corners can also be achieved with a preferably D-shaped device. Regardless of Depending on the geometry of the device, the rotation can ensure that the corner of the carpet is covered and thus completely cleaned.
  • the device comprises a side brush on a front corner of the housing, with which the first and second carpet edges are cleaned and which sweeps over the carpet corner when the device is rotated.
  • the rotation of the device and the rotation of the side brush occur, which increases the sweeping effect of the side brush and increases the cleaning performance at the carpet corner.
  • the rotation preferably supports a sweeping effect of the side brush, since the relative speed of the side brush rotation at the outer edge is increased, whereby an improved cleaning effect can be achieved in the area of the carpet corner.
  • the device presses bristles of the side brush onto the carpet in a damaging manner in which the bristles on the carpet are bent or kinked.
  • the bristles are only loaded in accordance with the specification.
  • the cleaning method is carried out along any carpet edges of the carpet.
  • the method is carried out until the carpet has been completely circled once. This ensures that all existing carpet corners of the carpet are covered and thus cleaned without gaps, which advantageously avoids uncleaned areas. Any existing carpet edges and carpet corners are thus cleaned as best as possible.
  • a computer program that includes instructions that, when executed by a mobile, self-driving device, cause the device to carry out the method according to the invention, also belongs to the scope of this invention.
  • a computer-readable medium on which such a computer program is stored also belongs to the scope of this invention.
  • the Figures 2A to 2C show the driving behavior of a mobile, self-propelled device 10, in particular a vacuum robot, which is operated with a conventional control method.
  • the figures show the driving behavior when cleaning carpet corners. If the robot detects a carpet 7, it follows the edge of the carpet 7, whereby all straight carpet edges can be cleaned by a side brush 1b of the device 10 up to the carpet 7. At carpet corners 8, however, there is a risk that the robot will turn towards the next carpet edge to be cleaned, as shown in Figure 2B shown, leaving an uncleaned area (see circle marking in Figure 2B ). This will not be used when driving along the first edges ( Figure 2A ), nor during rotation ( Figure 2B ), nor when driving further along the second edge ( Figure 2C ) is swept by the side brush 1b or the suction mouth of the robot.
  • a rotation of the robot towards the carpet and in particular towards the side brush in close proximity to the carpet edge results in the side brush 1b being moved along the carpet 7 in the opposite direction to its working rotation. Due to a reduced relative speed of the The side brush rotation results in a reduced sweeping effect.
  • the robot may press the side brush against the carpet 7 during rotation, causing the bristles of the side brush 1b to be bent or even kinked on the carpet 7, which may cause permanent damage to the bristles.
  • FIG 2D a detailed view of the carpet corner with areas 9 swept over by the robot's side brush is shown. Directly behind the corner of the carpet 7 there remains an uncleaned area 11 in which dirt and dust can accumulate, which is detrimental.
  • FIG 1A shows a three-dimensional transverse view of a mobile, self-propelled device 10, in particular a vacuum-mopping combination device or a vacuum-mopping robot, which is intended for autonomous floor cleaning.
  • Figure 1B shows a bottom view of the vacuum-mop robot of the Figure 1A .
  • the robot has a dry cleaning module 1 in a front area 5 that extends across a width of the robot.
  • the dry cleaning module 1 comprises a suction mouth 1a with a brush roller and a side brush 1b on a front housing corner.
  • a wet cleaning module 2 that comprises at least one wiping cloth or wiping pad that can be moistened with cleaning fluid from a container unit of the robot or externally. So that the wiping cloth does not come into excessive contact with dirt on the floor, a width of the wiping cloth is equal to or smaller than a width of the dry cleaning module 1.
  • the robot In a central area, the robot has a drive device, in particular drive wheels 3, for driving over a floor area to be cleaned.
  • a sensor 4 In the rear area of the robot, a sensor 4 is arranged for recognizing and detecting its surroundings.
  • the sensor 4 is in particular a LIDAR sensor.
  • the robot has a control device (not shown) which is designed to control the robot in a carpet edge following mode when a carpet is detected on the floor area to be processed.
  • Figure 3A shows, after a carpet 7 has been detected, the device 10 moves and cleans along a first carpet edge 13a in the forward direction until the first carpet edge 13a ends. Bristles of the side brush 1b reach under the carpet fold and can therefore clean a few millimeters under the carpet 7.
  • the device 10 moves forward along the ended first carpet edge 13a until the device 10 extends beyond the carpet 7 by about one device length, in particular until half the device width is brought between the carpet edge and the center of the device.
  • the device 10 now extends beyond the carpet 7 so far that a subsequent rotation of the device 10 leads to a parallel alignment with the same lateral distance between the device 10 and the carpet 7.
  • the device 10 then rotates on the spot around its center (center between its drive wheels) against the direction of the carpet 7 until the device 10 is aligned along a second carpet edge 13b of the carpet 7 in the forward direction ( Figure 3B ).
  • the robot turns in the opposite direction at carpet corners. In this case, a rotation of approximately 270° counterclockwise takes place. This rotation causes the side brush 1b to sweep over the carpet corner, which can prevent uncleaned areas. Areas 9 swept over by the side brush are shown as gray areas in the figures.
  • the robot rotates opposite to the second carpet edge 13b until it is aligned parallel to it in the forward direction ( Figure 3C ).
  • the robot then moves along the second carpet edge 13b in a forward direction and cleans the second carpet edge 13b with its side brush 1b.
  • the rotation supports the sweeping effect of the side brush 1b because the relative speed of the side brush bristles on the outer edge is increased, resulting in an improved cleaning effect in the area of the carpet corner. It also prevents the robot from pressing the bristles of the side brush 1b onto the carpet 7 in a way that causes the bristles on the carpet 7 to be bent or kinked. The rotation of the robot results in the bristles being loaded tangentially in accordance with the designed force.
  • the robot cleans all corners of the detected carpet according to the instructions for the Figures 3A to 3C so that when cleaning around the entire carpet 7 a complete cleaning of the carpet edges can be ensured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern eines mobilen, selbstfahrenden Geräts (10), insbesondere Bodenreinigungsgeräts, wie ein Saug- und/oder Kehr- und Wischroboter, zum Reinigen entlang von Teppichkanten (13a, 13b) eines Teppichs (7) angegeben, dass folgende Verfahrensschritte umfasst: Fahren und Reinigen entlang einer ersten Teppichkante (13a) in Vorwärtsrichtung des Geräts (10), bis die erste Teppichkante (13a) endet; Weiterfahren in Vorwärtsrichtung entlang der geendeten ersten Teppichkante (13a), bis das Gerät (10) den Teppich (7) so weit überragt, dass eine nachfolgende Drehung des Geräts (10) zu einer parallelen Ausrichtung bei gleichbleibendem seitlichen Abstand zwischen Gerät (10) und Teppich (7) führt; Drehen des Geräts (10) auf der Stelle entgegen der Richtung des Teppichs (7), bis das Gerät (10) entlang einer zweiten Teppichkante (13b) des Teppichs (7) in Vorwärtsrichtung ausgerichtet ist; und Fahren und Reinigen entlang der zweiten Teppichkante (13b) in Vorwärtsrichtung des Geräts (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere eines Bodenreinigungsgeräts, wie einen Saug-, Kehr- und/oder Wischroboter, zum Reinigen entlang von Teppichkanten eines Teppichs.
  • Mobile, selbstfahrende Geräte wie beispielsweise Saugroboter haben die Aufgabe, autonom den Boden von Staub zu befreien und dies möglichst über die gesamte Bodenfläche zu gewährleisten. Vorteilhaft dabei ist, dass keine beziehungsweise so wenig wie möglich Flächen verbleiben, die vom Nutzer selbst (nach-)gereinigt werden müssen. Ein besonderer Fokus liegt auf der Ecken- und Kantenreinigung, unter anderem auch an den Kanten und Rändern von Teppichen. Um Kanten und Ecken reinigen zu können, werden Saugroboter häufig mit einer Seitenbürste ausgestattet, die an einer vorderen Gehäuseecke des Saugroboters positioniert ist.
  • Zusätzlich besitzen einige sogenannte Kombigeräte in einem hinteren Bereich ein Wischmodul, mit dem Böden feucht gereinigt werden können. Das Wischmodul ist für den Einsatz auf Hartböden, nicht aber auf Teppichböden vorgesehen. Solange der Nutzer das Wischmodul nicht vom Roboter abnimmt, sollte der Roboter nicht auf Teppiche fahren. Um dennoch die Kanten um den Teppich vollständig reinigen zu können, bietet sich ein Teppichrandfolgemodus an, bei dem der Roboter den Kanten des Teppichs folgt und diese reinigt. Gerade an Ecken des Teppichs bleiben hierbei meist nachteilig ungereinigte Bereiche des Bodens zurück, in denen sich Schmutz und Staub ansammeln können. Insbesondere aufgrund der Geometriedes Roboters und den Positionen seiner Antriebsräder kann besonders an Teppichecken nicht jede Stelle mit der Seitenbürste erreicht werden. Eine lückenlose Reinigung ist somit nicht ohne weiteres möglich.
  • Es ist bekannt, dass der Roboter hinter einer Außenkante des Teppichs und nach Ausrichtung seiner Orientierung zu einer gezielten, limitierten Rückwärtsfahrt ansetzt, bei der der Roboter ausgelassene Bereiche des Bodens an der Ecke nachreinigt. Diese Zusatzbewegung erlaubt zwar eine vollständige Reinigung entlang von Kanten und Ecken, kann aber auf den Nutzer irritierend wirken und erhöht nachteilig die Gesamtdauer der Reinigung durch die zusätzlichen Fahrwege. Auch besteht die Gefahr, dass an der Teppichkante die Seitenbürste beim Umfahren gebogen oder gar geknickt wird, und dabei bleibende Schäden entstehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere eines Bodenreinigungsgeräts, wie ein Saug-, Kehrund/oder Wischroboter, zum Reinigen entlang von Kanten oder Rändern eines Teppichs bereitzustellen, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden, und insbesondere die Gefahren einer lückenhaften Eckenreinigung und einer Schädigung der Seitenbürste reduziert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Steuern eines mobilen, selbstfahrenden Geräts mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Steuern eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere eines Bodenreinigungsgeräts, wie ein Saug-, Kehr- und/oder Wischroboter, zum Reinigen entlang von Kanten eines Teppichs folgende Verfahrensschritte:
    • Fahren und Reinigen entlang einer ersten Teppichkante in Vorwärtsrichtung des Geräts, bis die erste Teppichkante endet,
    • Weiterfahren in Vorwärtsrichtung entlang der geendeten ersten Teppichkante, bis das Gerät den Teppich so weit überragt, dass eine nachfolgende Drehung des Geräts zu einer parallelen Ausrichtung bei gleichbleibendem seitlichen Abstand zwischen Gerät und Teppich führt, insbesondere bis das Gerät den Teppich um im Wesentlichen eine Gerätelänge überragt,
    • Drehen des Geräts auf der Stelle entgegen der Richtung des Teppichs, bis das Gerät entlang einer zweiten Teppichkante des Teppichs in Vorwärtsrichtung ausgerichtet ist, und
    • Fahren und Reinigen entlang der zweiten Teppichkante in Vorwärtsrichtung des Geräts.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden demnach ungereinigte Bereiche und Stellen an den Ecken des Teppichs vermieden, indem das Gerät ein wie hier beschriebenes Fahrverhalten ausführt. Insbesondere dreht sich das Gerät an Teppichecken nicht in Richtung der nachfolgenden Teppichkante, sondern rotiert entgegengesetzt bis das Gerät die entsprechende gewünschte Ausrichtung hat. Anders als an Wänden ist eine Drehung des Geräts und seines Gehäuses über die Teppichkante möglich. Insbesondere kann eine Front des Geräts über die Teppichkante bewegt werden. Das Eckreinigungsverfahren sieht dabei vor, dass sich das Gerät nicht um den kleinen Winkel dreht, der sich zwischen der bisherigen und der neuen Orientierung des Geräts beziehungsweise der Teppichkanten ergibt, sondern um den zu dem kleinen Winkel komplementären großen Winkel. Im Fall eines rechteckigen Teppichs dreht sich das Gerät folglich an jeder Teppichecke um 270° statt um 90°. Sowohl vor als auch nach der Drehung steht das Gerät parallel ausgerichtet zu einer der Teppichkanten, die die Teppichecke bilden, und kann diese an dieser entlangfahrend reinigen.
  • Unabhängig von einer Gehäusegeometrie des Geräts kann mit diesem Verfahren vorteilhafterweise sichergestellt werden, die Teppichecke mit dem Gerät zu überstreichen und so eine vollständige Reinigung zu gewährleisten. Ungereinigte Bereiche an Teppichecken werden vermieden.
  • Unter einem mobilen, selbstfahrenden Gerät ist insbesondere ein Bodenreinigungsgerät zu verstehen, welches beispielsweise im Haushaltsbereich Bodenflächen autonom bearbeiten kann. Hierunter zählen unter anderem Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter. Beispielsweise ist das mobile, selbstfahrende Gerät ein Kombigerät, das sowohl trocken- als auch nassreinigen kann. Die Geräte arbeiten im Betrieb (Reinigungsbetrieb) bevorzugt ohne oder mit möglichst wenig Nutzereingriff. Beispielsweise fährt das Gerät selbsttätig in einen vorgegebenen Raum, um entsprechend einer vorgegebenen und einprogrammierten Verfahrensstrategie den Boden zu reinigen.
  • Um hierbei jegliche individuellen Umgebungsbesonderheiten beachten zu können, findet bevorzugt eine Explorationsfahrt mit dem mobilen, selbstfahrenden Gerät statt. Unter einer Explorationsfahrt ist insbesondere eine Erkundungsfahrt zu verstehen, die dazu geeignet ist, eine zu bearbeitende Bodenfläche nach Hindernissen, Raumaufteilung und ähnlichem zu erkunden. Ziel einer Explorationsfahrt ist es insbesondere, Gegebenheiten des zu bearbeitenden Bodenbearbeitungsbereichs einschätzen und/oder darstellen zu können.
  • Nach der Explorationsfahrt kennt das mobile, selbstfahrende Gerät seine Umgebung und kann diese in Form einer Umgebungskarte an den Nutzer weitergeben, zum Beispiel in einer App (Reinigungs-App) an einem Mobilgerät. In der Umgebungskarte kann dem Nutzer die Möglichkeit gegeben werden, mit dem mobilen, selbstfahrenden Gerät zu interagieren. Der Nutzer kann mit Vorteil Informationen in der Umgebungskarte einsehen und bei Bedarf ändern und/oder anpassen.
  • Während der Explorationsfahrt detektiert das Gerät in dem zu bearbeitenden Bodenbereich befindliche Teppiche bevorzugt mittels spezieller Sensoren wie beispielsweise Ultraschallsensoren, Lasersysteme und/oder Kamerasysteme mit Objekterkennungsalgorithmen. Ist die Position, Größe und Form der Teppiche ermittelt, trägt das Gerät diese in seine Umgebungskarte ein. Alternativ kann ein Nutzer die Position des Teppichs direkt bei der Einrichtung des Geräts in die Umgebungskarte beispielsweise mittels der Reinigungs-App auf seinem Mobilgerät einpflegen.
  • Unter einer Umgebungskarte ist insbesondere jegliche Karte zu verstehen, die geeignet ist, die Umgebung des Bodenbearbeitungsbereichs mit all seinen Hindernissen und Gegenständen darzustellen. Beispielsweise zeigt die Umgebungskarte den Bodenbearbeitungsbereich mit den darin enthaltenen Möbeln, Teppichen und Wänden skizzenartig an.
  • Die Umgebungskarte mit den Hindernissen wird vorzugsweise in der App an einem tragbaren Zusatzgerät dargestellt. Dies dient insbesondere der Visualisierung zu einer möglichen Interaktion für den Nutzer. Unter einem Zusatzgerät ist vorliegend insbesondere jegliches Gerät zu verstehen, das für einen Benutzer tragbar ist, das außerhalb des mobilen, selbstfahrenden Geräts angeordnet, insbesondere extern und/oder differenziert vom mobilen, selbstfahrenden Gerät ist, und zu einer Anzeige, Bereitstellung, Übermittlung und/oder Übertragung von Daten geeignet ist, wie beispielsweise ein Handy, ein Smartphone, ein Tablet und/oder ein Computer beziehungsweise Laptop.
  • Auf dem tragbaren Zusatzgerät ist die App, insbesondere die Reinigungs-App, installiert, die zur Kommunikation des mobilen, selbstfahrenden Geräts mit dem Zusatzgerät dient und insbesondere eine Visualisierung des Bodenbearbeitungsbereichs, insbesondere des zu reinigenden Wohnraums oder der zu reinigenden Wohnung beziehungsweise des Wohnbereichs, beispielsweise Innenbereichs, ermöglicht. Die App zeigt dem Nutzer dabei vorzugsweise den zu reinigenden Bereich als Umgebungskarte an.
  • Unter Fahrtbewegung in Vorwärtsrichtung ist insbesondere die Fahrbewegung des Geräts zu verstehen, die im Reinigungs- oder Fahrbetrieb vorgesehen ist. Das Gerät fährt also mit seinem vorderen Bereich voraus entlang der vorgesehenen Fahrbahnen. Der hintere Bereich ist hierbei dem vorderen Bereich in der Bewegung nachgestellt. Insbesondere überfährt der vordere Bereich den zu reinigenden Boden zuerst, bevor der hintere Bereich diesen passiert.
  • Unter einem Drehen des Geräts auf der Stelle ist insbesondere zu verstehen, dass das Gerät sich nicht vorwärtsbewegt, sondern seine Fahrt stoppt und sich auf der Stelle um eine senkrechte beziehungsweise vertikale Geräteachse insbesondere im Kreis dreht. Beispielsweise ist unter einem Drehen des Geräts um 180° eine Umkehrung des Geräts auf der Stelle zu verstehen, insbesondere ein Umkehren von einem vorderen Bereich nach hinten und von einem hinteren Bereich nach vorne (in Fahrtrichtung), also eine halbe Drehung um die eigene Geräteachse. Das Gerät führt dabei eine 180°-Wendung durch und steht anschließend rückwärts da. Kleine Winkelabweichungen sind hierbei natürlicherweise mit inbegriffen. Selbstverständlich sind vorliegend nicht nur Drehungen um 180° inbegriffen, die hier beispielhaft näher erörtert sind, sondern jegliche Drehungen um jegliche Winkel um die Geräteachse.
  • Unter einer Teppichkante ist insbesondere jegliches (seitlich) begrenzendes Ende eines am Boden liegenden Teppichs zu verstehen. Form, Ausrichtung und ähnliches sind dabei nicht eingeschränkt. Die Teppichkanten können demnach geradlinig, gekrümmt, gebogen oder ähnlich ausgebildet sein.
  • Unter einem Überragen um im Wesentlichen eine Gerätelänge ist insbesondere zu verstehen, dass das Gerät die Teppichkante (in etwa) eine Gerätelänge weit überfährt, sodass das Gerät an der Teppichecke in alle Richtungen Abstand vom Teppich hält. Seitlich neben dem Gerät ist dabei kein Teppich und insbesondere keine Teppichkante angeordnet. Das Gerät und der Teppich stehen Eck an Eck ohne seitenbenachbart zu sein. Im Wesentlichen oder in etwa bedeutet hierbei, dass das Gerät die Teppichkante eine Gerätelänge weit überfährt, wobei geringe beziehungsweise vernachlässigbare Abweichungen der Länge mit inbegriffen sind. Ein Überragen um im Wesentlichen eine Gerätelänge bedeutet vorliegend insbesondere, dass das Gerät den Teppich so weit überragt, dass eine nachfolgende Drehung des Geräts zu einer parallelen Ausrichtung bei gleichbleibendem seitlichen Abstand zwischen Gerät und Teppich führt.
  • Unter Drehen entgegen der Richtung des Teppichs ist insbesondere eine Drehung des Geräts weg vom Teppich, also in entgegengesetzte Richtung zum Teppich zu verstehen. Die Drehung findet also insbesondere nicht auf kürzestem Weg zum Teppich hin statt, sondern genau entgegengerichtet beziehungsweise entgegengesetzt.
  • Unter Ausrichten entlang einer Teppichkante in Vorwärtsrichtung ist insbesondere zu verstehen, dass sich das Gerät derart mit seinem vorderen Bereich und seinem hinteren Bereich entlang der Teppichkante orientiert, dass ein Fahren in Vorwärtsrichtung entlang der Teppichkante möglich wird. Das Gerät richtet sich also parallel zur Teppichkante aus, sodass ein Entlangfahren des Geräts entlang der Teppichkante möglich wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform schließen die erste Teppichkante und die zweite Teppichkante einen ersten Winkel von kleiner als 180° ein, wobei sich das Gerät um einen zweiten, zu dem ersten Winkel komplementären Winkel dreht. Der erste und der zweite Winkel bilden zusammen einen Winkel von 360°. Da der erste Winkel kleiner als 180° ist, ist der zweite Winkel folglich größer als 180°, aber kleiner als 360°.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform überstreicht das Gerät beim Drehen eine von der ersten Teppichkante und der zweiten Teppichkante gebildete Teppichecke. Das Überstreichen resultiert insbesondere aus der Drehung des Geräts entgegen der Richtung des Teppichs. Weist das Gerät ein D-förmiges Gehäuse auf, erreicht das Gerät bei Drehen in Richtung des Teppichs - also um den kleinen Winkel zur zweiten Teppichkante hin - aufgrund seiner Geometrie und Positionen der Antriebsräder besonders an der Teppichecke nicht jeglichen Bereich, wodurch eine lückenlose Reinigung nicht möglich ist. Durch das Drehen entgegengesetzt zur zweiten Teppichkante und durch das dadurch bedingte Überstreichen kann auch mit einem bevorzugt D-förmigen Gerät eine lückenlose Reinigung an Teppichecken erzielt werden. Unabhängig von der Geometrie des Geräts kann durch die Drehung sichergestellt werden, dass die Teppichecke überstrichen und somit vollständig gereinigt wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Gerät an einem vorderen Gehäuseeck eine Seitenbürste, mit der die ersten und zweiten Teppichkanten gereinigt werden, und die die Teppichecke beim Drehen des Geräts überstreicht. Durch das Drehen des Geräts erfolgt insbesondere eine Überlagerung von Gerätedrehung und Seitenbürstenrotation, wodurch die Kehrwirkung der Seitenbürste verstärkt und die Reinigungsleistung an der Teppichecke erhöht wird. Insbesondere wird durch die Drehung vorzugsweise eine Kehrwirkung der Seitenbürste unterstützt, da die relative Geschwindigkeit der Seitenbürstenrotation an der Außenkante erhöht wird, wodurch eine verbesserte Reinigungswirkung im Bereich der Teppichecke erzielt werden kann. Zudem kann mit Vorteil vermieden werden, dass das Gerät Borsten der Seitenbürste in einer schädigenden Weise an den Teppich drückt, bei der die Borsten am Teppich gebogen oder geknickt werden. Die Borsten werden insbesondere nur gemäß Spezifikation belastet.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren zum Reinigen entlang jeglicher Teppichkanten des Teppichs durchgeführt. Insbesondere wird das Verfahren solange durchgeführt, bis der Teppich einmal vollständig umrundet ist. Damit kann gewährleistet werden, dass alle vorhandenen Teppichecken des Teppichs überstrichen und damit lückenlos gereinigt werden, womit ungereinigte Bereiche mit Vorteil vermieden werden. Jegliche vorhandenen Teppichkanten und Teppichecken werden dadurch bestmöglich gereinigt.
  • Es versteht sich, dass neben dem Verfahren auch ein Computerprogramm, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch ein mobiles, selbstfahrendes Gerät dieses veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, zum Umfang dieser Erfindung gehört. Ebenso gehört ein computerlesbares Medium, auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist, zum Umfang dieser Erfindung.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, lediglich Beispiele darstellenden Ausführungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figuren 1A, 1B:
    jeweils schematische Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, das mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens steuerbar ist,
    Figuren 2A - 2C:
    jeweils schematische Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines herkömmlichen Steuerverfahrens bei der Teppichkantenreinigung,
    Figur 2D:
    Detailansicht ungereinigter Bereiche bei dem herkömmlichen Steuerverfahren gemäß der Figuren 2A - 2C,
    Figuren 3A - 3C:
    jeweils schematische Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuerverfahrens bei der Teppichkantenreinigung, und
    Figur 3D:
    Detailansicht der lückenlosen Reinigung bei dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren gemäß der Figuren 3A - 3C.
  • Die Figuren 2A bis 2C zeigen das Fahrverhalten eines mobilen, selbstfahrenden Geräts 10, insbesondere eines Saugroboters, der mit einem herkömmlichen Steuerverfahren betrieben wird. Insbesondere zeigen die Figuren das Fahrverhalten bei einer Teppicheckenreinigung. Detektiert der Roboter einen Teppich 7, so folgt er dem Rand des Teppichs 7, wodurch alle geraden Teppichkanten von einer Seitenbürste 1b des Geräts 10 bis an den Teppich 7 gereinigt werden können. An Teppichecken 8 besteht jedoch die Gefahr, dass der Roboter bei einer Drehung in Richtung nächster zu reinigenden Teppichkante, wie es in Figur 2B gezeigt ist, einen ungereinigten Bereich hinterlässt (siehe Kreismarkierung in Figur 2B). Dieser wird weder bei der Fahrt entlang der ersten Kanten (Figur 2A), noch bei der Drehung (Figur 2B), noch bei der weiteren Fahrt entlang der zweiten Kante (Figur 2C) von der Seitenbürste 1b oder dem Saugmund des Roboters überstrichen.
  • Zusätzlich zu dem ungereinigten Bodenbereich führt eine Drehung des Roboters in Richtung des Teppichs und insbesondere in Richtung der Seitenbürste bei unmittelbarer Nähe zur Teppichkante dazu, dass die Seitenbürste 1b entgegen ihrer Arbeitsdrehung am Teppich 7 entlangbewegt wird. Durch eine verringerte relative Geschwindigkeit der Seitenbürstenrotation erfolgt eine geringere Kehrwirkung. Darüber hinaus kann es dazu kommen, dass der Roboter die Seitenbürste bei der Drehung an den Teppich 7 drückt, sodass Borsten der Seitenbürste 1b am Teppich 7 gebogen oder gar geknickt werden, wodurch bleibende Schäden an den Borsten entstehen können.
  • In Figur 2D ist eine Detailansicht der Teppichecke mit von der Seitenbürste des Roboters überstrichenen Bereichen 9 gezeigt. Direkt hinter der Ecke des Teppichs 7 bleibt ein ungereinigter Bereich 11, in dem sich nachteilig Schmutz und Staub ansammeln können.
  • Figur 1A zeigt eine dreidimensionale Queransicht eines mobilen, selbstfahrenden Geräts 10, insbesondere eines Saug-Wisch-Kombigeräts beziehungsweise eines Saug-Wisch-Roboters, der zur autonomen Bodenreinigung vorgesehen ist. Figur 1B zeigt eine Unteransicht des Saug-Wisch-Roboters der Figur 1A. Der Roboter weist in einem vorderen Bereich 5 ein Trockenreinigungsmodul 1 auf, das sich über eine Breite des Roboters erstreckt. Das Trockenreinigungsmodul 1 umfasst einen Saugmund 1a mit einer Bürstenwalze sowie eine Seitenbürste 1b an einem vorderen Gehäuseeck. In einem hinteren Bereich 6 des Roboters befindet sich ein Nassreinigungsmodul 2, das mindestens ein Wischtuch oder Wischpad umfasst, das mit Reinigungsflüssigkeit aus einer Behältereinheit des Roboters oder extern befeuchtet werden kann. Damit das Wischtuch nicht übermäßig mit Schmutz auf dem Boden in Kontakt kommt, ist eine Breite des Wischtuchs gleich oder kleiner einer Breite des Trockenreinigungsmoduls 1.
  • In einem mittleren Bereich weist der Roboter eine Antriebseinrichtung, insbesondere Antriebsräder 3, zum Befahren einer zu reinigenden Bodenfläche auf. Im hinteren Bereich des Roboters ist ein Sensor 4 zum Erkennen und Detektieren seiner Umgebung angeordnet. Der Sensor 4 ist insbesondere ein LIDAR-Sensor.
  • Weiter weist der Roboter eine Steuereinrichtung auf (nicht dargestellt), die dazu eingerichtet ist, bei Detektion eines Teppichs auf dem zu bearbeitenden Bodenbereich den Roboter in einem Teppichrandfolgemodus zu steuern.
  • Das Fahrverhalten des Roboters bei einem detektierten Teppich ist in den Figuren 3A bis 3C dargestellt.
  • Figur 3A zeigt nach erfolgter Detektion eines Teppichs 7 das Fahren und Reinigen entlang einer ersten Teppichkante 13a in Vorwärtsrichtung des Geräts 10, bis die erste Teppichkante 13a endet. Borsten der Seitenbürste 1b reichen dabei bis unter den Teppichfalz und können dadurch bis einige Millimeter unter den Teppich 7 reinigen. Das Gerät 10 fährt am Ende der ersten Teppichkante 13a in Vorwärtsrichtung entlang der geendeten ersten Teppichkante 13a weiter, bis das Gerät 10 den Teppich 7 um etwa eine Gerätelänge überragt, insbesondere bis eine halbe Gerätebreite zwischen Teppichkante und Gerätemittelpunkt gebracht ist. Insbesondere überragt das Gerät 10 den Teppich 7 nun so weit, dass eine nachfolgende Drehung des Geräts 10 zu einer parallelen Ausrichtung bei gleichbleibendem seitlichen Abstand zwischen Gerät 10 und Teppich 7 führt. Anschließend dreht sich das Gerät 10 auf der Stelle um seinen Mittelpunkt (Mitte zwischen seinen Antriebsrädern) entgegen der Richtung des Teppichs 7, bis das Gerät 10 entlang einer zweiten Teppichkante 13b des Teppichs 7 in Vorwärtsrichtung ausgerichtet ist (Figur 3B). Statt den Kanten direkt zu folgen, wie es herkömmlicherweise durchgeführt wird (siehe hierzu Figur 2B), dreht sich der Roboter an Teppichecken in die entgegengesetzte Richtung. Vorliegend findet eine Drehung um etwa 270° entgegen dem Uhrzeigersinn statt. Durch diese Drehung überstreicht die Seitenbürste 1b die Teppichecke, wodurch ungereinigte Bereiche vermieden werden können. Von der Seitenbürste überstrichene Bereiche 9 sind in den Figuren als graue Bereiche dargestellt.
  • Der Roboter rotiert entgegengesetzt zur zweiten Teppichkante 13b, bis er parallel in Vorwärtsrichtung zu dieser ausgerichtet ist (Figur 3C). Anschließend fährt der Roboter an der zweiten Teppichkante 13b in Vorwärtsrichtung entlang und reinigt die zweite Teppichkante 13b mit seiner Seitenbürste 1b.
  • Durch die Drehung wird die Kehrwirkung der Seitenbürste 1b unterstützt, da die relative Geschwindigkeit der Seitenbürstenborsten an der Außenkante erhöht wird, wodurch eine verbesserte Reinigungswirkung im Bereich der Teppichecke erfolgt. Zudem wird vermieden, dass der Roboter seine Borsten der Seitenbürste 1b in einer Weise an den Teppich 7 drückt, bei der die Borsten am Teppich 7 gebogen oder geknickt werden. Die Drehung des Roboters führt dazu, dass die Borsten tangential gemäß ausgelegter Krafteinwirkung belastet werden.
  • In Figur 3D ist eine Detailansicht der Teppichecke mit von der Seitenbürste des Roboters überstrichenen Bereichen 9 gezeigt. Durch die Drehung in entgegengesetzter Richtung zum Teppich 7 verbleibt kein ungereinigter Bereich, sondern es kommt zu einer Überlappung 12. Mit Vorteil kann sich kein Schmutz und Staub an der Teppichecke ansammeln.
  • Bevorzugt reinigt der Roboter alle Ecken des detektierten Teppichs gemäß den Ausführungen zu den Figuren 3A bis 3C, sodass bei einer Reinigung um den kompletten Teppich 7 herum eine lückenlose Teppichrandreinigung gewährleistet werden kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines mobilen, selbstfahrenden Geräts (10), insbesondere eines Bodenreinigungsgeräts, wie ein Saug-, Kehr- und/oder Wischroboter, zum Reinigen entlang von Teppichkanten (13a, 13b) eines Teppichs (7) umfassend folgende Verfahrensschritte:
    - Fahren und Reinigen entlang einer ersten Teppichkante (13a) in Vorwärtsrichtung des Geräts (10), bis die erste Teppichkante (13a) endet,
    - Weiterfahren in Vorwärtsrichtung entlang der geendeten ersten Teppichkante (13a), bis das Gerät (10) den Teppich (7) so weit überragt, dass eine nachfolgende Drehung des Geräts (10) zu einer parallelen Ausrichtung bei gleichbleibendem seitlichen Abstand zwischen Gerät (10) und Teppich (7) führt,
    - Drehen des Geräts (10) auf der Stelle entgegen der Richtung des Teppichs (7), bis das Gerät (10) entlang einer zweiten Teppichkante (13b) des Teppichs (7) in Vorwärtsrichtung ausgerichtet ist, und
    - Fahren und Reinigen entlang der zweiten Teppichkante (13b) in Vorwärtsrichtung des Geräts (10).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Teppichkante (13a) und die zweite Teppichkante (13b) einen ersten Winkel von kleiner als 180° einschließen und sich das Gerät (10) um einen zweiten, zu dem ersten Winkel komplementären Winkel dreht.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Winkel größer als 180° und kleiner als 360° ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät (10) beim Drehen eine von der ersten Teppichkante (13a) und der zweiten Teppichkante (13b) gebildete Teppichecke (8) überstreicht.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Gerät (10) an einem vorderen Gehäuseeck eine Seitenbürste (1b) umfasst, mit der die ersten und zweiten Teppichkanten (13a, 13b) gereinigt werden, und die die Teppichecke (8) beim Drehen des Geräts (10) überstreicht.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei durch das Drehen des Geräts (10) eine Überlagerung von Gerätedrehung und Seitenbürstenrotation erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zum Reinigen entlang jeglicher Teppichkanten (13a, 13b) des Teppichs (7) durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das solange durchgeführt wird, bis der Teppich (7) einmal vollständig umrundet ist.
  9. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch ein mobiles, selbstfahrendes Gerät (10) dieses veranlassen, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  10. Computerlesbarer Datenträger, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
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