JP2017202316A - 床を掃除ロボットにより掃除するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】床をより適応性があり、改善された掃除結果を生む掃除ロボットにより掃除するシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】本発明は、少なくとも１つの掃除ロボット（２）、この掃除ロボット（２）を制御する制御手段（５０）および少なくとも１つの環境事象を検出する通信手段（５２、５４）によって床を掃除するシステムに関し、環境事象がデータバンクから確定される事象、とりわけ天気事象であるかまたはセンサによって確定される事象であり、制御手段（５０）が環境事象に応じて床の少なくとも一部の掃除のための掃除ロボット（２）の使用の強度を調整する。このシステムは、床をより適応性があり、改善された掃除結果を生む掃除ロボットにより掃除するシステムおよび方法を提供するという技術的課題を解決する。本発明は床を掃除する方法にも関する。【選択図】図３

Description

本発明は、床を少なくとも１つの掃除ロボットにより掃除するシステムおよび方法に関する。

掃除ロボットは、吸引ロボット、掃き取りロボットおよび拭き取りロボットの形の自動で走行および操縦するロボットユニットとして知られている。この目的のために、そのような掃除ロボットは、電気駆動の吸引送風ユニットおよび／または電気駆動ブラシおよび／またはブラシローラおよび／または拭き取り部材ならびにダストおよびゴミの収集ボックス（独：Staub- und Schmutzauffangfach 、英：dust and dirt collect compartment）を有する。

掃除ロボットは、寄せ木張りの床、表層床、タイル張りの床または石の床などの硬質床ならびに織物製フロアリング材料を、自動でダストおよび粗粒体を吸気流および場合によっては機械ブラシを用いて取り除くように掃除できる。それに対して掃き取りロボットは、吸気流を使用せずにブラシと収集容器によって床をただ機械的に掃除するだけである。拭き取りロボットでは、通常高周波数で駆動する拭き取り部材がさらに付け加えられ、これは通常水性の掃除手段によりゴミを床から取り除く。

掃除ロボットが床上を移動するために、少なくとも１つの電動手段が少なくとも３つの車輪の少なくとも１つを駆動するために設けられる。通常２つの電動機が設けられ、それらは互いに独立して２つの駆動輪を駆動し、その場合第３の従輪が掃除ロボットを安定させるために設けられる。

さらに公知の掃除ロボットは少なくとも１つのセンサ、とりわけ複数のセンサを有し、それらは掃除ロボットを取り囲む空間を監視するためのものである。これらのセンサによって掃除ロボットが周囲を検出し、掃除ロボットが壁または物体に接触せず広範囲に操縦できる。

電気的構成要素、とりわけ電動機、センサおよび制御装置を駆動するための掃除ロボットの電力供給はバッテリを介して行われる。バッテリを充電し、さらに場合によっては装置内の容器に収集された汚れ（独：Schmutzes、英：dirt）またはゴミ（独： Abfalls、英：waste）を排出するためにも掃除ロボットに固定の基地局が割り付けられ、この基地局が家庭用電力網に接続される。

掃除ロボットは基地局を、例えば無線および／もしくは光信号案内、または基地局と掃除ロボットとの間の無線通信をも用いて自動で見つけ出す。基地局への到着要求は、したがって例えば基地局と掃除ロボットとの間の無線通信によって自動で行うことができる。同様に掃除ロボット自身が装置側のゴミ容器の充填度合および／またはバッテリの充電状態に応じて基地局に到着できる。さらに掃除ロボットは、実行すべき作業、例えば設定された床領域の掃除の終了後自動で基地局に到着できる。

掃除ロボットは制御手段を有し、これが先述の掃除ロボットの行動を制御する。制御手段はデータ処理ユニットを備えるコンピュータ手段として形成され、これが入力信号および／または記憶されたデータに基づいて掃除ロボットの行動を制御する。

先述の掃除ロボットはプログラミング可能であり、そのことから掃除ロボットは所定の時間に掃除を行う。同様に掃除ロボットは手動で始動されることができる。さらに、掃除が実施されるべき特定の室内空間を設定することができる。この室内空間は走行可能な全室内空間またはその一部のみであることができる。この掃除ロボットの使用は、則ち単独で使用者により入力されるデータに基づいて制御できる。

従って本発明は、床をより適応性があり、改善された掃除結果を生む掃除ロボットにより掃除するシステムおよび方法を提供するという技術的課題に基づく。

先に挙げられた技術的課題は、本発明により冒頭に挙げられた床の掃除システムによって、少なくとも１つの掃除ロボット、この掃除ロボットを制御する制御手段および少なくとも１つの環境事象を検出する通信手段が設けられ、環境事象がデータバンクから確定される事象、とりわけ天気事象であるかまたはセンサによって確定される事象であり、制御手段が環境事象に応じて床の少なくとも一部の掃除のための掃除ロボットの使用の強度を調整することによって解決される。

このようにして、一度の行動または時間的なプログラミングのための人による手動入力に反応できるだけでなく、自動でも少なくとも１つの設定された外部または内部の環境事象の発生によって反応できるシステムが提供される。設定された環境事象が発生するとシステムはその設定された指示に応じて自動で反応し、掃除ロボットを床面積の少なくとも一部が掃除されるように動作する。

システムが環境事象を確定する様々な方法がある。環境事象は、内部もしくは外部の、または電子網を介するかまたはその場でのセンサによる異なる種類の事象であり得る。

システムの第１の実施形態は、通信手段が環境事象を天気事象として外部の天気データバンクから確定することにある。そのために通信手段は局所ネットワークまたはインターネットとの接続を作り上げ、実際の天気データまたは予報の天気データを環境データとして収集する。これらのデータはとりわけ屋外温度、雨もしくは雪などの降水事象または日照などの乾燥事象、気圧および／または空気湿度に該当する。これら全てのデータは単独または互いに組み合わされ、システムが掃除ロボットによる追加の掃除が必要か否かを判定するために評価する環境データを生み出す。

その場合に通信手段が天気事象の強度として降水事象の数、時間および／または強度を検出できる。何故ならとりわけ降水事象が室内空間のより激しい汚れを招き、場合によっては床のより頻繁な掃除を必要とするからである。

あるいはまたはこれに加えて、通信手段は、環境事象を少なくとも１つの外部センサによって確定することができる。そのためこれに対応するセンサが室内空間の外側の屋外に配置され、環境事象を確定するための測定データを天気データの形で生成する。とりわけセンサは屋外領域の屋外温度および／または降水量などの局所天気データを測量でき、測量されたデータがデータ通信によってシステムに転送される。

さらに少なくとも１つの内部センサが屋内領域に配置されることもでき、例えば屋内温度または床暖房の状態を検出できる。床暖房がオンまたはオフであるかに応じて、または調整された温度に応じて例えば室内空間が集中的に使用されるか、またはそれがどのくらい集中的に使用されるかを推測できる。

環境データ検出の更なる可能性は、掃除される室内空間の人の数を検出し、そのことから追加の掃除工程の必要性を確定することにある。とりわけ人およびその他の生物（ペット）も、運動センサおよび／または少なくとも１つのカメラを用いることで、または局所データネットワーク内の活動を解析することによって、またはホーム自動化装置の情報によって検出されることができる。動物は、それに加えて識別チップによって検出されることができる。さらに可動要素が検出されることができ、その運動輪郭から家具、ペットまたは人が推測されることができる。

可動要素を掃除ロボットは例えばそのセンサ体によって、室内での自身の運動の考慮下で、連続的に検出される周囲のセンサデータがそれまで壁または障害物として判断されていた部材の位置変更を検出するような方法で検出する。この位置変更は、自身で、もしくは他人に動かされた生物、または例えば家具などの生命の無い物体の自動で、もしくは他人により引き起こされた移動の徴候となることができる。掃除ロボットによるその他のセンサデータの解釈は、特徴的運動輪郭を評価することによって特定の生物、物体および／または家具への逆推理を可能にし、そのことからこのようにして取得された環境データが、目の前の状況に適合された掃除ロボットの掃除挙動を調整できるようにする。

本発明のその他の一実施形態は、通信手段が環境事象を外部の電子カレンダーからのカレンダー記入事項として検出することにある。その場合環境事象が、「パーティー」、「来客」などの特定の概念を検索することによって検出および同定されることができる。そのような環境事象は、掃除される室内空間の少なくとも一部がより激しく汚され、したがって追加の掃除が必要となる出来事を表す。

環境事象の検出後に制御手段が、掃除ロボットが追加で使用されるべきか、またそれはどの範囲においてかを確定する。そのようにして、好ましくは制御手段が掃除ロボット使用の強度を掃除の頻度および／または強度の変化によって調整することが企図される。調整されるパラメータとしては、例えば廊下領域などの特定の住居領域内での頻度の上昇を含む掃除サイクル数、掃除方法、則ち掃き取り、吸引および／または拭き取り、および／または使用領域、則ち一室掃除あるいは複数室の掃除あるいは片道通過または複数回通過が用いられる。

さらに検出された環境事象が、人または動物が掃除される部屋に存在することを表す場合に、この部屋が掃除されないかまたは音量を低下させたエコモードでのみ掃除されるように調整されることができる。

さらに確定される環境事象に応じて掃除ロボットの動作モードが合わせられ、それは、例えばブラシの回転速度、走行速度、クリーニングローラへの押圧重量、乾燥あるいは追加乾燥、サイドブラシの駆動あるいはサイド掃除ユニット方式の選択、湿式または注水式クリーニングの場合の水量の選択および／または洗浄剤の種類および量である。

システムは、データ検出を含む通信手段が掃除ロボット内に配置され制御手段と接続し、通信手段が無線通信区間によってネットワークと接続するように形成できる。そのようにして、掃除ロボットは全てのデータ伝送および制御を自身の装置内に有する。したがってそのようなシステムは高い頻度で自主的に使用できる。

あるいは、データ検出手段を含む通信手段が掃除ロボットの外側に配置されネットワークと接続し、通信手段が無線通信接続によって制御手段と接続することができる。この場合システムは複数の掃除ロボットを有することができ、それらは全て同じ通信手段を介して制御手段にとって重要な情報が供給される。したがって制御手段はその中に統合されたデータ処理ユニットを含めて基地局内または外部装置もしくはサーバ内に実現できる。データ処理ユニットは無線データ接続によって掃除装置を相応に制御できる。異なる構成要素への分配された実現が同じく可能である。

先に示された技術的課題は、床を掃除ロボットにより掃除する方法によっても解決され、その場合少なくとも１つの環境事象が検出され、床の少なくとも一部を掃除するための掃除ロボットの使用の強度が少なくとも１つの環境事象の強度に応じて調整される。

この方法および以下に記述されるその実施形態は、先にシステムのために記述されたものと同じ性質および長所を有する。したがって先の説明を参照されたい。

記述される方法は、実行によってさらに発展されることができ、その場合、
− 少なくとも１つの環境事象がデータバンクから、またはセンサによって確定され、および／または
− 環境事象として天気事象が確定され、および／または
− 天気事象の強度として降水事象の数、時間および／または強度が検出され、および／または
− 掃除ロボットの使用の強度が掃除の頻度および／または強度の変化によって調整される。

床をより適応性があり、改善された掃除結果を生む掃除ロボットにより掃除するシステムを提供することができる。

本発明による掃除ロボットの一実施形態例の上からの斜視図を示す。 図１に示された掃除ロボットの下からの斜視図を示す。 本発明による床の掃除システムを示す。

以下に本発明が実施形態例に基づいて図面に関連付けて説明される。

図１および図２に本発明による掃除ロボットを吸引ロボット２の形で示す。吸引ロボット２は、ハウジング４、ハウジング４の下側に配置された車体６、ハウジング４の周囲を検出するセンサ体８、および車体６を自動で駆動するための制御装置を有する。

車体６はハウジング４の下側に配置され掃除される床面に向けられている。車体６は２つの電動駆動の走行輪１０と１つの従輪１１を有し、そのことから掃除される床面上での床掃除ロボット２の三点支持が達成される。２つの走行輪１０に異なる動作がかけられることによって吸引ロボット２が任意の方向に走行されることができ、図１による矢印ｒ方向の前進走行が行われる。同様にこの位置での回転ならびに矢印ｒとは逆方向の後退走行ができる。

とりわけ図２から明らかであるように、ハウジング４の下側に下縁から突出する電動駆動のブラシ１２が吸引口１４内に配置される。さらに吸引送風モータ（図示せず）が設けられ、これは同様に電気駆動される。それに加えてちりとり状の傾斜板１６が設けられ、これを介してブラシで払われたゴミ粒子が容器状の収容部（図示せず）に搬送される。

吸引掃除ロボット２の個々の構成要素、則ち走行輪１０の電動機、ブラシ１２の電気駆動装置、吸引送風部およびその他の制御電子機器の電力供給は、再充電可能なバッテリ（図示せず）によって行われる。

周囲、部屋の境界および場合によっては障害物を認識でき、とりわけ吸引ロボット２が動けなくなることを回避するためにすでに挙げられたセンサ体８が設けられ、これはセンサによる障害物認識体として形成される。これは、光学送信ユニットと光学受信ユニットから構成され、両ユニットは図１に示されたセンサ体８内に統合される。センサ体８は、この実施形態例では、図１に矢印ｃで示されるようにハウジング４の垂直軸ｘを中心に回転可能に配置される。超音波センサおよび／または赤外線センサとして形成されるその他のセンサ２０、２２および２４が存在する。さらに表示器２６が設けられ、これは使用者のための情報を表示し場合によっては操作命令の入力補助として働く。

図３は、２つの部屋３２および３４を有する住居３０の例示的な環境において、例えば図１および図２に示されるように吸引ロボットとして形成されることができる少なくとも１つの掃除ロボット２により床を掃除するための本発明によるシステムを示す。図３は、それに加えて壁３６、入口ドア３８および部屋のドア３９および窓４０を有する住居の見取り図を示す。

部屋３２内に吸引ロボット２が配置され、これは吸引ロボット２内に設けられた少なくとも１つのバッテリ４４を充電するため基地局４２に接続されている。そのため、基地局４２は、ここでは部屋３２内に配置され、電力供給のためコンセント４６に接続される。

吸引ロボット２は、吸引ロボット２を制御する制御手段５０と、床の少なくとも一部の汚れの発生の上昇を含む少なくとも１つの事象を検出する通信手段５２とを有する。通信手段５２は、部屋３２内に配置された通信手段５４としての送受信装置と無線通信する送受信装置を有する。無線通信は、ここでは好ましくはＷＬＡＮまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの標準化された方法により行われる。

さらに通信手段５２は移動無線装置をも有することができ、そのことからこの場合通信手段５４は必要ない。

通信手段５２および場合によっては通信手段５４は、ケーブル接続または無線で局所または外部のネットワーク、とりわけインターネットと接続して、環境事象に関する情報を検出することができる。

制御手段５０は通信手段５２と接続し、この接続を介して環境事象、とりわけ天気事象をデータバンクから確定し、制御手段５０は、環境事象に応じて床の少なくとも一部の掃除のための掃除ロボット２の使用の強度を調整する。

好ましくは通信手段５２、５４が環境事象を天気事象として外部天気データバンクから確定し、その場合とりわけ天気事象が屋外温度、天気予報、雨または雪または日照ならびに気圧および／または空気湿度の形で確定される。その場合通信手段５２、５４は天気事象の強度として降水事象の数、時間および／または強度を検出できる。

別の一実施形態では環境事象はセンサにより求められた事象であり、そこでは外部センサ６０または内部センサ６２が環境事象を測定データとして確定する。外部センサ６０は例えば住居外の気候観測所６４内に配置され、気候観測所６４が無線データ伝送のための通信手段６６を有する。内部センサ６２は例えば通信手段５４のハウジング内に統合される。

気候観測所６４内の外部センサ６０によって環境データが屋外温度および／または降水量として測定されることができる。内部センサによって例えば室内温度（温度センサ）または掃除領域内の人の数（運動センサ）が確定されることができる。

通信手段５２、５４は、環境事象をカレンダー記入事項として外部の電子カレンダーから検出することにも適する。この場合環境事象の種類が「パーティー」、「来客」などの設定された概念から導き出される。

制御手段５０は、掃除ロボット２の使用の強度を掃除の頻度および／または強度の変化によって調整する。その場合適切なパラメータとして次のものが使用される。則ち、
− 例えば廊下領域などの特定の住居領域内での頻度の変化による掃除サイクル数、
− 乾燥掃除または湿式掃除間の相違を含む掃除方法、
− 一室掃除あるいは複数室掃除の駆動、
− 室内に人または動物が居るかどうかに応じた掃除の制御、場合によってはその部屋は掃除されないかまたは音量を低下させたエコモードでのみ行われる、
− ブラシの回転速度、走行速度、クリーニングローラへの押圧重量、乾燥あるいは追加乾燥、サイドブラシの駆動あるいはサイド掃除ユニット方式の選択の変化による動作モードの調整、
− 湿式または注水式クリーニングにおける水量の調整、および／または
− 洗浄剤の種類および／または量の選択、
である。

２ 吸引ロボット
４ ハウジング
６ 車体
８ センサ体
１０ 走行輪
１１ 従輪
１２ ブラシ
１４ 吸引口
１６ 傾斜板
２０ センサ
２２ センサ
２４ センサ
２６ 表示器
３０ 住居
３２ 部屋
３４ 部屋
３６ 壁
３８ 入口ドア
３９ 部屋のドア
４０ 窓
４２ 基地局
４４ バッテリ
４６ コンセント
５０ 制御手段
５２ 通信手段
５４ 通信手段
６０ 外部センサ
６２ 内部センサ
６４ 気候観測所
６６ 通信手段
ｒ 前進方向を示す矢印
ｃ 回動方向を示す矢印
ｘ 垂直軸

Claims (13)

1. − 少なくとも１つの掃除ロボット（２）と、
   − 前記掃除ロボット（２）を制御する制御手段（５０）と、
   − 少なくとも１つの環境事象を検出する通信手段（５２、５４）と、
   を備え、
   − 前記環境事象がデータバンクから確定される事象、とりわけ天気事象であるか、またはセンサによって確定される事象であり、
   − 前記制御手段（５０）が前記環境事象に応じて前記床の少なくとも一部の掃除のための前記掃除ロボット（２）の使用の強度を調整する、
   床を掃除するシステム。
2. 前記通信手段（５２、５４）が前記環境事象を天気事象として外部天気データバンクから確定することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記通信手段（５２、５４）が天気事象の強度として降水事象の数、時間および／または強度を検出することを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
4. 前記通信手段（５２、５４）が前記環境事象を少なくとも１つの外部または内部センサ（６０、６２）によって確定することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
5. 前記通信手段（５２、５４）が前記環境事象をカレンダー記入事項として外部の電子カレンダーから検出することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
6. 前記制御手段（５０）が前記掃除ロボット（２）の使用の強度を掃除の頻度および／または強度の変化によって調整することを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載のシステム。
7. 前記通信手段（５２）が前記掃除ロボット（２）内に配置され前記制御手段（５０）と接続し、
   前記通信手段（５２）が無線通信区間によってネットワークと接続する、
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載のシステム。
8. 前記通信手段（５４）が前記掃除ロボット（２）の外側に配置されネットワークと接続し、
   前記通信手段（５４）が前記制御手段（５０）と無線通信区間によって接続する、
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載のシステム。
9. − 少なくとも１つの環境事象が検出され、
   − 床の少なくとも一部の掃除のための掃除ロボットの使用の強度が少なくとも１つの環境事象の強度に応じて調整される、
   床を掃除ロボットにより掃除する方法。
10. 前記少なくとも１つの環境事象がデータバンク、またはセンサによって確定される、請求項９に記載の方法。
11. 環境事象として天気事象が確定される、請求項９または１０に記載の方法。
12. 天気事象の強度として降水事象の数、時間および／または強度が検出される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記掃除ロボットの使用の強度が前記掃除の頻度および／または強度の変化によって調整される、請求項９〜１２の何れか一項に記載の方法。

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