JP2020116380A - 手動でのみ誘導される床処理装置と自動でのみ走行する床処理装置とからなるシステム及びそのシステムの動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境内でユーザにより手動でのみ誘導される第１の床処理装置と、自動でのみ走行する第２の床処理装置からなるシステムを提供する。【解決手段】第２の床処理装置は、環境内で方向付けし、かつ位置決定するように構成されている。この種のシステムを有利に改善するべく、第１の床処理装置１が、ユーザにより手動誘導される第１の床処理装置１の移動中に第１の床処理装置１の移動経路３を検知しかつ検知された移動経路３についての情報を無線通信を介して第２の床処理装置に伝達するように構成される。第２の床処理装置は、情報を受信し、かつその情報に基づいて環境内の移動経路３に沿って自動的に移動するように構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、環境内でユーザにより手動でのみ誘導される第１の床処理装置と、自動でのみ走行する第２の床処理装置とからなるシステムに関し、第２の床処理装置は、環境内でそれ自身を方向付けしかつ位置決定するように構成されている。

さらに本発明は、そのようなシステムの動作方法に関し、第１の床処理装置が環境内でユーザにより手動でのみ誘導され、第２の床処理装置が自動でのみ走行させられ、かつ、第２の床処理装置が環境内でそれ自身を方向付けしかつ位置決定する。

ユーザにより手動で誘導される床処理装置及び自動でのみ走行する床処理装置は、従来よく知られた技術である。さらに、例えば家事において２つのそのような床処理装置を走行させ、そして、手動で誘導される床処理装置と自動で走行する床処理装置の長所を相補的に利用することも知られている。

本発明の主旨における床処理装置は、例えば、吸引掃除機及び／又は拭き掃除機のような掃除装置、艶だし装置、床磨き装置、研磨装置、芝刈り機、又は類似のものである。ユーザにより手動で誘導される床処理装置は、通常、柄及び／又は持ち手を特徴とし、それを用いてユーザは、処理されるべき面、例えば床面又は床面上方において床処理装置を誘導することができる。自動で走行する床処理装置は、好ましくは環境マップに基づいて、環境内での自律的な方向付けと位置決定を行うためのナビゲーション装置を特徴とし、その場合、自動の床処理装置は、環境内で自律的に走行することができ、環境マップに基づいてナビゲーションし、必要に応じて床処理作業を実行する。

特許文献１は、例えば掃除ロボットを開示しており、その掃除ロボットは、複数の部屋のマップを生成し、１又は複数の部屋の床を走行するように構成され、その場合、掃除ロボットは、認知された部屋内で障害物の前方の位置を決定するためにセンサを有している。その際、環境マップ又は環境データを、探査走行中に記録することができる。探査走行は、床処理装置自身により制御されるか、又は、ユーザによりいわゆるティーチインの一部として手動で制御される。その場合、ユーザは、手動により例えば遠隔制御を用いて、環境を介して掃除機を制御する。その際、例えば環境の誘導走行によって、エリア境界を入力すること及び／又は掃除ロボットが走行すべきでない進入禁止エリアを規定することも知られている。

さらに特許文献２の開示から、学習モードと自動モードを実行できる装置を、手動誘導される床処理装置に装備することも知られている。その場合、その装置は、学習モード中に手動誘導される床処理装置の移動と作業を記録し、かつ、自動モード中に同じ又は異なる床処理装置が、事前に記録された移動及び作業が個々の床処理装置によって再度実行されるように制御する。

欧州特許第2 294 960号明細書 国際公開第2015/178855号パンフレット

上述した従来技術を基に、本発明の目的は、手動誘導される床処理装置と自動走行する床処理装置を好適にネットワーク接続し、かつ、システム内でネットワーク接続された床処理装置の動作をさらに最適化することである。

上記目的を達成するために、システムに関して、第１の床処理装置が、ユーザにより手動誘導される第１の床処理装置の移動中に第１の床処理装置の移動経路を検知し、そして検知された移動経路についての情報を無線通信を介して第２の床処理装置に伝達し、その場合、第２の床処理装置が、その情報を受信し、かつその情報に基づいて自動的にその移動経路に沿って環境内を移動するように構成されることを提示する。

本発明によれば、システムにおける手動誘導される床処理装置と自動走行する床処理装置とが、そして可能な場合さらに手動又は自動で走行する床処理装置とが、ユーザにより手動誘導される床処理装置が少なくとも自動走行する床処理装置のためのいわゆるティーチインを提供するように互いにネットワーク接続される。したがって、それらの床処理装置は、手動誘導される床処理装置が、第１の床処理装置の移動の移動特性を記録した後、移動特性を含むデータをシステムにおける自動走行する床処理装置に伝達するように構成されることによって、その移動経路を含む移動特性を、自動床処理装置の移動のためのパターンとして利用することができる。自動でのみ走行する床処理装置、すなわち床処理ロボットが、その後、ユーザにより手動誘導される床処理装置の移動経路を辿ることができる。それによって、ユーザが手動誘導される第１の床処理装置で行ったものと実質的に同じように、自動床処理装置も環境内を走行することが実現される。第２の床処理装置も、第１の床処理装置がユーザに補助されて先行して到達した環境内のそれらの部分エリアに同じく到達できる場合、同じ移動経路を辿ることができる。したがって、システム全体の少なくとも半自動的な動作最適化を創出するために、異なる装置同士又は装置タイプ同士の間のネットワークが実現される。
第１の床処理装置により検知される移動経路の評価は、好ましくは第１の床処理装置の内部で直接行うことができる。その場合、第１の床処理装置の評価装置は、第１の床処理装置の１又は複数のセンサのセンサデータを評価し、検知された移動経路に関する情報をさらに処理する。その後、評価の結果が、情報として第２の床処理装置に伝達され、例えば、送信されたり、アクセスされたりする。それに替えて、検知された移動経路に関する第１の床処理装置の情報が、第１の床処理装置により未処理のまま又は部分的にのみ処理されたセンサデータを含むことも可能である。その場合、このセンサデータの評価は、その後、第１の床処理装置内ではなく、第２の床処理装置及び／又は別の演算装置、例えば第１及び／又は第２の床処理装置のためのベースステーション内、及び／又は、外部のサーバー装置、例えばクラウド内で行われる。評価が第２の床処理装置内で行われない場合、評価の結果を、その後に第２の床処理装置に伝達することができる。さらに、特定のセンサデータを、例えば第２の床処理装置に伝達するのではなく、システムに接続された他のロボット、例えば床処理作業を行わない監視ロボット又はサービスロボットに伝達することもできる。

さらに、第１の床処理装置が、ユーザにより誘導される第１の床処理装置の移動中に第１の床処理装置により実行される床処理作業を検知し、そして床処理作業についての情報を無線通信を介して第２の床処理装置に伝達するように構成され、その場合、第２の床処理装置は、その情報を受信し、かつ床処理作業を自動的に実行するように構成されることが提示される。したがって、第１の床処理装置は、移動経路に加えて、第１の床処理装置が移動経路に沿って実行した１又は複数の床処理作業も検知する。この少なくとも１つの床処理作業は、その後、情報として第２の床処理装置に伝達されることによって、第２の床処理装置は、同じ床処理作業を再現することができる。その結果、自動走行する第２の床処理装置のためのティーチインには、辿るべき環境内の移動経路のみでなく、自動的に実行される床処理作業も含まれる。
全体として、第１の床処理装置と第２の床処理装置とを有するシステムは、ユーザが、手動誘導される床処理装置を使用して移動経路を記録すると共に、ユーザにより開始された床処理作業を記録するように構成されており、これは、対応する情報の第２の床処理装置への伝達後に、引き続き、第２の床処理装置の制御装置により完全に自動的に反復することができる。このようにして、ユーザは、環境の所定の部分エリアを処理すべきか否か又はどのように処理すべきか否かを第２の床処理装置に学習させることができる。

第１の床処理装置及び第２の床処理装置は、移動経路及び／又は床処理作業に関する情報の無線通信のために、対応する通信モジュールを有することが提示される。特に、床処理装置は、移動経路及び／又は床処理作業を伝達するのに適した、対応するＷＬＡＮモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール又は他の機能モジュールを有することができる。したがって、第１又は第２の床処理装置の一部を物理的に互いに接続する必要もなく、情報を含む記憶装置を第１の床処理装置から第２の床処理装置に移す必要も全くない。むしろ、少なくとも移動経路についての情報すなわち少なくとも第１の床処理装置の対応する検知器のセンサ信号が、第２の床処理装置に伝達される。これは、例えば、第１の床処理装置によって送信されるメッセージとして行うことができ、あるいは、第１の床処理装置内に記憶された移動経路又は床処理作業についての情報に対して第２の床処理装置がアクセスすることによって行うことができる。

さらに、第１の床処理装置は、次の群に含まれる少なくとも１つの装置を検知器として有することが提案される：カメラ、レーザスキャナ、処理されるべき床の種類を検知するための床センサ、処理されるべき床の汚れの種類又はレベルを検知するための汚れセンサ、駆動モータの出力を決定するためのセンサ、距離センサ、慣性センサ、時間センサ、接触センサ。
上記の１又は複数の装置は、第２の床処理装置のための情報へと処理可能な検知信号を取得するように構成されている。この主旨において、第１の床処理装置及び／又は第２の床処理装置は、検知器の検知信号から以下の情報のうち、少なくとも１つの情報を決定するように構成された評価装置を有することができる：環境内の第１の床処理装置の移動経路、環境マップ、環境の部分エリアの処理状態、第１の床処理装置による処理済又は未処理及び／又は進入禁止の部分エリアの位置、床の種類、汚れの種類、汚れのレベル、第１の床処理装置により床処理のために用いられる付属品、三次元環境情報、障害物情報。
カメラ及び／又はレーザスキャナは、例えば、環境内の第１の床処理装置の位置の決定及び障害物の位置の決定に用いられる。このために、通常、いわゆるＳＬＡＭアルゴリズム（同時定位及び計測アルゴリズム：Simultaneous Localization And Measurement-Algorithmus）を用いることができる。カメラ又はレーザスキャナのセンサデータにより、手動誘導される床処理装置の、環境内における移動経路を検知することができる。
さらに、センサデータに基づいて、手動誘導される第１の床処理装置及び／又は自動走行する第２の床処理装置のための環境マップを作成することができる。環境マップは、処理済みの部分エリアと、未処理の部分エリアすなわち床処理作業中に取り残された及び／又は接近できない環境の部分エリアとを有し、適用可能な場合、手動誘導される床処理装置が床処理作業を完了するために実行し又は試みようとした繰り返しの回数についての情報を含む。
手動誘導される床処理装置はさらに、床の種類を決定するための床センサを有する。そのような床センサは、例えば、カメラを含むか又は駆動モータの出力を決定するためのセンサを含むことができる。例えば、ファンモータ、駆動車輪、回転する掃除ローラ、揺動する拭き要素などを駆動するために用いられるモータの電流消費を検知することができる。例えば、手動誘導される床処理装置の回転する剛毛ローラは、カーペット床又はカーペット上では、例えばタイルや木製床板のような硬質床におけるよりも大きな駆動モータの電流消費を必要とする。このようにして、床の種類を決定することができる。処理されるべき面の汚れの種類及び／又はレベルを検知するための床処理装置の汚れセンサは、例えば、同様にカメラを含むことができる。
手動誘導される床処理装置が、例えば赤外センサ及び／又は超音波センサのような距離センサを装備されている場合、それらは環境内に存在する障害物までの距離を検知するために用いられる。これにより、一方では、第１の床処理装置が、又はその後には第２の床処理装置も、環境内の部屋境界及び／又は物体に衝突することを回避できる。床処理装置が、障害物に対して所定の安全距離を維持するか、又は、特にゆっくりと障害物に接近できることが好ましい。他方では、障害物についての情報は、環境内のケーブル、靴下、花瓶、花、子供のおもちゃなどの動かせる素材や物体を検知するために、かつ例えば、それらを環境の処理されるべき部分エリアから取り除くようにユーザに対し求めるために用いられる。必要に応じて、デジタル画像処理により物体検知を実行するために、付加的にカメラを用いることができる。
手動誘導される床処理装置はさらに、床処理装置に接続された所定の付属品、特にアタッチメントを検知するための装置を有することができる。このような付属品は、例えば、所定の床処理要素又は取外し可能なアタッチメントとすることができる。床処理要素は、例えば、剛毛ローラ、拭き要素又は類似するものなどの掃除要素である。付属品は、その付属品を一意に識別するコードを有することができ、その場合、手動誘導される床処理装置がそれらのコードを検知し、それに応じて、検知された付属品を別の付属品から区別するように構成された対応する検知器を有する。したがって、手動誘導される床処理装置から自動走行する床処理装置に伝達される情報は、床処理作業のために使用された付属品についての標示も含み、それによって、自動走行する床処理装置もさらに、相応の付属品により処理するか又は装備されることができる。この場合、床処理装置が、硬質床面の処理又はカーペット床若しくはカーペットの処理のいずれのために装備されているかを考慮できることが、特に好ましい。
手動誘導される床処理装置がさらに、例えば慣性センサを有する場合、とりわけ、環境内でのこの床処理装置の三次元移動経路をたどることができる。慣性センサは、例えば、ジャイロスコープとすることができる。それによって、例えば、建物の処理された床、階段の各段、及び／又は、窓枠や家具の上面などの部屋の床面上方を含む３Ｄ情報を取得できる。
さらに、手動誘導される床処理装置の時間センサは、ユーザが手動誘導される床処理装置を用いて１又は複数の床処理作業を実行した時間範囲についての情報を提供することができる。したがって、床処理の時間経過及び／又は速度を記録することができる。さらに、対応するセンサデータを異なる時点に割り当てることができる。それにより、床処理の時間経過と床処理装置の検知器により検知されたセンサデータとをマッチング及び同期させることができる。この床処理の時間経過が、その後、自動走行する床処理装置により適切に再現されることによって、例えば、所定の床処理作業において所定の時間範囲が用いられ、かつ／又は、自動走行する床処理装置が、ユーザが手動誘導する床処理装置によりそれを行ったのと同じように環境内を速やかに走行する。
手動誘導される床処理装置上に設けられた接触センサがさらに、例えば、ユーザが床処理中に作動させることにより所定の時点及び／又は環境の場所に印付けするために用いられる。接触センサは、例えば、アクチュエータ要素により作動させることができる。特に、その作動は、異なるイベントを特徴付ける短い押し、長い押し、又は複数回作動のような異なる特性を登録することができる。アクチュエータ要素は、押しボタン又は類似のものとすることができる。

この主旨において、第１の床処理装置が、ユーザにより作動可能なアクチュエータ要素を有し、それを用いてユーザが、第１の床処理装置の移動中及び／又は環境内での床処理作業中に、環境マップに記憶された環境の部分エリア及び／又は移動経路の位置に印付けできることが提示される。したがって、手動誘導される床処理装置により与えられるティーチイン、すなわち自動走行する第２の床処理装置の学習によって、第２の床処理装置による特別な処理及び／又は反応を必要とする環境内の特別な場所を示すことができる。この特別な処理及び／又は反応は、例えば、手動誘導される床処理装置のこの場所における床処理とは異なるものである。

この主旨において、第１の床処理装置が、印付けされた部分エリア及び／又は位置についての情報を第２の床処理装置に伝達するように構成されており、その場合、第２の床処理装置が、印付けされた部分エリア内及び／又は印付けされた位置上で第２の床処理装置の規定された床処理作業を制御するか、又は、床処理作業の際に部分エリア又は位置を進入禁止エリアとして回避するように構成された制御及び評価装置を有することが、提示される。進入禁止エリアとは、自動走行する第２の床処理装置が走行してはならないエリアを意味する。規定された進入禁止エリアについての情報は、好ましくは、手動誘導される床処理装置から自動走行する床処理装置に伝達することができる。第２の床処理装置の制御及び評価装置は、手動誘導される床処理装置の情報を評価し、そして例えば、それに対応して自動走行する床処理装置が実行しなければならない、特に手動誘導される床処理装置とは異なる修正された移動経路及び／又は修正された床処理作業を規定する。

したがって特に、印付けされた部分エリア及び／又は印付けされた位置について規定された第２の床処理装置の床処理作業が、その部分エリア又はその位置において第１の床処理装置により実行された床処理作業とは異なることが提示される。例えば、第２の床処理装置の規定された床処理作業は、印付けされた部分エリア又は印付けされた位置の集中的掃除又は穏やかな掃除を含むことができる。したがって、自動走行する床処理装置の制御装置は、印付けされた部分エリア及び／又は印付けされた位置に関する対応する情報に応じて、その部分エリア又はその位置における自動床処理装置による特に穏やかな掃除又は特に集中的な掃除を制御するように構成することができる。
その場合、自動走行する床処理装置は、印付けされた部分エリア又は印付けされた位置に移動し、そこでユーザがアクチュエータ要素の作動により印付けした特別な掃除を実行することができる。特別な掃除は、 例えば、低い掃除出力、掃除要素の低い回転速度による、又は、湿式及び／又は乾式掃除の使用による該当箇所の穏やかな掃除とすることができる。さらに、特別な掃除は、特別な洗浄剤を適用することもできる。
それに替えて、印付けされた部分エリア又は印付けされた位置において、手動誘導される床処理装置により未処理であった、例えば頑固な汚れのあるエリアなど、環境における特に集中処理を行うエリアの処理のために用いられる集中的掃除を提供することも可能である。その場合、自動走行する床処理装置のための情報は、自動走行する床処理装置が異なる方向に複数回走行しなければならないこと、及び／又は、処理されるべき箇所についての規定された床処理付属品の所定のパラメータにより走行しなければならないことについての情報も含むことができる。この主旨において、自動走行する第２の床処理装置は、その後、手動誘導される第１の床処理装置とは異なるように操作され得ることによって、先に手動誘導される床処理装置によって得られなかった床処理結果を実現する。
第２の床処理装置の規定された床処理作業は、以下の群から選択された更なる手段を含むことができる：例えばカーペットを掃除する時に吸引出力を増大させたり、ひどく汚れた部分エリア若しくは床面で吸引出力を増大させたり、特に硬質床又は汚れの少ないエリアで省エネルギーのために吸引出力を低減したりして、床処理装置の吸引出力を環境条件に適応させること；手動誘導される床処理装置により最近掃除されたエリアで掃除機をスイッチオフすること；例えばブラシ速度などの掃除要素の回転速度を調整すること；特に例えばカーペットの房を吸引することを避けるためにブラシ回転方向を調整すること；手動誘導される床処理装置が解消できなかった汚れをブラシで掻き取ること；例えば環境の最近走行された部分エリアをより迅速に通過するために、汚れの比較的ひどいエリア及び／又は例えば多数のテーブルや椅子の脚を含む障害物のある環境エリアをゆっくりと走行するために、移動速度を調整すること；湿式掃除又は乾式掃除について決定することによって、マルチロボットシステムの場合に湿式掃除機と乾式掃除機の間で床処理作業の処理分担を行えること；ユーザが既に手動誘導される吸引掃除機を使用した部分エリアのみにおいて湿式掃除を実行し、かつユーザが未だ手動誘導される床処理装置を使用していない部分エリアを回避すること。

さらに、移動経路に沿った第２の床処理装置自身の移動後、及び／又は、第２の床処理装置自身の床処理作業の実行後、以下の群から選択される環境に関する情報を、第１の床処理装置に伝達するように第２の床処理装置が構成されることが提示される：第２の床処理装置により作成された、環境の環境マップ；第１の床処理装置により手動で掃除されるべき環境の部分エリア及び／又は手動で掃除されるべき移動経路の位置；ユーザにより取り除かれるべき移動可能な障害物を有する部分エリア及び／又は位置。
この実施形態によれば、自動走行する第２の床処理装置が、床処理作業のために利用可能な自身の側の情報を、手動誘導される床処理装置に伝達する。このために特に、第１の床処理装置が、第２の床処理装置から伝達された情報を表示するディスプレイを有することが好ましい。例えば、手動誘導される床処理装置が、持ち手にディスプレイを有し、そのディスプレイ上でユーザに対し、手動誘導される床処理装置を用いた手動の床作業をどこで行うべきかが表示される。さらに、ユーザに対しディスプレイ上で環境マップを表示することができる。このことは、手動誘導される床処理装置が、通常、環境マップを作成するための装置を有していないので、特に好ましい。自動走行する第２の床処理装置は、いずれにせよ環境内での自身のナビゲーションと自己位置決定のために環境マップを作成するので、好ましくは、その環境マップがその後に、手動誘導される床処理装置又はユーザに対しても利用可能とされることによって、環境のどの場所が特別な床処理を必要とするか、取り除かれるべき移動可能な障害物がどこに位置しているか、又は、環境のどの部分エリア及び／又は移動経路のどの位置には手動誘導される床処理装置を移動させてはならないかを、特に簡易かつ明確な方式で示すことができる。
この実施形態により、手動誘導される床処理装置のユーザに対し、それに替えて手動誘導される床処理装置と通信接続された対応するアプリケーションを有する外部端末を介することによっても、ひどい頑固な汚れがあるために手動の後処理掃除を行うべき場所を示すことができる。手動誘導される床処理装置による手動の後処理掃除を行うさらに別の理由は、例えば、床処理ロボットがそこに到達できなかった、動かせる障害物があった、又は、床処理ロボットのバッテリが消耗したことから、床処理ロボットが環境の所定の部分エリアを走行できなかったことである。
自動走行する床処理装置は、対応する検知器を用いてその自律移動中に、例えば掃除要素を駆動するモータの電流消費の増加を検知する。このことから、床の種類の変化があると結論することができ、必要に応じてさらにカメラを有する床種類センサが用いられる。環境のこのような部分エリアは、手動誘導される床処理装置を用いた手動処理のために、システムのユーザに対し、提示することができる。これは、例えば、ユーザが手動誘導される床処理装置を規定された部分エリアに近づけると直ちに、ユーザに対し情報を出力することによって行われる。この場合、例えば、床処理パラメータを提示しかつ／又は自動的に設定することができる。
これに関連して、手動誘導される第１の床処理装置もまた、自動走行する床処理装置の環境マップ内にそれ自身を位置決定するように構成することができる。このために、手動誘導される床処理装置も、必要に応じて、少なくとも環境内での粗い位置決定を可能とするがそれ自身のマップの作成はできないセンサを装備されることができる。手動誘導される床処理装置は、自動走行する床処理装置の環境マップを少なくとも更新し、拡張しかつ／又は補充できることが好ましい。これに関連して、例えば、自動走行する床処理装置が到達できない床面上方の情報の補充が考えられる。手動誘導される床処理装置から自動走行する床処理装置に、修正された環境マップを再度転送することも可能である。

上述したシステムに加えて、本発明はさらに、ユーザにより手動でのみ誘導される第１の床処理装置と自動でのみ走行する第２の床処理装置とからなるシステム、及び、そのようなシステムの動作方法が提示される。その場合、第１の床処理装置はユーザにより手動でのみ環境内を誘導され、第２の床処理装置は自動でのみ走行させられる。そして、第２の床処理装置は環境内で方向付けすると共に位置決定する。その場合、第１の床処理装置はさらに、ユーザによる手動誘導される第１の床処理装置の移動中に第１の床処理装置の移動経路を検知し、検知された移動経路についての情報を無線通信を介して第２の床処理装置に伝達する。その場合、第２の床処理装置は、その情報を受信し、かつその情報に基づいて移動経路に沿って環境内を自動的に移動する。かつ／又は、第１の床処理装置が、その移動中に第１の床処理装置により実行された床処理作業を検知し、その床処理作業についての情報を無線通信を介して第２の床処理装置に伝達する。その場合、第２の床処理装置は、その情報を受信し、かつ床処理作業を自動的に実行する。

本発明によるシステムに関して上述した特徴及び利点は、本発明によるシステムの動作を含む本発明による方法にも適用される。繰り返しを避けるために上記の説明を参照されたい。

図１は、第１の床処理装置及び第２の床処理装置からなるシステムを有する環境を示す。 図２は、第１の床処理装置の拡大図である。 図３は、第２の床処理装置の拡大図である。 図４は、第１の床処理装置の移動経路と共に示す環境の部分エリアである。 図５は、環境マップを具備する第２の床処理装置である。 図６は、情報を表示するためのディスプレイを具備する第１の床処理装置である。

以下、図面に示した実施例を参照して本発明を説明する。
図１は、複数の部屋を有する住居の概略的な平面図を示している。住居内には、ユーザにより手動でのみ誘導される第１の床処理装置１と、自動でのみ走行する第２の床処理装置２とからなる本発明によるシステムがある。第１の床処理装置１は、ここでは例えば、手持ち式吸引掃除機であり、それは図２を参照してより詳細に説明される。自動走行する床処理装置２は、ここでは例えば、掃除ロボットであり、それは図３を参照してより詳細に説明される。床処理装置１、２の環境は、通常、壁などの部屋境界と障害物１４とを含み、それらはユーザによって移動可能であっても、移動できなくてもよい。ユーザにより簡単に移動できる障害物１４は、例えば植木鉢、花瓶、小さな家具などである。容易に移動したり取り外したりできない障害物１４は、例えば、重い家具、ピアノ、大型スピーカーなどである。ここでは、環境内に、自動走行する第２の床処理装置２のためのベースステーション１６がある。ベースステーション１６は、自動走行する第２の床処理装置２に対する、又は必要に応じてさらに床処理装置１、２に対するサービス活動を実行するための装置及び手段を有する。サービス活動は、例えば、床処理装置１、２のバッテリの充電、床処理装置１、２の集塵室を空にすること、床処理装置１、２の床処理要素１７の清浄化などを含む。

床処理装置１、２を、ここでより詳細に説明する。図１及び図２によれば、ユーザにより手動で誘導される床処理装置１は、ベース装置２１と、ベース装置２１に取外し可能に接続された床ノズル２０とを有する。床ノズル２０は、ここでは例えば、床処理要素１７を形成する図示しない掃除ブラシを具備する吸引ノズルである。床ノズル２０は、掃除されるべき床上で床処理装置１を全体的に小さな抵抗で移動させるために車輪１８を有する。このために車輪１８が、又は床処理要素１７も、床処理装置１の移動を支援しかつユーザによる床処理装置１のハンドリングを容易とするためにモータ駆動することができる。ベース装置２１は、持ち手２３を具備する柄２２を有する。持ち手２３の上には、ここでは図示しないスイッチを設けることができ、それによって床処理装置１のユーザは、スイッチのオン及びオフ、並びに必要に応じて、異なる出力レベルを設定するなどが可能である。ここで、さらに持ち手２３が、検知器７すなわち接触センサと動作的に接続されたアクチュエータ要素１３も有する。アクチュエータ要素１３は、ユーザにより押されることができ、それによって接触センサが、対応する接触信号を登録する。アクチュエータ要素１３又は接触センサの機能は、後に詳細に説明する。持ち手２３又はそれに替えて柄２２の上にはさらにディスプレイ１５があり、その上で床処理装置１のユーザに情報を表示することができる。
床処理装置１はさらに、検知器５、６を有し、それは床ノズル２０上に配置されたカメラ（符号５）を含むことができる。更なる検知器６として、慣性センサも、床ノズル２０の車輪１８に割り当てられている。カメラは環境の画像を撮影し、それらは一方では例えば障害物１４であり、他方では掃除されるべき床面を含む。慣性センサは、車輪１８の車輪回転を検知し、それによって環境を通って移動する間に床処理装置１の走行距離と、床処理装置１の方向変化を推測できる。
床処理装置１のベース装置２１はさらに演算装置２４を有し、演算装置２４は、検知器５、６、７の信号を少なくとも部分的に処理することによって、検知器５、６、７の検知信号についての情報をコンパイルし、そして床処理装置１の通信モジュール４を用いてシステムの第２の床処理装置２に伝達できるように構成されている。通信モジュール４は、ここでは例えば、システムの床処理装置１、２の間の無線通信を可能とするＷＬＡＮモジュールである。

図３に詳細に示された自動走行する第２の床処理装置２は、モータ駆動される車輪１８と、ここでは例えば回転する剛毛ローラとして構成されている床処理要素１７とを有し、剛毛ローラの延在方向は掃除されるべき床に対し実質的に水平に向いている。第２の床処理装置２も同様に、第１の床処理装置１の情報を受信できるようにＷＬＡＮモジュールとして構成された通信モジュール４を有する。さらに、第２の床処理装置２は、評価装置８を有し、評価装置８は、第１の床処理装置１から受信した情報を評価し、そしてそれを床処理のために利用するように構成されている。第２の床処理装置２が自律的に環境内を走行することができるように、第２の床処理装置２はレーザスキャナ１９を具備するナビゲーション装置を有し、レーザスキャナ１９は好ましくは３６０°の角度範囲で、住居における障害物１４及び部屋境界までの距離を検知することができる。第２の床処理装置２の評価装置８は、これらの距離データを、例えば図５に示される環境マップ９へと処理する。環境マップ９は環境の間取り、障害物１４の位置、ベースステーション１６の位置などを含む。環境マップ９は、環境内での第２の床処理装置２のナビゲーションと自己位置決定に利用される。環境マップ９の作成のために、床処理装置２は、例えばいわゆるＳＬＡＭアルゴリズム（同時定位及び計測アルゴリズム：Simultaneous Localization And Measurement-Algorithmus）を用いることができる。

ここで図４〜図６を参照して本発明を詳細に説明する。以下の説明は、本発明によるシステムの使用の単なる例である。その場合、言うまでもなく床処理装置１、２も異なるようにすることができ、すなわち例えば、これらが専ら吸引掃除機である必要はなく、例えば拭き掃除機、艶だし装置などとすることができる。さらに、システムが、図示の床処理装置１、２に加えて、複数の他の床処理装置１、２を含むか又は、例えばサービスロボット、監視ロボットなどの床処理作業を行わない他の装置を含んでもよい。

ここで、本発明による方法は、ユーザが手動で第１の床処理装置１を、環境の掃除されるべき床面上で誘導するように行われる。そのときユーザは、床処理装置１を、図４に示した住居の部屋内で動かし、そして例えば、第１の床処理装置１の移動経路３を構成する蛇行運動を実行する。ユーザは床処理装置１を誘導することによって、繊細な表面を有していたり倒れる可能性があったりするなどの理由で床処理装置１が接触すべきでない障害物１４を含む環境の部分エリア１１（図５参照）を省略する。床処理装置１の検知器５及び６、すなわちカメラ及び慣性センサは、床処理装置１の移動経路３を記録し、それを演算装置２４に送信する。それに応じて、演算装置２４は、通信モジュール４を用いてメッセージを第２の床処理装置２に送信する。そのメッセージは、掃除中にユーザによりトレースされた移動経路３についての情報を含む。
第２の床処理装置２の通信モジュール４は、このメッセージを受信し、そして、既存の環境マップ９に引き継ぐために、又は床処理装置２により環境マップ９を作成するために、メッセージに含まれる移動経路３を抽出する。移動経路３は、第２の床処理装置２の制御及び評価装置８によって、制御コマンドを作成するためのベースとして用いられる。それらの制御コマンドは、環境を通る同じ又は類似の移動経路３に沿って第２の床処理装置２を制御する。この移動経路は、ユーザにより回避された環境の部分エリア１１を省いている。さらに、第１の床処理装置１は、ここで例えば、特に頑固な汚れを有する環境の部分エリア１２（図５参照）についての情報も併せて伝達する。その汚れは、床処理装置１によってその上を１回移動したときにユーザが解消できなかったものであり、第２の床処理装置２による集中的掃除を必要とする。
さらに、第１の床処理装置１により送信されたメッセージは、第１の床処理装置１の床処理作業の種類についての情報をさらに含むことができ、また、特に床処理装置１の特別なパラメータ及び設定を含むことができる。例えば、床処理装置１により用いられた吸引出力レベル、使用された床ノズル２０、使用された床処理要素１７、移動経路３に沿った掃除されるべき面上での床処理装置１の移動速度などである。
さらに、第１の床処理装置１の検知器５、６、７の検知結果も、第２の床処理装置２に伝達することができる。これは、移動経路３の他に、例えば、環境の部分エリア１１、１２の床処理状態１０（汚い／きれい）、処理済又は未処理及び／又は第１の床処理装置１の進入禁止の部分エリア１１、１２の位置、検知された床の種類、汚れの種類、汚れのレベルなどが含まれる。言うまでもないが、第１の床処理装置１がさらに他の検知器５、６、７を有することもできる。例えば、レーザスキャナ１９、掃除されるべき床の種類を検知するための床センサ、汚れの種類又はレベルを検知するための汚れセンサ、駆動モータの出力を決定するためのセンサ、距離センサ、及び／又は、床処理装置１の移動速度を示す時間センサがある。
さらに、第２の床処理装置２のためのメッセージは、特別な床処理を必要とする、環境の印付けされた部分エリア１１、１２についての情報を含むことができる。このためにユーザは、例えば、特に汚れた部分エリア１２を通過するときに床処理装置１の持ち手２３上のアクチュエータ要素１３を作動させることができ、それに応じて例えば、アクチュエータ要素１３が押圧されたときから解放されたときまでに通過した移動経路３の一部が印付けされる。移動経路３のこの部分又はそれが含まれる部分エリア１２は、その後、環境マップ９内で例えば強調表示することができる。さらにユーザは、例えばスポット掃除、すなわちこの部分エリア１２の集中的掃除などの特別な床処理作業を規定するように要求されることができる。
第２の床処理装置２の制御及び評価装置８は、その後、印付けされた部分エリア１２内で規定された床処理作業が実行されるように、対応して第２の床処理装置２を制御することができる。同様に、第２の床処理装置２が接近できない部分エリア１１は、第２の床処理装置２が通過できないいわゆる進入禁止エリアとして規定することもできる。
図５に示したように、ナビゲーション及び床処理のために第２の床処理装置２により使用される環境マップ９は、その他に多様な情報を含む。すなわち、一方では、ここでは例えば「未だ掃除されていない」というハッチングによる環境の所定の部分エリアの作業状態１０、第２の床処理装置２が走行すべきでない部分エリア１１の位置についての情報、例えばここでは集中的掃除である特別な床処理を必要とする部分エリア１２についての情報、並びに、通常の方法における環境内の部屋境界及び障害物１４の位置を含む。さらに、環境マップ９には、手動誘導される第１の床処理装置１の移動経路３に対応する移動経路３も入力される。

作成された環境マップ９によって自動走行する第２の床処理装置２による環境の掃除後、こんどは第２の床処理装置２が、手動誘導される第１の床処理装置１に情報を伝達することができる。特に、好ましくは環境の個々の部分エリアの更新された床処理状態１０も含む、補充された環境マップ９を伝達することができる。環境マップ９は、ユーザに対して、例えば、手動誘導される床処理装置１のディスプレイ１５上に表示することができる。それに替えて及び／又はそれと併せて、ユーザが、図６に示すように、ここでは例えば「部分エリア１１を手動で掃除して下さい」であるような掃除要求を示されることも可能である。したがって、環境内の頑固な又はひどい汚れのために手動掃除がなお必要とされる場所をユーザに通知することが可能である。さらに、ユーザによって取り除くことができる、例えば花瓶や植木鉢などの移動可能な物体がある部分エリア１１に関して、そこでも掃除を可能とするために要求を行うことができる。必要に応じて、ユーザは、タッチスクリーンとして構成されたディスプレイ１５を介した入力により、上述した部分エリア１１、１２が第１の床処理装置１を用いてユーザにより手動で掃除されるべきか否か、又は、それらが第２の床処理装置２により自動で掃除されるべきか否かを、決定しかつ／又は確認することができる。床処理装置１のディスプレイ１５に情報を表示することに替えて、ユーザが、対応する情報を、例えば対応するアプリケーションを有する外部携帯装置を介して受信することもできる。
手動誘導される第１の床処理装置を用いて時間的に後に行われる手動の床処理のとき、ユーザは、例えば、第１の床処理装置１上の方向標示又は位置標示による床面への投影によって、又は、アプリケーション上の表示によって、特に汚れた場所へと誘導されることができる。掃除が行われた後、ユーザは、完了した後処理掃除を、床処理装置１上又はアプリケーション内で確認する。任意であるが、自動走行する第２の床処理装置２が、その後にこれらの場所を新たに走行するときに、これらの場所が未だ汚れていてそれに対応して更なる掃除を行うか否かをチェックすることができる。手動掃除のステップが省略され、そしてその替わりにユーザが、自動走行する第２の床処理装置２による集中的掃除の確認を行うことも考えられる。

特に好ましくは、ユーザにより手動でのみ誘導される第１の床処理装置１と、自動でのみ走行する第２の床処理装置２とからなるシステムを使用するとき、個々に異なるように形成された床処理装置１、２の性能、利点及びパラメータを、それらを有利に付加するために使用することができる。その場合、第１の床処理装置を用いて前もって実行された移動経路３又は床処理作業が、第２の床処理装置により修正できることが好ましく、それによって第２の床処理装置を有利に使用することができる。例えば、より小さい装置の幅、特別な床処理要素１７、より大きな吸引出力、第１の床処理装置１ではできない拭き掃除を使用することができる。したがって、好ましくは、第２の床処理装置２の移動経路３及び床処理作業が、第１の床処理装置１のそれらから有利に逸脱することもできる。

１ 第１の床処理装置
２ 第２の床処理装置
３ 移動経路
４ 通信モジュール
５、６、７ 検知器
８ 評価装置
９ 環境マップ
１０ 処理状態
１１、１２ 部分エリア
１３ アクチュエータ要素
１４ 障害物
１５ ディスプレイ
１６ ベースステーション
１７ 床処理要素
１８ 車輪
１９ レーザスキャナ
２０ 床ノズル
２１ ベース装置
２２ 柄
２３ 持ち手
２４ 演算装置

Claims (12)

1. 環境内でユーザにより手動でのみ誘導される第１の床処理装置（１）と、自動でのみ走行する第２の床処理装置（２）とからなり、前記第２の床処理装置（２）が、環境内で方向付けしかつ位置決定するように構成されているシステムにおいて、
   前記第１の床処理装置（１）が、ユーザにより手動で誘導される前記第１の床処理装置（１）の移動中に前記第１の床処理装置（１）の移動経路（３）を検知し、かつ検知された前記移動経路（３）についての情報を無線通信を介して前記第２の床処理装置（２）に伝達するように構成されており、
   前記第２の床処理装置（２）が、前記情報を受信し、かつ前記情報に基づいて前記移動経路（３）に沿って環境内を自動的に移動するように構成されていることを特徴とするシステム。
2. 前記第１の床処理装置（１）が、ユーザにより誘導される前記第１の床処理装置（１）の移動中に前記第１の床処理装置（１）により行われる床処理作業を検知し、かつ前記床処理作業についての情報を無線通信を介して前記第２の床処理装置（２）に伝達するように構成されており、
   前記第２の床処理装置（２）が、前記情報を受信し、かつ床処理作業を自動的に実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の床処理装置（１）及び前記第２の床処理装置（２）が、前記移動経路（３）及び／又は床処理作業についての情報の無線通信のために対応する通信モジュール（４）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記第１の床処理装置（１）が検知器（５、６、７）を有し、少なくとも１つの前記検知器が、カメラ、レーザスキャナ（１９）、処理されるべき床の種類を検知するための床センサ、処理されるべき床の汚れの種類又はレベルを検知するための汚れセンサ、駆動モータの出力を決定するためのセンサ、距離センサ、慣性センサ、時間センサ、接触センサからなる群に含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
5. 前記第１の床処理装置（１）及び／又は前記第２の床処理装置（２）が評価装置（８）を有し、前記評価装置（８）が、環境内の前記第１の床処理装置（１）の移動経路（３）、環境マップ（９）、環境の部分エリア（１１、１２）の処理状態、前記第１の床処理装置（１）による処理済又は未処理及び／又は進入禁止の部分エリア（１１、１２）の位置、床の種類、汚れの種類、汚れのレベル、前記第１の床処理装置（１）により床処理のために用いられる付属品、三次元環境情報、障害物情報のうち、少なくとも１つの情報を前記検知器（５、６、７）の検知信号から決定するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記第１の床処理装置（１）が、ユーザにより作動可能なアクチュエータ要素（１３）を有し、前記アクチュエータ要素（１３）を用いてユーザが、前記第１の床処理装置（１）の移動中及び／又は環境（９）内での床処理作業中、環境マップ（９）に記憶された環境の部分エリア（１１、１２）及び／又は移動経路（３）の位置に印付けできることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシステム。
7. 前記第１の床処理装置（１）が、印付けされた前記部分エリア（１１、１２）及び／又は印付けされた前記位置についての情報を前記第２の床処理装置（２）に伝達するように構成されており、
   前記第２の床処理装置（２）が、制御及び評価装置（８）を有し、前記制御及び評価装置（８）は、印付けされた前記部分エリア（１１、１２）内及び／又は印付けされた前記位置上における前記第２の床処理装置（２）の規定された床処理作業を制御し、又は、床処理作業中に前記部分エリア（１１、１２）又は前記位置を進入禁止エリアとして回避させるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 印付けされた前記部分エリア（１１、１２）及び／又は印付けされた前記位置における規定された前記第２の床処理装置（２）の床処理作業が、当該部分エリア（１１、１２）又は当該位置において前記第１の床処理装置（１）により実行された床処理作業とは異なることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記第２の床処理装置（２）の規定された床処理作業が、印付けされた前記部分エリア（１１、１２）及び／又は印付けされた前記位置における集中的掃除又は穏やかな掃除を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載のシステム。
10. 前記第２の床処理装置（２）が、前記移動経路（３）に沿った各移動の後、及び／又は、床処理作業の各実行の後、前記第２の床処理装置（２）により作成された環境の環境マップ（９）、前記第１の床処理装置（１）により手動で掃除されるべき環境の部分エリア（１１、１２）及び／又は手動で掃除されるべき移動経路（３）の位置、ユーザにより取り除かれるべき移動可能な障害物（１４）を含む部分領域（１１、１２）及び／又は位置、からなる群から選択された、環境に関する情報を前記第１の床処理装置（１）に伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のシステム。
11. 前記第１の床処理装置（１）が、前記第２の床処理装置（２）から伝達された情報を表示するためのディスプレイ（１５）を有することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載のシステムの動作のための方法であって、第１の床処理装置（１）がユーザにより手動でのみ環境内で誘導され、第２の床処理装置（２）が自動でのみ走行させられ、かつ、前記第２の床処理装置（２）が環境内で方向付けしかつ位置決定する前記方法において、
    前記第１の床処理装置（１）が、ユーザにより手動で誘導される前記第１の床処理装置（１）の移動中に前記第１の床処理装置（１）の移動経路（３）を検知し、かつ検知された移動経路（３）についての情報を無線通信を介して前記第２の床処理装置（２）に伝達し、その場合、前記第２の床処理装置（２）が、前記情報を受信し、かつ前記情報に基づいて前記移動経路（３）に沿って環境内を自動的に移動し、かつ／又は、
    前記第１の床処理装置（１）が、移動中に前記第１の床処理装置（１）により実行された床処理作業を検知し、かつ前記床処理作業についての情報を無線通信を介して前記第２の床処理装置（２）に伝達し、その場合、前記第２の床処理装置（２）が、前記情報を受信し、かつ床処理作業を自動的に実行することを特徴とする方法。
    

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