JP5137837B2 - 自立走行可能な家事装置の動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、まず、床用の集塵装置等の家事装置を１つの部屋又は複数の部屋内で動作させる方法に関する。

床用の集塵装置及びそのような装置の動作方法は、例えば特許文献１から知られている。本特許出願の内容は、これでもって充分に先の発明の開示内に含まれ、本特許出願の目的及び特徴に関しても先の発明の特許請求の範囲内に含まれている。本特許出願には、床用の集塵装置の方向付けがベースステーションによって形成された電磁界を用いて実現される方法が記載されている。
ドイツ国公開第１０２４２２５７Ａ１号公報

上記の技術の現状に鑑み、本発明の技術的課題は、この種類の方法を、自立走行する床用の集塵装置が１つ又は複数の部屋で確実に動作可能になるように、さらに改良することとして見出される。

この課題は、先ずそして根本的に請求項１の対象によって解決される、そこでは、必要に応じて、ベースステーションに付加的にステーションエレメントが配置され、ステーションエレメントがステーションエレメントの個々の場所について推測させる信号を発し、家事装置がこれらの信号を処理しつつ部屋への進路をとることが提案されている。本発明による方法の結果、部屋への自立走行可能な家事装置の明確な進路付けが保証される。特に、家事装置から到達する部屋までに、ステーションエレメントがランドマーク状に配置されていて、必要に応じて付加的に既に設けられたベースステーション、例えば、バッテリーを有する家事装置の充電のためものが、本発明の意味においてステーションエレメントとして実現され、そのようなベースステーションが、また、これが配置されている場所又は部屋を明示的に特定する信号を発する。家事装置は、ステーションエレメントによって発せられた信号を評価してこの信号の評価結果の部屋に進路付けするための手段を使用する。ここにおいて、好ましくは、更に、ステーションエレメントが、相互に並んで及び／又はベースステーションから離れて、１つ又は複数の部屋内に分けられて配置される。さらに、そのような部屋を部屋の一部に分けるため、例えば複数のステーションエレメントが必要に応じてベースステーションに付加的に部屋内に相互に離れて分配されるのでもよい。これは、大きな面積の部屋又は曲がった部屋の場合に、利点となる。さらに、相互に離れた複数のステーションエレメントの構成を介して、異なる床掃除手段を有するこの種のやはり異なる家事装置が、進路付けする信号を受信するのでもよい。また、ステーションエレメントが、１つ又は複数の部屋の特異な位置、例えば、隅、突出部、入口又は階段に配置されることが提案されるのでもよい。本発明による方法の好ましい構成において、ステーションエレメント及び／又はベースステーションが無線信号を発し、無線信号が、自立走行可能な家事装置、例えば真空掃除機又はブラシ掃除機によって受信される。発信された無線信号は、ステーションエレメント又はベースステーションの個々の位置について推測させる。さらに、そのような信号を介して、また、部屋内のステーションエレメント又はベースステーションの配置位置の正確な検出も達成され、この信号において無線信号の振幅が例えば４３３ＭＨｚで及び／又は走行時間差が評価のために検出されるのでもよい。各ステーションエレメントは、信号の発信のためにベースステーションによって例えば無線を介して制御可能であってもよい。また、自立作業家事装置が、応答要求信号、例えば無線信号を発信し、この信号に対して対応するステーションエレメントが信号を介して応答するのでもよい。また、ステーションエレメントが既存の室内配線を用いて例えば制御信号の変調によって制御可能な構成も考えられる。ステーションエレメント及び／又はベースステーションは、原則、動作のために通常の商用電源に接続されている。いずれにしても部屋内に敷設された室内配線は、制御信号の変調を介して、同時に各ステーションエレメント間又はステーションエレメントとベースステーションとの間の信号線として役立つ。

本発明は、また、請求項１のプリアンブルの特徴を有する方法又は請求項１に従属する方法に関し、そこでは、方法を好ましく改良するために、装置がいずれにしても、ベースステーションに戻るため又は第１の部屋から第２の部屋に進むため、装置自体に設けられたセンサが出力するセンサ信号に基づいて、壁の境界に沿って動かされることが提案される。装置は、本発明による方法の結果、ベースステーション又は他のステーションエレメントによって発信された信号に依存して導かれることなく、高い自立性で移動する。そのような接触検知方法は、ベースステーション及び／又は他のステーションエレメントによって発信された信号が届かないときに、適用されるのでもよい。装置側のセンサは、好ましい構成において、衝撃センサ及び／又は光学センサであってもよい。部屋の既存の境界は、センサを介して検知されることによって、ランドマークとして役立つ。装置は、直接の経路、特にベースステーションへの経路が、しかしながら必要に応じて制御されるべき他のステーションエレメントへの経路でもよいが、空いているときでも壁に従うため、壁に沿った装置の移動がベースステーション又はステーションエレメントへの直接的なガイドと組み合わされる他の方法は、利点として現れる。この結果、装置は、ベースステーション又はステーションエレメントからのガイド信号が遮断された場合、発信された信号が再受信されるまで壁に沿って移動し、その後で、装置がその走行戦略を自立的に変更し、ガイド信号に従って直接の経路上をベースステーション又はステーションエレメントに向けて動きだす。

本発明は、また、請求項１のプリアンブルの特徴を有する方法又は請求項１に従属する方法に関する。そのような方法を好ましく改良するため、本発明によれば、装置がガイド経路に沿って動かされ、ガイド経路がカーペット、カーペットの床又は硬い床の内部若しくは下に配置されることが提案される。このガイド経路は、線状に又は帯状に配置されるのでもよい。ガイド経路が、相互に離れガイド軌道をなす複数のガイド点によって形成される解も、また考えられる。好ましい態様においては、このガイド経路は、金属状のものであってベースステーション又は必要に応じてステーションエレメントへ導く。この構成を介して、カーペット、カーペットの床又は硬い床の内部若しくは下に、このガイド経路が好ましくは見えないように配置されている。自立作業装置は、ガイド経路を検知し、これに沿って自立的にベースステーション又はステーションエレメントまで移動する、ここにおいて、ガイド経路の検知は家事装置の選択された応答戦略に応じて行われる。ガイド経路が、部屋の完全な掃除のために、曲がりくねったホース状に設けられる方法も考えられる。また、装置が、カーペット又はカーペットの床内に分配された、磁気的及び／又は静電的な特性を有する粒子を利用しつつ動かされるのでもよい。これらの粒子は、一体となって、ベースステーション及び／又はステーションエレメントを検出するガイド経路をなす。さらに、これらの粒子はまた、好ましい態様において、後発的にカーペット又はカーペットの床内に導入可能であり、その結果、自立作業型家事装置の利用が、また、導入済みのカーペット又はカーペットの床上で達成可能である。粒子が整備された領域を意図して選択することによって、視認不能ではあるが家事装置のセンサに対しては検知可能な軌跡が形成可能である。これに関連して、さらに、粒子がカーペット又はカーペットの床内に、通常の掃除工程の枠組みの中で、対応する掃除手段中に混ぜられて導入されることが提案される。例えば、これらの粒子は掃除用粉末又は掃除用泡に混合され、対応するカーペットの掃除装置を介してこれらの粉末又は泡がカーペット内に導入されるのでもよい。そのような粉末又は泡を用いる掃除は、掃除されたカーペットの床の最終的な吸い取りと組み合わされる。整備されたガイド粒子は、ここにおいて、カーペットの床の最終的な吸込みのときに自立家事装置の進路付けを達成する残量がカーペットの床内に残っているような数供給され、その結果、ベースステーション又はステーションエレメントへの軌跡は、その後明確に形成されている。

本発明は、さらにまた、請求項１のプリアンブルの特徴を有する方法又は請求項１に従属する方法に関する。環境、例えば住居内で、決定された領域又は部屋を目指した到達を達成するため、まず例えばリモートコントローラを介して教育モジュール内に、決められたコースに沿って自立作業型家事装置を処理し、キャスタ回転と他のセンサを介した移動走行が設定されることが知られている。教育行程の終了後、そのような家事装置は、設定されたコースを自立的に作動可能である。もって、この装置は常に同一の経路を通過する。そのような教育方法は、ユーザにとって大きな負担と結びつく。更に、この方法は、柔軟性がない、何故ならば最後に教育されたコースが通過させられるからである。さらに、プログラミング又は同様に教育方法によって、家事装置のプロセッサ内に環境マップがファイルされることが知られている。キャスタ回転の監視の補助と他のセンサ信号の召集を介して、ロボットの実際の位置が検出されメモリにファイルされたマップと比較可能になっている。マップファイル方法の導入は、原則、決められたコースの走行に限定されている。この種の方法を改良するために、掃除する複数の部屋又は部屋の一部のうちから決められた部屋又は部屋部分が設定され、ベースステーションと掃除する部屋又は部屋の一部との間にある領域が掃除の実施を考慮することなく通過可能となることが提案される。本発明による方法の結果、例えば住居の目指す部屋又は部屋の一部が、自立作業型家事装置を介して掃除可能である。装置の原点の位置から導入領域までの残りのコースは、ここにおいて、掃除に関して考慮されないままにしておくことが可能である。しかしながら、家事装置がこの経路上においてこのコースも同時に掃除することも考えられる。さらに、本発明による方法は、装置をベースステーションから掃除する部屋又は部屋の一部への移動に使用可能であるのみならず、ある部屋又は部屋の一部の掃除の後の他の部屋又は部屋の一部を目指した装置の移動にも使用可能である。これに関連して、さらに、部屋の設定が、割り当てられたステーションエレメントの作動を介して行われ、さらに、基準となる部屋又は部屋の一部内のステーションエレメントが、同様にまたベースステーションであってもよいことが提案される。割り当てられたステーションエレメントの作動によって、自立家事装置に、この部屋又は部屋の一部への到達のための信号が与えられている。さらに、複数のステーションエレメントが１つ又は複数の部屋に分かれて配置され、決められた部屋又は部屋の一部の掃除のために、ステーションエレメントが作動されるのでもよい。ここにおいて、作動はキー操作又はリモートコントローラを介して実現可能であり、さらに自立家事装置又はベースステーションへのキー操作を介しても実現可能である。対応して、また、リモートコントローラはベースステーションと、また直接自立家事装置とも通信するのでもよい。ベースステーションは、このために、各部屋若しくは部屋の一部を特定する信号を送信するのでも、また、ランドマークを図示する目指す部屋内のステーションエレメントが作動し、このステーションエレメントの作動もまた自立家事装置からのスタート信号を介して直接選択的に実行可能であるのでもよい。さらに、複数のステーションエレメントが部屋又は部屋の一部への経路を設定するために作動され、その結果、自立家事装置がこのようにして形成されたガイド経路に沿って目指す部屋を検出することも考えられる。また、装置は、部屋又は部屋の一部への移動のためにガイドビーム又は無線信号を介して導かれるのでもよい、ここで、このガイドビーム又はこの無線信号が例えばベースステーションによって発せられる。これに関連して、ベースステーションが、長手方向に伸びた廊下内のこの先端側に配置され、廊下に沿ってガイドビームを出射し、ビームに沿って装置が進路をとることが考えられる。経路長計測との組み合わせにおいて、この廊下によって切り離されこれを越えて目指す部屋が到達されるのでもよい。また、目指す部屋内でベースステーションからのガイドビーム又は無線信号に交差する他のガイド信号が送信され、装置が、到達すべき目指す部屋を特定する対応するベースステーションのガイドビームによるこの信号を検出して向きを変え、目指す部屋に移動することも考えられる。これに関連して、さらに、掃除する部屋又は部屋の一部が付加信号によって特定されることが利点として現れる。そのような付加信号は、例えば掃除する部屋又は掃除する部屋の一部への装置の進入のときに発せられるのでも、更には例えばドア枠部分で発せられるのでもよい。そのような付加信号の受信は装置に掃除する部屋への入室を確保し、その結果、装置は掃除に着手でき、その後更に、例えばこの部屋は設定された時間内において退出されることなく掃除される。さらに、例えば、付加信号はトランスポンダによって発せられるのでもよい。これは、例えば予め設定された時間の経過前に自立作業装置が退室することを阻止するために、部屋を特定する付加信号の他にタイムスタンプ状の情報を含むのでもよい。また、このタイムスタンプは、この部屋が少し前に既に掃除されている場合、この部屋への入室を阻止するためにも使用可能である。他の方法においては、付加信号が特定の磁界強度を有するマグネットによって発せられることが提案されている。また、付加信号がバーコードの読取りを介して取得され、例えば対応するバーコードがドア枠に取り付け可能であることも考えられる。更に代わりに、付加信号が、掃除する部屋又は部屋の一部内のステーションエレメントによって、光学的、音響的若しくは磁気的な信号、又は無線信号の態様で発せられることが提案される。さらに、例えば、装置のガイドに使用するガイド信号又は無線信号が変調されるのでもよい。これに関連して、信号の評価が受信及び信号の振幅の評価を介して実行されることは利点として明らかである。さらに、この方法を介してまた、自立作業装置が例えば他の部屋に配置されたベースステーションでバッテリーを充電するために中断した後、課題の完遂のために直前の未だ完全には掃除していない部屋に戻るように導かれることも可能である。

上記の発明は、さらに床用の集塵装置等の自立走行可能な家事装置のベースステーション及び／又はステーションエレメントの動作方法に関する。冒頭で言及された明示的な開示書面から、ベースステーションによって発せられる電磁界を介して家事装置がガイドされる方法が知られている。この種の方法をさらに改良するため、ベースステーション及び／又はステーションエレメントが無線信号を発し、無線信号の振幅が４３３ＭＨｚで及び／又は走行時間差が、評価のために検出される。ここにおいて、装置が指向性受信機を有し、この受信機を介してベースステーション及び／又はステーションエレメントから発せられた無線信号が受信可能であることが、利点であることは明らかである。また、装置は、方位指向性のない受信機を有するのでもよい。

本発明の対象はまた請求項２５のプリアンブルに記載の特徴を有する方法であり、方法の更なる改良のため、ベースステーション及び／又はステーションエレメントによって、赤外線信号が発せられることが提案される。この結果、光学的方法が提案される。好ましくは、ここにおいて、赤外線信号の振幅が装置によって評価される。装置の上に、１つ又は複数の指向性受信機又は方位指向性のない若しくは無指向性の受信機が設けられるのでもよい。指向性受信機の場合、装置は回転して赤外線信号を検知する。また、ベースステーション及び／又はステーションエレメントから、赤外線信号が２本の広がっていくガイドビーム状に発せられて、これによって発散ビームが形成されることが、提案されるのでもよい。これによって、遠方で大きな面積占有率が実現され、もってガイドビームが装置によって検出される確率がより高く達成されている。そのような発散ビーム状の２本の赤外線ガイドビームの構成は、目指すベースステーションへの搭乗を可能にする。これに関連してまた、レーザダイオードとビーム拡大鏡を使用することも考えられる。ガイドビームは、装置の走行面に向けられた面内、好ましくは、略、自立家事装置の高さの水平面内に発せられる。

最後に、本発明は、請求項２５のプリアンブルの特徴を有する方法に関する。そのような方法を好ましく改良するために、ベースステーション及び／又はステーションエレメントが超音波発生器を有し、超音波信号が装置内で超音波変換機を介して評価されることが提案される。これに関連して、更に、装置上に相互に離れて２つの超音波マイクロホンが配置されていて、かつ、これによって取得された信号が位相差に関して評価されることは好ましい、ここにおいて、超音波マイクロホンの出力値は増幅されて超音波検知器に導かれる。検出された値から、装置は、その長さ軸とベースステーション及び／又はステーションエレメントとの間の角度及び向きを決定可能であり、そのために装置は自らの回転の停止を達成しなければならない。

上記の、自立走行可能な家事装置の動作とベースステーション及び／又は他のステーションエレメントの動作との両方の方法は、また、相互に組み合わせ可能である、ここにおいて、装置は、これが影になっている間又は遮蔽されている間、またガイド信号が受信されているとき又は受信されないときの通信障害を回避するために、ガイド信号を探すための応答戦略を有する。特に通信障害において、装置は、そのために途中の時間においてベースステーションからの信号を失うときでも障害の回避を可能にする応答戦略を使用する。さらに、遠方領域対応の方法、例えば装置を決められた部屋にガイドするためのものと、近い領域対応の方法、例えば部屋を検出した後に直接ステーションに到達するためのものとが、組み合わせ可能であってもよい。

以下、本発明は、実施例のみが図示された付随の図面を参照してより明らかにされる。
図１は、掃除ロボット型の自立走行可能な家事装置を示す。これはシャーシを有し、シャーシは、下側に、掃除する床に対向し電動モータで駆動される走行ローラとシャーシ台の下側のエッジを越えて突き出し同様に電動モータで駆動されるブラシとを支持する。シャーシは装置カバー２によって覆われ、家事装置１は円形の底面形状を有する。家事装置１の構成に関しては、冒頭で言及した特許文献１を参照されたい。

図２〜図６を用いて、１つ又は複数の部屋における自立走行可能な家事装置１の動作のための異なる方法が記載されている。

例えば、まず、図２〜図４に住宅の平面図が模式的に図示されていて、この住宅はＬ−字状に広がる廊下Ｄを越えて到達可能な部屋Ａ、Ｂ及びＣを有し、３つ全ての実施例において部屋Ａにベースステーション３が配置され、このベースステーション３で、装置１を駆動する電池の充電と、更には必要に応じて集塵コンテナを空にすることとが実現可能となっている。

図２に図示された、家事装置１の動作方法の第１の実施例において、ベースステーション３が配置された部屋３に加えステーションエレメント４が配置された別の部屋Ｂ、Ｃもあり、これら（４）はステーションエレメント４の個々の場所について推定させる信号、例えば無線信号を送信する。家事装置１は、これらの信号を処理して各部屋に向かう。図２において、典型例として、ランドマークをなす部屋Ｂのステーションエレメント４が作動している、ここにおいて、この作動は異なる態様及び方法で実現可能である。例えば、ユーザは、リモートコントローラを介して直接的に、ステーションエレメント３を介して間接的に、代わりにさらに又装置１を介して間接的に、このステーションエレメント４を作動可能であり、後者の２つの可能性において、このリモートコントローラを介して、ベースステーション３又は装置１から対象のステーションエレメント４を作動させるために信号が発せられる。更に、代わりに、そのような作動は、ベースステーション３、装置１、又は直接ステーションエレメント４をキー操作することによっても実行可能である。

作動されたステーションエレメント４を介して装置１の部屋Ｂへの進路付けが実現され、装置１が、ステーションエレメント４側での無線信号の発信があったとき、この無線信号の振幅を例えば４３３ＭＨｚで及び／又は走行時間差を検出する。本発明の意味において、ベースステーション３は、また、ステーションエレメント４のように応答し、ベースステーション３は、装置１用の停留ポートとしての機能のほかに、部屋Ａへの装置１の進路付けにも役立つ。

さらに、部屋を特定するステーションエレメント４を作動させることによって、この部屋への直接の到達も可能である。この場合、掃除する複数の部屋（Ａ、Ｂ又はＣ）のうちから決定された部屋（ここでは部屋Ｂ）が装置に設定される、ここにおいて、部屋Ａと廊下Ｄ等のベースステーション３と掃除する部屋Ｂとの間にある領域は、掃除の実施を考慮することなく通過可能である。装置１は、その作動時に、例えばベースステーション３から出射するガイドビーム又は無線信号を介して廊下Ｄに導かれ、その後、装置１は、必要であれば異なる応答戦略を適用して、例えばステーションエレメント４からの変調されたコマンド信号が載った信号を検出してこの信号に従って掃除する部屋内に導かれる。

さらに、部屋Ｂ内のステーションエレメント４によって導かれた装置１は、先ず、このステーションエレメント４に到達し、その後、固有の掃除処理が部屋Ｂ内において実行される。

更に、代わりに、掃除する部屋の検出又はこの部屋を規定するステーションエレメント４の検出は、複数の、必要であれば相互に直線的に接続されたステーションエレメント４’を介して、経路を指定することによって実現可能であり、これ４’は好ましくガイド信号のみを発し、その結果、装置１は、ガイド信号又はステーションエレメント４’の系列的な配列にそって、部屋を特定するステーションエレメント４からの信号を検出するまで、移動する。そのような解の１つが図３に模式的に図示されている。ガイド信号を発し装置１を部屋Ｂにガイドするためのステーションエレメント４’が、作動していることを理解すべきである。これに対して、装置を部屋Ｃにガイドする他のステーションエレメント４’’は、停止している。廊下Ｄ内に配置されたステーションエレメント４’又は４’’は、個々の指定された部屋Ｂ又はＣを検出するためのポイントをなす。

掃除する部屋は、また、例えばトランスポンダ５によって発せられる付加信号を介しても指定可能である。そのような方法に対応する実施例は、図４に典型的に図示されている。各部屋Ａ、Ｂ及びＣは、それぞれトランスポンダ５が割り当てられ、これらの配置は、部屋の入口部分、例えばドア枠部分に行われることが好ましい。トランスポンダの付加信号は、特定の磁界強度のマグネットによって発せられるのでもよい。また、トランスポンダ５は、このためにタイプスタンプの態様で情報、例えば割り当てられた部屋への装置の入室時刻と必要に応じてこの部屋からの装置の退室時刻とを発信可能に構成されているのでもよい。

さらに、入っていく部屋を特定する付加信号がバーコードを読み取ることによって取得可能であり、このバーコードは例えばドア枠部分の枠側又は床側部分に設けられているのでもよい。

作動されたトランスポンダ５によって設定された部屋の検出は、別の方法、例えばベースステーション若しくは他のステーションエレメントによって提供されたガイド信号、さらにまた、接触検知方法を介して実現可能である。トランスポンダ５の作動は、図２を用いて記載されている実施例の、部屋を特定するステーションエレメントの作動に応答して行われる。

さらに、作動されたトランスポンダ５によって指定された部屋に装置１が入った後に、装置１が、設定された時間この部屋から出て行かず、もってこの部屋の完全な床掃除が保証されることは、好ましい。この時間の監視は、装置１それ自体又は退室を禁止するトランスポンダ５を介して監視されるのでもよい。さらに、トランスポンダ５は、これが割り当てられた部屋の広さに調節された時間インターバルが設定されていて、時間インターバルは装置１の入室において経過を開始し、この時間内では退室が禁止される。

部屋内での掃除工程の中断、例えばベースステーション３でバッテリーを充電するための中断は、また、トランスポンダ５を介して検知され、このために、これ（５）が、必要に応じて装置１によって発せられる（充電不足）信号に基づいて、掃除する部屋からの退室を許可し、バッテリーの充電後に部屋への再入室を、ここでの掃除工程を完遂するために要求する。掃除工程の中断後の装置へのこの要求は、個々の部屋に配置されたステーションエレメント４と共に行われることも考えられる。

さらに、装置１は、図５に模式的に図示されているように、ベースステーション３への復帰又は第１の部屋Ａから第２の部屋Ｂへの移動のために、装置１それ自体に取り付けられたセンサが出力するセンサ信号を介して、壁の境界に沿って移動するのでもよい、ここにおいて、装置のセンサは衝撃センサ及び／又は光学センサである。これに応じてプログラミングされた、装置１の応答戦略は、それ（１）が壁の境界に沿って移動することに影響する。この接触検知方法は、好ましくは、上記の異なる実施例を用いて詳述したような他の方法と組み合わされ、その結果、この壁の接触検知方法はベースステーション３又はステーションエレメント４への直接的なガイドと組み合わされる。この直接的なガイドは、ベースステーション３若しくはステーションエレメント４によって送信される光学的、音響的若しくは磁気的な信号、さらにまた無線信号を介して実現される。これに応じて、装置は、これが影になっている間又は遮蔽されている間、この種のガイド信号を探すための応答戦略が備えられている。例えば、装置１は、この種のガイド信号を受信しないとき、後退、又はベースステーション３若しくはステーションエレメント４の検出のため、接触検知方法に従って動作する。

また、装置１は、図６に模式的に図示されているように、部屋への移動のために、ベースステーション３又はステーションエレメント４によって発せられるガイドビーム又は無線信号を介して、導かれるのでもよい。図６に、長く伸びた廊下Ｄとこの廊下Ｄの両側に配置された部屋Ａ〜Ｃ、Ｅ〜Ｇとを有する部屋の配置が図示されている。長く伸びた廊下Ｄには先端側にベースステーション３が配置されていて、これ（３）は作動されたとき廊下Ｄを通る直線的なガイドビーム又は無線信号を送信し、装置１はまずこれに沿って移動する。掃除する部屋の検出は、部屋内に配置されたステーションエレメント４の作動によって実現され、これ（４）によって発せられた信号がベースステーション３によって発せられたガイドビームに沿った移動の途中で検知され、このことが、変更すべき進行方向に向けて装置１を誘導する。また、模式的に図示されているように、部屋の入口（ドア枠）部分に部屋を特定するためのトランスポンダ５が配置され、その作動が、例えば送信された無線信号を介して装置によって検知されるのでもよい。代りにまた、ガイドビームに沿った装置１の移動において、経路長の計測が装置側の走行キャスタ部分で行われ、個々の部屋への対応する経路長が装置内に格納されているのでもよい。

上記の家事装置の動作方法は、相互に組み合わせ可能である。家事装置１は、指示の都度、屋内の指定された部屋に到達する、ここにおいて、指示は、直接キー操作を介して又はリモートコントローラを介して実行可能である。同時に、ベースステーション３は、この信号を受信して個々の部屋を特定する信号を送りなおす。代りに、ベースステーション３が目指す部屋内のステーションエレメント４を作動する、ここにおいて、さらに、このステーションエレメント４は、またリモートコントローラを介した又は装置１を介した無線での開始信号によって直接選択的に作動されるのでもよい。また、目指す部屋内のステーションエレメント４、又は目指す部屋への経路に沿った複数のステーションエレメント４’、４’’の、電源ラインを介した作動も考えられる。

装置１はこの後目指す部屋に到達するまで移動し、装置１の別の移動応答及び進路付けは、必要に応じて組み合わせて適用される。そして、装置１は、部屋の境界、例えば壁、家具等に沿った偶発的な進行又は操縦を介して、回転方向に前進するのでもよい。また、装置は、ベースステーション３又は他の作動されたステーションエレメント４から発せられたガイドビームに向かうのでもよい。装置１は、目指す領域に配置され信号を返信するステーションエレメント４を作動させる。走行時間差から、装置１と目指す部屋との間の距離が検出される。連続的又は一定周期での計測を介して、装置１が目指す部屋に向かっているか又は離れていくかが検知可能である。また、他の場所、例えばベースステーション３内に格納された位置検出装置の補助によって、装置１が自動無線遠隔操縦を介して目指す部屋に導かれるのでもよい。代りに、更に、装置はガイド信号の系列又はステーションエレメントの並びを辿って移動し、これらが、ベースステーション３によって目指す部屋に向けて発せられ、又はリモートコントローラによって若しくは直接装置１によって作動される。目指す部屋は、付加信号を介して検出可能であり、装置１が例えばドア枠を通過するときに、例えば、部屋を特定する情報を有するトランスポンダの構成、特定の磁界強度を有するマグネットの構成とホールセンサを介した検出、また、ドア枠又は床に付されたバーコードの構成を介して、この付加信号を取得する。また、目指す部屋は、目指す部屋内で作動されたステーションエレメント４によって発せられた付加信号を介して検知されるのでもよく、この付加信号は、ガイドビーム、ガイド音響、磁界、又は無線信号であってもよい。この場合、信号の振幅の評価が行われる。

更に、好ましくは変調された信号が導入される。

さらに、本発明による方法は、信号が受信されない間、探索応答と組み合わされる。また、信号は受信されるが目的の場所への直接の経路が通過不能な間、障害応答と組み合わされる。例えば、装置１は、障害のためにガイド信号を一旦で失うときでも障害を迂回可能な応答戦略を用いる。

ベースステーション３及び／又はステーションエレメント４は無線信号を送信可能である、ここにおいて、無線信号の振幅が例えば４３３ＭＨｚで及び／又は走行時間差が、評価のために読み出され、このためにさらに、装置１が指向性受信機又は方位指向性のない受信機を有する。

また、図７に模式的に図示されているように、ベースステーション３又はステーションエレメント４は、超音波発生器６を有するのでもよい。装置１上に、超音波を受信するために、ロボットの長さ軸に関して対称に配置された２つの超音波マイクロホン７、８が設けられている。ベースステーション３又はステーションエレメント４内で生成される超音波信号は、両方のマイクロホンによって受信される。マイクロホン７、８の信号は増幅されて位相検出器９に導かれ、これ９は両方の受信超音波信号間の位相差に比例する電圧を出力する。この電圧はマイクコントローラ１０に導かれてそこで評価される。

装置１の長さ軸が、超音波を発するベースステーション３又はステーションエレメント４に向いているときは、電圧は０である。電圧の符号と値から、装置はその長さ軸とステーションとの間の角度及び向きを算定し、もって方向検知器は最短の経路上のステーションを制御可能な高い精度を有する。

また、ベースステーション３又は作動されたステーションエレメント４は赤外線信号を発し、信号が、図８に模式的に図示されているように、好ましくは広がっていく２つのガイドビーム１１状に出射されるのでもよい、ここにおいて、さらに、このガイドビームは走行面に向けられた平面内に出射される。両方の赤外線のガイドビームは発散ビームをなし、もって遠方領域で大きな面積占有率が達成される。これによって、装置１がガイドビームを検出する可能性が高められる。さらに、この発散ビーム状の構成は、目指すベースステーションへの搭乗、例えばバッテリーの充電のための搭乗を可能にする。

ベースステーション３又はステーションエレメント４の異なる動作方法は、相互に組み合わせ可能であり、さらに、１つ又は複数の部屋内における装置１の異なる動作方法とも組み合わせ可能である。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、ステーションエレメント４が１つの部屋Ａ−Ｇ若しくは複数の部屋Ａ−Ｇの特定の位置、例えば、隅、突出部、入り口又は階段に配置される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、ステーションエレメント４が既存の室内配線を用いて例えば制御信号の変調によって制御可能な方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、センサが衝撃センサ及び／又は光学センサである方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、壁に沿った移動がベースステーション３又はステーションエレメント４への直接的なガイドと組み合わされる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、ステーションエレメント４が必要に応じて掃除手段を補充的に導入し、粒子がベースステーション３への軌跡状に形成される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、複数のステーションエレメント（４）が１つの部屋Ａ−Ｇ又は複数の部屋Ａ−Ｇ内に分かれていて、所定の部屋Ａ−Ｇ又は部屋の一部の掃除のためにステーション４が作動される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、ステーションエレメント４’、４”が部屋Ａ−Ｇ又は部屋の一部への経路の設定のために作動される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、装置１が部屋Ａ−Ｇ又は部屋の一部への移動のためにガイドビーム又は無線信号を介して導かれる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、掃除する部屋Ａ−Ｇ又は部屋の一部が付加信号を用いて特定される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、付加信号がトランスポンダ５によって発せられる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、付加信号が特定の磁界強度を有するマグネットによって発せられる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、付加信号がバーコードの読取りを介して取得される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、付加信号が光学的、音響的若しくは磁気的な信号又は無線信号状に、掃除する部屋Ａ−Ｇ又は部屋部分のステーションエレメント４によって発せられる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、信号の評価が受信及び信号の振幅の評価を介して行われる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、赤外線信号の振幅が装置１によって評価される方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、ガイドビーム１１が走行面に向けられた面内に発せられる方法でもある。

本発明の対象は、単独でも上記の特徴のうちの１つとの組み合わせにおいても重要性を有しうるため、超音波マイクロホン７、８の出力値が増幅されて位相検知器９に導かれる方法でもある。

全ての開示された特徴は、（それ自体が）発明の要部をなす。これでもってまた、同封／添付の優先権の基礎書面（先の出願のコピー）の公開内容は本願の開示内に十分取り込まれ、また、目的に関しても、本書面の特徴が上記の出願の特許請求の範囲内に含まれている。

床用集塵装置状の自律走行可能な家事装置の斜視図である。 複数の部屋を有し、ベースステーションとそれぞれ他の部屋に配置されたステーションエレメントとを有する住居を示す模式図であって、家事装置の第１の動作方法に関する。 図２に対応する図であるが、家事装置の第２の動作方法に関する。 図３に対応する他の図であるが、第３の実施例にかかる方法に関する。 ２つの隣り合う部屋の模式図であり、他の実施例にかかる家事装置の動作方法を図示する。 他の実施例にかかる家事装置の動作方法を図示するための、複数の部屋を有する住居の他の模式図である。 ベースステーション若しくはステーションエレメント及び自立走行可能な家事装置の模式図であり、ベースステーション又はステーションエレメントの動作方法に関する。 図７に対応する模式図であり、第２の実施例にかかるベースステーション又はステーションエレメントの動作方法に関する。

符号の説明

１ 家事装置
２ 装置カバー
３ ベースステーション
４、４’、４’’ ステーションエレメント
５ トランスポンダ
６ 超音波発生器
７、８ 超音波マイク
９ 位相検出器
１０ マイクコントローラ
１１ ガイドビーム
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ 部屋
Ｄ 廊下
Ｒ ロボット

Claims (15)

1. 床用の集塵装置等の自立走行可能な家事装置（１）を１つの部屋（Ａ−Ｄ）又は複数の部屋（Ａ−Ｇ）内で動作させるために、ベースステーション（３）に付加的にステーションエレメント（４）が配置され、ステーションエレメント（４）がステーションエレメント（４）の個々の場所について推測させる信号を送信し、家事装置（１）がこれらの信号を処理しつつ部屋（Ａ−Ｇ）に進路をとる、家事装置（１）の動作方法であって、
   家事装置（１）が、ベースステーション又はステーションエレメントからのガイド信号が遮断された場合に、ガイド信号が再受信されるまで、家事装置（１）自体に割り当てられたセンサが発するセンサ信号に基づいて、ベースステーション（３）に戻るために、又は、第１の部屋（Ａ−Ｇ）から第２の部屋（Ａ−Ｇ）に進むために、壁の境界に沿って動かされることを特徴とする動作方法。
2. 床用の集塵装置等の自立走行可能な家事装置（１）を１つの部屋（Ａ−Ｄ）又は複数の部屋（Ａ−Ｇ）内で動作させるために、ベースステーション（３）に付加的にステーションエレメント（４）が配置され、ステーションエレメント（４）がステーションエレメント（４）の個々の場所について推測させる信号を送信し、家事装置（１）がこれらの信号を処理しつつ部屋（Ａ−Ｇ）に進路をとるとともに、家事装置（１）に、掃除する複数の部屋（Ａ−Ｇ）又は部屋の一部のうちから決められた部屋（Ａ−Ｇ）又は部屋の一部が設定されており、家事装置（１）が、ベースステーション（３）と掃除する複数の部屋（Ａ−Ｇ）又は部屋の一部との間にある領域を、掃除を実行することなく通過可能である、家事装置（１）の動作方法であって、
   家事装置（１）が、ベースステーション又はステーションエレメントからのガイド信号が遮断された場合に、ガイド信号が再受信されるまで、家事装置（１）自体に割り当てられたセンサが発するセンサ信号に基づいて、ベースステーション（３）に戻るために、又は、第１の部屋（Ａ−Ｇ）から第２の部屋（Ａ−Ｇ）に進むために、壁の境界に沿って動かされることを特徴とする動作方法。
3. 部屋（Ａ−Ｇ）の設定が、割り当てられたステーションエレメント（４）の作動によって、実現されることを特徴とする請求項１又は２に記載の動作方法。
4. 家事装置（１）が、ガイド経路に沿って動かされ、ガイド経路が、カーペット、カーペットの床又は硬い床の内部若しくは下に配置され、ガイド経路の形成のために、カーペット、カーペットの床又は硬い床の内部若しくは下に磁気的及び／又は静電的な特性を有する粒子が配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の動作方法。
5. 粒子が、カーペット若しくはカーペットの床内に通常の掃除工程の枠組みの中で、対応する掃除手段に混合されて導入されることを特徴とする請求項４に記載の動作方法。
6. ステーションエレメント（４）又はベースステーション（３）が信号発生器を有し、ステーションエレメント（４）又はベースステーション（３）が信号の送信のために作動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の動作方法。
7. ステーションエレメント（４）及び／又はベースステーション（３）が無線信号を発することを特徴とする請求項６に記載の動作方法。
8. 無線信号の振幅、及び／又は、家事装置（１）の走行時間差が、評価のために検出されることを特徴とする請求項７に記載の動作方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項の動作方法において実行される、床用の集塵装置等の自立走行可能な家事装置（１）のベースステーション（３）及び／又は他のステーションエレメント（４）を動作させる方法であって、
   ベースステーション（３）及び／又はステーションエレメント（４）が無線信号を発し、無線信号の振幅、及び／又は、家事装置（１）の走行時間差が、評価のために検出されることを特徴とする動作方法。
10. 家事装置（１）が、指向性受信機を有することを特徴とする請求項９に記載の動作方法。
11. 家事装置（１）が、方位指向性のない受信機を有することを特徴とする請求項９に記載の動作方法。
12. 請求項１〜８のいずれか１項の動作方法において実行される、床用の集塵装置等の自立動作可能な家事装置（１）のベースステーション（３）及び／又は他のステーションエレメント（４）を動作させる方法であって、
    ステーションエレメント（４）及び／又はベースステーション（３）によって、赤外線信号が発せられることを特徴とする動作方法。
13. ステーションエレメント（４）及び／又はベースステーション（３）から、赤外線信号が広がっていく２本のガイドビーム（１１）状に発せられることを特徴とする請求項１２に記載の動作方法。
14. 請求項１〜８のいずれか１項の動作方法において実行される、床用の集塵装置等の自立動作可能な家事装置（１）のベースステーション（３）及び／又は他のステーションエレメント（４）を動作させる方法であって、
    ステーションエレメント（４）及び／又はベースステーション（３）が、超音波発生器（６）を有し、超音波信号が家事装置（１）内で超音波変換機を介して評価されることを特徴とする動作方法。
15. 家事装置（１）の上に、相互に離れた２つの超音波マイクロホン（７、８）が配置され、これを介して受信された信号が位相差に関して評価されることを特徴とする請求項１４に記載の動作方法。

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