NL1024426C2

NL1024426C2 - Werkwijze voor het detecteren van een merkteken voor plaatsbepaling voor een robotreiniger en een robotreiniger die de werkwijze gebruikt.

Info

Publication number: NL1024426C2
Application number: NL1024426A
Authority: NL
Inventors: Jeong-Gon Song; Kyong-Hui Jeon
Original assignee: Samsung Kwangju Electronics Co
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2004-11-24
Also published as: US20040156541A1; CN1519537A; GB0323210D0; AU2003204392A1; NL1024426A1; DE10323225A1; CN1204372C; SE0301610D0; JP3883006B2; KR20040071999A; FR2851058B1; GB2398195B; GB2398195A; RU2248176C1; JP2004240940A; KR100485696B1; FR2851058A1; SE525497C2; DE10323225B4; US7184586B2

Description

Η

Werkwijze voor het detecteren van een merkteken voor plaatsbe- paling voor een robotreiniger en een robotreiniger die de werkwijze gebruikt

I ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

I 1.Gebied van de uitvinding I De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen be- I trekking op een robotreiniger die een huidige positie bepaalt I 5 met gebruikmaking van een camera terwijl hij zich beweegt over I een werkgebied en meer in het bijzonder op een werkwijze voor I het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling door middel I van een beeld genomen door een camera en op een robotreiniger I die de werkwijze gebruikt.

I 10 2.Beschrijving van de achtergrondtechniek I Een robotreiniger die zijn huidige positie detecteert I met gebruik van een camera en zich beweegt over een werkgebied I afhankelijk van de gedetecteerde positie-informatie om schoon- I maakwerk uit te voeren, omvat over het algemeen positiemerkte- I 15 kens die zijn aangebracht op een plaats die wordt opgenomen I door de camera. De positiemerktekens omvatten in het algemeen I twee merktekens, die gescheiden van elkaar zijn aangebracht op I het plafond van het werkgebied. De camera is rechtop geplaatst I in het huis van de robotreiniger om de positiemerktekens die I 20 op het plafond zijn aangebracht op te nemen.

Hieronder volgen beschrijvingen betreffende de werkwijze voor de detectie van een positiemerkteken, waarin een besturingseenheid van de robotreiniger de positiemerktekens detecteert uit een beeld dat is verkregen door de positiemerk-25 tekens die in het plafond zijn aangebracht op te nemen met gebruikmaking van de camera.

Eerst verkrijgt de robotreiniger voorwerpmerktekens van het opgenomen beeld om te bepalen of deze positiemerktekens zijn of niet.

30 Vervolgens wordt bepaald of de vormen van de voor werpmerktekens gelijk zijn aan die van de positiemerktekens.

Als wordt bepaald dat de vormen identiek zijn, dan wordt ook bepaald of de' afstand tussen de voorwerpmerktekens gelijk is aan die tussen de twee positiemerktekens.

1 02442 6 I -2 - I Als wordt bepaald dat de afstanden gelijk zijn, wor- den de voorwerpmerktekens geïdentificeerd als de positiemerk- I tekens die de robotreiniger wil detecteren. Derhalve verge- I lijkt de besturingseenheid van de robotreiniger coördinaten 5 van de nu gedetecteerde positiemerktekens met de coördinaten I van de eerdere gedetecteerde positiemerktekens om de huidige I positie van de robotreiniger te detecteren en daarmee in over- I eenstemming een werkcommando over te dragen aan de robotreini- ger.

10 Echter, bij de conventionele werkwijze voor het de- I tecteren van de merktekens voor plaatsbepaling, zoals getoond I is in FIG. 1 van de robotreinigers zoals bovenbeschreven, is I het vaak het geval dat de robotreiniger structuren 91a tot 91g I onjuist identificeert als de merktekens voor plaatsbepaling, I 15 wanneer de structuren 91a tot 91g lijken op de merktekens 90 voor de plaatsbepaling, die kunstmatig zijn aangebracht op een I plafond van een werkgebied zoals is getoond in FIG. 1. Als er I een fout optreedt in het detecteren van de merktekens 90 voor de plaatsbepaling, is er een probleem omdat de detectiefout 20 een fout veroorzaakt in het schoonmaakwerk en in de daarmee verband houdende bewegingsrichtingen die worden doorgegeven aan de robotreiniger.

Er is derhalve een werkwijze gewenst waarbij de robo- treiniger de merktekens voor plaatsbepaling correct detec- 25 teert, zelfs als er structuren zijn in het plafond van het werkgebied die vormen hebben die lijken op de merktekens van positiebepaling die zijn aangebracht op het plafond.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

30 De onderhavige, uitvinding is ontwikkeld om het boven- genoemde probleem in de stand van de techniek op te heffen.

Derhalve is een aspect van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te verschaffen waarmee een robotreiniger nauwkeurig merktekens voor plaatsbepaling detecteert zelfs als er struc- 35 turen bestaan op het plafond van een werkgebied die lijken op H de merktekens voor plaatsbepaling.

H Een ander aspect van de onderhavige uitvinding is ook H het verschaffen van een robotreiniger die de werkwijze van het H detecteren van de merktekens voor plaatsbepaling gebruikt.

1 ( - 3 -

Het bovengenoemde aspect van de onderhavige uitvinding wordt bereikt door een werkwijze voor het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling te verschaffen, die wordt gebruikt door een robotreiniger, die een camera omvat die een 5 oppervlak opneemt waar merktekens voor positiebepaling op zijn aangebracht, alsmede een besturingseenheid die een huidige positie herkent op basis van een beeld dat is opgenomen door de camera en van opgeslagen referentiemerktekens voor plaatsbepaling, alsmede een aandrijfeenheid die wordt aangedreven in 10 overeenstemming met een signaal van de besturingseenheid. In de werkwijze voor het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling van de robotreiniger, waarin de besturingseenheid de merktekens voor de plaatsbepaling detecteert uit het beeld, omvat de werkwijze de stappen van het uit het beeld verkrijgen 15 van voorwerpmerktekens, om te worden vergeleken met de referentiemerktekens voor de plaatsbepaling, het bepalen of de vormen van de voorwerpmerktekens identiek zijn aan die van de referentiemerktekens voor de plaatsbepaling, het bepalen of de afstand tussen de voorwerpmerktekens identiek is aan die tus-20 sen de referentiemerktekens voor de plaatsbepaling als is bepaald dat de vormen identiek zijn, het bepalen of een omge-vingsbeeld van de voorwerpmerktekens identiek is aan dat van de referentiemerktekens voor de plaatsbepaling, als is bepaald dat de afstanden identiek zijn, en het identificeren van de 25 voorwerpmerktekens als de merktekens voor de plaatsbepaling als is bepaald dat de omgevingsbeelden identiek zijn.

De merktekens voor plaatsbepaling omvatten twee merktekens die gescheiden van elkaar zijn aangebracht.

Op dit punt is bij voorkeur een van de twee merkte-30 kens een eerste merkteken in de vorm van een zwarte cirkel en het ander is een tweede merkteken in de vorm van een zwarte cirkel van dezelfde diameter als die van het eerste merkteken of een kleinere diameter dan die van het eerste merkteken. Het verdient ook de voorkeur dat een van de twee merktekens een 35 eerste merkteken is in de vorm van een zwarte cirkel en het andere een tweede merkteken is in de vorm van een zwarte ring met een wit midden.

In de werkwijze voor het detecteren van merktekens voor positiebepaling van de robotreiniger volgens de onderha-40 vige uitvinding zijn de merktekens voor plaatsbepaling ook 1024426 I - 4 - aangebracht op een plafond van een werkgebied en de camera is I rechtop aangebracht in het huis van de robotreiniger ten op- I zichte van de bewegingsrichting van de robotreiniger, om het beeld van het plafond van het werkgebied op te nemen.

I 5 Het verdient de voorkeur dat de merktekens voor I plaatsbepaling twee merktekens omvatten die gescheiden van el- I kaar zijn aangebracht.

I Een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt I bereikt door een robotreiniger te verschaffen die werk uit- I 10 voert terwijl deze draadloos communiceert met een externe in- I richting. Een robotreiniger is voorzien van een aandrijfeen- I heid om een veelvoud van wielen aan te drijven, een bovenste I camera om het plafond van een werkgebied op te nemen waarop I merktekens voor plaatsbepaling zijn aangebracht en een bestu- I 15 ringseenheid voor het detecteren van de merktekens voor I plaatsbepaling uit het beeld dat is opgenomen door de camera, I door vormen, afstand en omgevingsbeeld van referentiemerkte- I kens voor plaatsbepaling die zijn opgeslagen, te vergelijken, I om daardoor de huidige positie van de robotreiniger vast te I 20 stellen. De besturingseenheid bestuurt de aandrijfeenheid met gebruikmaking van informatie over de huidige positie om een I werkcommando af te geven.

I Volgens de werkwijze voor het detecteren van de merk- tekens voor plaatsbepaling van de robotreiniger kan de robo- 25 treiniger de merktekens voor plaatsbepaling nauwkeurig detec- teren, zelfs in het geval dat zich op een plafond van het I werkgebied soortgelijke structuren bevinden als die van de merktekens voor de plaatsbepaling.

I 30 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

I De bovenstaande aspecten en andere eigenschappen van I de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden door het beschouwen van een beschrijving van een voorkeursuitvoerings- vorm van de onderhavige uitvinding onder verwijzing naar de 35 bijgevoegde tekeningen, waarin: FIG. 1 een onderaanzicht is dat een beeld geeft van een plafond opgenomen door een naar boven gerichte camera die is gemonteerd in een robotreiniger; FIG 2 een stroomdiagram is dat een werkwijze toont 40 voor het detecteren van een merkteken voor plaatsbepaling van I 1 0244? ft

1 I

- 5 - een robotreiniger volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; FIG. 3A tot 3C aanzichten zijn die alternatieve voorbeelden tonen van de merktekens voor plaatsbepaling die gede-5 tecteerd moeten worden volgens de werkwijze voor het detecteren van merktekens voor de plaatsbepaling volgens de onderhavige uitvinding; FIG. 4 een onderaanzicht is dat het omgevingsbeeld toont van de merktekens voor plaatsbepaling die zijn gebruikt 10 in de werkwijze voor het detecteren van de merktekens voor de plaatsbepaling van de robotreiniger die is getoond in FIG. 2; FIG. 5 een aanzicht is in perspectief dat het onbedekte huis toont van een robotreiniger; en FIG. 6 een blokdiagram is dat de elementen toont van 15 de robotreiniger die is getoond in FIG. 5.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORM

Hierna zal de werkwijze voor het detecteren van merk-20 tekens voor plaatsbepaling voor een robotreiniger volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen.

Een robotreiniger die gebruik maakt van de werkwijze voor het detecteren van de merktekens voor plaatsbepaling vol-25 gens de onderhavige uitvinding is voorzien van een naar boven gerichte camera voor het opnemen van een beeld van een plaats van merktekens, die zijn aangebracht op een vaste plaats verwijderd van de robotreiniger, om het beeld vast te leggen, een besturingseenheid voor het detecteren van merktekens voor 30 plaatsbepaling uit het beeld gecreëerd door de naar boven gerichte camera, en een aandrijfeenheid die wordt aangedreven door de besturingseenheid om een bepaald commando uit te voeren. De besturingseenheid slaat gegevens op over referentie-merktekens voor plaatsbepaling om de merktekens voor plaatsbe-35 paling te detecteren. De gegevens over de referentiemerktekens voor plaatsbepaling zoals die zijn opgeslagen, bevatten gegevens betreffende de vormen van de meerdere merktekens voor plaatsbepaling en een afstand tussen de merktekens voor plaatsbepaling. De besturingseenheid neemt ook een vooraf be-40 paald oppervlak op van de plaats waarop de merktekens voor 1 0? A A O o I .-6- I plaatsbepaling zijn aangebracht met gebruikmaking van de om- I hooggerichte camera, om het omgevingsbeeld van de merktekens I voor plaatsbepaling daarin op te slaan. De merktekens voor I plaatsbepaling dienen als referentie en worden gebruikt om het 5 de robotreiniger mogelijk te maken om zijn huidige positie te I bepalen uit het opgenomen beeld door de omhooggerichte camera.

I De merktekens voor positiebepaling hebben een dusdanige vorm I dat wijzigingen in een wijzigende afstand en een wijzigende richting van de merktekens voor plaatsbepaling berekend kan 10 worden. Als voorbeelden van de merktekens voor plaatsbepaling, I worden twee merktekens aangebracht op het plafond van een I werkgebied, van elkaar gescheiden en op een vooraf bepaalde I afstand van elkaar. Zoals getoond in FIG. 3A tot 3C, zijn ver- I schillende uitvoeringsvormen van de merktekens voor plaatsbe- 15 paling schematisch geregistreerd. Een uitvoeringsvorm (Fig.

I 3A) toont een eerste merkteken 90a en een tweede merkteken I 90b, waarbij beide merktekens de vorm hebben van zwarte cir- I kels en dezelfde diameters. Een andere uitvoeringsvorm (Fig.

I 3B) toont een eerste merkteken 90a' dat de vorm heeft van een 20 zwarte cirkel en een tweede merkteken 90b' dat de vorm heeft I van een zwarte cirkel, zoals het eerste merkteken 90a', maar I met een kleinere diameter dan dat van het eerste merkteken 90a'. Weer een andere uitvoeringsvorm (FIG. 3C) toont een eer- ste merkteken 90a" in de vorm van een cirkel en een tweede 25 merkteken 90b" in de vorm van een zwarte ring. Als de merkte- I kens 90 voor de plaatsbepaling zijn aangebracht op het plafond van het werkgebied, moet de camera zijn geplaatst in het huis van de robotreiniger en moet naar boven zijn gericht ten op- I zichte van de bewegingsrichting van de robot zodat deze in 30 staat is om de beelden van het plafond op te nemen.

I Een werkwijze waarin de bovenbeschreven robotreiniger I de merktekens voor plaatsbepaling detecteert uit het beeld dat I is opgenomen door de camera, zal in meer detail worden be- I schreven met verwijzing naar de stappen die zijn getoond in I 35 FIG. 2.

Eerst neemt de robotreiniger het beeld op door middel van de omhooggerichte camera, en slaat de opgenomen informatie op met betrekking tot de voorwerpmerktekens die moeten worden vergeleken met de opgeslagen referentiemerktekens voor plaats- I 40 bepaling, zoals is getoond in FIG. 2 (S10). De voorwerpmerkte- H kens hebben beelden die deze onderscheiden van het beeld van het plafond, inclusief het beeld van de merktekens voor I plaatsbepaling 90 en de beelden van structuren 91a tot 91g die I gelijksoortig zijn aan de merktekens voor plaatsbepaling 90.

I 5 Nu wordt bepaald of de vormen van de voorwerpmerkte- I kens gelijksoortig zijn aan die van de opgeslagen referentie- I merktekens voor plaatsbepaling (S20). Dat wil zeggen, als de merktekens voor plaatsbepaling 90 vormen hebben zoals getoond I in FIG. 3C, wordt bepaald of het eerste merkteken 90a" een 10 zwarte cirkel is en dan wordt bepaald of het tweede merkteken I 90b" een ringvormige zwarte cirkel is.

Als is bepaald dat de vormen van de voorwerpmerkte- kens gelijk zijn aan die van de referentiemerktekens voor I plaatsbepaling, wordt dan bepaald of de afstand tussen de I 15 voorwerpmerktekens gelijk is aan de afstand L tussen het eer- I ste en tweede merkteken 90a" en 90b" (FIG. 3C) van de referen- I tiemerktekens voor plaatsbepaling (S30) . De voorkeurswijze van I het bepalen van de afstand L is om de lengte te meten tussen I de respectievelijke middelpunten van het eerste en tweede I 20 merkteken 90a" en 90b".

I Als is bepaald dat de afstand tussen de voorwerpmerk- I tekens gelijk is aan de afstand tussen de referentiemerktekens voor plaatsbepaling wordt vervolgens bepaald of het omgevings-beeld van het voorwerpmerkteken gelijk is aan het omgevings-25 beeld van referentiemerktekens voor plaatsbepaling (S40). Het omgevingsbeeld van het voorwerpmerkteken geeft een beeld B van een vooraf bepaald oppervlak dat de voorwerpmerktekens 90 omgeeft zoals is getoond in FIG. 4. Ook geeft het omgevingsbeeld van de merktekens voor plaatsbepaling een beeld A aan van een 30 vooraf bepaald oppervlak dat de merktekens 90 voor plaatsbepaling zoals getoond in FIG. 4 omgeeft. Op dit punt is het gebied van het omgevingsbeeld B van de voorwerpmerktekens 90' gelijk aan dat van het omgevingsbeeld A van de merktekens voor plaatsbepaling 90. Ook was het omgevingsbeeld A van de merkte-35 kens voor plaatsbepaling opgeslagen in de besturingseenheid na te zijn gefotografeerd door de camera. Zelfs wanneer is bepaald dat de vormen en de afstand van de voowerpsmerktekens gelijk zijn aan die van de referentiemerktekens voor de plaatsbepaling, als het omgevingsbeeld B van de voorwerpmerk-40 tekens 90' niet gelijk is aan het omgevingsbeeld A van de 1 0244? « • > - 8 - merktekens voor plaatsbepaling, kunnen de voorwerpmerktekens 90’ niet worden geïdentificeerd met de merktekens voor plaatsbepaling. Derhalve treedt er geen fout op waarin de besturingseenheid de structuren van het plafond verkeerd identifi-5 ceert, anders dan de merktekens voor plaatsbepaling als de merktekens voor plaatsbepaling. Ook kan, als werkwijze voor het vergelijken van het omgevingsbeeld B van de voorwerpmerktekens met het omgevingsbeeld A van de merktekens voor de plaatsbepaling, elk van de welbekende werkwijzen voor beeld-I 10 vergelijking worden gebruikt.

I Als het omgevingsbeeld B van de voorwerpsmerktekens gelijk is aan het omgevingsbeeld A van de merktekens van I plaatsbepaling, identificeert de besturingseenheid de voor- werpmerktekens met de merktekens voor plaatsbepaling en be- H 15 paalt hun coördinaten (S50). Vervolgens vergelijkt de bestu- I ringseenheid de nieuw verkregen coördinaten met de eerder op- I genomen coördinaten van de merktekens voor plaatsbepaling en I herkent daardoor de huidige positie van de robotreiniger.

I Volgens de werkwijze voor het detecteren van de merk- 20 tekens van plaatsbepaling van robotreinigers zoals boven is beschreven, zijn fouten waarin de robotreiniger de structuren van het plafond verkeerd interpreteert als de merktekens voor plaatsbepaling, in hoofdzaak geëlimineerd.

FIG. 5 en 6 zijn respectievelijk een aanzicht in per- I 25 spectief en een blokdiagram, die een robotreiniger tonen waar- van de bedekking is verwijderd, waarbij de robotreiniger de werkwijze gebruikt voor het detecteren van de merktekens voor plaatsbepaling volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de on- derhavige uitvinding.

30 Met verwijzing naar FIG. 5 en 6 is een robotreiniger 10 voorzien van een huis 11, een zuigeenheid 16, een aandrijf- eenheid 20, een omhooggerichte camera 30, een voorcamera 32, een besturingseenheid 40, een zend/ontvangeenheid 43, een voe- lereenheid 12, en een oplaadbare batterij 50.

H 35 De zuigeenheid 16 is aangebracht in het huis 11, te- H genover een oppervlak dat wordt schoongemaakt, om stof te ver- H zamelen van het oppervlak door lucht aan te zuigen. De zuig- eenheid 16 kan zijn uitgevoerd door een van de diverse welbe-kende werkwijzen te verschaffen. Bij wijze van voorbeeld kan H 40 de zuigeenheid 16 zijn voorzien van een zuigmotor (niet ge- I - 9 - I toond) en een stofopvangkamer om het stof te verzamelen dat naar binnen is gezogen door een zuigmond of een zuigbuis die tegenover het oppervlak ligt dat moet worden gereinigd, door de zuigmotor aan te drijven.

5 De aandrijfeenheid 20 is voorzien van twee voorwielen 21a, 21b die aan beide voorzijden zijn aangebracht, twee ach- terwielen 22a, 22b die aan beide achterzijden zijn aange- bracht, motoren 23, 24 voor het laten draaien van respectieve- lijk de achterwielen 22a, 22b en getande riemen 25 om de aan- 10 drijfkrachten van de achterwielen 22a, 22b over te dragen op de voorwielen 21a, 21b. De aandrijfeenheid 20 laat de bijbeho- I rende motoren 23, 24 in een normale richting of in een omge- I keerde richting draaien, onafhankelijk, in overeenstemming met I een besturingssignaal dat is ontvangen door de besturingseen- I 15 heid 40. Een bewegingsrichting wordt bepaald door het besturen I van de bijbehorende omwentelingen van de motoren 23, 24, het- I zij gelijktijdig draaiend of in tegengestelde richting, afhan- I kelijk van de gewenste bewegingsrichting van de robotreiniger I 10.

I 20 De voorcamera 32 is aangebracht in het huis 11 en I wordt gebruikt om een beeld in voorwaartse richting op te ne- I men en het beeld uit te voeren naar de besturingseenheid 40.

I De omhooggerichte camera 30 is aangebracht in het I huis 11 om de merktekens voor plaatsbepaling 90 (FIG. 4) op 25 te nemen die zijn aangebracht op het plafond van een gebied dat moet worden schoongemaakt en voor het uitvoeren van het beeld naar de besturingseenheid 40. De voorwaartse en orahoog-gerichte camera's 32, 30 maken over het algemeen gebruik van een CCD-camera.

30 De voeleenheid 12 omvat een of meer obstakelvoelers 14 die zijn aangebracht rond de buitenomtrek van het huis 11 op vooraf bepaalde afstanden om een signaal naar buiten uit te zenden en om een gereflecteerd signaal te ontvangen en een βίε tandsensor 13 om de verplaatste afstand te detecteren.

35 De obstakelsensors 14 zijn voorzien van infrarood- stralende elementen 14a om infraroodstralen uit te zenden en van lichtgevoelige elementen 14b om het gereflecteerde licht op te vangen. Een veelvoud van elementen 14a die infraroodstralen uitzenden en van lichtgevoelige elementen 14b zijn pa-40 rallel aangebracht als zich verticaal uitstrekkende lijnen 1 n O / >1 O rv

B

I -ιοί langs de buitenomtrek van het huis 11. Het is ook mogelijk dat I de obstakelsensors 14 gebruik maken van een ultrasone sensor I voor het uitzenden van een ultrasone en het ontvangen van een I gereflecteerde ultrasone golf. De obstakelsensors 14 worden I 5 gebruikt om de afstand tot een obstakel of de wand te meten.

I De afstandssensor 13 kan een sensor voor rotatiede- tectie omvatten, voor het detecteren van de omwentelingen van I de wielen 21a, 21b, 22a, 22b. Bijvoorbeeld gebruikt de rota- I tiedetectiesensor een encoder om omwentelingen van de motoren I 10 23, 24 te detecteren.

De zend-/ontvangeenheid 43 zendt datasignalen uit via een antenne 42 en verstuurt een signaal naar de besturingseen- heid 40 dat wordt ontvangen via antenne 42.

I De oplaadbare batterij 50 is aangebracht in het huis I 15 11 om de motoren 23, 24. en de besturingseenheid 40 te voorzien I van het benodigde vermogen om de robotreiniger 10 te laten werken en voor andere bewerkingen.

De besturingseenheid 40 verwerkt het signaal dat is ontvangen door de zend-/ontvangeenheid 43 en verstuurt de bij- 20 behorende componenten. Als een toetsinvoerinrichting voorzien B van een veelvoud van toetsen, voor besturingsfuncties van de B componenten in het huis 11, is aangebracht, verwerkt de bestu- B ringseenheid 40 de toetssignalen die zijn ingevoerd door de B toetsinvoerinrichting.

B 25 Uit het beeld dat is opgenomen door de omhooggerichte B camera 30, detecteert de besturingseenheid 40 de merktekens B voor plaatsbepaling 90 (FIG. 4) die zijn aangebracht op het B plafond van het gebied dat moet worden schoongemaakt, welke B merktekens 90 gebruikt worden als referentie om de huidige po- B 30 sitie van de robotreiniger vast te stellen en dan hun coördi- B naten te berekenen. Daarna berekent de besturingseenheid 40 B wijzigingen in hun bewegingsrichting en in bewegingsafstanden van de merktekens voor plaatsbepaling 90, gebaseerd op het H beeld dat is opgenomen door de omhooggerichte camera 30, om 35 daarmee de huidige positie van de robotreiniger 10 te bereke- nen. Ook bestuurt de besturingseenheid 40 de bijbehorende com- H ponenten, zoals de aandrijfeenheid 20, in overeenstemming met H informatie van de berekende huidige positie, om een werkcom- H mando uit te voeren.

- 11 -

Basisbeeldinformatie betreffende de referentiemerkte-kens van plaatsbepaling wordt opgeslagen in een opslaginrich-ting 41 voor gegevens (FIG. 6) van de besturingseenheid 40 om het voor de besturingseenheid 40 mogelijk te maken om de merk-5 tekens 90 voor plaatsbepaling te detecteren uit het beeld dat is gefotografeerd door de omhooggerichte camera 30.

Hieronder zal een operationele werkwijze worden beschreven waardoor de besturingseenheid de huidige positie van de robotreiniger 10 waarneemt. Eerst bestuurt de besturings-10 eenheid 40 de omhooggerichte camera 30 om een beeld op te nemen van het plafond boven een gebied dat moet worden schoongemaakt, waardoor een bovenste beeld wordt gecreëerd. Daarna vergelijkt de besturingseenheid 40 de informatie over de refe-rentiemerktekens van plaatsbepaling die zijn opgeslagen in de 15 gegevensopslaginrichting 41, om daardoor de merktekens voor plaatsbepaling 90 te detecteren gebaseerd op het omhooggerichte beeld.

Een werkwijze waardoor de besturingseenheid 40 de merktekens voor plaatsbepaling 90 detecteert uit het omhoogge-20 richte beeld zal in meer detail worden beschreven. Eerst verkrijgt de besturingseenheid 40 uit het omhooggerichte beeld de voorwerpmerktekens die vergeleken moeten worden met de refe-rentiemerktekens voor plaatsbepaling. Dan stelt de besturingseenheid 40 vast of de vormen van de voorwerpmerktekens gelijk 25 zijn aan die van de referentiemerktekens van plaatsbepaling. Als is vastgesteld dat de vormen gelijk zijn, bepaalt de besturingseenheid 40 of de afstand tussen de voorwerpmerktekens gelijk is aan die van de referentiemerktekens voor plaatsbepaling. Als is vastgesteld dat de afstanden gelijk zijn, bepaalt 30 de besturingseenheid 40 of het omgevingsbeeld B van de voorwerpmerktekens gelijk is aan het omgevingsbeeld A van de referentiemerktekens van plaatsbepaling. Als ook is vastgesteld dat het omgevingsbeeld B gelijk is aan het omgevingsbeeld A, identificeert de besturingseenheid de voorwerpmerktekens als 35 de merktekens voor plaatsbepaling 90. Wanneer de besturingseenheid 40 de merktekens voor plaatsbepaling 90 detecteert uit het omhooggerichte beeld, treedt er geen fout op waarin de besturingseenheid 40 een soortgelijke structuur van het plafond in het bovenste beeld verkeerd identificeert als de merktekens 40 van plaatsbepaling 90, omdat het de vergelijking van het omge- 1 r\ O A A r\ I - 12 - I vingsbeeld A van de merktekens van plaatsbepaling 90 in ogen- I schouw neemt.

I Na het detecteren van de merktekens van plaatsbepa- I ling 90 uit het omhooggerichte beeld door het hierboven be- I 5 schreven proces, berekent de besturingseenheid 40 de coördina- I ten en de richtingsoriëntatie van de gedetecteerde merktekens voor plaatsbepaling 90. Daarna maakt de besturingseenheid 40 het de robotreiniger 10 mogelijk om te bewegen door de aan- drijfeenheid aan te drijven en neemt dan het plafond op met I 10 gebruikmaking van de camera om een nieuw omhooggericht beeld I te creëren. Uit het nieuwe omhooggerichte beeld detecteert de I besturingseenheid de merktekens voor plaatsbepaling 90 en be- I rekent de coördinaten en de richting daarvan. Vervolgens, door I het berekenen van wijzigingen in coördinaten en in de rich- I 15 tingsoriëntatie van de merktekens voor plaatsbepaling 90, I neemt de besturingseenheid 40 de huidige positie van de robo- I treiniger 10 waar. Met het waarnemen van de huidige positie, I voert de robotreiniger 10 een werkcommando uit binnen het ge- bied dat moet worden schoongemaakt.

20 Volgens de werkwijze voor het detecteren van de merk- I tekens voor de plaatsbepaling van de robotreiniger zoals hier- I boven is beschreven, kan de robotreiniger de merktekens voor plaatsbepaling nauwkeurig detecteren uit het beeld dat is op- genomen door de omhooggerichte camera, zelfs in het geval dat 25 er een soortgelijke structuur als die van de merktekens voor plaatsbepaling bestaat op het plafond van het werkgebied. Der- halve treedt er tijdens de werking en het bewegen van de ro- botreiniger geen fout op.

De voorgaande uitvoeringsvormen en voorbeelden dienen 30 hoofdzakelijk als voorbeeld en moeten niet worden beschouwd als begrenzing voor de reikwijdte van de onderhavige uitvin- ding. Wat hier is geleerd kan direct worden toegepast op de andere soorten inrichtingen. De beschrijving van de onderhavi- ge uitvinding is bedoeld als illustratief en niet om de reik- 35 wijdte van de conclusies te beperken. Veel alternatieven, wij- zigingen en variaties zullen duidelijk zijn voor deskundigen.

In de conclusies zijn middelen-plus-functie-clausules bedoeld om de hierin beschreven structuren te omvatten terwijl zij de genoemde functies uitvoeren en niet alleen structurele equiva- 40 lenten maar ook equivalente structuren.

Claims

2. Werkwijze voor het bepalen van merktekens voor 30 plaatsbepaling van de robotreiniger volgens conclusie 1, waarin de merktekens voor plaatsbepaling twee merktekens omvatten die gescheiden van elkaar zijn aangebracht.
3. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling van de robotreiniger volgens conclusie 2, waar- 35 bij een van de twee merktekens een eerste merkteken is met de vorm van een zwarte cirkel en de andere een tweede merkteken I - 14 - I is gevormd als een zwarte cirkel met dezelfde diameter als die I van het eerste merkteken of een kleinere diameter dan die van I het eerste merkteken.
4. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor I 5 plaatsbepaling van de robotreiniger volgens conclusie 2, waar- I bij een van de twee merktekens een eerste merkteken is in de vorm van een zwarte cirkel en het ander een tweede merkteken I is in de vorm van een zwarte ring.
5. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor I 10 plaatsbepaling volgens conclusie 1, waarbij de merktekens voor I plaatsbepaling zijn aangebracht op het plafond van een gebied I dat moet worden schoongemaakt.
6. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling volgens conclusie 1, waarbij de camera's aange- 15 bracht in een huis van de robotreiniger, omhooggericht met be- I trekking tot de bewegingsrichting van de robotreiniger, om de I beelden op te nemen van het plafond van het gebied dat moet worden schoongemaakt.
7. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor I 20 plaatsbepaling volgens conclusie 6, waarbij de merktekens voor plaatsbepaling twee merktekens omvatten die gescheiden van el- kaar zijn aangebracht.
8. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling volgens conclusie 7, waarbij een van de twee 25 merktekens een eerste merkteken is met de vorm van een zwarte cirkel en het andere een tweede merkteken is met de vorm van een zwarte cirkel met dezelfde diameter als die van het eerste merkteken of een kleinere diameter dan die van het eerste merkteken. H 30 9. Werkwijze voor het detecteren van merktekens voor plaatsbepaling volgens conclusie 7, waarbij een van de twee H merktekens een eerste merkteken is als een zwarte cirkel en H een tweede een tweede merkteken is gevormd als een zwarte H ring.
10. Robotreiniger die een bewerking uitvoert terwijl H deze draadloos communiceert met een externe inrichting, waar- H bij de robotreiniger is voorzien van: H een aandrijfeenheid om een veelvoud van wielen aan te H drijven; ' « - 15 - een omhooggerichte camera om het plafond op te nemen boven een gebied dat moet worden schoongemaakt waarop markeringen voor plaatsbepaling zijn aangebracht; en een besturingseenheid voor het detecteren van marke-5 ringen voor plaatsbepaling uit het beeld dat is opgenomen door een omhooggerichte camera door vormen, afstand en omgevings-beeld te vergelijken van de opgeslagen referentiemarkeringen voor plaatsbepaling en daardoor de huidige positie van de ro-botreiniger waar te nemen; 10 waarbij de besturingseenheid de aandrijfeenheid be stuurt met gebruikmaking van informatie van de huidige positie om een werkcommando uit te voeren.
11. Robotreiniger volgens conclusie 10, waarbij de markeringen voor plaatsbepalingen twee markeringen omvatten 15 die gescheiden van elkaar zijn aangebracht.
12. Robotreiniger volgens conclusie 11, waarbij een van de twee markeringen een eerste markering is met de vorm van een zwarte cirkel en de andere een tweede markering is met de vorm van een zwarte cirkel met dezelfde diameter als die 20 van de eerste markering of een kleinere diameter dan die van de eerste markering.
13. Robotreiniger volgens conclusie 11, waarbij een van de twee markeringen, een eerste markering is met de vorm van een zwarte cirkel en de andere een tweede markering is met 25 de vorm van een zwarte ring. 1 Γι') A A 9 R