TW201919533A - 自行移動式清潔設備之操作方法 - Google Patents

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Abstract

本申請案係有關於一種操作自行在環境內移動的清潔設備(1)的方法，其中，清潔設備(1)係按照預設的工作計劃以清潔表面(2)，其中，測定表面(2)之至少一個污染度，並且根據該污染度以控制清潔任務。為了更靈活且更個別化地設計清潔操作，本發明提出：將污染度輸入與環境之位置資訊相關聯的地圖(4)，其中，使用者對地圖(4)進行處理，即，在地圖(4)中對表面(2)之表面分區(5、6、7、8)進行定義，並且手動地為至少一個表面分區(5、6、7、8)分配清潔設備(1)之清潔任務。

Description

自行移動式清潔設備之操作方法
本發明係有關於一種操作自行在環境內移動的清潔設備的方法，其中，清潔設備係按照預設的工作計劃以清潔表面，其中，測定該表面之至少一個污染度，並且根據該污染度以控制清潔任務。
此外，本發明係有關於一種自行在環境內移動的清潔設備，其中，此清潔設備係適於按照經定義的工作計劃以清潔表面，其中，此清潔設備具有用於偵測該表面之污染度的偵測裝置，且其中，此清潔設備係適於對與環境之位置資訊相關聯的地圖進行存取。
上述類型之清潔設備及其操作方法在先前技術中為已知。
此等清潔設備例如可指涉可自行在環境內實施抽吸任務及/或擦拭任務之行動式機器人。
公開案DE 10 2011 000 536 A1及DE 10 2008 014 912 A1例如結合了用於清潔地板之自動移行式抽吸及/或清潔機器人而揭露過此類方法。此等機器人配設有距離感測器，其可測量出對障礙物、例如傢俱件或房間分界之距離。由所測得的距離資料創建環境地圖，可據以規劃機器人之防止與障礙物發生碰撞的移動路線。 此等距離感測器較佳係非接觸式地運作，例如藉由光及/或超音波以運作。此外，還已知為機器人配設用於進行全方位距離測量之手段，例如，配設光學三角測量系統，其係佈置在圍繞著豎軸而旋轉的平板或諸如此類上。藉由機器人之計算裝置，將所測得的距離資料處理成環境地圖並且進行儲存，以便在工作操作期間存取此環境地圖以進行定向。
此外，由EP 1 967 116 B2已知，例如透過如下方式自動控制清潔設備之操作：清潔設備之偵測裝置識別出待清潔表面之污染度，並且由此自動地調整清潔方法，從而在下一個清潔週期中根據此污染度以控制環境之區域之清潔強度。
此外還已知，使用者識別出待清潔表面之污染度，並且例如透過遙控而手動地控制清潔設備朝污染移動，以便在該處以預定義的參數實施定點清潔。
習知方法之缺點在於，清潔設備之控制裝置係自動地調整機器人之清潔操作及其參數，而使用者無法個別化地對此方法產生影響。
有鑒於上述先前技術，本發明之目的在於，更靈活且更個別化地設計清潔設備之清潔操作。
為達成上述目的，本發明提出：將該污染度輸入與環境之位置資訊相關聯的地圖，其中，使用者對該地圖進行處理，即，在地圖中對表面之表面分區進行定義，並且手動地為至少一個表面分區分配清潔設備之清潔任務。
根據本發明：使用者可主動介入清潔設備之清潔計 劃，並且基於所測得的污染度以控制清潔設備。因此，執行清潔任務之責任在於使用者。使用者特別是可個別化地確定需要以何種強度來處理其表面之表面分區，以便例如防止損傷敏感的地板覆蓋物。清潔設備係清潔環境之一或數個表面分區，例如清潔房間或住所之表面分區，其中，清潔設備檢測出環境之特性並將其製成地圖。為此，例如對環境內之障礙物的距離進行測量，隨後，將諸多距離轉化為障礙物之位置資訊並記入其地圖。該地圖可為清潔設備之環境地圖，其可由環境之測量資料所創建，並且，清潔設備可根據該地圖而定向以進行導航及自我定位。作為替代方案，其地圖亦可為獨立於環境地圖的地圖，而該地圖係與儲存在環境地圖中的位置資訊相關聯。可由使用者手動地或由清潔設備之諸多裝置自動地測定其污染度，且/或將其污染度記入地圖。
可透過清潔操作之數個清潔週期以偵測污染度。表面之污染例如可包含粉塵、毛髮、液體及諸如此類。清潔設備用其偵測結果以創建地圖，而在該地圖中較佳地繪示有數個表面分區之污染度。其地圖若非為清潔設備之環境地圖，而除了空間資訊之外亦可將污染度記入該環境地圖，則是可為獨立於環境地圖的地圖，可使該地圖與該環境地圖相關聯。如此便能使污染度對應於環境地圖之座標。隨後，將含有污染度的地圖顯示給使用者。使用者可基於該地圖以定義一或數個表面分區，並且定義就相應的表面分區而言所期望的清潔任務。
清潔設備之偵測裝置可對表面之污染度進行偵測。偵測裝置可持續地觀察污染度，或以確定的或隨機的間隔對污染度進行偵測。特別是，可偵測數個表面分區內之污染度，其中，將其污 染度對應於地圖中之特定的位置。可藉由建構為影像擷取裝置的偵測裝置以偵測污染度。該偵測裝置例如記錄了表面之影像，並且將諸影像與參考影像進行對比，而諸參考影像之污染度係為已知。但作為替代方案，偵測裝置亦可為粒子偵測器，其係對被馬達-風扇單元吸入的抽吸空氣流之內的粒子進行測量。此外，污染度亦可對應於關於污染類型、污染分佈、污染之稠度等之資訊。
本發明提出：使用者可對諸表面分區之位置以及形狀及/或大小進行定義。因此，使用者可在地圖中確定一表面分區，而該表面分區係透過其位置而被定義，此外，就其形狀及/或大小而確定。為此，使用者例如在地圖中選出一區域，並且為該區域分配一幾何形狀，例如，正方形、矩形、多邊形、三角形、圓形或自由的形狀。此外，或作為替代方案，可定義表面分區之大小。
此外，本發明提出；可針對實施時間點、重複頻率及/或重複次數，對一或數個清潔活動進行定義。使用者例如可為所選出的諸表面分區確定其重複頻率。此點例如能以工作計劃之形式實現，該工作計劃確定了重複性的清潔時間，例如，每天12：00、每天8：00及20：00、每週五15：00及此類時間。此外，亦可定義清潔活動之重複，主要亦以清潔設備橫穿表面分區之確定的次數之形式來定義。
此外，使用者可為具有高於極限值的污染的表面分區，分配相對於標準重複頻率有所提高的重複頻率、及/或相對於標準清潔強度有所增大的清潔強度，以及/或者，使用者可為具有低於極限值的污染的表面分區，分配相對於標準重複頻率有所降低的重複頻率、及/或相對於標準清潔強度有所減小的清潔強度。因此，根 據該技術方案，針對清潔設備之清潔操作，原則上可確定一或數個標準參數。該等標準參數例如包含用於重複性的清潔操作之標準重複頻率及/或用來清潔表面分區之標準清潔強度。其標準清潔強度例如可透過在某個表面分區內之清潔操作期間的某個數目的清潔週期而定義，或者，透過清潔設備之清潔元件應用於表面分區的清潔強度而定義。清潔強度特別是可透過清潔設備之馬達風扇單元之抽吸功率以確定。因此，將習知的污染與極限值進行對比，其中，使用者由此採取措施以確定清潔頻率及/或清潔強度。清潔設備之分析裝置特別是可實施其與所定義的極限值之對比，隨後，將關於標準參數之匹配的訊息、特別是其建議，傳輸至使用者。清潔設備較佳地可為使用者建議某個有所提高/有所降低的清潔頻率，及/或有所增大/有所減小的清潔強度，使用者可透過操縱而為相關的表面分區確定上述的清潔頻率及/或清潔強度。
此外，本發明提出：使用者可制訂工作計劃，而該工作計劃包含數個表面分區內之在時間上接續實施的清潔任務。因此，工作計劃同樣定義了清潔設備在時間上依次實施的數個清潔活動。工作計劃例如可在相鄰的表面分區內具有接續實施的清潔步驟。此外，工作計劃例如亦能以相對於標準模式有所增大/有所減小的清潔強度，在其環境之相互遠離的表面分區上預設清潔。此點例如可為各表面分區之所謂的定點清潔，其中，使用者事先定義了用於此種定點清潔之表面分區。以某個時間順序及確定的參數來處理諸表面分區。唯有在完整地實施完工作計劃之後，清潔設備方返回例如起始位置。
作為替代方案，以時間上和組織上與其他表面分區內 之清潔活動無關的方式，在第一個表面分區內實施清潔活動。根據該技術方案，清潔設備僅受理單獨一個清潔活動，從而以完全的、即時間上和組織上與清潔設備之其他使用無關的方式控制該清潔活動。根據該實施方案，清潔設備僅朝其環境之唯一的表面分區運動，並且在該處實施清潔。
此外，本發明提出：在外部的終端設備上將地圖顯示給使用者，並且，使用者係透過外部的終端設備以處理地圖。外部的終端設備尤佳為使用者之行動式終端設備，例如，行動電話、平板電腦、膝上型電腦或諸如此類。特別是，在外部的終端設備之顯示器上，尤佳地在觸控螢幕上，將地圖顯示給使用者。使用者可透過外部的終端設備之輸入介面、鍵盤或觸控螢幕，將所輸入的內容傳輸至該外部的終端設備，且/或處理該地圖。對地圖之處理特別是可包含對表面分區進行定義以及為該表面分區分配某個清潔任務。為此，使用者例如可在地圖中選出一區域，並且，如前文所述，定義至少一個諸如形狀及/或大小之類的特性，以及針對實施時間點、重複頻率及/或重複次數以確定清潔活動。隨後，將使用者選出的參數自外部的終端設備傳輸至清潔設備。為此，較佳係設有無線的通訊連接，特別是WLAN、藍牙或類似的連接。
此外，本發明提出：在時間上在未被分配任何清潔任務的表面分區前，對被使用者分配清潔任務的諸多表面分區進行清潔。在使用者為某個表面分區定義某個清潔任務的情形中，清潔設備較佳地首先清潔使用者所預設的表面分區。唯有在對上述表面分區進行清潔後，方對表面之其餘的表面分區進行清潔。此外，在工作計劃之範圍內，可針對在進行分配時考慮到的表面分區，或針對 未被分配任何清潔任務的表面分區，制訂特定的順序。
此外，可防止在使用者未參與的情況下改變、刪除或覆寫分配給表面分區的清潔任務。因此，可在偵測裝置偵測到例如污染度有所變化的情況下，防止在使用者不知情的情況下對清潔活動進行自動調整。在每次改變清潔活動之前，至少徵求使用者之同意。唯有在徵求同意後方會基於例如有所變化的污染度以對清潔任務進行調整。
除了前述的操作清潔設備的方法之外，本發明還提出一種自行在環境內移動的清潔設備，此清潔設備係適於按照預設的工作計劃以清潔表面，其中，此清潔設備具有用於偵測表面之污染度的偵測裝置，且其中，此清潔設備係適於對與其環境之位置資訊相關聯的地圖進行存取。根據本發明，此清潔設備適於實施前述的方法。此點包括，此清潔設備具有用於接收使用者之輸入內容的輸入介面，其輸入內容定義了地圖中之表面之表面分區，並且為至少一個表面分區分配清潔任務。此外，此清潔設備之控制裝置係適於將使用者所定義的表面分區記入地圖，並且控制了與其清潔任務相符的清潔活動。此外，此清潔設備可具有儲存器，其例如含有用於一或數個表面分區之污染度的參考值。諸參考值例如可與此清潔設備之在存在特定的污染度的情況下所應用的清潔頻率及/或清潔強度相關聯。此外，前文就方法所描述之優點及特徵，亦相應地適用於本發明之清潔設備。
1‧‧‧清潔設備
2‧‧‧(待清潔)表面
3‧‧‧偵測裝置
4‧‧‧(環境)地圖
5‧‧‧表面分區
6‧‧‧表面分區
7‧‧‧表面分區
8‧‧‧表面分區
9‧‧‧(外部)終端設備
10‧‧‧障礙物
11‧‧‧輪子
12‧‧‧清潔元件
13‧‧‧測距裝置
14‧‧‧顯示器
圖1為自行移動式清潔設備之透視立體圖。
圖2為具有顯示在顯示器上之地圖的外部終端設備而該地圖包含環境之諸多表面分區之示意圖。
下面根據實施例詳細闡述本發明。圖1示出清潔設備1，在此係設計為吸塵機器人。清潔設備1具有電動馬達驅動的輪子11，可用來供清潔設備1在環境內移動。此外，清潔設備1具有清潔元件12，在此即為側向地伸出清潔設備1之殼體的側刷，以及，可圍繞著旋轉軸而旋轉的刷毛滾筒。該刷毛滾筒在清潔設備1之所示的常規的操作位置中(就其縱向延伸度而言)係水平地定向，即，實質上平行於待清潔的表面2。清潔元件12係用於自待清潔表面2清除污物。此外，清潔設備1在清潔元件12之區域內具有未進一步繪示的吸嘴開口，可用以藉由馬達風扇單元而將含有待吸物的空氣吸入清潔設備1。為了對清潔設備1之各個電子組件供電，例如，對用於驅動輪子11、清潔元件12之電動馬達或另設的電子設備供電，清潔設備1具有未繪示而可重複充電的蓄電池。
此外，清潔設備1具有測距裝置13，在此例如包含三角測量裝置。測距裝置13係佈置在清潔設備1之殼體之內，具體而言，該測距裝置具有雷射二極體，其所發射的光線透過偏轉裝置而自殼體引出，並且可圍繞著沿清潔設備1之所示定向呈垂直的旋轉軸而旋轉，特別是以360°之測量角度旋轉。如此便能實現圍繞著清潔設備1的全方位距離測量。測距裝置13在清潔設備1之環境內測量對障礙物10之距離，例如對傢俱件或房間分界之距離。
此外，清潔設備1具有偵測裝置3，在此即為沿著清潔設備1之移行方向佈置在前方的粉塵感測器，其可偵測當前被清 潔設備1所駛過的表面分區5、6、7、8之污染。該粉塵感測器在此例如為影像擷取裝置，特別是攝影機，其記錄下表面分區5、6、7、8之影像，並且將該等影像與參考污染之影像進行比較。但作為替代方案，偵測裝置3例如亦可為粒子感測器，其例如係測量被清潔設備1之馬達風扇單元所吸入的抽吸空氣流內的粒子，特別是粉塵及污物粒子。
圖2示出了與清潔設備1存在通訊連接的外部的終端設備9。外部的終端設備9在此例如為平板電腦。清潔設備1及外部的終端設備9具有無線的通訊模組，例如WLAN模組。在外部的終端設備9之顯示器14上顯示有清潔設備1之環境之地圖4。地圖4在此為清潔設備1之環境地圖，其示出了具有數個房間的住所。此外，在地圖4中對應於各個表面分區5、6、7、8而以「低」、「中」及「高」表示污染度。
為創建地圖4，清潔設備1藉由偵測裝置3而在清潔移行或識別移行期間，偵測其環境之污染度，並且將其污染度記入地圖4。清潔設備1隨即將地圖4傳輸至外部的終端設備9，在該處將地圖4在顯示器14上顯示給使用者。使用者可在地圖4中選出一或數個表面分區5、6、7、8，並且確定用於該等表面分區5、6、7、8之所期望的清潔計劃，即，至少一個清潔任務。在使用者完全不在地圖4中進行任何輸入的情況下，清潔設備1係根據標準工作計劃以執行例如清潔活動。但，在使用者為一或數個所選出的表面分區5、6、7、8設定預設值的情況下，清潔設備1首先以使用者定義的方式清潔所選出的表面分區5、6、7、8，隨後再清潔使用者未分配任何清潔任務的表面分區5、6、7、8。
在使用者在地圖4中選出某個表面分區5、6、7、8後，使用者便為該表面分區分配清潔任務，並且視情況額外地定義表面分區5、6、7、8之幾何形狀，例如，正方形、矩形、多邊形、三角形及/或圓形，以及/或者調整其大小。此外，使用者可為相應的表面分區5、6、7、8定義用於所期望的清潔活動之清潔頻率，例如，每日在某個時間點進行清潔、每週進行反覆清潔、在相應的表面分區5、6、7、8上對清潔活動進行某個次數的重複及諸如此類。在此過程中，使用者將記錄在地圖4中的污染度與相應的參考值進行對比。在其污染例如具有較「高」量值的情況下，使用者可確定清潔設備1之清潔元件12之清潔強度，而該清潔強度係高於清潔元件12通常施加於表面分區5、6、7、8上的清潔強度。
此外，使用者亦可制定工作計劃，其包含用於數個表面分區5、6、7、8之在時間上接續實施的清潔任務。隨後，清潔設備1完整地完成所制定的工作計劃，其中，按經定義的順序依次清潔表面分區5、6、7、8。在此過程中，如圖2所示之污染程度較高的表面分區7，例如可在中度污染的表面分區5及8及污染程度較低的表面分區6之前被清潔。
此外，根據本發明，在偵測裝置3例如當前偵測到表面分區5、6、7、8之污染度與地圖4有所偏差的情況下，並非自動地透過例如清潔設備1之控制裝置以改變、刪除或覆寫使用者所制定的工作計劃或分配給表面分區5、6、7、8的清潔任務。在改變工作計劃或所定義的清潔任務前，清潔設備1較佳係將至少一個資訊傳輸給使用者，尤佳係將該資訊顯示在外部的終端設備9之顯示器14上。此外，使用者亦可收到用於對所提出的工作計劃之變 化進行操縱之請求。藉此，使用者便能決定是否需要改變工作計劃或清潔任務。

Claims (10)

  1. 一種操作自行在環境內移動的清潔設備的方法，其中，該清潔設備(1)係按照預設的工作計劃清潔一表面(2)，其中，測定該表面(2)之至少一個污染度，並且根據該污染度以控制清潔任務，其特徵在於：將該污染度輸入與其環境之位置資訊關聯的一地圖(4)，其中，使用者對該地圖(4)進行處理，即，在該地圖(4)中對該表面(2)之諸表面分區(5、6、7、8)進行定義，並且手動地為至少一個表面分區(5、6、7、8)分配該清潔設備(1)之清潔任務。
  2. 如請求項1之方法，其中，該清潔設備(1)之一偵測裝置(3)對該表面(2)之污染度進行偵測。
  3. 如請求項1或2之方法，其中，使用者對該等表面分區(5、6、7、8)之位置以及形狀及/或大小進行定義。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中，針對實施時間點、重複頻率及/或重複次數，對一或數個清潔活動進行定義。
  5. 如請求項4之方法，其中，使用者為具有高於極限值的污染的表面分區(5、6、7、8)，分配相對於一標準重複頻率有所提高的一重複頻率、及/或相對於一標準清潔強度有所增大的一清潔強度，以及/或者，使用者為具有低於極限值的污染的表面分區(5、6、7、8)，分配相對於一標準重複頻率有所降低的一重複頻率、及/或相對於一標準清潔強度有所減小的一清潔強度。
  6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中，使用者制訂一工作計劃，而該工作計劃包含數個表面分區(5、6、7、8)內之在時間上接續實施的清潔任務。
  7. 如請求項1至5中任一項之方法，其中，以時間上和組織上與其他表面分區(5、6、7、8)內之清潔活動無關的方式，在第一個表面分區(5、6、7、8)內實施清潔活動。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法，其中，在一外部的終端設備(9)上將該地圖(4)顯示給使用者，並且，使用者係透過該外部的終端設備(9)以處理該地圖(4)。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中，在時間上在未被分配任何清潔任務的表面分區(5、6、7、8)前，對被使用者分配清潔任務的該等表面分區(5、6、7、8)進行清潔，以及/或者，防止在使用者未參與的情況下改變、刪除或覆寫分配給表面分區(5、6、7、8)的清潔任務。
  10. 一種自行在環境內移動的清潔設備，此清潔設備係適於按照預設的工作計劃以清潔一表面(2)，其中，此清潔設備(1)具有用於偵測該表面(2)之污染度的一偵測裝置(3)，且其中，此清潔設備係適於對與其環境之位置資訊相關聯的一地圖(4)進行存取，其特徵在於：此清潔設備(1)適於實施請求項1至9中任一項之方法。
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