CN109381105B - 用于自动行走式的清洁设备的运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行可自动在环境内部行走的清洁设备(1)的方法，其中，所述清洁设备(1)按照预定的工作计划清洁表面(2)，其中，清洁设备(1)的探测装置(3)探测表面(2)的多个表面子区域(4、5、6)的污染程度，其中，清洁设备(1)的清洁运行根据探测结果改变，其中，由多个表面子区域(4、5、6)的污染程度测算表面(2)的总体污染程度，并且针对整个表面(2)以根据总体污染程度相同的清洁参数来实施清洁运行。为了提供用于上述运行方法的备选方案规定，测算出的总体污染程度与至少一个参比污染程度、也即在时间上早先进行的清洁作业时测算出的总体污染程度相比较。

Description

用于自动行走式的清洁设备的运行方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行可自动在环境内部行走的清洁设备的方法，其中，所述清洁设备按照预定的工作计划清洁表面，其中，清洁设备的探测装置探测表面的多个表面子区域的污染程度，其中，清洁设备的清洁运行根据探测结果改变，其中，由多个表面子区域的污染程度测算表面的总体污染程度，并且针对整个表面以根据总体污染程度相同的清洁参数来实施清洁运行。
此外，本发明还涉及一种可在环境内部自动行走的清洁设备，所述清洁设备按照预定的工作计划清洁表面，其中，清洁设备具有探测装置，用于探测表面的多个表面子区域的污染程度，并且该清洁设备具有控制装置，用于根据探测装置的探测结果对清洁设备的清洁运行进行控制，其中，控制装置配置用于，由多个表面子区域的污染程度测算表面的总体污染程度，并且针对整个表面以根据总体污染程度相同的清洁参数来控制清洁运行。
现有技术
上述类型的清洁设备及其运行方法在现有技术中是已知的。
清洁设备可以涉及例如移动机器人，机器人能够自动实施抽吸任务和/或擦扫任务。
公开文献DE 10 2011 000 536A1和DE 10 2008 014 912A1公开了结合自动行走式的用于清洁地板的抽吸和/或清洁机器人的方法。机器人配备距离传感器，所述距离传感器能够测量相对于障碍物的距离，例如相对于家具或房间边界的距离。由测得的距离数据建立环境地图，借助所述环境地图能够计划行进路线，所述行进路线避免了与障碍物的碰撞。距离传感器优选无接触地、例如借助光和/或超声波工作。此外已知的是，机器人设有用于环绕式距离测量的器件、例如设有光学三角测量***，所述三角测量***布置在围绕垂直轴线旋转的平台或其他位置上。测得的距离数据借助机器人的计算装置处理成环境地图并且被存储，从而在作业运行期间能够出于定向的目的调用该环境地图。
此外在现有技术中还已知的是，自动控制清洁设备的运行，其方式例如在于清洁设备的探测装置探测表面的污染程度并且随后根据被探测的污染来改变清洁运行。在此，为表面的每个表面子区域都对应了独立的污染信息，并且将待清洁的表面分成污染和污染较轻的子区域，从而例如能够在每个表面子区域中有针对性地个性化地调整清洁强度。
发明内容
尽管现有技术中已知的、尤其用于加强清洁特别脏污的表面子区域的解决方案已被证明是合适的，然而本发明所要解决的任务在于，提供备选的用于借助清洁设备进行清洁的运行方法，该运行方法尤其用于例如基于使用者长期不出现而具有较小污染程度的表面。
为了解决所述技术问题而规定，测算出的总体污染程度与至少一个参比污染程度、也即在时间上早先进行的清洁作业时测算出的总体污染程度相比较。
根据本发明规定，测算的总体污染程度与至少一个参比污染程度、也即在时间上早先进行的清洁作业时已经测算出的总体污染程度相比较。由此可以确定总体污染程度随时间的变化，所述变化能够说明长期无人出现。此外清洁设备可以访问数据库、例如呈表格形式的数据库，所述数据库包含为确定的总体污染程度规定的清洁参数。在此，与所具有的总体污染程度低于参比污染程度的表面相比，具有高于确定的参比污染程度的总体污染程度的表面以不同的清洁参数被处理。可以为清洁参数规定大量不同的设置，其中，对各个清洁参数的使用情况通过优选同样多个参比污染程度进行限定。
清洁运行针对表面的所有表面子区域相同地进行。尽管在表面的表面子区域中的每个或多个内部进行污染程度的测量，然而清洁运行并不单独地在每个单个的表面子区域中根据该处分别具有的污染程度被调整。事实上，由多个表面子区域的单个污染程度测算出总体污染程度，该总体污染程度给出关于表面的总体污染的推断。总体污染程度可以例如是所有表面子区域总体上的平均污染程度，或者也可以是所有表面子区域的合计的污染程度。原则上还可能的是，尤其根据地面类型采取对污染程度的加权，因为例如当在地毯地面上清洁时可能会将地毯的纤维探测为污垢颗粒，这会错误地提高污染程度。为了测算表面子区域的独立的污染程度，清洁设备首先在表面的多个或所有表面子区域上行驶，并且在表面的多个或所有表面子区域处分别探测局部的污染程度。探测过程可以例如在清洁设备的纯粹的测量行驶中行进或者也可以在清洁运行过程中进行。
尤其规定，在规定的时长内通过多个单独测量探测污染程度。例如清洁设备可以在数分钟的时长内在房屋内到处行驶，其中，在不同的房间内或在房间的子区域中采取单独测量。此外，规定的时长还可以涉及清洁设备的清洁运行的总体时长。此外还可以规定，在更长的时长、例如数日或数星期内探测多个表面子区域的污染程度，以便能够确定污染程度或总体污染程度的变化，该变化能够说明长时间无使用者出现。在一个或多个使用者或者说房屋的住户不在时，必然会导致房间内部的较低的污染，从而能够调整清洁运行的频率或在整个表面上的清洁的清洁强度。例如在长时间无人时、例如假期期间的清洁频率可以自动降低。
根据规定，多个表面子区域的污染程度合计为表面的总体污染程度。根据该设计方式，总和由多个单独的污染程度的值构成，所述总和代表整个表面的总体污染程度。多个单独的表面子区域的单独的污染程度越高，表面的总体污染程度越高，从而能够为清洁运行采取合适的设置，以便实现每个单独的表面子区域的尽可能理想的清洁。
当房屋内部存在例如唯一一个极其强污染的表面子区域，而所有其他的表面子区域都完全未被污染或相较而言仅具有极其轻微的污染程度时，原则上也可以实现总体污染程度的计算。在此情况下，可以必要时在定点清洁的范畴内对特别脏污的表面子区域进行单独的再清洁。然而在实践中显示出，在绝大多数情况下，尤其当表面上不存在对表面子区域的异常污染时，考虑总体污染程度就足够了。在污染总量较低的时间范围内、例如在房间内长期无人和/或动物的情况下，特别适用多个表面子区域的单独的污染程度的合计或平均污染程度的测算。
此外还规定，将先后依次进行的清洁作业的时间间隔作为清洁参数改变。由此根据测算出的总体污染程度的高低可以改变表面的清洁频率。在探测到的总体污染程度较高时，与相对较低的总体污染程度相比确定先后依次进行的清洁作业之间较小的间隔。清洁作业的时间间隔可以是数小时、数日或数星期。
尤其规定，当测算出的总体污染程度低于规定的参比污染程度时，先后依次进行的清洁作业的时间间隔增大。该实施方式例如使用的情况在于，基于长时间无人出现而仅存在极低的总体污染程度，所述总体污染程度例如接近于零。清洁作业之间的时间间隔则相应地增大，从而使清洁设备不会不必要地到处行驶。
此外，根据测算出的总体污染程度可以改变作为清洁参数的清洁设备的清洁功率。尤其可以通过清洁设备的清洁元件和/或风扇的设置来调整清洁功率。如果总体污染程度例如超过规定的参比污染程度，可以提高清洁设备的清洁功率。清洁功率例如通过旋转式清洁元件的更高的转速被提高，所述清洁元件机械作用在待清洁的表面上，或者通过清洁设备的电机风扇单元的抽吸功率的提高被提高，所述电机风扇单元从表面抽取抽吸物。
此外还规定，如果总体污染程度相对于较早的、在先前实施的清洁作业之前或之后测算的总体污染程度具有偏差，其中，该偏差低于规定的参比偏差，那么在时间上推迟已计划的清洁作业。根据该设计方式测算出，计算的总体污染程度相对于参比污染程度的偏差的值是多少。该偏差可以具有正或负的数值，对应于更高或更低的总体污染程度。当前测算出的总体污染程度与时间上早先的总体污染程度相比较，所述早先的总体污染程度在最后实施的清洁作业之前或之后已经测算出。如果总体污染程度之间的差异不高于规定的最大偏差，则推迟到期的清洁作业。该设计方式例如适用于通过预设的工作计划自动控制的清洁作业。例如工作计划可以规定每隔一天在表面上进行清洁。然而如果在计划好的期限之前或在计划好的期限时测算表面的总体污染程度，该总体污染程度说明几乎没有发生污染，则当前面临的清洁期限可以被推迟或忽略，从而在前述示例中比计划更晚地进行对表面的清洁，也就是说当针对总体污染程度变化所规定的参比偏差被超过时才进行对表面的清洁。
此外还规定，规定的参比污染程度和/或总体污染程度的规定的参比偏差由使用者预设。尤其可以借助相对于清洁设备的外部终端设备进行传输，其中，使用者将参比污染程度或规定的参比偏差输入外部终端设备，并且从该处传递至清洁设备。该手动输入可以例如借助安装在外部终端设备的应用实现。外部终端设备可以尤其是使用者的移动终端设备，尤其优选可以是移动电话、笔记本电脑、平板电脑或类似设备。
此外还可以规定，为使用者在环境地图中示出表面的总体污染程度以及单独的表面子区域的污染程度。总体污染程度以及单独的污染程度的显示可以特别优选地在外部终端设备的显示器上进行，因此使用者即使在不在场的情况下也能获得关于例如在其房屋内的当前的污染程度的信息。此外，通过表面子区域的单独的污染程度的显示告知使用者在表面子区域内部的可能异常的污染，从而使用者能够开始特殊措施，例如定点清洁，以便即使在整个表面相对不均匀污染的情况下也能实现在表面的每个表面子区域中的理想清洁。使用者通过环境地图的图形显示直接获知信息：在哪个表面子区域中发生什么程度的污染。尤其还可以规定，为显示使用的显示器是触摸敏感的触摸屏，使用者通过所述触摸屏可以进行输入，例如可以标记出子区域，在所述子区域中除了以用于整个表面的相同的清洁参数进行清洁运行之外还应进行特殊的定点清洁。
此外，除了上述方法，本发明还规定了一种可在环境内部自动行走的清洁设备，所述清洁设备按照预定的工作计划清洁表面，其中，清洁设备具有探测装置，用于探测表面的多个表面子区域的污染程度，并且该清洁设备具有控制装置，用于根据探测装置的探测结果对清洁设备的清洁运行进行控制，其中，控制装置配置用于，由多个表面子区域的污染程度测算表面的总体污染程度，并且针对整个表面以根据总体污染程度相同的清洁参数来控制清洁运行。
根据本发明，清洁设备由此配备控制装置，所述控制装置配备为结合探测装置控制清洁设备以便实施上述根据本发明的方法。在此，控制装置能够访问一个或多个存储的参比污染程度，所述参比污染程度规定了为表面的最佳清洁应使用的清洁参数。控制装置配置用于实施算法，所述算法由多个单独的表面子区域的单独的污染程度测算出表面的总体污染程度，并且控制装置配置用于根据总体污染程度控制清洁设备的清洁运行，其中，清洁设备在每个表面子区域中以相同的清洁参数被控制。为此，控制装置将总体污染程度与优选一个或多个参比污染程度相比较，所述参比污染程度规定了用于清洁具有该污染程度的表面的理想的清洁参数。此外如之前基于根据本发明的方法所述地得到根据本发明的清洁设备的优点和特征。
附图说明
以下结合实施例对本发明进行更详尽的阐述。在附图中：
图1示出清洁设备的立体图，
图2示出清洁设备的环境地图，其带有具有多个表面子区域的表面，
图3示出外置的终端设备，在所述终端设备上示出清洁设备的环境地图，
具体实施方式
图1示出一种清洁设备1，所述清洁设备在此构造为抽吸机器人。清洁设备1具有借助电动机13驱动的滚轮11，借助所述轮滚使清洁设备1能够在环境内部、也即在待清洁表面2上行进。此外，清洁设备1还具有清洁元件7、也即在此在侧向从清洁设备1的壳体突伸出的侧边刷以及刷辊，所述刷辊能够绕旋转轴线转动。刷辊在此处所示的清洁设备1的正常的运行状态下基于其纵向延伸部水平地定向，也即基本上平行于待清洁表面2地定向。清洁元件7机械作用在待清洁表面2上，并且在此使污垢从待清洁表面2上松脱。此外，清洁设备1还在清洁元件7的区域中具有未进一步示出的抽吸口孔，通过该抽吸口孔能够借助风扇电机单元将载有抽吸物的空气吸入清洁设备1中。为了对清洁设备1的各个电子部件、例如滚轮11、清洁元件7的电机13和其他的电气元件供电，清洁设备1具有未示出的、可反复充电的蓄电池。
清洁设备1此外还具有距离测量装置12，所述距离测量装置在此包括例如三角测量装置。距离测量装置12布置在清洁设备1的壳体内部，并且具体而言具有激光二极管，所述激光二极管发出的光束通过偏转装置从壳体导出，并且绕与清洁设备1的所示定向垂直的旋转轴线可旋转，尤其以360度的测量角旋转。由此实现了绕地面清洁设备1的环绕式距离测量。距离测量装置12测量与清洁设备1的环境内部的障碍物、例如家具和房间边界的距离。
清洁设备1此外还具有探测装置3、也即在此沿清洁设备1的行驶方向在前方布置的灰尘传感器，所述灰尘传感器可以探测表面2的当前被清洁设备经过的表面子区域4、5、6的污染。探测装置3在此例如是(未详细示出的)图像检测装置、尤其摄像头，所述图像检测装置拍摄表面2的图像并且将该图像与参比污染的图像相比较。然而作为备选，探测装置3也可以通过其他方式和方法构成。例如探测装置3可以具有颗粒传感器，所述颗粒传感器配属于抽吸通道，通过所述抽吸通道将载有抽吸物的空气吸入清洁设备1中。此外，清洁设备1还具有控制装置10，所述控制装置配置用于控制探测装置3来探测在每个表面子区域4、5、6内部的污染程度，由单独的污染程度测算出表面2的总体污染程度，并且将该总体污染程度与一个或多个参比污染程度相比较，并且随后控制清洁设备1，从而使表面2总体上以相同的清洁参数被清洁，以至于表面2的每个表面子区域4、5、6以相同的方式和方法并且以优选相同的清洁强度被清洁。
图2示出环境地图9，所述环境地图由距离测量装置12的探测结果建立。根据环境地图9可以使清洁设备1在自动行进过程中定位并且在规避障碍物的情况下行进。环境地图9包括具有多个房间的房屋的平面图，所述房屋具有表面2，而单独的表面子区域4、5、6又属于所述表面。环境地图9通常包括在此未进一步示出的障碍物、尤其家具等，所述障碍物对于清洁设备1的无碰撞的行进是关键的。表面2的每个表面子区域4、5、6在此都具有独立的污染程度，所述污染程度此外取决于在房屋内部的人员和动物采取的活动。此外，污染程度还可以由植物或空气流动导致。例如在厨房中的污染程度通常高于工作室中的污染程度。各个表面子区域4、5、6的污染程度借助清洁设备1的探测装置3探测，其中，该探测可以在清洁行驶过程中进行，或者也可以在清洁之前在单纯的勘测行驶过程中进行。表面子区域4、5、6的由探测装置3探测的单独的污染程度被输入环境地图9。在此，表面子区域5和6例如具有相对较低的污染，相较而言，在表面子区域4中的污染表现得相对较强。
图3示出带有显示器14的外部终端设备8，在所述显示器上示出了环境地图9。外部终端设备8在此例如是平板电脑，其显示器14是触摸屏，通过所述触摸屏可以同时将使用者输入传送至外部终端设备8。在外部终端设备8上安装有应用，所述应用令使用者实现从远程对清洁设备1的控制。
本发明的工作方式在于，清洁设备1在表面2上到处行驶，并且在此在表面2的多个或所有表面子区域4、5、6上探测当前的局部污染。探测装置3将探测结果传递至控制装置10，所述控制装置随后首先测算出局部的污染程度并且由此测算出用于整个表面2的总体污染程度。总体污染程度在此可以通过表面子区域4、5、6的单个局部的污染程度的总和计算出。然而作为备选还可行的是，测算平均的污染程度。控制装置10将表面2的计算出的总体污染程度随后与参比污染程度、也即在早先的清洁作业时测算出的总体污染程度(其存储在清洁设备1的存储器或外置存储器中)相比较。为每个被存储的参比污染程度配置了清洁设备1的确定的清洁参数，所述清洁参数实现了对具有这种污染程度的表面2的理想清洁。清洁参数可以例如是清洁设备1的先后依次进行的清洁作业之间的确定的时间间距和/或清洁设备1的确定的清洁功率。例如可以通过清洁设备1的清洁元件7或风扇的确定的设置实现清洁功率。在测算出的总体污染程度与参比污染程度比较时，控制装置10测算出与参比污染程度的一致性或相近性。由此控制装置10调用配属于最接近参比污染程度的清洁参数，并且控制清洁设备1，从而使清洁设备利用该清洁参数对整个表面2实施清洁。
清洁设备1的运行此外还可以例如纳入工作计划，所述工作计划规定了在确定的时间点或以反复的时间间隔的清洁设备1的清洁作业。例如标准设置可以规定对表面2的每天的清洁。可以在每次清洁应用之前进行勘测行驶，在所述勘测行驶中清洁设备1的探测装置3探测表面子区域4、5、6的当前的污染。由探测结果测算出的总体污染程度可以随后与时间上在最后实施的清洁作业之前测算出的总体污染程度相比较。在此如果确定当前的总体污染程度低于早先的总体污染程度，则可以推迟计划的清洁作业。尤其可以在此情况下规定参比偏差，所述参比偏差给定用于两个总体污染程度的差异的参比。如果当前的总体污染程度处于规定的参比偏差(+/-)的界限以内，就可以在时间上推迟或者干脆取消清洁作业，从而在计划的日期完全未进行清洁，而是当满足对此的前提条件时才在之后的日期进行下一次清洁作业。
可以通过使用者的外部终端设备8通知使用者关于表面子区域4、5、6内部的当前污染程度以及关于总体污染程度的信息。如果使用者在此确定，其中一个表面子区域4、5、6所具有的污染程度明显不同于其他表面子区域4、5、6的污染程度，使用者就可以手动、例如通过在显示器14上的手动输入启动对特别脏污的表面子区域4、5、6的定点清洁。此外，外部终端设备8还用于将早先的总体污染程度规定为参比污染程度或规定相应的参比偏差并且供清洁设备1的控制装置10所用。由此使用者本身可以决定阈值，该阈值导致更频繁或不那么频繁的清洁，导致更强烈或不那么强烈的清洁等。
附图标记清单
1 清洁设备
2 表面
3 探测装置
4 表面子区域
5 表面子区域
6 表面子区域
7 清洁元件
8 外部终端设备
9 环境地图
10 控制装置
11 滚轮
12 距离测量装置
13 电机
14 显示器

Claims (10)

1.一种用于运行可自动在环境内部行走的清洁设备(1)的方法，其中，所述清洁设备(1)按照预定的工作计划清洁具有多个表面子区域(4、5、6)的表面(2)，其中，清洁设备(1)的探测装置(3)探测表面(2)的所述多个表面子区域(4、5、6)的污染程度，其中，清洁设备(1)的清洁运行根据探测结果被改变，其特征在于，由所述多个表面子区域(4、5、6)的污染程度测算整个表面(2)的总体污染程度，其中，所述整个表面(2)的总体污染程度通过多个表面子区域(4、5、6)的污染程度的合计或者测算平均污染程度测算，并且根据总体污染程度针对整个表面(2)以相同的清洁参数来实施清洁运行，其中，测算出的总体污染程度与至少一个参比污染程度、也即在时间上早先进行的清洁作业时测算出的总体污染程度相比较，其中，将先后依次进行的清洁作业的数小时、数日或者数周的时间间隔作为清洁参数改变，以便根据测算出的总体污染程度的高低改变所述整个表面(2)的清洁频率，并且在总体污染程度低于参比污染程度时，推迟计划的清洁作业。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在规定的时长内通过多个单独测量探测污染程度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，清洁设备(1)的清洁功率作为清洁参数被改变。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，改变清洁设备(1)的清洁元件(7)和/或风扇的设置。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当测算出的总体污染程度低于规定的参比污染程度时，先后依次进行的清洁作业的时间间隔增大。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果总体污染程度相对于较早的、在先前实施的清洁作业之前或之后测算出的总体污染程度具有偏差，其中，该偏差低于规定的参比偏差，那么在时间上推迟已计划的清洁作业。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，规定的参比污染程度和/或总体污染程度的规定的参比偏差由使用者预设。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述规定的参比污染程度和/或总体污染程度的规定的参比偏差由使用者借助相对于清洁设备(1)的外部终端设备(8)传递至清洁设备(1)。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为使用者在环境地图(9)中示出表面(2)的总体污染程度以及单独的表面子区域(4、5、6)的污染程度。
10.一种可自动在环境内部行走的清洁设备(1)，所述清洁设备按照预定的工作计划清洁具有多个表面子区域(4、5、6)的表面(2)，其中，清洁设备(1)具有探测装置(3)，用于探测表面(2)的所述多个表面子区域(4、5、6)的污染程度，并且该清洁设备具有控制装置(10)，用于根据探测装置(3)的探测结果对清洁设备(1)的清洁运行进行控制，其特征在于，控制装置(10)配置用于，由所述多个表面子区域(4、5、6)的污染程度测算整个表面(2)的总体污染程度，其中，所述整个表面(2)的总体污染程度通过多个表面子区域(4、5、6)的污染程度的合计或者测算平均污染程度测算，并且根据总体污染程度针对整个表面(2)以相同的清洁参数来控制清洁运行，其中，测算出的总体污染程度与至少一个参比污染程度、也即在时间上早先进行的清洁作业时测算出的总体污染程度相比较，其中，将先后依次进行的清洁作业的数小时、数日或者数周的时间间隔作为清洁参数改变，以便根据测算出的总体污染程度的高低改变所述整个表面(2)的清洁频率，并且在总体污染程度低于参比污染程度时，推迟计划的清洁作业。
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