DE102013101563A1

DE102013101563A1 - Steuerverfahren for reinigungsroboter

Info

Publication number: DE102013101563A1
Application number: DE102013101563A
Authority: DE
Inventors: You-Wei Teng; Yi-Chih Yeh; Shih-Che HUNG
Original assignee: Micro Star International Co Ltd
Current assignee: Micro Star International Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2013-08-22
Also published as: CN103251355A; US9476771B2; US20130214726A1; JP2013168151A

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Reinigungsroboter mit einem Lichtdetektor und einem Steuerteil bereitgestellt. Der Lichtdetektor erfasst einen Lichtstrahl. Das Steuerteil ist mit dem Lichtdetektor verbunden, um den Reinigungsroboter zu steuern. Wenn das Steuerteil bestimmt, dass der Lichtstrahl durch eine Ladestation ausgegeben wird, steuert das Steuerteil den Reinigungsroboter derart, dass er sich entlang einer ersten Grenze des Lichtstrahls, die sich senkrecht zu Ladestation erstreckt, zur Ladestation bewegt.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Wirkung der am 16. Februar 2012 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/599690, die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 19. September 2012 eingereichten taiwanesischen Patentanmeldung Nr. 101134222 .
Hintergrund der Erfindung
Erfindungsgebiet
Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter und insbesondere einen Reinigungsroboter, mit einem nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor.
Beschreibung der verwandten Technik
Es sind verschiedenartige bewegliche Roboter entwickelt worden, die allgemein eine Antriebseinrichtung, einen Sensor und ein Fahrtsteuerteil aufweisen und viele nützliche Funktionen in einem selbstständigen Betrieb ausführen. Beispielsweise ist ein Reinigungsroboter für den Haushalt ein Reinigungsgerät, das Staub und Schmutz vom Boden eines Raums aufsaugt, während es sich ohne Manipulation durch einen Benutzer selbstständig im Raum bewegt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Durch eine Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuerverfahren für einen Reinigungsroboter mit einem Lichtdetektor und einem Steuerteil bereitgestellt. Der Lichtdetektor erfasst einen Lichtstrahl. Das Steuerteil ist mit dem Lichtdetektor verbunden, um den Reinigungsroboter zu steuern. Wenn das Steuerteil bestimmt, dass der Lichtstrahl durch eine Ladestation ausgegeben wird, steuert das Steuerteil den Reinigungsroboter derart, dass er sich entlang einer ersten Grenze des Lichtstrahls, die sich im Wesentlichen senkreckt zur Ladestation erstreckt, zur Ladestation bewegt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Ladesystem mit einer Ladestation und einem Reinigungsroboter bereitgestellt. Die Ladestation emittiert einen ersten Lichtstrahl mit einer zweiten Grenze und einer ersten Grenze, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation erstreckt. Der Reinigungsroboter weist einen Lichtdetektor und ein Steuerteil auf. Das Steuerteil ist mit dem Lichtdetektor verbunden, um ein Erfassungsergebnis des Lichtdetektors zu empfangen. Wenn der Lichtdetektor den ersten Lichtstrahl erfasst, steuert das Steuerteil den Reinigungsroboter derart, dass er sich entlang der ersten Grenze zur Ladestation bewegt.
Nachstehend werden Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und von Beispielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht; es zeigen:
1 ein schematisches Diagramm einer Lichterzeugungseinrichtung und eines Reinigungsroboters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein schematisches Diagramm eines Reinigungsroboters und einer Ladestation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3a ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines IR-Senders einer erfindungsgemäßen Ladestation;
3b ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform eines IR-Senders einer erfindungsgemäßen Ladestation;
4 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungsroboters;
5 ein Ablaufdiagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
6 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungsroboters;
7 ein Ablaufdiagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
8 ein schematisches Diagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
9 ein schematisches Diagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die nachstehende Beschreibung stellt die als am besten erachtete Technik zum Implementieren der Erfindung dar. Die Beschreibung dient zum Darstellen der allgemeinen Prinzipien der Erfindung und sollte nicht im einschränkenden Sinn verstanden werden. Der Umfang der Erfindung ist unter Bezug auf die beigefügten Patentansprüche definiert.
1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Lichterzeugungseinrichtung und eines Reinigungsroboters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Lichterzeugungseinrichtung 12 gibt einen Lichtstrahl 15 aus, um einen gesperrten Bereich zu markieren, in den der Reinigungsroboter 11 nicht eintreten sollte. Der Reinigungsroboter 11 weist einen nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 13 mit einer Lamelle (oder sogenannten Maske) 14 auf, wobei die Lamelle 14 über einen vorgegebenen Winkel einen abgeschatteten Bereich auf dem nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 13 erzeugt, wobei der Bereich des vorgegebenen Winkels 30 Grad bis 90 Grad beträgt.
Die Lamelle 14 kann auf der Oberfläche des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 13 fixiert sein oder entlang des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 13 beweglich sein. Die Lamelle 14 ist entlang der Oberfläche des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 13 über 360 Grad drehbar. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Ausdruck ”nicht-omnidirektional” eine funktionelle Beschreibung zum Darstellen, dass die Lamelle 14 veranlasst, dass ein Bereich auf der Oberfläche des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 13 abgedeckt ist, so dass der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 13 in diesem Bereich kein Licht erfassen kann oder Licht diesen Bereich nicht direkt erreichen kann.
Daher kann der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 13 auf zwei Weisen implementiert werden. Gemäß der ersten Implementierung ist ein omnidirektionaler Lichtdetektor 14 mit einer Lamelle 14 kombiniert, wobei die Lamelle 14 an einer spezifischen Position der Oberfläche des omnidirektionalen Lichtdetektors fixiert ist. Der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 13 ist auf einer Platte angeordnet, die durch einen Motor drehbar ist. Dadurch kann eine Drehbewegung des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 13 erzielt werden. Wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 13 einen Lichtstrahl erfasst, kann ein Einfallswinkel des Lichtstrahls 15 durch Drehen des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 13 bestimmt werden.
Eine andere Implementierung des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 13 wird durch teleskopartiges Anordnen einer Maskeneinrichtung auf dem omnidirektionalen Lichtdetektor erhalten, wobei der omnidirektionale Lichtdetektor nicht gedreht werden kann und die Maskeneinrichtung entlang einer vorgegebenen Bahn um den omnidirektionale Lichtdetektor beweglich ist. Die Maskeneinrichtung wird durch einen Motor gedreht. Wenn der nichtomnidirektionale Lichtdetektor 13 einen Lichtstrahl 15 erfasst, wird die Maskeneinrichtung gedreht, um den Einfallswinkel des Lichtstrahls 15 zu bestimmen.
2 zeigt ein schematisches Diagramm eines Reinigungsroboters und einer Ladestation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Ladestation 21 weist einen Infrarot(IR)sender zum Ausgeben eines IR-Lichtstrahls 25 auf. Der IR-Lichtstrahl 25 weist ein erstes Codierformat oder ein erstes Modulationsformat auf. Der IR-Lichtstrahl 25 weist eine erste Grenze b1 und eine zweite Grenze b2 auf, wobei die erste Grenze b1 sich senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation 21 erstreckt. In einer Ausführungsform ist der eingeschlossene Winkel zwischen der ersten Grenze b1 und der Ladestation 21 kleiner als 10 Grad. In dieser Ausführungsform steuert die Ladestation 21 den Reinigungsroboter 22 derart, dass er sich entlang der ersten Grenze b1 bewegt, um für einen Ladevorgang in die Ladestation 21 einzutreten.
Der IR-Lichtstrahl 25 ist ein codiertes IR-Lichtsignal, und der IR-Lichtstrahl 25 transportiert mit der Ladestation 21 in Beziehung stehende Information, wie beispielsweise die Identifizierung der Ladestation 21. In einer Ausführungsform weisen die durch den IR-Lichtstrahl 25 transportierten Daten ein erstes Bit auf, das anzeigt, ob die erste Grenze b1 oder die zweite Grenze b2 sich senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation 21 erstreckt. D. h., das erste Bit zeigt an, dass der Reinigungsroboter 22 sich entlang der ersten Grenze b1 oder entlang der zweiten Grenze b2 zur Ladestation 21 bewegt.
Angenommen, dass die erste Grenze b1 des IR-Lichtstrahls 25 sich senkrecht zur Ladestation 21 erstreckt, so beträgt der Logikwert des ersten Bits ”1”, und angenommen, dass die zweite Grenze b2 des IR-Lichtstrahls 25 sich senkrecht zur Ladestation 21 erstreckt, beträgt der Logikwert des ersten Bits ”0”. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die erste Grenze b1 des IR-Lichtstrahls 25 senkrecht zur Ladestation 21 und beträgt der Logikwert des ersten Bits ”1”.
Wenn der Reinigungsroboter 22 seine Vorwärtsbewegung fortsetzt, erfasst der nichtomnidirektionale Lichtdetektor 23 den IR-Lichtstrahl 25. Ein Steuerteil des Reinigungsroboters 22 decodiert den erfassten IR-Lichtstrahl 25 und bestimmt, dass der Logikwert des ersten Bits ”1” beträgt. Dann wird der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 25 gedreht und bestimmt das Steuerteil mit Hilfe der Lamelle 24, dass die Ladestation 21 sich an der linken Seite des Reinigungsroboters 22 befindet.
Das Steuerteil des Reinigungsroboters 22 bestimmt dann gemäß dem Logikwert des ersten Bits und der Position der Ladestation 21, dass der Reinigungsroboter 22 sich gegenwärtig von der zweiten Grenze b2 zur ersten Grenze b1 bewegt und der Reinigungsroboter 22 sich entlang der ersten Grenze b1 bewegen sollte, um in die Ladestation 21 einzutreten. Wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 23 den IR-Lichtstrahl 25 nicht erfasst, bedeutet dies, dass der Reinigungsroboter 22 den Bereich der ersten Grenze verlassen hat. Dann wird der Reinigungsroboter 22 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, und wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 23 den IR-Lichtstrahl 25 erfasst, wird die Drehbewegung des Reinigungsroboters gestoppt.
Wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 25 den IR-Lichtstrahl 25 erfasst, ist die Lamelle 24 vor dem nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 23 angeordnet, so dass der nichtomnidirektionale Lichtdetektor 23 den IR-Lichtstrahl 25 von der Ladestation 21 nicht erfassen kann, weil der IR-Lichtstrahl 25 durch die Lamelle 24 blockiert ist. Daher bewegt sich der Reinigungsroboter 22 im Wesentlichen geradeaus entlang der ersten Grenze b1 zur Ladestation 21, wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 23 den IR-Lichtstrahl 25 während der Bewegung des Reinigungsroboters 22 nicht erfasst.
Wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 23 den IR-Lichtstrahl 25 während der Bewegung des Reinigungsroboters 22 zur Ladestation 21 erfasst, stoppt der Reinigungsroboter 22 und kalibriert die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 22 gemäß dem Erfassungsergebnis des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 23.
Wenn der Reinigungsroboter 22 sich der Ladestation 21 annähert und der Abstand zwischen dem Reinigungsroboter 22 und der Ladestation 21 kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, gibt ein Berührungssensor ein Stoppsignal an das Steuerteil des Reinigungsroboters 22 aus. Der Berührungssensor ist am vorderen Ende des Reinigungsroboters 22 angeordnet und dazu geeignet, zu erfassen, ob sich ein Hindernis vor dem Reinigungsroboter 22 befindet. Wenn der Berührungssensor ein Hindernis erfasst, bestimmt der Reinigungsroboter 22 zunächst, ob das Hindernis die Ladestation 21 ist. Wenn das Hindernis die Ladestation 21 ist, stoppt der Reinigungsroboter 22 seine Bewegung und bewegt sich in eine andere Richtung. Wenn das Hindernis nicht die Ladestation 21 ist, verlässt der Reinigungsroboter 22 zunächst die ursprüngliche Route, um dem Hindernis auszuweichen, und kehrt dann zur ursprünglichen Route zurück, nachdem er dem Hindernis ausgewichen ist.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Ladestation 21 eine Drahtlossignalerfassungseinrichtung zum Erfassen des durch den Berührungssensor des Reinigungsroboters 22 ausgegebenen Drahtlossignals auf. Wenn ein Steuerteil der Ladestation 21 bestimmt, dass die Stärke des erfassten Drahtlossignals größer ist als ein Vorgabewert, ändert die Ladestation 21 das Format des IR-Lichtstrahls 25 in ein zweites Codierformat oder ein zweites Modulationsformat. D. h., die Ladestation 21 kann mindestens zwei IR-Lichtstrahlen mit verschiedenen Codierformaten oder Modulationsformaten ausgeben. Daher bedeutet, wenn der Reinigungsroboter 22 bestimmt, dass das Format des IR-Lichtstrahls das zweite Codierformat oder das zweite Modulationsformat ist, dies, dass das Hindernis vor dem Reinigungsroboter 22 die Ladestation 21 ist.
In einer anderen Ausführungsform weisen die durch den IR-Lichtstrahl 25 transportierten Daten ein zweites Bit auf, das anzeigt, ob der Reinigungsroboter 22 sich in der Nähe der Ladestation befindet. Beispielsweise stellt, wenn der Wert des zweiten Bits ”0” beträgt, dies dar, dass der Reinigungsroboter 22 sich nicht in der Nähe der Ladestation 21 befindet. Wenn der Wert des zweiten Bits ”1” beträgt, stellt dies dar, dass der Reinigungsroboter 22 sich in der Nähe der Ladestation 21 befindet. Der Reinigungsroboter 22 kann den erfassten IR-Lichtstrahl kontinuierlich decodieren oder demodulieren, um den Logikpegel des zweiten Bits zu erfassen und zu bestimmen, ob der Reinigungsroboter 22 sich in der Nähe der Ladestation 21 befindet.
In einer anderen Ausführungsform gibt, wenn der Reinigungsroboter 22 sich der Ladestation 21 annähert, die Ladestation 21 ein Hochfrequenz(HF)signal, ein Drahtlossignal oder ein Infrarotsignal aus, um dem Reinigungsroboter 22 mitzuteilen, dass der Reinigungsroboter 22 sich in der Nähe der Ladestation 21 befindet. In einer anderen Ausführungsform sind Nahbereichkommunikations(NFC)einrichtungen sowohl im Reinigungsroboter 22 als auch in der Ladestation 21 integriert. Wenn die NFC-Einrichtung des Reinigungsroboters 22 Signale oder Daten von der NFC-Einrichtung der Ladestation 21 empfängt, bedeutet dies, dass der Reinigungsroboter 22 sich in der Nähe der Ladestation 21 befindet, so dass der Reinigungsroboter 22 entsprechend stoppen sollte. D. h., der Erfassungsabstand der NFC-Einrichtung beträgt 20 cm.
3a zeigt ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines IR-Senders einer erfindungsgemäßen Ladestation. Die Ladestation 31 weist einen IR-Sender 32 auf, wobei der IR-Sender 32 um einen Winkel θ versetzt wird, wenn der IR-Sender 32 in der Ladestation 31 installiert wird. Daher erstreckt sich die erste Grenze b1 des durch den IR-Sender 32 ausgegebenen IR-Lichtstrahls im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation 31. In der vorliegenden Ausführungsform hat der durch den IR-Sender 32 ausgegebene IR-Lichtstrahl einen Streuwinkel 2θ, so dass der IR-Sender 32 um den Winkel θ versetzt werden muss, und erstreckt sich die erste Grenze b1 des IR-Lichtstrahls demgemäß im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation 31. Außerdem beträgt ein eingeschlossener Winkel zwischen der zweiten Grenze b2 und der Ladestation 31 2θ.
In 2 erstreckt sich die erste Grenze b1 des IR-Lichtstrahls senkrecht zur Ladestation 21 und führt die Ladestation 21 den Reinigungsroboter 22 derart, dass er entlang der ersten Grenze b1 in die Ladestation 21 eintritt. Ähnlicherweise kann die Lichterzeugungseinrichtung 12 in 1 eine Grenze des Lichtstrahls 15 als die sich senkrecht zur Lichterzeugungseinrichtung 12 erstreckende Grenze auswählen und den Reinigungsroboter derart führen, dass er sich zur Lichterzeugungseinrichtung 12 hin oder davon weg bewegt.
3b zeigt ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform eines IR-Senders einer erfindungsgemäßen Ladestation. Die Ladestation 33 weist einen IR-Sender 34 und eine Parallellichtleiterplatte 35 auf. Die Parallellichtleiterplatte 35 ist vor dem IR-Sender 34 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform deckt die Parallellichtleiterplatte 35 nur die halbe Fläche des IR-Senders 34 ab. Die Parallellichtleiterplatte 35 wandelt durch den IR-Sender 34 emittiertes Licht in parallele Lichtstrahlen um. Daher erstreckt sich die erste Grenze b1 im Wesentlichen senkrecht zur Parallellichtleiterplatte 35. Außerdem beträgt ein eingeschlossener Winkel zwischen der zweiten Grenze b2 und der Ladestation 31 θ.
4 zeigt ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungsroboters. Der Reinigungsroboter 41 weist einen nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 42, einen direktionalen Lichtdetektor 43, eine Maske 44, einen Drahtlossignalsender 45 und eine Ladeanschluss 46 auf. In 4 ist der Drahtlossignalsender im direktionalen Lichtdetektor 43 integriert, um ein Drahtlossignal an die Ladestation auszugeben. Unter Bezug auf 4 werden nur die mit der Erfindung in Beziehung stehenden Elemente diskutiert, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Der Reinigungsroboter 41 kann andere Hardwarekomponenten, Firmware oder Software zum Steuern der Hardware aufweisen, die zur abkürzenden Beschreibung nicht diskutiert werden.
Wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 42 einen Lichtstrahl erfasst, bestimmt zunächst ein Steuerteil des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 42 oder ein Prozessor des Reinigungsroboters 41 die Stärke des erfassten Lichtstrahls. Wenn die Stärke des empfangenen Signals kleiner ist als ein vorgegebener Wert, antwortet das Steuerteil oder der Prozessor nicht darauf bzw. wird nicht aktiv. Wenn die Stärke des empfangenen Signals größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, bestimmt das Steuerteil oder der Prozessor, ob der Lichtstrahl durch eine Ladestation ausgegeben wurde.
Wenn der Lichtstrahl durch die Ladestation ausgegeben wird, bestimmt ein Steuerteil des Reinigungsroboters 41 zunächst, ob die Kapazität einer Batterie des Reinigungsroboters 41 niedriger ist als ein vorgegebener Wert. D. h., das Steuerteil bestimmt zunächst, ob der Reinigungsroboter 41 aufgeladen werden muss. Wenn der Reinigungsroboter 41 nicht aufgeladen werden muss, antwortet der Reinigungsroboter 41 nicht auf den Lichtstrahl und bewegt sich gemäß seinem ursprünglichen Bewegungsmodus.
Der durch die Ladestation ausgegebene Lichtstrahl hat eine erste Grenze und eine zweite Grenze, wobei die erste Grenze sich senkrecht zur Ladestation erstreckt. Wenn der Reinigungsroboter 41 aufgeladen werden muss, bewegt sich der Reinigungsroboter 41 entlang der ersten Grenze b1 zur Ladestation. Der Reinigungsroboter 41 decodiert oder demoduliert zunächst den durch den nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 42 erfassten Lichtstrahl, um zu ermitteln, ob die durch den nicht-omnidirektionalen Lichtdetektor 42 erfasste Grenze die erste Grenze oder die zweite Grenze ist.
Dann wird der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 42 gedreht, um die Richtung zu des Lichtstrahls oder einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Lichtstrahl und der aktuellen Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 41 zu bestimmen. Wenn die Richtung des Lichtstrahls oder der eingeschlossene Winkel bestimmt ist, bestimmt der Prozessor des Reinigungsroboters 41 eine Drehrichtung, z. B. einen Uhrzeigersinn oder einen Gegenuhrzeigersinn. Der Reinigungsroboter 41 wird auf der gleichen Stelle in einem Kreis gedreht. Wenn der direktionale Lichtdetektor 43 den Lichtstrahl erfasst, stoppt der Reinigungsroboter 41 seine Drehbewegung.
In einer anderen Ausführungsform werden, wenn der nicht-omnidirektionale Lichtdetektor 42 den Lichtstrahl erfasst und der Lichtstrahl durch die Ladestation ausgegeben wird, der nichtomnidirektionale Lichtdetektor 42 und der Reinigungsroboter 41 gleichzeitig im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Wenn der direktionale Lichtdetektor 43 den Lichtstrahl erfasst, stoppt der Reinigungsroboter 41 seine Drehbewegung.
D. h., der Prozessor des Reinigungsroboters 41 steuert den Reinigungsroboter 41 gemäß dem Erfassungsergebnis des nicht-omnidirektionalen Lichtdetektors 42 so, dass er sich im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dreht. Wenn der direktionale Lichtdetektor 43 den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst, stoppt der Reinigungsroboter 41 seine Drehbewegung, und der Prozessor des Reinigungsroboters 41 steuert den Reinigungsroboter 41, so dass er sich geradeaus zur Ladestation bewegt.
Der durch die Ladestation ausgegebene Lichtstrahl hat eine erste Grenze und eine zweite Grenze, wobei die erste Grenze sich senkrecht zur Ladestation erstreckt. In dieser Ausführungsform bewegt sich der Reinigungsroboter 41 entlang der ersten Grenze zur Ladestation.
Wenn ein Abstand zwischen der Ladestation und dem Reinigungsroboter 41 kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, dreht sich der Reinigungsroboter 41 um einen vorgegebenen Winkel, z. B. 180 Grad, und bewegt sich der Reinigungsroboter rückwärts, um in die Ladestation einzutreten. Dann wird der Ladeanschluss 46 mit der Ladestation verbunden, um den Reinigungsroboter 41 aufzuladen.
Bevor sich der Reinigungsroboter 41 der Ladestation annähert, bewegt er sich entlang des durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahls und reinigt den Bereich in der Nähe des Lichtstrahls. Der Prozessor des Reinigungsroboters 41 überwacht kontinuierlich den direktionalen Lichtdetektor 43, um zu bestimmen, ob der direktionale Lichtdetektor 43 den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst hat. Wenn der direktionale Lichtdetektor 43 den Lichtstrahl nicht erfasst, wird der Reinigungsroboter 41 gedreht, um die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 41 zu kalibrieren.
In einer Ausführungsform weist der direktionale Lichtdetektor 43 mehrere Lichterfassungseinheiten auf und kalibriert der Prozessor die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 41 geringfügig.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In Schritt S501 bewegt sich der Reinigungsroboter gemäß einer vorgegebenen Route. In Schritt S502 bestimmt ein Steuerteil des Reinigungsroboters, ob ein Lichtdetektor des Reinigungsroboters einen Lichtstrahl erfasst, und bestimmt das Steuerteil, wenn dies der Fall ist, ob die Stärke des Lichtstrahls größer ist als ein vorgegebener Wert. Wenn die Antwort in Schritt S502 NEIN lautet, wird Schritt S502 weiterhin ausgeführt.
In Schritt S503 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters zunächst, ob der Lichtstrahl durch die Ladestation ausgegeben wird. Wenn dies nicht der Fall ist, wird Schritt S504 ausgeführt. In Schritt S504 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters, ob der Lichtstrahl durch die Lichterzeugungseinrichtung ausgegeben wird. Wenn dies nicht der Fall ist, wird Schritt S506 ausgeführt und antwortet das Steuerteil des Reinigungsroboters nicht auf den Lichtstrahl und wird nicht aktiv. Wenn der Lichtstrahl durch die Lichterzeugungseinrichtung ausgegeben wird, wird Schritt S505 ausgeführt. Der Reinigungsroboter bewegt sich dann entlang des Lichtstrahls zur Lichterzeugungseinrichtung hin oder von der Lichterzeugungseinrichtung weg.
In Schritt S507 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters, ob der Reinigungsroboter aufgeladen werden muss. Wenn der Reinigungsroboter nicht aufgeladen werden muss, wird Schritt S501 ausgeführt und bewegt sich der Reinigungsroboter gemäß der vorgegebenen Route. Wenn der Reinigungsroboter aufgeladen werden muss, wird Schritt S508 ausgeführt. Der durch die Ladestation ausgegebene Lichtstrahl weist eine erste Grenze und eine zweite Grenze auf, wobei die erste Grenze sich senkrecht zur Ladestation erstreckt. Daher führt die Ladestation in Schritt S508 den Reinigungsroboter derart, dass er sich entlang der ersten Grenze zur Ladestation bewegt.
In Schritt S509 bestimmt die Ladestation, ob der Reinigungsroboter sich der Ladestation annähert oder ein Abstand zwischen der Ladestation und dem Reinigungsroboter kleiner ist als ein vorgegebener Abstand. Wenn dies der Fall ist, wird Schritt S510 ausgeführt. Der Reinigungsroboter dreht sich über einen vorgegebenen Winkel, z. B. 180 Grad, im Kreis, und dann bewegt sich der Reinigungsroboter rückwärts, um in die Ladestation einzutreten. Wenn der Reinigungsroboter sich der Ladestation nicht annähert, wird Schritt S508 weiterhin ausgeführt.
6 zeigt ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungsroboters. Der Reinigungsroboter 61 weist einen omnidirektionalen Lichtdetektor 62, einen ersten Lichtdetektor 63a, einen zweiten Lichtdetektor 63b, einen ersten Ultraschalldetektor 64, einen zweiten Ultraschalldetektor 65a, einen dritten Ultraschalldetektor 65b und einen Ladeanschluss 66 auf. Der erste Lichtdetektor 63a und der zweite Lichtdetektor 63b sind, wie in 6 dargestellt ist, an beiden Seiten des omnidirektionalen Lichtdetektors 62 angeordnet. Der zweite Ultraschalldetektor 65a und der dritte Ultraschalldetektor 65b sind auf beiden Seiten des Reinigungsroboters 61 angeordnet.
Der erste Ultraschalldetektor 64 erfasst, ob sich vor dem Reinigungsroboter 61 irgendein Hindernis, eine Ladestation oder eine Lichterzeugungseinrichtung befindet. Der zweite Ultraschalldetektor 65a und der dritte Ultraschalldetektor 65b erfassen Hindernisse auf beiden Seiten des Reinigungsroboters 61. Der omnidirektionale Lichtdetektor 62, der erste Lichtdetektor 63a und der zweite Lichtdetektor 63b erfassen den durch die Lichterzeugungseinrichtung oder die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl. Ein Steuerteil des Reinigungsroboters 61 bestimmt den Bewegungsmodus und die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 61 gemäß dem Erfassungsergebnis des omnidirektionalen Lichtdetektors 62, des ersten Lichtdetektors 63a, des zweiten Lichtdetektors 63b, des ersten Ultraschalldetektors 64, des zweiten Ultraschalldetektors 65a und des dritten Ultraschalldetektors 65b.
Der Ladeanschluss 66 ist dazu geeignet, mit dem Ladeanschluss der Ladestation verbunden zu werden. Wenn der Ladeanschluss 66 mit dem Ladeanschluss der Ladestation verbunden ist, überträgt das Steuerteil des Reinigungsroboters 61 Identifizierungsdaten oder eine Spannungsinformation über den Ladeanschluss 66 an das Steuerteil der Ladestation. Das Steuerteil der Ladestation bestimmt gemäß der Spannungsinformation oder den Identifizierungsdaten die Größe der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms.
Der durch die Ladestation ausgegebene Lichtstrahl hat eine erste Grenze und eine zweite Grenze, wobei die erste Grenze sich senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der Ladestation erstreckt. Wenn der omnidirektionale Lichtdetektor 62 den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst, stellt das Steuerteil des Reinigungsroboters 61 die Bewegungsrichtung des Laderoboters ein, um zu gewährleisten, dass der erste Lichtdetektor 63a oder der zweite Lichtdetektor 63b mit der ersten Grenze des von der Ladestation ausgegebenen Lichtstrahls ausgerichtet ist. Unter der Voraussetzung, dass der erste Lichtdetektor 63a mit der ersten Grenze ausgerichtet ist, und wenn der omnidirektionale Lichtdetektor 62 oder der zweite Lichtdetektor 63b den Lichtstrahl erfasst, muss die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 61 eingestellt werden. Das Steuerteil des Reinigungsroboters 61 dreht sich nach rechts, um die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 61 einzustellen.
Der erste Ultraschalldetektor 64 gibt ein Akustiksignal aus und erfasst das reflektierte Akustiksignal oder das durch die Ladestation ausgegebene Akustiksignal. Wenn die Stärke des reflektierten Signals größer ist als ein vorgegebener Wert, stellt dies dar, dass ein Hindernis vor dem Reinigungsroboter 61 erfasst wird. Der erste Ultraschalldetektor 64 überträgt ein Erfassungssignal an das Steuerteil des Reinigungsroboters 61. Der Reinigungsroboter 61 bestimmt dann gemäß den Erfassungsergebnissen des omnidirektionalen Lichtdetektors 63, des ersten Lichtdetektors 63a und des zweiten Lichtdetektors 63b, ob das Hindernis die Ladestation ist. Wenn das Hindernis die Ladestation ist, stoppt der Reinigungsroboter 61 seine Bewegung und dreht sich um 180 Grad. Dann bewegt sich der Reinigungsroboter 61 rückwärts, um in die Ladestation einzutreten. In einer Ausführungsform bestimmt, bevor der Reinigungsroboter 61 in die Ladestation eintritt, das Steuerteil des Reinigungsroboters 61 gemäß dem Erfassungsergebnis des omnidirektionalen Lichtdetektors 62, ob die Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 61 korrekt ist.
Wenn die Stärke des durch die Ladestation ausgegebenen Akustiksignals größer ist als der vorgegebene Wert, stellt dies dar, dass der Reinigungsroboter 61 sich in der Nähe der Ladestation befindet. Der Reinigungsroboter 61 stoppt seine Bewegung und dreht sich um 180 Grad. Dann bewegt sich der Reinigungsroboter rückwärts, um in die Ladestation einzutreten.
In einer anderen Ausführungsform bestimmt die Ladestation, ob der Reinigungsroboter 61 sich der Ladestation annähert oder ein Abstand zwischen der Ladestation und dem Reinigungsroboter 61 kleiner ist als ein vorgegebener Abstand. Wenn der Reinigungsroboter sich in der Nähe der Ladestation befindet, gibt die Ladestation einen Lichtstrahl mit einem zweiten Codierformat aus, wobei die Ladestation den Lichtstrahl mit einem ersten Codierformat ausgibt, bevor der Reinigungsroboter 61 sich der Ladestation nähert. D. h., das Steuerteil des Reinigungsroboters 61 kann gemäß dem Codierformat des erfassten Lichtstrahls bestimmen, ob der Reinigungsroboter 61 sich in der Nähe der Ladestation befindet.
Wenn der Ladeanschluss 66 mit dem Ladeanschluss der Ladestation verbunden ist, erfasst das Steuerteil des Reinigungsroboters 61, ob über den Ladeanschluss 66 eine Spannung zugeführt worden ist. Wenn das Steuerteil des Reinigungsroboters 61 die Spannung für eine vorgegebene Zeitdauer, z. B. 6–10 Sekunden, nicht erfasst, bewegt sich der Reinigungsroboter 61 über eine erste Strecke vorwärts, z. B. 60–100 cm, woraufhin sich der Reinigungsroboter 61 um einen vorgegebenen Winkel dreht, z. B. um 180 Grad, und der Reinigungsroboter 61 eine Docking-Prozedur zum Aufladen des Reinigungsroboters 61 erneut ausführt.
In einer anderen Ausführungsform bewegt sich, wenn der Ladeanschluss 66 nicht korrekt mit der Ladestation verbunden werden kann, nachdem der Reinigungsroboter 61 in die Ladestation eingetreten ist, der Reinigungsroboter 61 über eine zweite vorgegebene Strecke vorwärts und dann rückwärts, um erneut in die Ladestation einzutreten. Wenn die Anzahl der Fehlversuche, gemäß denen der Reinigungsroboter 61 nicht korrekt mit der Ladestation verbunden werden kann, größer ist als ein vorgegebener Wert, verlässt der Reinigungsroboter 61 die Ladestation.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Der Standartzustand der Ausführungsform von 7 ist, dass der Reinigungsroboter aufgeladen werden muss und der Reinigungsroboter sich aktiv zur Ladestation bewegt. D. h., die Ladestation ist in der Nähe einer Wand platziert, so dass der Reinigungsroboter sich in Schritt S701 entlang der Wand bewegt, die sich an der rechten Seite des Reinigungsroboters befindet. Während der Bewegung behält der Reinigungsroboter einen Abstand von etwa 20 cm von der Wand bei. Obwohl die Ausführungsform mit einer Wand dargestellt ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Reinigungsroboter kann sich entlang einer Grenze eines Reinigungsbereichs bewegen. Es wird darauf hingewiesen, dass bezüglich des Reinigungsroboters von 7 auf den Reinigungsroboter von 6 verwiesen werden kann.
In Schritt S702 bestimmt ein Steuerteil des Reinigungsroboters, ob ein omnidirektionaler Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst hat. Wenn dies nicht der Fall ist, überwacht das Steuerteil den omnidirektionalen Lichtdetektor kontinuierlich, um zu bestimmen, ob der omnidirektionale Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst hat. Wenn dies der Fall ist, wird Schritt S703 ausgeführt. In Schritt S703 führt der Reinigungsroboter einen Bewegungsmodus für einen automatischen Ladevorgang aus, in dem er sich zur Ladestation bewegt. Dann wird Schritt S704 ausgeführt. Schritt S704 steht in Beziehung mit Situationen, denen der Reinigungsroboter während der Bewegung begegnet, entsprechenden Antworten des Reinigungsroboters und der Priorität der Situationen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Reinigungsroboter erfasst, dass sich ein Hindernis vor dem Reinigungsroboter befindet, eine Hindernisausweichprozedur ausgeführt, um dem erfassten Hindernis auszuweichen. Wenn das Steuerteil des Reinigungsroboters bestimmt, dass der Reinigungsroboter durch Hindernisse eingeschlossen ist, führt der Reinigungsroboter eine Flucht(Escape)prozedur aus. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Lichtdetektor an der linken Seite des Reinigungsroboters, z. B. der erste Lichtdetektor 63a von 6, mit dem durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl ausgerichtet. Wenn der omnidirektionale Lichtdetektor, z. B. der omnidirektionale Lichtdetektor 62 von 6, den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst, bewegt sich der Reinigungsroboter weiterhin geradeaus. Wenn der Lichtdetektor an der rechten Seite des Reinigungsroboters, z. B. der zweite Lichtdetektor 63b von 6, den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst, dreht sich der Reinigungsroboter nach rechts, bis der rechtsseitige Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl nicht erfasst. Wenn der linksseitige Lichtdetektor oder der omnidirektionale Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl sechs Mal oder innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer nicht erfasst, stoppt der Reinigungsroboter und wird im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bis der linksseitige Lichtdetektor des Reinigungsroboters den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl erfasst.
Das Steuerteil des Reinigungsroboters kann die Prioritäten verschiedener Bedingungen oder Situationen setzen. In der vorliegenden Ausführungsform haben die Hindernisausweichprozedur die höchste, die Fluchtprozedur die zweithöchste und die Kalibrierung der Bewegungsrichtung die niedrigste Priorität.
In Schritt S705 bestimmt das Steuerteil gemäß den folgenden Bedingungen, ob die Ladestation erfasst worden ist.

1. Bestimmen, ob sich etwa 15 cm–30 cm vor dem Reinigungsroboter ein Hindernis befindet, durch einen Ultraschallsensor;
2. Bestimmen, ob der omnidirektionale Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl drei Mal nacheinander erfasst hat, oder ob der omnidirektionale Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl für eine vorgegebene Zeitdauer kontinuierlich erfasst hat;
3. Der Ultraschallsensor erfasst ein Hindernis etwa 15 cm bis 30 cm vor dem Reinigungsroboter, und der omnidirektionale Lichtdetektor oder der linksseitige Lichtdetektor erfasst ein Signal von der Ladestation.

In Schritt S706 setzt der Reinigungsroboter seine Bewegung fort, und wenn ein Abstand zwischen dem Reinigungsroboter und der Ladestation kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, stoppt der Reinigungsroboter. Dann dreht sich der Reinigungsroboter um einen vorgegebenen Winkel, z. B. 180 Grad, und bewegt sich der Reinigungsroboter rückwärts, um in die Ladestation einzutreten.
In Schritt S707 wird der Reinigungsroboter mit dem Ladeanschluss der Ladestation elektrisch verbunden. Das Steuerteil des Reinigungsroboters erfasst, ob die Spannung über den Ladeanschluss zugeführt worden ist. Wenn das Steuerteil die Spannung vom Ladeanschluss über eine vorgegebene Zeitdauer, wie beispielsweise 6 Sekunden bis 10 Sekunden, nicht erfasst, bewegt sich der Reinigungsroboter über eine erste vorgegebene Strecke, z. B. 60–100 cm, vorwärts, woraufhin Schritt S703 ausgeführt wird. Wenn das Steuerteil die Spannung vom Ladeanschluss erfasst, lädt die Ladestation den Reinigungsroboter auf.
In einer anderen Ladestation bewegt sich, wenn der Reinigungsroboter mit dem Ladeanschluss der Ladestation nicht elektrisch verbunden wird, der Reinigungsroboter über eine zweite vorgegebene Strecke vorwärts und dann rückwärts, um sich mit der Ladestation zu verbinden, wobei die zweite vorgegebene Strecke kleiner oder gleich der ersten vorgegebenen Strecke ist. Wenn die Anzahl der Fehlversuche, gemäß denen der Reinigungsroboter 61 nicht korrekt mit der Ladestation verbunden wird, größer ist als ein vorgegebener Wert, verlässt der Reinigungsroboter die Ladestation.
In Schritt S711 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters gemäß den Erfassungsergebnissen des linksseitigen Lichtdetektors und des rechtsseitigen Lichtdetektors des Reinigungsroboters, ob der Reinigungsroboter nach rechts oder links gedreht werden soll. Wenn das Steuerteil des Reinigungsroboters in Schritt S711 bestimmt, dass der Reinigungsroboter nach rechts gedreht werden soll, um dem eingeschlossenen Zustand zu entkommen, wird Schritt S710 ausgeführt. In Schritt S710 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters, ob der linksseitige Lichtdetektor und der rechtsseitige Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl gleichzeitig erfassen und der Erfassungsabstand des rechtsseitigen Ultraschallsensors größer ist als 20 cm.
Wenn das Steuerteil des Reinigungsroboters in Schritt S711 bestimmt, dass der Reinigungsroboter nach links gedreht werden soll, um dem eingeschlossenen Zustand zu entkommen, wird Schritt S712 ausgeführt. In Schritt S712 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters, ob der linksseitige Lichtdetektor und der rechtsseitige Lichtdetektor den durch die Ladestation ausgegebenen Lichtstrahl gleichzeitig erfasst haben und der Erfassungsabstand des linksseitigen Ultraschalldetektors größer ist als 20 cm.
In Schritt S713 bestimmt das Steuerteil des Reinigungsroboters, dass die Fluchtzeit größer ist als eine vorgegebene Zeitdauer, so dass Schritt S701 ausgeführt wird. Der Reinigungsroboter bewegt sich zu einer anderen Position, um Schritt S701 erneut auszuführen.
8 zeigt ein schematisches Diagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Ladestation 81 gibt einen Lichtstrahl mit einer ersten Grenze b1 und einer zweiten Grenze b2 aus, wobei die erste Grenze b1 sich im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation erstreckt. Zum Zeitpunkt T1 bewegt sich der Reinigungsroboter 82 entlang einer vorgegebenen Route. Zum Zeitpunkt T2 erfasst der Lichtdetektor 83 den durch die Ladestation 81 ausgegebenen Lichtstrahl. Ein Steuerteil des Reinigungsroboters 82 decodiert oder demoduliert den durch den Lichtdetektor 83 erfassten Lichtstrahl, um zu bestimmen, dass der Reinigungsroboter 82 sich entlang der ersten Grenze b1 oder der zweiten Grenze b2 zur Ladestation 81 bewegt hat.
In der vorliegenden Ausführungsform muss sich der Reinigungsroboter 82 entlang der ersten Grenze b1 zur Ladestation 81 bewegen, so dass der Reinigungsroboter 82 seine Vorwärtsbewegung fortsetzt. Zum Zeitpunkt T3 erfasst der Lichtdetektor 83 den durch die Ladestation 81 ausgegebenen Lichtstrahl nicht, so dass der Reinigungsroboter 82 seine Bewegung stoppt. Der Reinigungsroboter 82 wird dann im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bis der Lichtdetektor 83 den durch die Ladestation 81 ausgegebenen Lichtstrahl erneut erfasst. Wenn der Lichtdetektor 83 den durch die Ladestation 81 ausgegebenen Lichtstrahl erneut erfasst, stoppt der Reinigungsroboter 82 seine Drehbewegung.
Zum Zeitpunkt T4 bewegt sich der Reinigungsroboter 82 entlang der ersten Grenze b1 zur Ladestation 81. Zum Zeitpunkt T5 bestimmt der Reinigungsroboter 82, dass der Abstand zwischen dem Reinigungsroboter 82 und der Ladestation 81 kleiner ist als ein vorgegebener Abstand d, so dass der Reinigungsroboter 82 gestoppt und um 180 Grad gedreht wird. Zum Zeitpunkt T6 bewegt sich der Reinigungsroboter 86 rückwärts, um in die Ladestation 81 einzutreten.
9 zeigt ein schematisches Diagramm eines Ladeverfahrens für einen Reinigungsroboter gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ladestation 91 gibt einen Lichtstrahl mit einer ersten Grenze b1 und einer zweiten Grenze b2 aus, wobei die erste Grenze b1 sich im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation erstreckt. Zum Zeitpunkt T1 bewegt sich der Reinigungsroboter 92 entlang einer vorgegebenen Route. Zum Zeitpunkt T2 erfasst der Lichtdetektor 93 den durch die Ladestation 91 ausgegebenen Lichtstrahl. Ein Steuerteil des Reinigungsroboters 92 decodiert oder demoduliert den durch den Lichtdetektor 93 erfassten Lichtstrahl, um zu bestimmen, dass der Reinigungsroboter 92 sich entlang der ersten Grenze b1 oder der zweiten Grenze b2 zur Ladestation 91 bewegt hat.
In der vorliegenden Ausführungsform muss der Reinigungsroboter 92 sich entlang der ersten Grenze b1 zur Ladestation 91 bewegen, der Reinigungsroboter 92 hat aber die erste Grenze b1 bereits verlassen. Daher muss der Reinigungsroboter 92 zur ersten Grenze b1 zurückkehren. Zum Zeitpunkt T3 erfasst der Lichtdetektor 93 den durch die Ladestation 91 ausgegebenen Lichtstrahl nicht, so dass der Reinigungsroboter 92 seine Bewegung stoppt. Dann wird der Reinigungsroboter 92 um einen vorgegebenen Winkel im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Wenn der Reinigungsroboter 92 seine Drehbewegung stoppt. Wenn der Reinigungsroboter 92 seine Drehbewegung stoppt, bewegt sich der Reinigungsroboter 92 vorwärts.
Zum Zeitpunkt T4 kann der Lichtdetektor 93 den durch die Ladestation 91 ausgegebenen Lichtstrahl nicht erfassen, so dass der Reinigungsroboter 92 stoppt. Dann dreht sich der Reinigungsroboter im Gegenuhrzeigersinn, bis der Lichtdetektor 93 den durch die Ladestation 91 ausgegebenen Lichtstrahl erneut erfasst. Wenn der Lichtdetektor 93 den durch die Ladestation 91 ausgegebenen Lichtstrahl erneut erfasst, wird die Drehbewegung des Reinigungsroboters gestoppt. Zum Zeitpunkt T5 bewegt sich der Reinigungsroboter 92 entlang der ersten Grenze b1 zur Ladestation 91.
Zum Zeitpunkt T6 bestimmt der Reinigungsroboter 92, dass der Abstand zwischen dem Reinigungsroboter 92 und der Ladestation 91 kleiner ist als ein vorgegebener Abstand d, so dass der Reinigungsroboter 92 stoppt und sich um 180 Grad dreht. Zum Zeitpunkt T7 bewegt sich der Reinigungsroboter rückwärts, um in die Ladestation 91 einzutreten.
Obwohl die Erfindung anhand von Beispielen und bezüglich bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist klar, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Sie soll ganz im Gegenteil verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abdecken (die für Fachleute offensichtlich sind). Daher sollen die beigefügten Ansprüche in ihrem breitesten Sinne interpretiert werden, so dass alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen darin eingeschlossen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

TW 101134222 [0002]

Claims

Reinigungsroboter mit: einem Lichtdetektor zum Erfassen eines Lichtstrahls; und einem mit dem Lichtdetektor verbundenen Steuerteil, wobei, wenn das Steuerteil bestimmt, dass der Lichtstrahl durch eine Ladestation ausgegeben wird, das Steuerteil den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich entlang einer ersten Grenze des Lichtstrahls, die sich im Wesentlichen senkreckt zur Ladestation erstreckt, zur Ladestation bewegt.
Reinigungsroboter nach Anspruch 1, wobei, wenn ein Abstand d zwischen dem Reinigungsroboter und der Ladestation kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, das Steuerteil den Reinigungsroboter stoppt und den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich über einen vorgegebenen Winkel dreht, woraufhin der Reinigungsroboter sich rückwärts bewegt, um in die Ladestation einzutreten.
Reinigungsroboter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lichtstrahl ein erster Lichtstrahl ist, und wobei, wenn ein Abstand zwischen dem Reinigungsroboter und der Ladestation kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, die Ladestation einen zweiten Lichtstrahl ausgibt, und wobei, wenn der Lichtdetektor den zweiten Lichtstrahl erfasst, das Steuerteil den Reinigungsroboter stoppt und den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich über einen vorgegebenen Winkel dreht, woraufhin der Reinigungsroboter sich rückwärts bewegt, um in die Ladestation einzutreten.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit: einem Drahtlossignaldetektor zum Erfassen eines durch die Ladestation ausgegebenen Drahtlossignals, wobei, wenn eine Stärke des Drahtlossignals größer ist als ein vorgegebener Wert, das Steuerteil den Reinigungsroboter stoppt und den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich über einen vorgegebenen Winkel dreht, woraufhin der Reinigungsroboter sich rückwärts bewegt, um in die Ladestation einzutreten.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einem an einer linken Seite des Lichtdetektors angeordneten ersten Lichtdetektor; und einem an einer rechten Seite des Lichtdetektors angeordneten zweiten Lichtdetektor, wobei der erste Lichtdetektor auf die erste Grenze gerichtet ist, und wobei, wenn der zweite Lichtdetektor den Lichtstrahl erfasst, das Steuerteil den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich nach rechts dreht.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn der Lichtdetektor einen durch eine Lichterzeugungseinrichtung ausgegebenen zweiten Lichtstrahl erfasst, das Steuerteil den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich entlang des zweiten Lichtstrahls zur Lichterzeugungseinrichtung bewegt.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn das Steuerteil bestimmt, dass der Reinigungsroboter nicht aufgeladen werden muss, das Steuerteil den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich in eine vorgegebene Richtung bewegt.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn eine Anzahl von Fehlversuchen, gemäß denen der Reinigungsroboter nicht korrekt mit der Ladestation verbunden werden kann, größer ist als ein vorgegebener Wert, oder wenn eine vorgegebene Zeitdauer erreicht worden ist, über die der Reinigungsroboter mit der Ladestation verbunden ist, der Reinigungsroboter die Ladestation verlässt.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei, wenn der Reinigungsroboter mit der Ladestation elektrisch verbunden ist und das Steuerteil die Ladespannung nach einer vorgegebenen Zeitdauer nicht erfasst, der Reinigungsroboter sich über eine vorgegebene Strecke vorwärts bewegt und erneut in die Ladestation eintritt, um sich mit der Ladestation zu verbinden, um den Reinigungsroboter aufzuladen.
Ladesystem, mit: einer Ladestation, die einen ersten Lichtstrahl mit einer zweiten Grenze und einer sich im Wesentlichen senkrecht zur Ladestation erstreckenden ersten Grenze emittiert; und einem Reinigungsroboter, mit einem Lichtdetektor; und einem mit dem Lichtdetektor verbundenen Steuerteil zum Empfangen eines Erfassungsergebnisses des Lichtdetektors, wobei, wenn der Lichtdetektor den ersten Lichtstrahl erfasst, das Steuerteil den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich entlang der ersten Grenze zur Ladestation bewegt.
Ladesystem nach Anspruch 10, wobei, wenn ein Abstand d zwischen dem Reinigungsroboter und der Ladestation kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, das Steuerteil den Reinigungsroboter stoppt und den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich über einen vorgegebenen Winkel dreht, woraufhin der Reinigungsroboter sich rückwärts bewegt, um in die Ladestation einzutreten.
Ladesystem nach Anspruch 10, wobei, wenn ein Abstand zwischen dem Reinigungsroboter und der Ladestation kleiner ist als ein vorgegebener Abstand, die Ladestation einen zweiten Lichtstrahl ausgibt, und wobei, wenn der Lichtdetektor den zweiten Lichtstrahl erfasst, das Steuerteil den Reinigungsroboter stoppt und den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich über einen vorgegebenen Winkel dreht, woraufhin der Reinigungsroboter sich rückwärts bewegt, um in die Ladestation einzutreten.
Ladesystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Reinigungsroboter ferner einen Drahtlossignaldetektor zum Erfassen eines durch die Ladestation ausgegebenen Drahtlossignals aufweist, wobei, wenn eine Stärke des Drahtlossignals größer ist als ein vorgegebener Wert, das Steuerteil den Reinigungsroboter stoppt und den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich über einen vorgegebenen Winkel dreht, woraufhin der Reinigungsroboter sich rückwärts bewegt, um in die Ladestation einzutreten.
Ladesystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Reinigungsroboter ferner aufweist: einen an einer linken Seite des Lichtdetektors angeordneten ersten Lichtdetektor; und einen an einer rechten Seite des Lichtdetektors angeordneten zweiten Lichtdetektor, wobei der erste Lichtdetektor auf die erste Grenze gerichtet ist, und wobei, wenn der zweite Lichtdetektor den Lichtstrahl erfasst, das Steuerteil den Reinigungsroboter derart steuert, dass er sich nach rechts dreht.
Ladesystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei, wenn der Reinigungsroboter mit der Ladestation elektrisch verbunden ist und das Steuerteil die Ladespannung nach einer vorgegebenen Zeitdauer nicht erfasst, der Reinigungsroboter die Ladestation verlässt.