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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Reinigung einer Bodenfläche
mittels eines Bodenreinigungssystems, das einmobiles Bodenreinigungsgerät und zumindest
ein vom Bodenreinigungsgerät
erfaßbares,
ortsfest positionierbares Markierungselement aufweist, wobei das
Bodenreinigungsgerät selbststeuernd
an einer zur reinigenden Bodenfläche entlang
fährt und
die Bodenfläche
mittels einer Bodenreinigungseinheit reinigt.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein
Bodenreinigungssystem zur Durchführung
des Verfahrens, wobei das Bodenreinigungssystem ein mobiles Bodenreinigungsgerät mit einer
Bodenreinigungseinheit umfaßt
sowie zumindest ein vom Bodenreinigungsgerät erfaßbares Markierungselement.
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Mittels selbstfahrend und selbstlenkend
ausgestalteter Bodenreinigungsgeräte kann ohne Einsatz einer
Bedienungsperson eine Bodenfläche
gereinigt werden. Das Bodenreinigungsgerät wird hierbei entlang der
zu reinigenden Bodenfläche
verfahren. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, daß dem Bodenreinigungsgerät ein Fahrtrichtungsverlauf
vorgebbar ist, entlang dessen sich das Bodenreinigungsgerät bewegt.
Ein derartiges Bodenreinigungsgerät ist aus der
US 5 613 261 A bekannt.
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Statt dem Bodenreinigungsgerät einen Fahrtrichtungsverlauf
vorzugeben kann auch vorgesehen sein, daß das Bodenreinigungsgerät einen Hinderniserkennungssensor
aufweist und bei Auftreffen auf ein Hindernis seine Fahrtrichtung um
einen zufällig
gewählten
Winkel ändert.
Dies erfordert allerdings einen ganz erheblichen Zeitaufwand, um
die zu reinigende Bodenfläche
vollständig
zu reinigen.
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Um die Navigation des mobilen Bodenreinigungsgerätes zu vereinfachen,
wird in der Patentschrift
EP
1 149 333 B1 vorgeschlagen, Bereiche, die vom Bodenreinigungsgerät nicht überfahren
werden sollen, mit Hilfe von Markierungselementen abzugrenzen, die
an beliebiger Stelle ortsfest positionierbar sind. So kann beispielsweise
vorgesehen sein, daß am
oberen Ende einer Treppe ein Markierungselement positioniert wird.
Das Markierungselement kann vom Bodenreinigungsgerät erfaßt werden,
so daß dieses
dann seine Fahrtrichtung ändern
kann entsprechend dem Auftreffen auf ein Hindernis, beispielsweise
eine Wand.
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Der Einsatz von Markierungselementen
wird auch in der europäischen
Offenlegungsschrift
EP
0 706 105 A1 beschrieben. Hierbei dienen die Markierungselemente
als sogenannte Landmarken, mit denen das mobile Bodenreinigungsgerät seine
Position bestimmen kann. Hierzu wird den Markierungselementen jeweils
eine bestimmte Position zugeordnet, die vom Bodenreinigungsgerät mit einer
berechneten Position verglichen werden kann. Zur Berechnung und
zum Vergleich der Positionen ist es erforderlich, daß das Bodenreinigungsgerät eine kostenaufwendige
Rechen- und Speichereinheit aufweist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren sowie ein Bodenreinigungssystem der eingangs
genannten Art derart auszugestalten, daß eine Bodenfläche innerhalb
kurzer Zeit kostengünstig gereinigt
werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren
der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß man
dem Markierungselement objektspezifische Parameter zuordnet, die
zumindest einen Teilbereich einer zu reinigenden Bodenfläche charakterisieren,
und daß man
mit dem Bodenreinigungsgerät das
Markierungselement erfaßt
und die diesem zugeordneten objektspezifischen Parameter dem Bodenreinigungsgerät bereitstellt,
und daß man
das Bodenreinigungsgerät
in Abhängigkeit
von den objektspezifischen Parametern steuert.
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In die Erfindung fließt der Gedanke
mit ein, daß selbst
bei einer zufälligen
Fahrstrategie des Bodenreinigungsgerätes, bei der dieses beispielsweise beim
Auftreffen auf ein Hindernis seine Fahrtrichtung um einen zufällig gewählten Winkel ändert, die
Reinigungszeit verringert werden kann, indem dem Bodenreinigungsgerät mittels
des Markierungselementes objektspezifische Parameter bereitgestellt
werden, die zumindest einen Teilbereich der zu reinigenden Bodenfläche charakterisieren.
Objektspezifische Parameter können
somit vom Bodenreinigungsgerät herangezogen
werden zur Bestimmung seiner Fahrtrichtung und/oder Fahrgeschwindigkeit
und/oder zur Wahl der Betriebsweise der Bodenreinigungseinheit. So
kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das mobile Bodenreinigungsgerät mit einer
stationären Ladestation
zusammenwirkt, die vom Bodenreinigungsgerät angefahren wird, falls der
Ladezustand einer wiederaufladbaren Batterie des Bodenreinigungsgerätes sich
einem unteren Grenzwert annähert.
An der Ladestation kann die Batterie wiederaufgeladen werden. Um
innerhalb kurzer Zeit den Weg zur stationären Ladestation zu finden,
können
die objektspezifischen Parameter herangezogen werden. Außerdem kann
mittels der objektspezifischen Parameter die jeweils optimale Reinigungsart
für eine
bestimmte Bodenfläche
gewählt
werden, so daß diese in
möglichst
kurzer Zeit effektiv gereinigt werden kann.
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Die Reinigung der Bodenflächen kann
mittels der Markierungselemente erfolgen, ohne daß dem Bodenreinigungsgerät eine Karte
in elektronischer Form bereitgestellt werden muß, anhand derer er einen optimalen
Fahrtrichtungsverlauf wählen kann.
Derartige elektronisch abgespeicherte Karten erfordern einen ganz
erheblichen Speicherplatz und eine hohe Rechengeschwindigkeit.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, daß man
mittels des Bodenreinigungsgerätes
mehrere Bodenflächen
reinigt, wobei man jeder Bodenfläche mindestens
ein Markierungselement zuordnet und das Bodenreinigungsgerät im Bereich
der einzelnen Bodenflächen
jeweils in Abhängigkeit
der objektspezifischen Parameter steuert, die den entsprechenden Markierungselementen
zugeordnet sind. Dies ermöglicht
es insbesondere, innerhalb kurzer Zeit die Bodenflächen mehrerer
Räume zu
reinigen, wobei in jedem Raum für
die jeweilige Bodenfläche
die optimale Betriebsweise der Bodenreinigungseinheit gewählt werden
kann. Hierzu werden für
die einzelnen Bodenflächen
der Räume
jeweils objektspezifische Parameter einem Markierungselement zugeordnet.
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Es kann vorgesehen sein, daß man jeweils einem
Markierungselement zugeordnete objektspezifische Parameter in einem
Speicherglied des Bodenreinigungsgerätes abspeichert und daß man die einem
bestimmten Markierungselement zugeordneten Parameter aus dem Speicherglied
abruft und zur Bearbeitung der Bodenfläche heranzieht, wenn das bestimmte
Markierungselement vom Bodenbearbeitungsgerät erfaßt wird. Eine derartige Vorgehensweise
hat den Vorteil, daß das
Markierungselement kein Speicherglied aufweisen muß, es ist
lediglich erforderlich, daß die
zum Einsatz kommenden Markierungselemente vom Bodenreinigungsgerät identifizierbar
sind, so daß dann
die dem jeweiligen Markierungselement entsprechenden objektspezifischen Parameter
aus dem Speicherglied des Bodenreinigungsgerätes abgerufen werden können.
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Alternativ oder auch ergänzend kann
vorgesehen sein, daß man
jeweils einem Markierungselement zugeordnete objektspezifische Parameter
in einem Speicherglied des Markierungselementes abspeichert und
daß man
die Parameter an das Bearbeitungsgerät überträgt, wenn dieses das Markierungselement
erfaßt.
Bei einer derartigen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
weist das Markierungselement ein Speicherglied auf, in welchem objektspezifische
Parameter abgespeichert werden können.
Dies gibt die Möglichkeit,
einem Benutzer mehrere Markierungselemente bereitzustellen, in deren
Speicherglied jeweils ein bestimmter Satz von objektspezifischen
Parametern abgespeichert ist, die zumindest einen Teilbereich einer
zu reinigenden Bodenfläche
charakterisieren. Der Benutzer kann dann die für seinen speziellen Einsatz
geeigneten Markierungselemente auswählen und damit die zu reinigenden
Bodenflächen
kennzeichnen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß Markierungselemente
bereitgestellt werden, die jeweils die Oberflächenbeschaffenheit der zu reinigenden
Bodenfläche
charakterisieren, so daß die
zu reinigenden Bodenflächen
vom Bodenreinigungsgerät
anhand der Markierungselemente auf einfache Weise als Teppichboden
oder Hartflächenboden
erkannt werden können.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn
man objektspezifische Parameter anläßlich einer Lernfahrt des Bodenreinigungsgerätes abspeichert.
Hierzu kann vor gesehen sein, daß der
Benutzer anläßlich einer
ersten Reinigung einer Bodenfläche
objektspezifische Parameter mittels einer Eingabeeinheit manuell
in das Speicherglied des Markierungselementes und/oder des Bodenreinigungsgerätes eingibt.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Bodenreinigungsgerät objektspezifische
Parameter anläßlich einer
Lernfahrt selbsttätig
abspeichert. Hierzu kann das Bodenreinigungsgerät Sensoren umfassen, mit deren
Hilfe objektspezifische Parameter erfaßbar sind, so daß diese
dann selbsttätig
im Speicherglied des Bodenreinigungsgerätes abgespeichert werden können, wobei
die objektspezifischen Parameter jeweils zumindest einem Markierungselement
zugeordnet werden können,
das vom Bodenreinigungsgerät
während
der Lernfahrt bei der Charakterisierung einer bestimmten Bodenfläche erfaßbar ist.
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Die objektspezifischen Parameter
können zum
Beispiel bearbeitungsspezifische Parameter umfassen, die zur Steuerung
der Betriebsweise der Bodenreinigungseinheit und/oder der Fahrtrichtung und/oder
der Fahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes herangezogen werden können, beispielsweise
Angaben zu Art, Dauer, Zeitpunkt und/oder Reihenfolge der Bearbeitung
zu reinigender Bodenflächen.
Die objektspezifischen Parameter können auch Angaben zur Fahrstrategie
des Bodenreinigungsgerätes
im Bereich einer bestimmten Bodenfläche umfassen, also Angaben
darüber,
ob das Bodenreinigungsgerät
im Bereich einer bestimmten Bodenfläche einem vorgegebenen Fahrtrichtungsverlauf,
beispielsweise einem, spiralförmigen
oder mäanderförmigen Fahrtrichtungsverlauf
erfolgen soll, oder ob ein zufälliger
Fahrtrichtungsverlauf gewählt werden
soll dergestalt, daß bei
Auftreffen auf ein Hindernis die Fahrtrichtung um einen vorgegebenen oder
zufällig
gewählten
Winkel geändert
werden soll. Die objektspezifischen Parameter können auch Angaben zur Ober flächenbeschaffenheit
und/oder zur Identifizierung zugeordneter Bodenflächen umfassen.
Letzteres gibt dem Bodenreinigungsgerät beispielsweise die Möglichkeit,
einen Türbereich
einer zu reinigenden Bodenfläche
als solchen zu erkennen, d. h. das Bodenreinigungsgerät erhält die Information,
daß es
beim Erfassen des Markierungselementes einen bestimmten Türbereich
passiert. Der Türbereich
kann hierbei als Übergang
zwischen einer ersten zu reinigenden Bodenfläche und einer zweiten zu reinigenden
Bodenfläche
charakterisiert werden. Dies gibt insbesondere die Möglichkeit,
die einzelnen Türbereiche
in vorgebbarer Reihenfolge nacheinander zu überfahren, d. h. dem Bodenreinigungsgerät kann durch
Identifizierung einzelner Bodenflächen eine bestimmte Reihenfolge
vorgegeben werden, nach der die einzelnen Bodenflächen gereinigt
werden sollen.
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Wie voranstehend erläutert ist
es von Vorteil, wenn man im Bereich von Türöffnungen Markierungselemente
positioniert. Damit können
die Türöffnungen
als solche vom Bodenreinigungsgerät einzeln identifiziert werden,
d. h. das Bodenreinigungsgerät
erhält
anhand der objektspezifischen Parameter die konkrete Information,
welche Türöffnung gerade
passiert wird.
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Günstig
ist es, wenn man einen Teilbereich einer Bodenfläche charakterisierende objektspezifische
Parameter mehreren Markierungselementen zuordnet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht darauf
beschränkt,
daß jedem
Markierungselement nur objektspezifische Parameter einer bestimmten Bodenfläche zugeordnet
sind. Es kann auch vorgesehen sein, daß man zumindest einem Markierungselement
objektspezifische Parameter verschiedener Bodenflächen zuordnet,
und daß man
das Bodenreinigungsgerät
zur Reinigung einer bestimmten Bodenfläche in Abhängigkeit von Parametern steuert, die
allen Markierungselementen gemeinsam zugeordnet sind, welche vom
Bodenreinigungsgerät
bei seiner Fahrt entlang der bestimmten Bodenfläche erfaßbar sind. Dies gibt die Möglichkeit,
den Markierungselementen objektspezifische Parameter unterschiedlicher
Bodenflächen
zuzuordnen, wobei vom Bodenreinigungsgerät bei seiner Fahrt entlang
einer bestimmten Bodenfläche
mehrere Markierungselemente erfaßbar sind. Zur Steuerung des
Bodenreinigungsgerätes
können
von diesem dann diejenigen objektspezifischen Parameter herangezogen
werden, die sämtlichen
Markierungselementen gemeinsam sind, die vom Bodenreinigungsgerät bei der Fahrt
entlang der bestimmten Bodenfläche
erfaßt werden
können.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Markierungselemente jeweils
im Bereich einer Türöffnung positioniert
sind, wobei den Markierungselementen jeweils objektspezifische Daten
zu den beiden Bodenflächen
zugeordnet sind, die über
die Türöffnung miteinander
verbunden sind. Bei seiner Fahrt entlang einer bestimmten Bodenfläche erfaßt das Bodenreinigungsgerät die im
Bereich der Türöffnungen
angeordneten Markierungselemente und kann aus dem Speicherglied
die den jeweiligen Markierungselementen entsprechenden objektspezifischen
Parameter abrufen. Von diesen Parametern werden zur Steuerung des
Bodenreinigungsgerätes im
Bereich einer bestimmten Bodenfläche
nur diejenigen herangezogen, die den Markierungselementen gemeinsam
sind, welche vom Bodenreinigungsgerät bei seiner Fahrt entlang
der bestimmten Bodenfläche erfaßbar sind.
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Zusätzlich zur Bereitstellung objektspezifischer
Parameter zur Steuerung des Bodenreinigungsgerätes kann vorgesehen sein, daß man mittels
eines Markierungselementes eine Bodenfläche segmentiert, d. h. das
Markierungselement gibt dem Bodenreinigungsgerät eine Grenze vor zwischen zwei
verschie den ausgestalteten Bodenflächen, beispielsweise zwischen
einem Hartboden und einem Teppichboden.
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Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung außerdem ein
Bodenreinigungssystem zur Durchführung
des Verfahrens. Bei einem derartigen Bodenreinigungssystem wird
die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Markierungselement
objektspezifische Parameter zuordnenbar sind, die zumindest einen
Teilbereich einer zu reinigenden Bodenfläche charakterisieren, und daß die objektspezifischen
Parameter dem Bodenreinigungsgerät
beim Erfassen des Markierungselementes bereitstellbar sind und das
Bodenreinigungsgerät in
Abhängigkeit
von den dem Markierungselement zugeordneten objektspezifischen Parametern
steuerbar ist. Wie bereits dargelegt, können dem Bodenreinigungsgerät mittels
des Markierungselementes objektspezifische Parameter bereitgestellt
werden, mit deren Hilfe eine Bodenfläche innerhalb kurzer Zeit kostengünstig gereinigt
werden kann, indem das Bodenreinigungsgerät seine Fahrtrichtung und/oder Fahrgeschwindigkeit
und/oder die Betriebsweise der Bodenreinigungseinheit in Abhängigkeit
der objektspezifischen Parametern steuert, die der zu reinigenden
Bodenfläche
zugeordnet sind.
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Vorzugsweise umfaßt das Bodenreinigungsgerät ein Speicherglied
zum Abspeichern objektspezifischer, zumindest einem Markierungselement
zugeordneter Parameter, wobei die einem Markierungselement zugeordneten
Parameter bei Erfassen des Markierungselementes aus dem Speicherglied abrufbar
sind. Die einzelnen Markierungselemente können vom Bodenreinigungsgerät identifiziert
werden und anhand der Identifikation können die dem jeweiligen Markierungs element
zugeordneten objektspezifischen Parameter aus dem Speicher abgerufen und
zur Steuerung des Bodenreinigungsgerätes herangezogen werden.
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Alternativ oder ergänzend kann
vorgesehen sein, daß das
Markierungselement ein Speicherglied umfaßt zum Abspeichern zugeordneter
objektspezifischer Parameter, wobei die Parameter beim Erfassen
des Markierungselementes an das Bodenreinigungsgerät übertragbar
sind.
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Von Vorteil ist es hierbei, wenn
die objektspezifischen Parameter vom Markierungselement zum Bodenreinigungsgerät berührungslos übertragbar sind.
So kann beispielsweise eine optische, oder induktive und/oder kapazitive Übertragung
zum Einsatz kommen oder auch eine Übertragung mittels elektromagnetischer
Signale, insbesondere mittels Hochfrequenzsignale.
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Den Speichergliedern der Markierungselemente
bzw. des Bodenreinigungsgerätes
kann eine Eingabeeinrichtung zugeordnet sein zum manuellen Eingeben
objektspezifischer Parameter.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn
mittels des Bodenreinigungsgerätes
während
einer Lernfahrt objektspezifische Parameter erfaßbar und einem Markierungselement
zuordnenbar sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß bei einer
ersten Reinigung einer Bodenfläche
die hierfür
erforderliche Reinigungsdauer vom Bodenreinigungsgerät erfaßbar und
dem mindestens einen Markierungselement zuordnenbar ist, das vom
Bodenreinigungsgerät während seiner
Fahrt entlang der Bodenfläche
erfaßt wird.
Die Reinigungsdauer kann dann bei einer späteren erneuten Reinigung der
Bodenfläche
als objektspezifischer Parameter herangezogen werden dergestalt,
daß das
Bodenreinigungs gerät
solange entlang dieser Bodenfläche
fährt,
bis die Reinigungsdauer abgelaufen ist.
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Es kann auch vorgesehen sein, daß während einer
Lernfahrt vom Bodenreinigungsgerät
die Oberflächenbeschaffenheit
erfaßbar
und zumindest einem Markierungselement zuordnenbar ist.
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Wie bereits erläutert, ist es besonders günstig, wenn
die Betriebsweise der Bodenreinigungseinheit in Abhängigkeit
der objektspezifischen Parameter steuerbar ist. So kann beispielsweise
vorgesehen sein, daß die
Bodenreinigungseinheit eine elektromotorisch antreibbare Kehrwalze
umfaßt
sowie ein Saugaggregat zur Erzeugung eines Saugstromes, mit dessen
Hilfe Schmutz von der zu reinigenden Bodenfläche in einen Schmutzbehälter des
Bodenreinigungsgerätes überführt werden
kann. Dies gibt die Möglichkeit,
dem Bodenreinigungsgerät
mittels der objektspezifischen Parameter die Information zu ermitteln,
daß es
sich bei der zu reinigenden Bodenfläche um einen Teppichboden handelt,
so daß anschließend lediglich
das Saugaggregat der Bodenreinigungseinheit zum Einsatz kommt, während die Kehrwalze
nicht aktiviert wird. Alternativ kann bei Vorliegen einer Hartfläche entweder
nur die Kehrwalze zum Einsatz kommen oder es kann, beispielsweise
bei Vorliegen einer stark beanspruchten Bodenfläche, ergänzend zur Kehrwalze auch das
Saugaggregat aktiviert werden. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Bodenreinigungseinheit
ein Naßreinigungsmodul
aufweist, das in Abhängigkeit
der objektspezifischen Parameter steuerbar ist.
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Die Bereitstellung objektspezifischer
Parameter mittels ortsfest positionierbarer Markierungselemente
ermöglicht
es auch, die Fahrtrichtung und/oder die Fahrgeschwindigkeit des
Bodenreinigungsgerätes
in Abhängigkeit
dieser Parameter zu steuern.
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Von Vorteil ist es, wenn das Bodenreinigungsgerät eine Sensorvorrichtung
zum Erkennen einer Türöffnung aufweist
sowie ein Zeitglied zum Erfassen der Dauer der Reinigung der Bodenfläche eines
Raumes, wobei die Türöffnung des
Bodenreinigungsgerätes
nach Ablauf einer durch die objektspezifischen Parameter vorgegebenen
Reinigungsdauer passierbar ist. Die Sensorvorrichtung zum Erkennen einer
Türöffnung kann
beispielsweise in Form einer Abstandserkennungseinheit ausgestaltet
sein, die beidseitig des Bodenreinigungsgerätes angeordnete Abstandssensoren
umfaßt.
Eine Türöffnung kann
dadurch erkannt werden, daß beide
Abstandssensoren gleichzeitig ein Signal bereitstellen, wonach zu
beiden Seiten lediglich ein beschränkter Abstand vorliegt. Somit
kann das Bodenreinigungsgerät
erkennen, daß es
eine Türöffnung erreicht.
Die Türöffnung kann
vom Bodenreinigungsgerät
nur dann passiert werden, wenn zuvor die Bodenfläche, an der entlang sich das
Bodenreinigungsgerät
in Richtung auf die Türöffnung bewegt,
für eine
vorgegebene Dauer gereinigt wurde. Die Reinigungsdauer kann durch
die objektspezifischen Parameter vorgegeben werden.
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Erfindungsgemäß kann das mindestens eine Markierungselement
vom Bodenreinigungsgerät
erfaßt
werden. Dies kann berührungsbehaftet
erfolgen dergestalt, daß das
Markierungselement vom Bodenreinigungsgerät taktil erfaßt wird.
Von Vorteil ist es jedoch, wenn das Markierungselement vom Bodenreinigungsgerät berührungslos
erfaßbar
ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das Markierungselement vom
Bodenreinigungsgerät
optisch, induk tiv, kapazitiv und/oder durch Übertragung elektromagnetischer
Signale erfaßbar
ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Markierungselement als Transponder ausgestaltet. Hierbei
kann es einen elektrischen Schwingkreis aufweisen mit einem Kondensator
und einer Induktionsspule. Zum Erfassen des Transponders weist dann
das Bodenreinigungsgerät
eine Hochfrequenz-Sende- und
Empfangseinheit auf.
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Die nachfolgende Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.
Es zeigen:
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1:
eine schematische Seitenansicht eines Bodenreinigungsgerätes;
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2:
ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystems
und
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3:
eine schematische Darstellung mehrerer Bodenflächen, die mittels des Bodenreinigungssystems
gemäß 2 gereinigt werden können.
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In der Zeichnung ist schematisch
ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegtes Bodenreinigungssystem
dargestellt, das ein in 1 in
Seitenansicht illustriertes selbstfahrendes und selbststeuerndes
Bodenreinigungsgerät 12 und
mehrere, mit diesem zusammenwirkende Markierungselemente 14 um faßt, wobei
in 2 zur Veranschaulichung lediglich
ein einziges Markierungselement 14 dargestellt ist.
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Das selbstfahrende und selbststeuernde
Bodenreinigungsgerät 12 weist
ein Fahrwerk 16 auf, auf das ein Deckel 17 aufgesetzt
ist. Mittels einer Antriebseinheit 19, die am Fahrwerk 16 gehalten
ist, kann das Bodenreinigungsgerät 12 an
einer zu reinigenden Bodenfläche 21 entlang
verfahren werden. Die Antriebseinheit 19 weist zwei um
eine gemeinsame Drehachse drehbar am Fahrwerk 16 gelagerte Antriebsräder auf,
wobei in 1 lediglich
ein Antriebsrad 23 sichtbar ist. Außerdem umfaßt die Antriebseinheit 19 zwei
Antriebsmotoren, die jeweils einem Antriebsrad 23 zugeordnet
sind. Die Antriebseinheit 19 steht mit einer zentralen
Steuereinheit 25 des Bodenreinigungsgerätes 12 in elektrischer
Verbindung, die die Antriebsmotoren der Betriebsräder 23 mit
Steuersignalen versorgt.
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Das Fahrwerk 16 trägt außerdem eine
Energieversorgungseinheit 27 mit wiederaufladbaren elektrischen
Batterien, die mit der Steuereinheit 25 und der Antriebseinheit 19 in
elektrischer Verbindung stehen.
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Die Reinigung der Bodenfläche 21 erfolgt mittels
einer Bodenreinigungseinheit 29 des Bodenreinigungsgerätes 12.
Die Bodenreinigungseinheit 29 umfaßt eine elektromotorisch antreibbare
Bürstenwalze 31,
die im Bereich einer Bodenplatte 33 einer Schmutzeintrittsöffnung 34 benachbart
angeordnet ist. Die Bodenreinigungseinheit 29 umfaßt außerdem ein
Saugaggregat 36, das mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten,
an sich bekannten Schmutzsammelbehälter und der Schmutzeintrittsöffnung 34 in Strömungsverbindung
steht. Zur Reinigung der Bodenfläche 21 wird
vom Saugaggregat 36 in üblicher Weise
eine Saugströmung
erzeugt, mit deren Hilfe Schmutzpartikel, die aufgrund der mechanischen Einwirkung
der Bürstenwalze 31 von
der zu reinigenden Bodenfläche 21 abgelöst werden,
durch die Schmutzeintrittsöffnung 34 hindurch
in den Schmutzsammelbehälter überführt werden
können.
Alternativ kann die Reinigung der Bodenfläche 21 auch ohne Aktivierung
des Saugaggregates 36 lediglich unter der Wirkung der Bürstenwalze 31 erfolgen.
In diesem Falle wird die Bodenfläche 21 lediglich
gekehrt, aber nicht zusätzlich
auch abgesaugt.
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In Hauptbewegungsrichtung 38 vor
der Bürstenwalze 31 ist
an der Bodenplatte 33 ein Untergrunderkennungssensor 40 gehalten,
der mit der zentralen Steuereinheit 25 in elektrischer
Verbindung steht und der ein beispielsweise vom Reflektionsgrad der
Bodenfläche 21 abhängiges Sensorsignal
bereitstellt. Dieses Sensorsignal erlaubt der Steuereinheit 25 eine
Beurteilung dahingehend, ob es sich bei der zu reinigenden Bodenfläche 21 um
eine Hartfläche oder
um einen Teppichboden handelt, da eine Hartfläche einen höheren Reflektionsgrad aufweist
als ein Teppichboden.
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Der Schmutzeintrittsöffnung 34 benachbart sind
innerhalb eines in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten
Saugkanales, über
den die Schmutzeintrittsöffnung 34 mit
dem Schmutzsammelbehälter
in Strömungsverbindung
steht, Schmutzsensoren 42 angeordnet, die ebenfalls mit der
zentralen Steuereinheit 25 in elektrischer Verbindung stehen.
Sie werden von Schmutzpartikeln beaufschlagt, die von der Bodenfläche 21 abgelöst werden
und stellen der zentralen Steuereinheit 25 ein der Anzahl
und der Masse der auf sie auftreffenden Schmutzpartikel entsprechendes
Sensorsignal bereit.
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Mittels der Schmutzsensoren 42 kann
der Bearbeitungszustand der Bodenfläche 21, nämlich deren
Verschmutzungsgrad, erfaßt
werden.
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Zur Steuerung der Fahrtrichtung weist
das Bodenreinigungsgerät 12 eine
Abstandserkennungseinheit 44 mit zwei seitlich am Deckel 17 gehaltenen Abstandssensoren 45, 46 auf
sowie eine Hinderniserkennungseinheit 48. Letztere weist
einen am Fahrwerk 16 verschieblich gehaltenen und das Fahrwerk 16 in
Umfangsrichtung umgebenden Tastring 49 auf, der mit einem
an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten
Hallsensor zusammenwirkt, mit dessen Hilfe eine Relativbewegung des
Tastringes 49 bezogen auf das Fahrwerk 16 erkannt
werden kann. Eine derartige Relativbewegung tritt auf, wenn das
Bodenreinigungsgerät 12 auf
ein Hindernis, beispielsweise auf eine Wand, auftrifft. Dies hat
zur Folge, daß von
dem Hallsensor ein Kollisionserkennungssignal an die zentrale Steuereinheit 25 übermittelt
wird. Aufgrund des Kollisionerkennungssignales kann von der zentralen
Steuereinheit 25 eine Fahrtrichtungsänderung, insbesondere eine Richtungsumkehr
des Bodenreinigungsgerätes 12 veranlaßt werden,
indem von der zentralen Steuereinheit ein entsprechendes Steuersignal
an die Antriebseinheit übertragen
wird.
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Die beiden Abstandssensoren 45 und 46 sind
als Infrarotsensoren ausgestaltet, mit deren Hilfe zu beiden Seiten
des Bodenreinigungsgerätes,
bezogen auf die Hauptbewegungsrichtung 38, ein seitlicher
Abstand des Bodenreinigungsgerätes 12 zu
einem Hindernis, insbesondere zu einer Wand erfaßt werden kann. Tritt, bezogen
auf die Hauptbewegungsrichtung 38, sowohl zur rechten Seite
als auch zur linken Seite des Bodenreinigungsgerätes 12 ein begrenzter
Abstand zu einem Hindernis auf, so kann dies von der Steuereinheit 25 als Türbereich
interpretiert werden, d. h. die Abstandserkennungseinheit 44 ermöglicht es
nicht nur, das Bodenreinigungsgerät 12 in im wesentlichen
gleichbleibendem Abstand entlang einer Wand zu verfahren, sondern
die Abstandserkennungseinheit 44 bildet auch eine Sensorvorrichtung
zum Erkennen einer Türöffnung.
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Das Bodenreinigungsgerät 12 weist
außerdem
ein Zeitglied 51 auf, das mit der zentralen Steuereinheit 25 in
elektrischer Verbindung steht und es ermöglicht, die Zeitdauer zur Reinigung
der Bodenfläche 21 zu
erfassen. Dies gibt die Möglichkeit,
dem Bodenreinigungsgerät 12 eine
bestimmte Zeitdauer vorzugeben zur Reinigung einer Bodenfläche, so
daß das
Bodenreinigungsgerät 12 die
Bodenfläche
solange bearbeitet, bis die vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist.
Erst anschließend
durchfährt
dann das Bodenreinigungsgerät
eine von der Abstandserkennungseinheit 44 erfaßte Türöffnung und
betritt damit eine weitere zu reinigende Bodenfläche.
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Die zentrale Steuereinheit 25 ist
mit einem Speicherglied 53 verbunden sowie mit einer Eingabeeinheit 55 mit
einer Tastatur 56 zur Eingabe von objektspezifischen Parametern
und Steuerbefehlen, beispielsweise zur Eingabe der voranstehend
erläuterten
Zeitdauer zur Reinigung einer bestimmten Bodenfläche. Mittels der Eingabeeinheit 55 können auch
Angaben zur Oberflächenbeschaffenheit
der zu reinigenden Bodenfläche
sowie zur Betriebsweise der Bodenreinigungseinheit 29 sowie
zum Fahrtrichtungsverlauf und zur Fahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes 12 eingegeben
werden. Sämtliche
Angaben können
im Speicherglied 53 abgespeichert und bei der Reinigung
einer bestimmten Bodenfläche
von der zentralen Steuereinheit 25 abgerufen werden.
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Wie bereits erläutert, wirkt das Bodenreinigungsgerät 12 mit
dem Markierungselement 14 zusammen. Hierzu weist das Bodenreinigungsgerät 12 eine
Erfassungseinheit 58 zum berührungslosen Erfassen und Identifizieren
des Markierungselementes 14 auf. Letzteres trägt ein Identifikationsglied 60.
Das Identifikationsglied 60 kann bei einer konstruktiv
besonders einfachen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystems
als dem Markierungselement 14 vorgegebene Färbung ausgestaltet sein,
die von der Erfassungseinheit 58 optisch erfaßt werden
kann. Hierzu kann die Erfassungseinheit 58 ein farbempfindliches
Element in Form einer CCD-Kamera aufweisen, so daß die Färbung des Markierungselementes 14 erfaßt und im
Speicherglied 53 abgespeicherte objektspezifische Parameter,
die der Färbung
des Markierungselements 14 zugeordnet sind, abgerufen werden
können.
Bei Einsatz mehrerer Markierungselemente 14, die sich in ihrer
Färbung
unterscheiden, beispielsweise bei Einsatz von roten, blauen, gelben
und grünen
Markierungselementen, können
dem jeweiligen Markierungselement 14 zugeordnete objektspezifische
Parameter der Steuereinheit 25 vorgegeben werden, indem
die Parameter der jeweiligen Färbung
der Markierungselemente zugeordnet im Speicherglied 53 hinterlegt
und bei Erkennen der Färbung
eines bestimmten Markierungselementes zur Steuerung der Antriebseinheit 19 und
der Bodenreinigungseinheit 29 herangezogen werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, daß das Markierungselement 14 ein
Speicherglied 62 aufweist, dessen Speicherinhalt in das
Speicherglied 53 des Bodenreinigungsgerätes 12 übertragbar
ist, wenn das Markierungselement 14 vom Bodenreinigungsgerät 12 erfaßt wird.
Die Übertragung
des Speicherinhaltes kann beispielsweise mittels eines elektromagnetischen
Feldes erfolgen. Hierbei ist es günstig, wenn das Markierungselement 14 als
Transponder ausgestaltet ist, der einen Stromkreis aufweist mit
einer Induktionsspule und einem Kondensator, wobei die Erfassungseinheit 58 einen
Hochfrequenzgenerator aufweist und Hochfrequenzsignale aussendet,
die vom Stromkreis des Markierungselementes 14 in vorgebbarer
Weise entsprechend den zugeordneten objektspezifischen Parametern
definiert beeinflußt
werden. Diese Beeinflussung kann von der Erfassungseinheit 58 erkannt
und einem speziellen Markierungselement 14 zugeordnet werden. Derartige
Transponder sind dem Fachmann bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner
näheren
Erläuterung.
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Mittels des erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystems 10 können innerhalb
kurzer Zeit mehrere Bodenflächen
gereinigt werden. Dies ist beispielhaft in 3 veranschaulicht anhand der Reinigung
von vier Bodenflächen 71, 72, 73 und 74,
die über
Türöffnungen 75, 76 und 77 miteinander
verbunden sind. In den Türöffnungen 75, 76 und 77 ist jeweils
ein entsprechend dem Markierungselement 14 ausgebildetes
Markierungselement 81, 82 bzw. 83 positioniert,
und an einer Begrenzungswand der Bodenfläche 74 ist ein weiteres
Markierungselement 84 angeordnet. Die Markierungselemente 81, 82, 83 und 84 können vom
Bodenreinigungsgerät 12 jeweils eindeutig
identifiziert werden, und im Speicherglied 53 des Bodenreinigungsgerätes 12 sind
den jeweiligen Markierungselementen 81 bis 84 zugeordnete, die
einzelnen Bodenflächen 71, 72, 73 und 74 charakterisierende,
objektspezifische Parameter abgespeichert. Die Beziehung der objektspezifischen
Parameter zu den einzelnen Markierungselementen 81 bis 84 ist
hierbei dergestalt, daß den
Markierungselementen 81, 82 und 83 jeweils
die objektspezifischen Parameter zugeordnet sind, die die beiden
Bodenflächen
betreffen, die über
die jeweilige Türöffnung 75, 76 bzw. 77 miteinander
verbunden sind. Dem Markierungselement 84 sind hingegen
lediglich die objektspezifischen Parameter zugeordnet, die die Bodenfläche 74 betreffen.
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Die Reinigung der Bodenflächen 71, 72, 73 und 74 beginnt
mit der Bodenfläche 71.
Wird das Bodenreinigungsgerät 12 eingeschaltet,
so fährt
dieses zunächst
in gleichbleibendem Abstand an der die Bodenfläche 21 begrenzenden
Umfangswand entlang, wobei es zuerst das Markierungselement 81 und
anschließend
auch das Markierungselement 82 erfaßt, während die ersten und zweiten
Türöffnungen 75 und 76 nicht
durchfahren werden. Dem Markierungselement 81 sind die
objektspezifischen Parameter zugeordnet, die die Bodenflächen 71 und 72 charakterisieren.
Dem Markierungselement 82 sind die objektspezifischen Parameter
zugeordnet, die die Bodenflächen 71 und 73 charakterisieren.
Durch das Erfassen der Markierungselemente 81 und 82 erhält das Bodenreinigungsgerät 12 anhand
der diesen Markierungselementen 81, 82 zugeordneten übereinstimmenden
objektspezifischen Parameter, die jeweils die Bodenfläche 71 charakterisieren,
die Information, daß es
sich im ersten zu reinigenden Raum befindet mit einer Bodenfläche von
40 qm, die mit Teppichboden belegt ist und für eine Reinigungsdauer von
drei Stunden mäanderförmig überfahren
werden soll, wobei das Saugaggregat 36 mit höchster Stufe
betrieben werden soll. Diese objektspezifischen Parameter sind sowohl
dem Markierungselement 81 als auch dem Markierungselement 82 zugeordnet
und im Speicherglied 53 hinterlegt. Nach Abschluß seiner Fahrt
entlang der Umfangswand der Bodenfläche 71 führt daher
das Bodenreinigungsgerät 12 die
Reinigung dieser Bodenfläche 71 entsprechend
der vorgegebenen objektspezifischen Parameter durch.
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Nach Ablauf der vorgegebenen Reinigungsdauer
von drei Stunden durchfährt
das Bodenreinigungsgerät 12 die
erste Türöffnung 75,
in deren Bereich das Markierungselement 81 angeordnet ist
und trifft auf die Bodenfläche 72.
Wiederum fährt
das Bodenreinigungsgerät 12 zunächst an
der die Bodenfläche 72 begrenzenden
Wand entlang, wobei es erkennt, daß außer dem Markierungselement 81 kein weiteres
Markierungselement im Bereich der Bodenfläche 72 erfaßt werden
kann. Daraus erhält
das Bodenreinigungsgerät 12 die
Information, daß die
objektspezifischen Parameter aus dem Speicherglied 53 abzurufen
und zur Reinigung der Bodenfläche 72 heranzuziehen
sind, die allein dem Markierungselement 81 zugeordnet sind.
Aus dem Speicherglied 53 werden daher die objektspezifischen
Parameter abgerufen, die die Bodenfläche 72 charakterisieren
und im vorliegenden Ausführungsbeispiel
dem Bodenreinigungsgerät 12 die
Information geben, daß es
sich im zweiten zu reinigenden Raum befindet mit einer Bodenfläche von
13 qm, die mit Laminat belegt ist und spiralförmig von außen nach innen überfahren werden
soll, wobei die gesamte Bodenfläche 72 doppelt überfahren
werden soll, d. h. sowohl in einem ersten, unbearbeiteten Zustand
als auch in einem zweiten, bereits bearbeiteten Zustand, so daß eine besonders
gründliche
Reinigung der Bodenfläche 72 erfolgen
kann. Eine vorbestimmte Reinigungsdauer wird nicht vorgegeben.
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Nach zweimaligem Überfahren der Bodenreinigungsfläche 72 durchfährt das
Bodenreinigungsgerät 12 erneut
die erste Türöffnung 75 und
fährt anschliessend
in gleichbleibendem Abstand solange an der Umfangswand der Bodenfläche 72 entlang,
bis es auf die zweite Türöffnung 75 trifft,
die es anschließend
durchfährt,
so daß es
nun auf die Bodenfläche 73 trifft.
Wiederum beginnt ein Reinigungsvorgang mit einer Fahrt entlang der
Umfangswand der Bodenfläche 73,
wobei Türöffnungen
nicht durchfahren werden. Das Bodenreinigungsgerät
12 erfaßt hierbei
sowohl das Markierungselement 83 als auch das Markierungselement 82,
und anhand der diesen beiden Markierungselementen 83, 82 zugeordneten übereinstimmenden
objektspezifischen Parameter, die die Bodenfläche 73 charakterisieren,
erhält
das Bodenreinigungsgerät 12 die
Information, daß es
sich nunmehr im dritten zu reinigenden Raum befindet mit einer Fläche von
34 qm, die mit Parkett belegt ist und für eine Reinigungsdauer von
4 Stunden mit höchster Stufe
des Saugaggregates 36 gereinigt werden soll. Hierbei soll
eine zufällige
Fahrstrategie gewählt
werden, d. h. bei Auftreffen auf ein Hindernis ändert das Bodenreinigungsgerät 12 seine
Fahrtrichtung um einen zufällig
ausgewählten
Winkel.
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Nach Ablauf der vorgegebenen Reinigungsdauer
von 4 Stunden geht das Bodenreinigungsgerät 12 wieder in einen
Fahrmodus über,
bei dem es an der Begrenzungswand entlang fährt, bis es auf die dritte
Türöffnung 77 trifft
und diese durchfährt.
Das Bodenreinigungsgerät 12 erreicht
nun die Bodenfläche 74,
wobei erneut eine Fahrt entlang von deren Umfangswand durchgeführt wird
und das Bodenreinigungsgerät 12 sowohl
das Markierungselement 84 als auch das Markierungselement 83 erfaßt. Diesen Markierungselementen
sind übereinstimmend
die objektspezifischen Parameter zugeordnet, die die Bodenfläche 74 charakterisieren.
Daraus erhält
das Bodenreinigungsgerät 12 die
Information, daß es sich
bei der Bodenfläche 12 um
den vierten zu reinigenden Raum handelt mit einer segmentierten
Fläche
dergestalt, daß ein
erster Flächenbereich 74a einen
Kunststoffbelag trägt,
während
ein Flächenbereich 74b gefliest
ist. Die Grenze zwischen den Flächenbereichen 74a und 74b wird
durch die Lage des Markierungselementes 84 vorgegeben,
wobei die unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten der Flächenbereiche 74a und 74b vom
Untergrunderkennungssensor 40 unterschieden werden können. Anhand
der den beiden Markierungselementen 84 und 83 zugeordneten übereinstimmenden
objektspezifischen Parameter, die bei Erfassen dieser beiden Markierungselemente
aus dem Speicherglied 53 abgerufen werden, erhält das Bodenreinigungsgerät 12 die
Information, daß der
Flächenbereich 74a für eine Reinigungsdauer
von 2 Stunden lediglich gekehrt werden soll mittels der Bürstenwalze 31,
während das
Saugaggregat 36 abgeschaltet ist, wobei ein zufälliger Fahrmodus
zum Einsatz kommt, und anschließend
soll der Flächenbereich 74b gekehrt
und gesaugt werden durch den gleichzeitigen Einsatz der Bürstenwalze 31 und
des Saugaggregates 36, wobei die gesamte Fläche für eine Reinigungsdauer
von 1 Stunde mit zufälligem
Fahrmodus überfahren
werden soll. Nach Abschluß der
Reinigung der Bodenfläche 74 folgt
das Bodenreinigungsgerät 12 der
Umfangswand der Bodenfläche 74 und
trifft wieder auf die dritte Türöffnung 77,
fährt dann
durch die Türöffnung 77 hindurch,
fährt anschließend an
der Begrenzungswand der Bodenfläche 73 solange
entlang, bis es wieder auf die zweite Türöffnung 76 trifft und
kehrt anschließend
an seinem Startpunkt zurück.
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Die Bodenflächen 71, 72, 73 und 74 können somit
unter Zuhilfenahme der den Markierungselementen 81, 82, 83 und 84 zugeordneten
objektspezifischen Parameter, die die zu reinigenden Bodenflächen 71, 72, 73 und 74 charakterisieren
und die im Speicherglied 53 hinterlegt sind, innerhalb
kurzer Zeit wirkungsvoll gereinigt werden.