DE4340771C2

DE4340771C2 - Automatische Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4340771C2
Application number: DE4340771A
Authority: DE
Inventors: Tae-Sig Kim
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2013-12-01
Also published as: US5440216A; GB2278937B; JPH078428A; GB2278937A; JP3006986B2; GB9323741D0; DE4340771A1

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Reinigungsvorrichtung bzw. eine roboterartige Reinigungsvorrichtung, die sich zur Reinigung eines Bodens selbständig über den Boden bewegt.

Eine sich selbständig bewegende, automatische Reinigungsvorrichtung ist im japanischem Patent Nr. SHO 58-221925 offenbart. Diese führt einen Reinigungsvorgang aus, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Ein stark reflektierendes Band ist an einem Boden entlang eines gewünschten, zu reinigenden Weges befestigt. Ein optischer Sensor der automatischen Reinigungsvorrichtung strahlt Licht auf das Band und empfängt das reflektierte Licht vom Band, um den durch das Band definierten Weg zu finden. Deshalb kann die automatische Reinigungsvorrichtung Staub und Schmutz von einem Boden saugen, während sie sich entlang des durch das Band definierten Weges bewegt.

Als weiterer konventioneller Staubsauger ist natürlich der wohlbekannte Handstaubsauger zu nennen. Jedoch muß der Benutzer bei dem Handstaubsauger eine Saugdüse zum Aufsaugen von Staub und Schmutz über den Boden bewegen, wobei der Schlauch zum Einleiten von Staub und Schmutz in einen Schmutzsammelbehälter eine relativ kurze Länge aufweisen sollte. Obwohl mit einem Handstaubsauger, der einen relativ kurzen Schlauch aufweist, ein Boden ohne irgendein besonderes Problem gereinigt werden kann, falls dieser eine geringe Fläche aufweist, müssen die Saugvorrichtung mit Schmutzsammelbehälter und die Saugdüse während des Reinigungsvorgangs jedoch häufig bewegt werden, falls der Boden großflächig ist.

Außerdem ist die Reichweite des Staubsaugers aufgrund der Länge der Anschlußschnur zum Verbinden des Staubsaugers mit einer Netzsteckdose beschränkt. Ebenso muß, wenn mit dem Staubsauger ein großer Boden gereinigt werden soll, der Stecker der Anschlußschnur häufig in andere Steckdosen umgesteckt werden, die sich an unterschiedlichen Stellen befinden, weil die Anschlußschnur zu kurz ist. Wenn keine Steckdose in der Nähe eines zu reinigenden Bodens verfügbar ist, ist es notwendig, eine Verlängerungsschnur zum Verbinden des Steckers mit einer abliegenden Steckdose vorzusehen. Da der Benutzer den Staubsauger während des Reinigungsvorgangs führen muß, wird der Benutzer ferner lästigem Lärm ausgesetzt, der vom Reinigungsgerät ausgeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die einen Reinigungsvorgang durchführen kann, während sie sich selbständig unter Steuerung eines Mikroprozessors über den zu reinigenden Boden bewegt.

Wünschenswert ist, daß die automatische Reinigungsvorrichtung sich ferner selbsttätig zu einer automatischen Ladeeinrichtung bewegen kann, um ihre Batterie wiederholt aufladen zu können, falls die Energie der Batterie während eines Reinigungsvorgangs unter einen vorbestimmten Pegel abgesunken ist.

Eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist aus der EP 0 542 594 B1 im wesentlichen bekannt.

Die vorstehende Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Im einzelnen umfaßt die erfindungsgemäße automatische Reinigungsvorrichtung einen Reinigungsvorrichtungskörper mit einer Saugeinrichtung, einen Navigationssensor, eine Antriebseinrichtung und eine Steuereinrichtung.

Die Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß der Navigationssensor auf einem drehbaren Träger befestigt ist, während die Antriebseinrichtung eine Geradeausfahrantriebseinrichtung und eine Verschwenkeinrichtung aufweist. Eine Richtungsabtasteinrichtung zum Erfassen der Fahrrichtung ist integral an der Antriebseinrichtung montiert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer automatischen Reinigungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht der automatischen Reinigungsvorrichtung mit entferntem Gehäuse;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Steuersystems der automatischen Reinigungsvorrichtung;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Antriebseinrichtung für die automatische Reinigungsvorrichtung;

Fig. 5 eine schematische Ansicht, die den Betrieb eines Verschwenkungsgetriebes und eines Verschwenkungsmotors der Antriebseinrichtung aus Fig. 4 darstellt;

Fig. 6a eine vergrößerte Schnittansicht einer Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung;

Fig. 6b eine Draufsicht einer Reflexionsscheibe der Drehrichtung-Erfassungseinrichtung aus Fig. 6;

Fig. 7 eines schematische Seitenansicht einer Bodenzustands-Erfassungseinrichtung;

Fig. 8a eine Seitenansicht der Bodenzustands- Erfassungseinrichtung aus Fig. 7, die auf einen tieferliegenden Teil des Bodens trifft;

Fig. 8b eine Ansicht ähnlich der aus Fig. 8a, wobei die Bodenzustands-Erfassungseinrichtung auf einen höherliegenden Teil des Bodens trifft;

Fig. 9a eine schematische Ansicht eines Navigationssensors;

Fig. 9b eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Reflexionskragens des Navigationssensors in Fig. 9a;

Fig. 10 eine Draufsicht auf die automatische Ladeeinrichtung, zu der die automatische Reinigungsvorrichtung bewegt wurde;

Fig. 11a eine Draufsicht längs der Linie I-I in Fig. 10, bei der die automatische Reinigungsvorrichtung in die Nähe der Ladeeinrichtung bewegt wurde;

Fig. 11b eine Ansicht ähnlich der in Fig. 11a, bei der die automatische Reinigungsvorrichtung bei der genauen Ladeposition in Stellung gebracht ist;

Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht des Kreises P in Fig. 11b;

Fig. 13 einen anfänglichen Reinigungsweg der automatischen Reinigungsvorrichtung;

Fig. 14 einen Reinigungsweg für die automatische Reinigungsvorrichtung;

Fig. 15 ein Flußdiagramm, das die Prozedur für den anfänglichen Betrieb der automatischen Reinigungsvorrichtung darstellt; und

Fig. 16 ein Flußdiagramm, das eine Prozedur für einen Reinigungsvorgang der automatischen Reinigungsvorrichtung darstellt.

Fig. 1 stellt eine schematische Seitenansicht eines Körpers eines Ausführungsbeispiels einer automatischen Reinigungsvorrichtung dar, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Körper der automatischen Reinigungsvorrichtung bei entferntem Gehäuse und Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Steuersystems der automatischen Reinigungsvorrichtung.

Wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, weist die automatische Reinigungsvorrichtung 1 einen Mikroprozessor 2 zum Steuern des Gesamtbetriebs der Reinigungsvorrichtung, einen Speicher 3 zum Speichern der Antriebsprogramme für die Reinigungsvorrichtung, die dem Aufbau bzw. Zuschnitt verschiedener, zu reinigender Räume entsprechen, und eine Antriebseinrichtung 5 auf, die auf einer Unterseite der Reinigungsvorrichtung 1 befestigt ist und eine Antriebsrolle 6 unter Steuerung eines Mikroprozessors 2 antreibt, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 vorwärts oder rückwärts zu bewegen und nach rechts oder links zu drehen.

Ein Antriebsschaft 6a der Antriebsrolle 6 der Antriebseinrichtung 5 ist mittels eines Trägers 59 gelagert. Auf dem Träger 59 ist eine Drehrichtungs- Erfassungseinrichtung 38 angeordnet. Über der Antriebseinrichtung 5 ist ein Saugmotor 8 zum Ansaugen von Staub und Schmutz von einem Boden und Einführen des angesaugten Staubs und Schmutzes über Düsen 10, Saugkanäle 12 und Luftkanäle 14 in einen Schmutzsammelbehälter 16 befestigt. Wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, ist die automatische Reinigungsvorrichtung 1 an ihrem oberen Gehäuse mit einem Bedienungspult 22 zum Steuern des Antriebs und des Anhaltens der Reinigungsvorrichtung 1 ausgestattet. Ferner ist die automatische Reinigungsvorrichtung 1 an einer zentralen Stelle ihres oberen Gehäuses mit einem Navigations- bzw. Steuersensor 23 zum Erfassen des Vorliegens eines in der Umgebung liegenden Hindernisses und des Abstands und der Richtung des Hindernisses versehen. Jede von vier Ecken einer Bodenplatte 4 ist mit einer Fuß- bzw. Schwenkrolle 24 einer Bodenzustands-Erfassungseinrichtung versehen, um einen nicht normalen Zustand eines Bodens, beispielsweise einen tieferliegenden bzw. abwärtsgestuften Bodenteil und einen höherliegenden bzw. aufwärtsgestuften Teil des Bodens zu erfassen. Eine Seitenwandung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 ist mit einem Magneten 32, einer Magneterfassungseinrichtung 34 und einer Ladungssteckdose 31 versehen, um einen Zugriff auf die automatische Ladeeinrichtung 30 (siehe Fig. 9 und 10) zu führen und einen Ladestrom einer Batterie 26 zuzuführen, wenn die Ladungspegel-Erfassungseinrichtung 26a erfaßt, daß der Ladepegel bzw. Ladezustand der Batterie 26 unter einen vorbestimmten Pegel abgesunken ist, wobei ein Ultraschallempfänger eines Ultraschallsensors 116 des Steuersensors 23 eine Ultraschallwelle empfängt, die von einem Ultraschallwellenoszillator 150 der automatischen Ladeeinrichtung 30 erzeugt wird.

Bei der vorstehend erwähnten Konstruktion ist ein Filter 18, beispielsweise ein Schaumstoff oder dergleichen, der Luft hindurchläßt, aber Schmutz herausfiltert, zwischen den Schmutzsammelbehälter 16 und den Saugmotor 8 eingesetzt, so daß Staub und Schmutz, die in dem Schmutzsammelbehälter 16 gesammelt werden, nicht in den Saugmotor 8 eingeführt werden können, wodurch eine Motorstörung verhindert wird. Die Batterie 26, die einen Strom zum Antrieb der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 liefert, ist über dem Luftkanal (-rohrleitung) 14 angeordnet. Die Düsen 10, die über die Saugkanäle (-rohrleitungen) 12 mit den Luftkanälen 14 verbunden sind, sind am ihrem äußerem Ende jeweils mit zwei Rollen 20 versehen, um zu verhindern, daß die Saugkanäle 12 beschädigt werden, und um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 ruhig laufen zu lassen, wenn diese mit einer Raumwand kollidiert.

Die Antriebseinrichtung 5 wird nun unter Bezug auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Fig. 4 stellt eine Vorderseite der Antriebseinrichtung für die automatische Reinigungsvorrichtung dar und Fig. 5 stellt schematisch ein Verschwenkungsgetriebe und einen Verschwenkungsmotor der Antriebseinrichtung dar.

Die Antriebseinrichtung 5 weist eine Geradeausfahr- Antriebseinrichtung zum Vorwärts- oder Rückwärtsfahren der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 und eine Verschwenkungseinrichtung zum Ändern der Verschwenkungsrichtung der Reinigungsvorrichtung 1 nach links oder rechts in Erwiderung auf Steuersignale auf, die von einem Ausgangsport (OUT1) des Mikroprozessors 2 ausgegeben werden.

Die Geradeausfahr-Antriebseinrichtung weist einen ersten, sich in normaler Richtung bzw. Gegenrichtung drehenden Antriebsmotor 50, eine erste Schnecke 52, die an einem Drehschaft 50a des ersten Antriebsmotors 50 befestigt ist, ein erstes Schneckenrad 54, das mit der ersten Schnecke 52 zum Übertragen der Drehkraft der ersten Schnecke 52 in Eingriff steht, ein zweites Schneckenrad 56, das mit dem ersten Schneckenrad 54 zum Einstellen der Drehgeschwindigkeit in Eingriff steht, und die Antriebsrolle 6 auf, die mit einem Antriebsschaft 6a des zweiten Schneckenrades 56 verbunden ist und in normaler bzw. umgekehrter Richtung gedreht werden kann.

Die Verschwenkungseinrichtung weist einen sich normal und umgekehrt drehenden Verschwenkungsmotor 58, eine zweite Schnecke 60, die an einem Antriebsschaft 58a des Verschwenkungsmotors 58 befestigt ist, ein drittes Schneckenrad 62, das mit der zweiten Schnecke 60 in Eingriff steht, ein erstes Stirnrad 64 zum Einstellen der Drehgeschwindigkeit, das konzentrisch an der Unterseite des dritten Schneckenrades 62 befestigt ist, ein Verschwenkungsgetriebe 66, das in Eingriff mit dem ersten Stirnrad 64 steht und am Umfang des Trägers 59 zum Verschwenken des Trägers 59 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn befestigt ist, und ein Kugellager 67 auf, das zwischen einem Flansch 62a des Trägers 59 und der Bodenplatte 4 der Reinigungsvorrichtung 1 eingesetzt ist, so daß der Träger 59 leichtgängig gedreht werden kann.

Beim Aufbau der vorstehenden Antriebseinrichtung 5 ist die Anzahl der Getriebezähne, die an dem ersten Schneckenrad 54 ausgebildet sind, größer als die von dem zweiten Schneckenrad 56 und die Anzahl der Getriebezähne, die an dem dritten Schneckenrad 62 ausgebildet sind, ist größer als die des ersten Stirnrads 64. Weiter können Gleichstrom- (DC-)Motoren für den ersten Antriebsmotor 50 und den Verschwenkungsmotor 58 verwendet werden.

Die Drehrichtungs- bzw. Verschwenkungsrichtungs- Erfassungseinrichtung wird nun unter Bezug auf die Fig. 4, 6a und 6b beschrieben. Die Fig. 6a stellt einen Ausschnitt der Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung und Fig. 6b eine Magnetnadel und eine Reflexionsscheibe 76 der Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung aus Fig. 6a dar. Die Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung 38 ist auf dem Träger 59 der Antriebseinrichtung 5 befestigt und dient dazu mittels Erfassens eines Verschwenkungswinkels der Verschwenkungseinrichtung festzustellen, ob die automatische Reinigungsvorrichtung 1 genau gedreht wurde, und das festgestellte Ergebnis an einen Eingangsport (IN5) des Mikroprozessors 2 auszugeben.

Wie dies in den Fig. 4, 6a und 6b dargestellt ist, weist die Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung 38 einen hermetischen Behälter 68, der ein transparentes Öl oder eine transparente Flüssigkeit enthält, eine Magnetnadel 72 zum Anzeigen des Nordpols und des Südpols, die drehbar mittels eines zentralen Stifts 70 befestigt ist, der in einem oberen und einem unteren Lager 70a des hermetischen Behälters 68 gelagert ist, eine Reflexionsscheibe 76, die an der magnetischen Nadel 72 befestigt, mittels des zentralen Stifts 70 drehbar gelagert und mit einer Vielzahl dreieckiger, längs eines Kreises angeordneter Reflexionsspiegel 74 ausgestattet ist, eine Kondensorlinse 78, die an einem Oberteil des hermetischen Behälters 68 zum konzentrieren von Licht befestigt ist, und einen optischen Sensor 82 auf, der über der Kondensorlinse 78 befestigt ist. Dieser optische Sensor 82 erfaßt einen Verschwenkungswinkel der Antriebseinrichtung 5 mittels Aussenden von Licht zu dem Reflexionsspiegel 74, der an der Reflexionsscheibe 76 befestigt ist, und mittels Empfangen des reflektierten Lichtes über die Kondensorlinse 78, wobei die erfaßten Daten zum Eingangsport (IN5) des Mikroprozessors 2 ausgegeben werden.

Bei der vorstehenden Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung werden, wenn es gewünscht ist, den Umfangswinkel der Reflexionsscheibe 76 in Winkel von 1° zu unterteilen, 360 Reflexionsspiegel 74 in gleichem Abstand an der Reflexionsscheibe 76 befestigt. Ebenso sind, wenn es gewünscht ist, den Umfangswinkel in Winkel von 10° zu unterteilen, 36 Spiegel 74 an der Scheibe 76 befestigt. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel sind 36 bis 720 Reflexionsspiegel 74 an der Reflexionsscheibe 76 befestigt. Der Grund, warum die Reflexionsspiegel 74 eine dreieckige Form aufweisen, ist darin zu sehen, daß die im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn gerichtete Drehung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 leicht mittels der Reflexionsspiegel 74 unterschieden werden kann.

Wenn der Lichtanteil, der vom optischen Sensor 82 der Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung 38 empfangen wird, allmählich und wiederholt kleiner wird, während der optische Sensor 82 Licht zu den Reflexionsspiegeln 74 aussendet und das reflektierte Licht von den Reflexionsspiegeln 74 empfängt, kann der optische Sensor 82 unterscheiden, daß die automatische Reinigungsvorrichtung sich z. B. gegen den Uhrzeigersinn dreht, da die Spitzen der dreieckigen Reflexionsspiegel 74 kontinuierlich im Gegenuhrzeigersinn gerichtet sind. Im Gegensatz zum obengenannten Fall kann, wenn der Anteil des im optischen Sensor 82 empfangenen Lichts allmählich und wiederholt größer wird, der optische Sensor 82 unterscheiden bzw. feststellen, daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 sich im Uhrzeigersinn dreht.

Wenn die Antriebsrolle 6 im Fall der Reflexionsscheibe 76 mit 36 Reflexionsspiegeln 74 im Uhrzeigersinn um 90° verschwenkt wird, erfaßt der optische Sensor 82, da der optische Sensor 82 der Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung 38 bezüglich der Scheibe 76 im Uhrzeigersinn gedreht wird, daß das von den Reflexionsspiegeln 74 über die Kondensorlinse 78 empfangene Licht neunmal wiederholt zunimmt und gibt den erfaßten Datenwert zum Eingangsport (IN5) des Mikroprozessors 2 aus, so daß der Mikroprozessor 2 unterscheiden kann, ob die Reinigungsvorrichtung 1 im Uhrzeigersinn um 90° gedreht wurde.

Nun wird die Bodenzustands-Erfassungseinrichtung mit Bezug auf die Fig. 7 und 8a-8b beschrieben. Die Fig. 7 stellt die Bodenzustands-Erfassungseinrichtung, Fig. 8a den Betrieb der Bodenzustands-Erfassungseinrichtung bei einem Übergang auf ein tieferliegendes Bodenteil und Fig. 8b bei einem Übergang auf ein höherliegendes Bodenteil dar.

Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, weist die Bodenzustands-Erfassungseinrichtung 28 eine Fuß- bzw. Schwenkrolle 24, ein Verbindungselement 88, das einen zentralen Schaft 24a der Fußrolle 24 an seinem einem Ende drehbar lagert und einstückig mit einem größerem Kugelteil 86 am anderen Ende versehen ist, ein Lagerelement 90, das den Kugelteil 86 des Verbindungselements 88 drehbar hält, einen Betätigungszylinder 94, der an seinem Mittelteil drehbar an einem Stift 96 einer Hebelstütze 92 befestigt ist, die an der Bodenplatte 4 ausgebildet ist, eine Schraubenfeder 100 als eine vorspannende Einrichtung, die zwischen dem Lagerelement 90 und dem Betätigungszylinder 94 eingesetzt ist, eine Betätigungsstange 98, die in den Betätigungszylinder 94 und die Schraubenfeder 100 eingesetzt und an dem Lagerelement 90 befestigt ist, wobei die Schraubenfeder 100 zusammengedrückt wird, wenn die Fußrolle auf einen höherliegenden Bodenteil stößt, einen Verbindungshebel 104, der an seinem Mittelteil drehbar an einem Stift 102a eines feststehenden Trägers 102 befestigt ist, der an seinem einem Ende an der Betätigungsstange 98 befestigt ist, und einen Mikroschalter 106 auf, der mit Hilfe der Schiebebetätigung des Betätigungszylinders 94 und der Drehbetätigung des Verbindungshebels 104 erfaßt, ob die Fußrolle 24 auf einen tieferliegenden und einen höherliegenden Bodenteil stößt, und das erfaßte Signal einem Eingangsport (IN4) des Mikroprozessors 2 zuführt.

Bei der in der vorstehenden Weise konstruierten Bodenzustands-Erfassungseinrichtung drückt die Betätigungsstange 98 die Schraubenfeder 100 mittels des Verbindungshebels 104 zusammen, da der Betätigungszylinder 94 seinen horizontalen Zustand aufgrund der Berührung mit einer Stütze 108 im Fall eines Bodens aufrecht erhält, der keine unebene Fläche aufweist (beispielsweise einen tieferliegenden oder einen höherliegenden Bodenteil), wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Bei diesem Zustand ist, obwohl ein Kontakthebel 106a des Mikroschalters 106 mit einem oberen Ende des Verbindungshebels 104 in Berührung steht, der Kontakthebel 106a von einem Kontakt 106b des Mikroschalters 106 getrennt. D. h., da der Mikroschalter 106 keine unebene Fläche eines zu reinigenden Bodens erfaßt, beispielsweise einen tieferliegenden oder einen höherliegenden Bodenteil, gibt der Mikroschalter 106 kein Signal an den Eingangsport (IN4) des Mikroprozessors 2 ab. Deshalb setzt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 ihre Bewegung fort.

Andererseits wird, wie dies in Fig. 8a dargestellt ist, wenn die Fußrolle 24, während sie sich in Richtung des Pfeiles "P" in der Zeichnung bewegt, in einen tieferliegenden Bodenteil eines Bodens fällt, der Betätigungszylinder 94 von der Stütze 108 getrennt und im Uhrzeigersinn verschwenkt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Betätigungsstange 98 nach rechts mittels einer Vorspannkraft der Schraubenfeder 100 vorgespannt und verschwenkt den Verbindungshebel 104, um vom Kontakthebel 106a getrennt zu werden, und zum gleichen Zeitpunkt gelangt ein hochgehobenes Ende des Betätigungszylinders 94 mit dem Kontakthebel 106a in Berührung und drückt den Kontakthebel 106a aufwärts. Deshalb gelangt der Kontakthebel 106a mit dem Kontakt 106b des Mikroschalters 106 in Berührung, so daß der Mikroschalter 106 ein Signal an den Eingangsport (IN4) des Mikroprozessors ausgibt, das ein Vorliegen des tieferliegenden Bodenteils anzeigt. Entsprechend dem Signal erfaßt der Mikroprozessor 2 den tieferliegenden Bodenteil des Bodens und gibt ein Steuersignal an die Antriebseinrichtung 5 aus. Nach dem Empfangen des Steuersignals treibt die Antriebseinrichtung 5 den Verschwenkungsmotor 58 an, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zu drehen.

Ebenfalls wird, wie dies in Fig. 8b dargestellt ist, wenn die Fußrolle 24 während des Fahrens mit gleichförmiger Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeiles "T" in der Zeichnung an einem höherliegenden Bodenteil eines Bodens hängen bleibt, um plötzlich gestoppt zu werden, eine Trägheitskraft in der Richtung des Pfeils "T" auf die Schraubenfeder 100 ausgeübt. Deshalb wird die Betätigungsstange 98 nach links gegen die Schraubenfeder 100 bewegt und deshalb wird der Verbindungshebel 104 im Uhrzeigersinn verschwenkt und stößt den Kontakthebel 106a aufwärts, so daß der Kontakthebel 106a mit dem Kontakt 106b des Mikroschalters 106 in Berührung gelangt. Nachfolgend gibt der Mikroschalter 106 ein Signal aus, das das Vorliegen des tieferliegenden Bodenteils am Eingangsport (IN4) des Mikroprozessors anzeigt. Entsprechend dem Signal erfaßt der Mikroprozessor 2 den höherliegenden Bodenteil des Bodens und gibt ein Steuersignal zur Antriebseinrichtung 5 aus. Nach Empfangen des Steuersignals treibt die Antriebseinrichtung 5 den Verschwenkungsmotor 58 an, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zu verschwenken.

Der Navigations- bzw. Steuersensor wird nun unter Bezug auf die Fig. 9a und 9b beschrieben. Die Fig. 9a stellt den Steuersensor gemäß einem Ausführungsbeispiel und Fig. 9b einen zylindrischen Reflexionskragen aus Fig. 9a dar.

Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, weist der Steuersensor 23 den Ultraschallsensor 116, der eine Ultraschallwelle in Fahrtrichtung aussendet, die reflektierte Welle empfängt und diese an den Mikroprozessor 2 ausgibt, um eine Fahrstrecke der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 zu bestimmen, einen optischen Sensor 118, der Licht aussendet, das reflektierte Licht empfängt und dies an den Mikroprozessor 2 ausgibt, um eine Bewegungsrichtung zu bestimmen, einen Träger 122, der mit dem Ultraschallsensor 116 und dem optischen Sensor 118 ausgestattet ist, eine Schutzvorrichtung 120 zum Unterbringen des Ultraschallsensors 116 und des optischen Sensors 118, den zylindrischen Reflexionskragen 124, der an einem unteren Ende der Schutzvorrichtung 120 befestigt ist, um das vom optischen Sensor 118 ausgestrahlte Licht zu reflektieren, und eine Sensorantriebseinrichtung zum Drehen des Ultraschallsensors 116 und des optischen Sensors 118 auf, die auf dem Träger 122 befestigt sind.

Die Sensorantriebseinrichtung weist einen zweiten Antriebsmotor 126, ein drittes Stirnrad 128, das an einem Drehschaft 126a des zweiten Antriebsmotors 126 zum Aufnehmen der Antriebskraft des zweiten Antriebsmotors 126 befestigt ist, ein viertes Stirnrad 130, das mit dem dritten Stirnrad 128 in Eingriff steht, und einen Antriebsschaft 132 auf, der in der Mitte des vierten Stirnrades 130 befestigt ist und an dem der Träger 132 montiert ist. In diesem Fall kann der zweite Antriebsmotor 126 ein Gleichstrom-Motor sein, der sich in normaler bzw. entgegengesetzter Richtung drehen kann.

Bei dem in obiger Weise konstruierten Steuersensor sind Leitungsdrähte 134 des Trägers 122 und des optischen Sensors 118 mit einem Paar Leiter 136a bzw. 136b über den Träger 122 und den Antriebsschaft 132 verbunden. Die Leiter 136a und 136b sind über Federn 138a bzw. 138b mit Kontakten 140a bzw. 140b verbunden. Die Leiter 136a und 136b sind ferner mit einem Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 verbunden.

Am Innenumfang des zylindrischen Reflexionskragens 124 sind 36 bis 720 dreieckige Reflexionsspiegel 124a befestigt. Dementsprechend zeigt ein Intervall zwischen zwei benachbarten Reflexionsspiegeln 124a einen Winkel von 10° an, falls der zylindrische Reflexionskragen 124 sechsunddreißig Reflexionsspiegel 124a aufweist. Ferner zeigt ein Intervall zwischen zwei benachbarten Spiegeln 124a einen Winkel von 0,5° an, falls der Reflexionskragen 124 siebenhundertzwanzig Spiegel 124a aufweist.

Falls der Benutzer die automatische Reinigungsvorrichtung 1 durch Drücken einer Taste auf dem Bedienungspult 22 in Betrieb nimmt, gibt ein Ausgangsport (OUT4) des Mikroprozessors 2 ein Steuersignal an den Steuersensor 23 ab, um den zweiten Antriebsmotor 126 anzusteuern, und gibt ferner ein Steuersignal an den Ultraschallsensor 116 und den optischen Sensor 118 ab. Nach dem Antreiben des zweiten Antriebsmotors 126 wird die Antriebskraft des zweiten Antriebsmotors 126 über den Drehschaft 126a zum dritten Stirnrad 128 übertragen, um dieses zu drehen. Zum gleichen Zeitpunkt wird, da das vierte Stirnrad 130, das mit dem dritten Stirnrad 128 in Eingriff steht, auch gedreht wird, der Antriebsschaft 132, der in der Mitte des vierten Stirnrads 130 befestigt ist, gedreht. Da der Antriebsschaft 132 an dem Träger 122 befestigt ist, der den Ultraschallsensor 116 und den optischen Sensor 118 aufweist, senden der Ultraschallsensor 116 und der optische Sensor 118 eine Ultraschallwelle bzw. Licht aus und empfangen die reflektierte Welle bzw. das reflektierte Licht, während sie gedreht werden. Infolgedessen geben der Ultraschallsensor 116 und der optische Sensor 118 die reflektierte Welle bzw. das reflektierte Licht an den Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 aus, so daß der Mikroprozessor 2 den Abstand zu einem Hindernis und die Richtung des Hindernisses auf Basis der reflektierten Welle und des reflektierten Lichts bestimmen kann und dann sein Ausgangsport (OUT1) ein Steuersignal an die Antriebseinrichtung 5 ausgibt, damit die automatische Reinigungsvorrichtung 1 sicher fortbewegt werden kann.

Nun wird die automatische Ladeeinrichtung zum Ladender Batterie der automatischen Reinigungsvorrichtung unter Bezug auf die Fig. 10 bis 12 beschrieben. Die Fig. 10 stellt die automatische Reinigungsvorrichtung dar, die zur automatischen Ladeeinrichtung gefahren wurde, Fig. 11a und 11b, die Ansichten gemäß Linie I-I in Fig. 10 wiedergeben, eine Prozedur, bei der die automatische Reinigungsvorrichtung sich der automatischen Ladeeinrichtung nähert und dann ein Stecker der automatischen Reinigungsvorrichtung mit der Ladungssteckdose verbunden wird, und Fig. 12 einen vergrößerten Ausschnitt des Kreises P in Fig. 11b.

Wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, weist die automatische Ladeeinrichtung 30 mit einem Stecker 164 für die Zufuhr von Wechselstrom einen Ultraschallwellenoszillator 150, der eine Ultraschallwelle aussendet, um so die automatische Reinigungsvorrichtung 1 von ihrer Lage während des Betriebes der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 zu informieren, einen Magneterfassungssensor 152, der unter dem Ultraschallwellenoszillator 150 zum Erfassen von Magnetfeldlinien angeordnet ist, die vom Magneten 32 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 erzeugt werden, einen Magneten 154, der vom Magneterfassungssensor 152 beabstandet angeordnet ist und der Magnetfeldlinien erzeugt, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 präzise zur Ladeposition zu bewegen, einen Stecker 156 für die Zufuhr von Gleichstrom, der in die Ladungssteckdose 31 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 gesteckt werden kann, um die Batterie 26 zu laden, wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 die Ladeposition erreicht hat, und eine Halteschiene 158 auf, die an einer Bodenplatte 29 ausgebildet ist und die die automatische Reinigungsvorrichtung 1 hindert, bewegt zu werden, wenn der Stecker 156 für die Zufuhr von Gleichstrom in die Ladungssteckdose 31 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 eingesteckt wird.

Bei der vorstehenden automatischen Ladeeinrichtung ist es nicht notwendig näher zu erwähnen, daß die automatische Ladeeinrichtung 30 eine Gleichrichterschaltung zum Umwandeln des vom Stecker 160 zugeführten Wechselstroms in einen Gleichstrom und zum Laden der Batterie 26 aufweist.

Wie dies in Fig. 12 dargestellt ist, ist der Stecker 156 für die Zufuhr von Gleichstrom mit seinem Basisende 156a an einer Betätigungsstange 160a eines Solenoids 160 befestigt, um so durch das Solenoid 160 betätigt zu werden. Eine Schraubenfeder 162 ist auf den Stecker 156 aufgesteckt und zwischen dem Basisende 156a und einer Seitenwandung 30a der automatischen Ladeeinrichtung 30 so angeordnet, daß die Schraubenfeder 162 bewirkt, daß der Stecker 156 von einem Leiter 31a der Ladungssteckdose 31 getrennt wird, wenn die Batterie 26 voll aufgeladen ist. Der Leiter 31a der Ladungssteckdose 31 ist mit Hilfe einer Verdrahtung mit der Batterie 26 elektrisch verbunden (nicht dargestellt).

Eine Prozedur zum Laden der Batterie 26 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 wird nun beschrieben.

Der Ultraschallwellenoszillator 150 der automatischen Ladeeinrichtung 30 sendet eine Ultraschallwelle so lange kontinuierlich aus, wie die automatische Reinigungsvorrichtung 1 betrieben wird. Wenn die Ladespannung der Batterie 26 während des Betriebes der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 unter einen vorbestimmten Pegel absinkt, wird der Betrieb des Ultraschallwellengenerators des Ultraschallsensors 116 des Navigationssensors 23 gestoppt und nur der Ultraschallwellenempfänger unter Steuerung des Mikroprozessors 2 betrieben. Deshalb empfängt der Ultraschallwellenempfänger des Ultraschallwellensensors 116 die vom Ultraschallwellenoszillator 150 der automatischen Ladeeinrichtung 30 ausgesendete Ultraschallwelle und gibt deren Signal zum Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 aus. Dann bestimmt der Mikroprozessor 2 den Ort der automatischen Ladeeinrichtung 30 in Erwiderung auf das eingegebene Signal und gibt ein Steuersignal über dessen Ausgangsport (OUT1) zur Antriebseinrichtung 5 aus, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zur automatischen Ladeeinrichtung 30 zu fahren.

Während sich die automatische Reinigungsvorrichtung 1 der automatischen Ladeeinrichtung 30 nähert, empfängt, wie dies in Fig. 11a dargestellt ist, der Magneterfassungssensor 34 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 die vom Magneten 154 der automatischen Ladeeinrichtung 30 erzeugte Magnetkraft und gibt das entsprechende Signal zu einem Eingangsport (IN6) des Mikroprozessors 2 aus. Der Mikroprozessor 2 gibt in Erwiderung auf das magnetische Signal ein Antriebssteuersignal an die Antriebseinrichtung 5 ab, so daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 in Richtung des Pfeiles "S" der Fig. 11a bewegt wird und somit in die genaue Stellung gebracht wird, um die Batterie 26 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 aufzuladen, wie dies in Fig. 11b dargestellt ist. In den Fig. 11a und 11b sind der Magneterfassungssensor 152, der Stecker 156 und der Magnet 154 der Ladeeinrichtung 30 und entsprechend der Magnet 32, die Steckdose 31 und der Sensor 34 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 für ein besseres Verständnis in horizontaler Anordnung dargestellt.

Das Laden der Batterie 26 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 erfolgt dann, wenn der Magneterfassungssensor 152 der automatischen Ladeeinrichtung 30 und der Magneterfassungssensor 34 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 dem Magneten 32 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 bzw. dem Magneten 154 der automatischen Ladeeinrichtung 30 gegenüberstehen, so daß die Magneterfassungssensoren 152 bzw. 34 die entsprechenden magnetischen Kräfte empfangen.

Wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 in bezug auf die automatische Ladeeinrichtung 30 genau in Stellung gebracht ist, wie dies in Fig. 11b dargestellt ist, wird die Antriebsrolle 6 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 mit Hilfe der Halteschiene 158 daran gehindert, sich rückwärts zu bewegen. Deshalb kann die automatische Reinigungsvorrichtung 1 nicht rückwärts gestoßen werden, während der Stecker 156 für die Zufuhr von Gleichstrom der automatischen Ladeeinrichtung 30 mit Hilfe der Betätigung des Solenoids 160 gegen die Schraubenfeder 162 in die Ladungssteckdose 31 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 eingesteckt wird. Infolgedessen ist der Stecker 156 der Ladeeinrichtung 30 sicher mit dem Leiter 31a der Ladungssteckdose 31 verbunden, so daß die Batterie 26 vollständig aufgeladen werden kann.

Da die Stromzufuhr zum Solenoid 160 unterbrochen wird, nachdem die Batterie 26 voll aufgeladen ist, wird der Stecker 156 für die Zufuhr von Gleichstrom mit Hilfe der Rückstellkraft der Schraubenfeder 120 aus Sicht von Fig. 12 nach links gedrückt. Demzufolge wird der Stecker 156 elektrisch vom Leiter 31a der Steckdose 31 getrennt.

Wenn die Batterie 26 während eines Reinigungsvorgangs der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 geladen wird, ist es nicht notwendig näher zu erwähnen, daß der Mikroprozessor 2 Daten ausgibt, die den Teil des Bodens betreffen, der gereinigt wurde, d. h. die Daten des Abstands und der Richtung des gereinigten Bodens, die vom Ultraschallwellensensor 116 und dem optischen Sensor 118 des Steuersensors 23 zu dieser Zeit über seine Eingangs-/ Ausgangsports (I/O) eingegeben wurden, um die Daten somit im Speicher 3 abzuspeichern.

Deshalb kann die automatische Reinigungsvorrichtung, nachdem die Batterie voll aufgeladen wurde, zu der Stelle, an der der Reinigungsvorgang des Bodens unterbrochen wurde, zurückkehren und dann den Reinigungsvorgang fortführen.

Fig. 13 stellt den Anfangsbetrieb für die automatische Reinigungsvorrichtung dar. Dabei reinigt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 den Boden nicht, sondern speichert lediglich die Struktur bzw. den Zuschnitt des Bodens während ihres anfänglichen Umlaufs. Dann vergleicht der Mikroprozessor 2 den Zuschnitt des Raumes mit seinen Reinigungsprogrammen, die zuvor in dem Speicher 3 des Mikroprozessors 2 abgespeichert wurden, um das Programm auszuwählen, das diesem Zuschnitt am meisten ähnelt und führt den Reinigungsablauf entsprechend dem ausgewählten Programm aus.

Mit anderen Worten unterscheidet der Mikroprozessor 2 den Zuschnitt des Bodens mittels des Steuersensors 23, der Antriebseinrichtung 5 und der Bodenzustands- Erfassungseinrichtung 28 und vergleicht Daten vom bestimmten Zuschnitt mit den zuvor im Speicher 3 gespeicherten Daten, um das rationellste Reinigungsprogramm auszuwählen.

Fig. 14 stellt einen Weg für einen Reinigungsvorgang der automatischen Reinigungsvorrichtung dar. Die automatische Reinigungsvorrichtung 1 bewegt sich während ihrem anfänglichen Umlauf ohne Reinigungsbetrieb entlang und parallel zu den Wänden des Raums. Während dieses Umlaufs speichert die automatische Reinigungsvorrichtung 1 den Zuschnitt und die Größe des Raums, die vom Steuersensors 23 erfaßt wurden, im Mikroprozessor 2 und vergleicht die Daten des im Mikroprozessor 2 abgespeicherten Raumzuschnitts mit den zuvor im Speicher 3 gespeicherten Daten, um das für den Zuschnitt ähnlichste Programm auszuwählen. Deshalb kann die automatische Reinigungsvorrichtung 1 den Reinigungsvorgang entsprechend dem gewählten Programm ausführen.

Eine Prozedur für den Anfangsbetrieb der automatischen Reinigungsvorrichtung wird nun unter Bezug auf Fig. 15 beschrieben.

Fig. 15 stellt ein Flußdiagramm der Prozedur für den Anfangsbetrieb der automatischen Reinigungsvorrichtung dar. In der Zeichnung bezeichnet der Buchstabe "S" einen Schritt.

Zuerst wird, wenn der Benutzer die Taste auf dem Bedienungspult 22 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 zu deren Inbetriebnahme drückt, die automatische Reinigungsvorrichtung 1 bei einem Schritt S1 initialisiert. Dann schreitet der Ablauf zu einem Schritt S2 fort, bei dem der zweite Antriebsmotor 126 angetrieben und der Steuersensor 23 aktiviert wird, damit der Ultraschallwellensensor 116 eine Ultraschallwelle aussendet und die reflektierte Welle empfängt. Die reflektierte Welle wird an den Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 abgegeben. Ebenso sendet der optische Sensor 118 Licht aus, empfängt das reflektierte Licht und gibt ein entsprechendes Signal an den Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 ab.

Bei einem Schritt S3 bestimmt der Mikroprozessor 2 den Abstand zu einem Hindernis auf Basis der Wellendaten, die vom Ultraschallsensor 116 empfangen wurden, und bestimmt die Richtung des Hindernisses auf Basis der Lichtdaten, die vom optischen Sensor 118 empfangen wurden. Entsprechend des bestimmten Abstands und der bestimmten Richtung gibt der Mikroprozessor 2 ein Steuersignal über seinen Ausgangsport (OUT1) zur Antriebseinrichtung 5 aus, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zu der Reinigungsanfangsstelle zu fahren, die der momentanen Stelle am nächsten liegt.

Bei einem Schritt S4 wird der Verschwenkungsmotor 58 der Verschwenkungseinrichtung angetrieben, um die Fahrrichtung der Antriebsrolle 6 parallel zu einer Wand auszurichten, so daß sich die automatische Reinigungsvorrichtung 1 entlang der Wand bewegen kann.

Nachfolgend wird bei einem Schritt S5 unterschieden, ob die Verschwenkung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 korrekt durchgeführt wurde oder nicht. Mit anderen Worten, der optische Sensor 82 der Drehrichtungs- Erfassungseinrichtung 38, die auf dem Träger 59 der Antriebseinrichtung 5 befestigt ist, sendet Licht zu den Reflexionsspiegeln 74 aus, die an der Reflexionsscheibe 76 befestigt sind, erfaßt das von den Reflexionsspiegeln 74 über die Kondensorlinse 78 reflektierte Licht und führt das entsprechende Signal dem Eingangsport (IN5) des Mikroprozessors 2 zu. Aufgrund des erfaßten Lichtsignals unterscheidet der Mikroprozessor 2, ob die Antriebseinrichtung um den erforderlichen Winkel gedreht bzw. verschwenkt wurde.

Wenn der Mikroprozessor 2 feststellt, daß die Verschwenkung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 beim Schritt S5 genau durchgeführt wurde, d. h., falls "Ja" gilt, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S6 fort, bei dem der Verschwenkungsmotor 58 der Antriebseinrichtung 5 angehalten wird.

Bei einem Schritt S7 wird der erste Antriebsmotor 50 der Geradeausfahr-Antriebseinrichtung aktiviert, um die automatische Reinigungsvorrichtung vorwärts entlang der Wand zu bewegen.

Bei einem Schritt S8 wird mit Hilfe des Steuersensors 23 festgestellt, ob sich vor der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 ein Hindernis befindet oder nicht. Wenn sich ein Hindernis vor der Reinigungsvorrichtung befindet, d. h., falls "Ja" gilt, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S10 fort, nachdem der Verschwenkungsmotor 58 der Antriebseinrichtung 5 aktiviert wurde, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zu drehen. Andererseits schreitet, wenn sich kein Hindernis vor der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 befindet, d. h., falls "Nein" gilt, der Ablauf direkt zum Schritt S10 fort, bei dem der optische Sensor 15 der Drehrichtungs- Erfassungseinrichtung 38 Licht zu den Reflexionsspiegeln 74 aussendet, die reflektierten Lichtdaten empfängt und diese dem Eingangsport (IN5) des Mikroprozessors 2 zuführt. Aufgrund der empfangenen Daten unterscheidet der Mikroprozessor 2, ob die automatische Reinigungsvorrichtung 1 ihre normale Geradeausbewegung aufrecht erhält oder nicht.

Wenn die normale Geradeausfahrt der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 nicht beibehalten wird, d. h., falls "Nein" gilt, schreitet der Ablauf beim Schritt S10 zu einem Schritt S11 fort, bei dem der Ausgangsport (OUT1) des Mikroprozessors 2 ein Steuersignal zur Antriebseinrichtung 5 ausgibt, um die Abweichung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 zu korrigieren. Beim Schritt S10 schreitet, wenn die normale Geradeausfahrt aufrechterhalten wird, d. h., falls "Ja" gilt, der Ablauf zu einem Schritt S12 fort.

Wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 während der normalen Geradeausfahrt eine nächste Wand erreicht, wird der Verschwenkungsmotor 58 der Antriebseinrichtung 5 so angetrieben, daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 um 90° nach rechts verschwenkt wird, um beim Schritt S12 parallel zur nächsten Wand ausgerichtet zu werden. Dann gibt der Mikroprozessor 2 Daten der gefahrenen Strecke und des Schwenkwinkels bei einem Schritt S13 ein. Danach schreitet der Ablauf zu einem Schritt S14 fort, bei dem die automatische Reinigungsvorrichtung 1, die beim Schritt S12 unter Verwendung der Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung 38 der Antriebseinrichtung 5 gedreht wurde, in der gedrehten Stellung geradeausfährt.

Während dieser Geradeausfahrt sendet der optische Sensor 118 des Steuersensors 23 kontinuierlich Licht nach vorne aus und erfaßt das reflektierte Licht, um zu unterscheiden, ob die Reinigungsvorrichtung 1 sich ohne Abweichung normal bewegt. Zum gleichen Zeitpunkt erfaßt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 über den Ultraschallwellensensor 116 Daten des Abstandes zur nächsten Wand und gibt diese an den Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 ab. Der Mikroprozessor 2 bestimmt den Abstand zur nächsten Wand aufgrund der eingegebenen Daten und gibt ein Antriebssteuersignal des Abstands zur Antriebseinrichtung 5 aus.

Nachfolgend schreitet der Ablauf zu einem Schritt S15 fort, bei dem die automatische Reinigungsvorrichtung 1 bezüglich der Wand um einen rechten Winkel gedreht wird und unterscheidet, ob sich an der Wand ein vorragender Teil befindet. Wenn kein vorragender Teil vorliegt, d. h., falls "Ja" gilt, kehrt der Ablauf zum Schritt S12 zurück und dann werden die Schritte S12 bis S15 wiederholt durchgeführt. Wenn bei Schritt S15 kein vorragender Teil an der Wand vorliegt, wird die automatische Reinigungsvorrichtung 1 kontinuierlich angetrieben, um verschiedene Daten des zu reinigenden Raumes zu sammeln.

D. h., der Mikroprozessor 2 gibt Daten der gefahrenen Entfernung, die Positionen und Verschwenkungsrichtungen, bei denen die automatische Reinigungsvorrichtung 1 gedreht wurde, während die automatische Reinigungsvorrichtung 1 den oben erwähnten Ablauf wiederholt, ein, und dann kehrt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zur Anfangsstelle zurück. Zu diesem Zeitpunkt vergleicht der Mikroprozessor 2 die eingegebenen Daten mit den verschiedenen zuvor im Speicher 3 gespeicherten Programmen und wählt das Programm aus, das dem Zuschnitt des Raumes am nächsten ist.

Eine Prozedur für einen Reinigungsvorgang der automatischen Reinigungsvorrichtung wird nun unter Bezug auf Fig. 16 beschrieben.

Zuerst führt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 den anfänglichen Umlauf durch, um den Zuschnitt des Raumes beim Schritt S1 entsprechend dem Flußdiagramm der Fig. 15 abzuspeichern. Danach wählt der Mikroprozessor 2 bei einem Schritt S2 das rationellste Reinigungsprogramm aus den zuvor im Speicher 3 gespeicherten Reinigungsprogrammen aufgrund der Daten des Raumzuschnitts, die während des anfänglichen Umlaufs erhalten wurden aus (d. h., während Schritt S1).

Deshalb führt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 den Reinigungsvorgang entlang des Reinigungsweges aus, der in Fig. 14 in Übereinstimmung mit dem Reinigungsprogramm dargestellt ist, das bei dem Schritt S2 ausgewählt wurde. Im einzelnen gibt der Ausgangsport (OUT1) des Mikroprozessors 2 ein Steuersignal an den ersten Antriebsmotor 50 der Antriebseinrichtung 5 aus, um so den ersten Antriebsmotor 50 anzutreiben. Die Drehkraft des ersten Antriebsmotors 50 wird über die erste Schnecke 52, das erste und zweite Schneckenrad 54 bzw. 56 und den Antriebsschaft 6a an die Antriebsrolle 6 übertragen, so daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 parallel zur Wand und entlang des in Fig. 14 dargestellten Reinigungsweges bewegt wird. Während dieser Bewegung wird der Saugmotor 8 angetrieben, so daß auf dem Boden befindlicher Staub und Schmutz in die Düse 10 des Saugkanals 12 gesaugt und über den Luftkanal 14 in dem Schmutzsammelbehälter 16 gesammelt wird. In diesem Fall kann, da der Filter 18 zwischen den Saugmotor 8 und die Schmutzsammelkammer 16 direkt zwischengesetzt ist, der in dem Schmutzsammelbehälter 16 gesammelte Schmutz aufgrund des Filters 18 nicht in den Saugmotor 8 eindringen.

Wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 sich der gegenüberliegenden Ecke nähert, wie dies in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist, erfassen der Ultraschallwellensensor 116 und der optische Sensor 118 des Steuersensors 23 die vor der Reinigungsvorrichtung 1 liegende Wand und geben entsprechende Daten zum Mikroprozessor 2 ab. Dann stellt der Mikroprozessor 2 das Vorliegen des Hindernisses fest und gibt deshalb über seinen Ausgangsport (OUT1) ein Steuersignal an den Verschwenkungsmotor 58 der Antriebseinrichtung 5 aus, damit der Verschwenkungsmotor 58 angetrieben wird, so daß dieser die Antriebsrolle 6 verschwenkt, so daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Im einzelnen dreht sich nach dem Antreiben des Verschwenkungsmotors 58 die zweite Schnecke 60 im Uhrzeigersinn. Demzufolge werden das dritte Schneckenrad 62, das mit der zweiten Schnecke 60 in Eingriff steht, und deshalb das erste Stirnrad 64, das an dem dritten Schneckenrad 62 befestigt ist, gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß das Verschwenkungsgetriebe 66, das mit dem ersten Stirnrad 64 in Eingriff steht, im Uhrzeigersinn gedreht wird. Da der Träger 59, der an dem Verschwenkungsgetriebe 66 befestigt ist, aufgrund der Drehung des Verschwenkungsgetriebes 66 im Uhrzeigersinn ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wird die Antriebsrolle 6, die durch den Träger 59 gelagert ist, um einen Winkel von 90° im Uhrzeigersinn verschwenkt.

Danach gibt der Mikroprozessor 2 ein Steuersignal zum ersten Antriebsmotor 50 aus, so daß sich die automatische Reinigungsvorrichtung 1 um eine vorbestimmte Strecke bewegt (d. h. eine Breite zwischen benachbarten Reinigungswegen). An diesem Punkt wird, während der erste Antriebsmotor 50 gedreht wird, die Drehkraft des ersten Antriebsmotors 50 über die erste Schnecke 51, das erste und das zweite Schneckenrad 54 bzw. 56 und den Antriebsschaft 6a an die Antriebsrolle 6 übertragen, so daß die Antriebsrolle 6 gedreht wird, so daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 geradeaus gefahren wird.

Nachdem die automatische Reinigungsvorrichtung 1 über die vorbestimmte Wegstrecke bewegt wurde, gibt der Mikroprozessor 2 erneut über seinen Ausgangsport (OUT1) ein Verschwenkungssteuersignal aus, um den Verschwenkungsmotor 58 im Uhrzeigersinn zu drehen. Während der Verschwenkungsmotor 58 im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die dritte Schnecke 62 und das erste Stirnrad 64 im Gegenuhrzeigersinn und deshalb das Verschwenkungsgetriebe 66 im Uhrzeigersinn gedreht. Da der Träger 59 um einen Winkel von 90° im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird demzufolge die automatische Reinigungsvorrichtung 1 umgekehrt zur Anfangsrichtung ausgerichtet.

Dann gibt der Mikroprozessor 2 ein Steuersignal zum ersten Antriebsmotor 50 aus, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 geradeaus zu fahren. Während dieser Geradeausfahrt werden Staub und Schmutz auf dem Boden in die Düse 10 gesaugt und in dem Schmutzsammelbehälter 16 gesammelt.

Beim vorstehenden Betrieb kann mittels des Hochzählens der Anzahl der Reflexionen von den Reflexionsspiegeln 74, die an der Reflexionsscheibe 76 befestigt sind, die während des Verschwenkens gedreht wurden, unterschieden werden, ob die automatische Reinigungsvorrichtung 1 präzise nach links oder rechts gedreht wurde. D. h., der optische Sensor 82 der Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung 38 sendet Licht zu an der Reflexionsscheibe 76 befestigten Reflexionsspiegeln 74 aus und empfängt das reflektierte Licht während des Verschwenkens über die Kondensorlinse 78. Wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, ist zu diesem Zeitpunkt die vom optischen Sensor 82 von jedem Reflexionsspiegel 74 empfangene Lichtmenge am Anfang gering und steigt zunehmend an, da die Reflexionsspiegel 74 so angeordnet sind, daß die Spitzen der Spiegel im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet sind. Deshalb unterscheidet der Mikroprozessor 2 den Drehwinkel mit Hilfe des Hochzählens der wiederholten Schwankungen der Lichtmenge (d. h., der Anzahl von Spiegeln). Andererseits ist, wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, die Menge des im optischen Sensor 82 empfangenen Lichts am Anfang größer und nimmt allmählich ab, und zwar in wiederholtem Maße. Deshalb unterscheidet der Mikroprozessor 2 den gedrehten Winkel durch Hochzählen der wiederholten Schwankungen der Lichtmenge (d. h. der Anzahl der Spiegel).

Danach schreitet der Ablauf zu einem Schritt S4 fort, bei dem der Mikroprozessor 2 unterscheidet, ob ein tieferliegender Bodenteil oder ein höherliegender Bodenteil (d. h. ein nicht normaler Bodenteil) während des Reinigungsvorgangs auf dem Boden festgestellt wird. Wenn kein tieferliegender oder höherliegender Bodenteil auf dem Boden in der Fahrrichtung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 festgestellt wird, d. h., falls "Nein" gilt, kehrt beim Schritt S4 die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zum Schritt S3 zurück und führt dann den Reinigungsvorgang aus, während die Schritte S3 und S4 wiederholt durchgeführt werden. Wenn ein nicht normaler Bodenteil auf dem Boden in der Fahrrichtung vorliegt, d. h., falls "Ja" gilt, schreitet die automatische Reinigungsvorrichtung 1 andererseits zu einem Schritt S5 fort.

Falls die Fußrolle 24 der Bodenzustands- Erfassungseinrichtung 28 betätigt wird, wie dies unter Bezug auf die Fig. 8a und 8b beschrieben wurde, wird der Mikroschalter 10b beim Schritt S5 in die EIN-Stellung gebracht. Dann gibt der Mikroprozessor 2 ein Steuersignal über seinen Ausgangsport (OUT1) zum Verschwenkungsmotor 58 aus, um den Verschwenkungsmotor 58 bei einem Schritt S6 anzutreiben. Während der Verschwenkungsmotor 58 angetrieben wird, wird beim Schritt S6 die zweite Schnecke 60, die über den Antriebs- bzw. Drehschaft 58a mit dem Motor 58 verbunden ist, ebenfalls gedreht. Die Drehkraft der zweiten Schnecke 60 wird über das dritte Schneckenrad 62 und das erste Stirnrad 64 zum Verschwenkungsgetriebe 66 übertragen. Deshalb wird der Träger 59 gedreht, der an dem Verschwenkungsgetriebe 66 befestigt ist, so daß die Antriebsrolle 6 verschwenkt wird, so daß die Fahrrichtung der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 geändert wird. Danach schreitet der Ablauf zu einem Schritt S7 fort, bei dem der erste Antriebsmotor 50 und der Saugmotor 8 unter Steuerung des Mikroprozessors 2 angetrieben werden, um einen kontinuierlichen Reinigungsvorgang auszuführen.

Während des vorstehenden Reinigungsvorgangs erfaßt die Ladungspegel-Erfassungseinrichtung 26a kontinuierlich den Ladungspegel der Batterie 26 und gibt den erfaßten Datenwert an den Eingangsport (IN1) des Mikroprozessors 2 aus. Falls der Mikroprozessor 2 bei einem Schritt S8 festgestellt hat, daß die Ladespannung der Batterie 26 unter einen vorbestimmten Pegel abgesunken ist, d. h., falls "Ja" gilt, so schreitet der Ablauf zu einem Schritt S9 fort, bei dem der Ultraschallwellensensor 116 und der optische Sensor 118 des Steuersensors 23 die momentane Position der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 erfassen und die Daten der Position an den Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 ausgeben. Zu diesem Zeitpunkt wird der Betrieb der Oszillatorschaltung des Ultraschallwellensensors 116 unter Steuerung des Mikroprozessors 2 unterbrochen, um das Aussenden der Ultraschallwelle vom Ultraschallwellensensor 116 zu unterbrechen, während nur die Empfangsschaltung des Ultraschallsensors 116 betrieben wird, um eine Ultraschallwelle zu empfangen, die vom Ultraschallwellenoszillator 150 der automatischen Ladeeinrichtung 30 erzeugt wird, und um die empfangenen Daten zum Eingangsport (IN3) des Mikroprozessors 2 auszugeben. Demzufolge bestimmt der Mikroprozessor 2 die Position der Ladeeinrichtung 30 aufgrund der Daten.

Dann gibt der Mikroprozessor 2 bei einem Schritt S10 ein Steuersignal, das der bestimmten Position der Ladeeinrichtung 30 entspricht, zum Verschwenkungsmotor 58 und dem ersten Antriebsmotor 50 der Antriebseinrichtung 5 aus, so daß die automatische Reinigungsvorrichtung 1 aus ihrer Fahrrichtung verschwenkt und zur Position der Ladeeinrichtung 30 gefahren wird, wie dies in den Fig. 10 bis 11b dargestellt ist. Da zu diesem Zeitpunkt der Saugmotor 8 außer Betrieb ist, werden Staub und Schmutz nicht in die Düse 10 des Saugkanals 12 eingesaugt.

Nachdem die automatische Reinigungsvorrichtung 1 in die Nähe der Ladeeinrichtung 30 bewegt wurde, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S11 fort. Beim Schritt S11 erfaßt der Magneterfassungssensor 34 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 die Feldlinien der magnetischen Kraft, die vom Magneten 154 der automatischen Ladeeinrichtung 30 erzeugt werden, und dann gibt der Mikroprozessor 2 ein Steuersignal, das der erfaßten Feldlinien entspricht, über seinen Ausgangsport (OUT1) zum Verschwenkungsmotor 58 der Antriebseinrichtung 5 aus, um die automatische Reinigungsvorrichtung 1 in Richtung des Pfeiles der Fig. 11a zu fahren. Wenn die automatische Reinigungsvorrichtung 1 an der Ladeposition in die genaue Stellung gebracht wurde, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S11 fort. Da zu diesem Zeitpunkt der Magneterfassungssensor 34 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 die magnetische Kraft direkt erfaßt, die vom Magneten 154 der Ladeeinrichtung 30 erzeugt wird, während der Magneterfassungssensor 152 der Ladeeinrichtung 30 direkt die magnetische Kraft erfaßt, die vom Magneten 32 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 erzeugt wird, wird das Solenoid 160 der Ladeeinrichtung 30 mit Strom versorgt. Deshalb werden die Betätigungsstange 160a des Solenoids 160 und deshalb der Stecker 156 gegen die Schraubenfeder 162 nach außen bewegt. Während der Stecker 156 nach außen ragt, gelangt der Stecker 156 mit dem Leiter 31a der Steckdose 31 der automatischen Reinigungsvorrichtung 1 in Kontakt, so daß die Batterie 26 mit Gleichstrom aufgeladen werden kann.

Wenn die Batterie 26 beim Schritt S11 voll aufgeladen ist, kehrt die automatische Reinigungsvorrichtung 1 zum Schritt S7 zurück und führt wiederholt die Schritte S7 bis S11 aus. D. h., die automatische Reinigungsvorrichtung 1 bewegt sich zur Stelle, an der der Reinigungsvorgang unterbrochen wurde (insbesondere zu der Stelle, bei der die Ladespannung der Batterie 26 unter den vorbestimmten Pegel abgesunken war) und führt dann den Reinigungsvorgang bei der Stelle fort.

Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann die automatische Reinigungsvorrichtung einen Reinigungsvorgang selbständig während des Fahrens auf einem Boden ausführen. Wenn die Ladespannung der Batterie der automatischen Reinigungsvorrichtung während des Reinigungsvorgangs unter einen vorbestimmten Pegel abgesunken ist, bewegt sich die automatische Reinigungsvorrichtung ferner zur automatischen Ladeeinrichtung und lädt dann die Batterie selbständig auf. Danach kehrt die automatische Reinigungsvorrichtung zu der Stelle zurück, bei der die Ladespannung der Batterie unter den vorbestimmten Pegel abgesunken war und der Reinigungsvorgang unterbrochen wurde, und führt dann den Reinigungsvorgang wieder aus. Da die automatische Reinigungsvorrichtung keine durchgehende Überwachung seitens des Benutzers erfordert, kann demzufolge jedermann die automatische Reinigungsvorrichtung für eine Reinigung eines Raums leicht verwenden.

Obwohl die automatische Reinigungsvorrichtung beim vorstehenden Ausführungsbeispiel in einer Weise beschrieben wurde, bei der der Drehschaft 50a des ersten Antriebsmotors 50 mit der ersten Schnecke 52 verbunden ist und die erste Schnecke 52 mit dem ersten Schneckenrad 54 in Eingriff steht, um die Drehkraft des Antriebsmotors 50 auf die Antriebsrolle 6 zu übertragen, so können alternativ z. B. Stirnräder mit einer unterschiedlichen Anzahl von Getriebezähnen anstelle der ersten Schnecke 52 und des ersten Schneckenrads 54 verwendet werden.

Obwohl die automatische Reinigungsvorrichtung ferner in einer solchen Weise beschrieben wurde, bei der der Drehschaft 58a des Verschwenkungsmotors 58 mit der zweiten Schnecke 60 verbunden ist und die zweite Schnecke 60 mit dem dritten Schneckenrad 62 in Eingriff steht, um die Drehkraft des Verschwenkungsmotors 58 auf das Verschwenkungsgetriebe 66 zu übertragen, können alternativ z. B. Stirnräder mit einer unterschiedlichen Anzahl von Getriebezähnen anstelle der zweiten Schnecke 60 und des dritten Schneckenrades 62 Verwendung finden.

Claims

1. Automatische Reinigungsvorrichtung, mit
einem Reinigungsvorrichtungskörper;
einer in dem Reinigungsvorrichtungskörper vorgesehenen Saugeinrichtung (8, 10, 12, 14, 16, 18) zum Aufsaugen von auf dem Boden befindlichen Schmutz;
einem Navigationssensor (23), der auf einem drehbaren Träger (122) am Oberteil des Reinigungsvorrichtungskörpers vorgesehen ist und den Abstand und die Richtung eines Hindernisses zum Reinigungsvorrichtungskörper erfasst;
einer im Reinigungsvorrichtungskörper vorgesehenen Antriebseinrichtung (5) zum Bewegen des Reinigungsvorrichtungskörpers, wobei die Antriebseinrichtung (5) eine Geradeausfahr- Antriebseinrichtung (6, 6a, 50, 50a, 52, 54, 56) zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen und eine Verschwenkungseinrichtung (58, 58a, 59, 60, 62, 62a, 64, 66, 67) zum Ändern der Fahrtrichtung nach rechts oder links aufweist;
einer Steuereinrichtung (2) zum Bestimmen des Reinigungsbereiches und der Fahrtrichtung des Reinigungsvorrichtungskörpers mittels der Signale des Navigationssensor (23) und zum Ausgeben eines ersten Steuersignals zum Bewegen des Reinigungsvorrichtungskörpers und eines zweiten Steuersignals zum Aktivieren der Saugeinrichtung (8);
und einer Richtungsabtasteinrichtung (38), die integral an der Antriebseinrichtung (5) zum Erfassen der Fahrtrichtung der Antriebseinrichtung (5) angeordnet ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Schmutzerfassungseinrichtung, die am unteren Teil des Reinigungsvorrichtungskörpers vorgesehen ist, um den Verschmutzungsgrad zu erfassen und ein Verschmutzungssignal auszugeben, auf das die Steuereinrichtung (2) zum Erzeugen eines dritten Steuersignals anspricht, um die Saugeinrichtung (8, 10, 12, 14, 16, 18) zu aktivieren.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradeausfahr-Antriebseinrichtung (6, 6a, 50, 50a, 52, 54, 56) einen ersten Antriebsmotor (50), der sich in normaler Richtung bzw. Gegenrichtung dreht, eine erste Schnecke (52), die mit einem Drehschaft (50a) des ersten Antriebsmotors (50) verbunden ist, ein erstes Schneckenrad (54), das mit der ersten Schnecke (52) in Eingriff steht, ein zweites Schneckenrad (56), das mit dem ersten Schneckenrad (54) in Eingriff steht, und eine Antriebsrolle (6) aufweist, die mit einem Antriebsschaft (6a) des zweiten Schneckenrades (56) verbunden ist und sich in normaler Richtung bzw. Gegenrichtung dreht.

4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkungseinrichtung (58, 58a, 59, 60, 62, 62a, 64, 66, 67) einen sich in normaler Richtung bzw. Gegenrichtung drehenden Verschwenkungsmotor (58), eine zweite Schnecke (60), die mit einem Drehschaft (58a) des Verschwenkungsmotors (58) verbunden ist, ein drittes Schneckenrad (62), das mit der zweiten Schnecke (60) in Eingriff steht, ein erstes Stirnrad (64), das konzentrisch an einer Unterseite des dritten Schneckenrades (62) zum Steigern der Drehgeschwindigkeit befestigt ist, ein Verschwenkungsgetriebe (66), das an einem Umfang eines Trägers (59) befestigt ist, der die Antriebsrolle (6) lagert, und das mit dem ersten Stirnrad (64) zum Links- und Rechtsverschwenken des Trägers (59) in Eingriff steht, und ein Kugellager (67) aufweist, das zwischen einem Flansch (62a) des Trägers (59) und einer Bodenplatte (4) des Reinigungsvorrichtungskörpers zum leichtgängigen Verschwenken des Trägers (59) eingefügt ist.

5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Getriebezähne, die am ersten Schneckenrad (54) ausgebildet sind, größer ist als die der Getriebezähne, die am zweiten Schneckenrad (56) ausgebildet sind.

6. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Getriebezähne, die an dem dritten Schneckenrad (62) ausgebildet sind, größer ist als die der Getriebezähne, die an dem ersten Stirnrad (64) ausgebildet sind.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Navigationssensor (23) einen Ultraschallwellensensor (116), der eine Ultraschallwelle aussendet, die reflektierte Ultraschallwelle empfängt und ein entsprechendes Signal zum Bestimmen einer zurückzulegenden Wegstrecke der Steuereinrichtung (2) zuführt, einen optischen Sensor (118), der Licht aussendet, das reflektierte Licht empfängt und ein entsprechendes Signal der Steuereinrichtung (2) zum Bestimmen der Richtung der Ultraschallwelle in Bezug auf den Reinigungsvorrichtungskörper zuführt, eine zylindrische Schutzvorrichtung (120) zum Aufnehmen und Schützen des Ultraschallwellensensors (116) und des optischen Sensors (118), einen Träger (122), der den Ultraschallwellensensor (116) und den optischen Sensor (118) abstützt, einen zylindrischen Reflexionskragen (124), der an einem unteren Ende der Schutzvorrichtung (120) vorgesehen ist und das Licht, das vom optischen Sensor (118) ausgesendet wird, unter einem vorbestimmten Umlenkungswinkel reflektiert, und eine Sensorantriebseinrichtung (126, 126a, 128, 130, 132) zum Drehen des Ultraschallwellensensors (116) und des optischen Sensors (118) aufweist.

8. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorantriebseinrichtung (126, 126a, 128, 130, 132) einen zweiten Antriebsmotor (126), ein drittes Stirnrad (128), das mit einem Drehschaft (126a) des zweiten Antriebsmotors (126) verbunden ist, ein viertes Stirnrad (130), das mit dem dritten Stirnrad (128) in Eingriff steht, und einen Antriebsschaft (132) aufweist, der am Träger (122) montiert ist und mittig am vierten Stirnrad (130) befestigt ist.

9. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Reflexionskragen (124) an dessen inneren Fläche mit 36 bis 720 dreieckigen Spiegeln versehen ist.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (8) ein Saugmotor ist.

11. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (2) einen Mikroprozessor enthält.

12. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Richtungsabtasteinrichtung (38) ein Gehäuse (68), einen zentralen Schaft (70), der drehbar und vertikal in dem Gehäuse (68) gelagert ist, eine Scheibe (76), die an ihrer Mitte vertikal und drehbar an dem zentralen Schaft (70) befestigt ist und mit einem Permanentmagneten (72) versehen ist, eine Vielzahl reflektierender Einrichtungen (74), die einen Kreis bilden, der auf einer Oberfläche der Scheibe (76) vorgesehen ist, und eine Einrichtung (78, 80, 82) aufweist, die an dem Gehäuse (68) zum Abtasten eines Drehwinkels der Antriebseinrichtung (5) mit Hilfe abgestrahlten Lichtes zur reflektierenden Einrichtung (74) und Empfangen und Hochzählen der reflektierten Lichter befestigt ist.

13. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsabtasteinrichtung (38) ein hermetisches Gehäuse (68), eine Magnetnadel (72), die im hermetischen Gehäuse (68) aufgenommen und drehbar mittels einer unteren und einer oberen Stütze (70, 70a) des hermetischen Gehäuses (68) an ihrem zentralen Schaft (70) zum Anzeigen des Nord- und des Südpoles gelagert ist, eine Reflexionsscheibe (76), die drehbar an dem zentralen Schaft (70) der Magnetnadel (72) befestigt ist und mit einer Vielzahl von Reflexionsspiegeln (74) daran versehen ist, einer Kondensorlinse (78), die an einem oberen Teil des hermetischen Gehäuses (68) zum Sammeln von Licht befestigt ist und einen optischen Sensor (82) aufweist, der Licht zu den Reflexionsspiegeln (74) auf der der Reflexionsscheibe (76) aussendet und das reflektierte Licht zum Erfassen eines Drehwinkels der Antriebseinrichtung (5) empfängt und dieses an einen Mikroprozessor (2) ausgibt.

14. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das hermetische Gehäuse (68) transparentes Öl oder transparente Flüssigkeit enthält.

15. Automatische Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen Ladeanschluss (31, 31a), der an einer Außenfläche des Reinigungsvorrichtungskörpers zum Zuführen von Strom an den Akkumulator (26) vorgesehen ist;
eine Ladestation (30), die vom Reinigungsvorrichtungskörper getrennt angeordnet ist und mit einer signalerzeugenden Einrichtung (150), die den Reinigungsvorrichtungskörper von der Lage der Ladestation (30) in Kenntnis setzt, und mit einer Ladequelle (156, 156a, 160, 160a, 162, 164) versehen ist, die zum Laden des Akkumulators (26) mit dem Ladeanschluss (31, 31a) des Reinigungsvorrichtungskörpers koppelbar ist; und
eine Steuereinrichtung (2), die in dem Reinigungsvorrichtungskörper zum Erfassen des Ladezustands des Akkumulators (26) und zum Steuern der Antriebseinrichtung (5) vorgesehen ist, um den Reinigungsvorrichtungskörper zur Ladestation (30) zu bewegen, während der Sensor (23, 116) ein Signal von der signalerzeugenden Einrichtung (150) erfasst, wodurch der Akkumulator (26) mit Hilfe der Kopplung des Ladeanschlusses (31, 31a) des Reinigungsvorrichtungskörpers und der Ladestation (30) der Ladequelle (156, 156a, 160, 162, 164) aufladbar ist.

16. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeanschluss (31, 31a) des Reinigungsvorrichtungskörpers ein Stecker zum Zuführen eines Gleichstroms ist.