在至少两个不同地点净化空气的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于在至少两个不同地点净化空气的系统和方法，其中移动式空气净化器用作自主行驶和导航的机器人。

背景技术：

在家务和小型居住或者工作区域中越来越多地使用空气净化器，以便于连续地或者在一定的时间段中清洁室内空气。例如在具有外界的环境空气的高的有害物质负载的区域中或者在例如由于吸烟部分地混入有毒物质的环境空气存在的房间中必需和希望的是，进行空气净化。

此外，用于室内地面的吸尘机器人和搬运机器人或者用于草地地面的切割机器人作为自主行驶和导航的家用设备而已知。这些机器人能够借助在蓄电池中存储的电能行驶，借助合适的传感器在地面界限之内导航并且发挥抽吸、搬运或者切割功能。在此，例如将超声波传感器、红外传感器和微波传感器用作传感器。此外，在可到达的位置上设置基站，机器人可以移动到基站并且与基站以电接触的方式连接。因此，机器人中的蓄电池可以再次充电，从而机器人为下一次工作过程作准备。

us8496737b2中已知一种移动式空气净化器，其能自动地在污染环境中自由移动并且在此能够净化环境空气。为此，空气净化器具有对于机器人而言常见的带有三个轮子的底架，其中两个轮子互相独立地驱动。通过合适的控制并且借助传感器，底架能够自主地，例如在居住或者办公楼层的环境中移动并且在此自动地躲开障碍物。

在底架上设置空气净化单元，该空气净化单元具有用于产生穿过至少一个过滤部件的空气流的装置以及空气入口和空气出口。空气净化单元此外具有用于识别有害物质的传感器。

移动式空气净化器可以通过蓄电池中包含的电能而使空气净化单元保持运行，而不必为此与基站电连接。由此，空气净化器机器人可以在不同的房间中使用，然而，必需重新为蓄电池充电，从而使得移动式空气净化器能返回基站。

技术实现要素：

因此，本发明的技术问题在于，改善开头提到的类型的用于在至少两个不同地点净化空气的系统和方法并且特别是提高空气净化效率。

前面提到的技术问题根据本发明这样解决，即设置至少两个能够在至少两个不同的地点定位的基站，该基站用于为至少一个在移动式空气净化器中设置的蓄电池进行充电和/或用于以电源电压供应移动式空气净化器并且移动式空气净化器适合于自主行驶到达其中每个基站。

因此，移动式空气净化器可以在不同的地点，例如在一个楼层的不同的房间中，以高的效率进行空气净化，因为移动式空气净化器分别与基站连接并且能够用标准电源电压供应。由此，在不同的位置上空气净化单元不仅分别用蓄电池驱动，而且电源电压也允许了在高功效的条件下的空气净化。

在此，空气净化单元可以这样设计，即,该空气净化单元能既通过来自于蓄电池中的直流电压(例如5或12v)又用电源电压(例如50hz条件下的220v)驱动。为此可以设置，在空气净化单元内的电源电压通过变压器转换为合适的直流电压。替换性地，风扇的电机能够既用直流电压又用电源电压驱动。或者进一步替换为，设置两个风扇，其中一个风扇通过来自蓄电池的直流电压驱动并且另一个风扇通过电源电压驱动。

在常规的机器人应用情况中，机器人分别从机器人与基站连接的位置开始。因此，机器人可以通过控制软件保存基站的位置并且由于保存的数据返回基站。在之前描述的根据本发明的系统中，设置至少两个基站，其位置并不是强制不变的。因此优选地，基站具有用于将请求信号或者位置信号发送到移动式空气净化器的装置。通过请求信号或者位置信号，移动式空气净化器可以以其作为机器人的功能而自主行驶到和找到基站。

在此有利的是，移动式空气净化器具有为了待行驶的地面的地图或者平面图的数据而设的存储装置。地图或者平面图的数据可以要么由使用者输入要么通过由移动式空气净化器至少一次通过待行驶的地面的测试行驶而借助合适的传感器探测和保存。

如有必要，多个基站其中的每一个可以发送单独的信号，该信号标识出特定的房间。因此，移动式空气净化器可以基于单独的信号移动到相应的房间，该信号也可以理解为位置信号。在房间内部，也可以说是在可见范围内，移动式空气净化器于是可以通过位置信号移动到基站所定位在的房间区域中。请求信号，单独的信号或者位置信号可以例如包含坐标，该坐标涉及到待行驶的区域的、存储的地图或者存储的平面图。

另一种可能性在于，设置用于根据至少一个人的停留地点而确定移动式空气净化器的使用地点的装置。特别地，这个装置为此具有红外探测器，以便于通过直接的检测能够确定的一个房间中人的存在。特别地，在确定的房间，特别是在每个待行驶的区域的房间中分别设置一个装置。优选地，在每个房间中设置移动传感器，该移动传感器能够确定人的存在。因此，可以在每个房间中控制移动式空气净化器，在这些房间中在有人在的情况下应该进行空气净化。

控制移动式空气净化器的另一可能性在于，构造具有定位功能和/或用于发送待行驶到的基站的遥控装置的装置。因此，通过人操纵的遥控装置用于发送促使移动式空气净化器在确定的房间中移动的信号。在此，该信号包含了移动式空气净化器应该移动到的其中一个基站的确定的位置的坐标或者识别码。

除此之外特别地，用于确定移动式空气净化器的使用地点的装置可以是家庭系统的一部分，例如智能家庭系统的一部分并且该家庭系统由于所在的人的习惯而根据时间来确定其可能的停留地点。所在的人的习惯可以通过其对电气设备(例如光源)或者电子设备的使用来确定。在规律使用房屋的条件下，则可以由家庭系统确定在确定的房间中在一天或者一天的各个时间段时有人的可能性。例如，在厨房中有人的可能性在常规的吃饭时间是高的，而晚上在卧室的可能性更高。由于这些信息，家庭系统可以发送相应的控制信号，例如基站的位置信号或者识别信号到移动式空气净化器。借助传达的信号，操控移动式空气净化器则可以向相应的房间行驶并且如有必要向在那里定位的基站行驶。

在用于在至少两个不同的地方上空气净化的系统的之前描述的组成部分的改进方案中设置，基站中的至少一个具有额外的鼓风机和/或至少一个额外的过滤部件。因此，当移动式空气净化器与基站接触时或者与移动式空气净化器的存在无关，为了空气净化可以在基站中发挥额外的空气净化功能。由此，移动式空气净化器的功效可以进一步改善。

上面所述的技术问题，根据本发明也通过一种空气净化器解决，该空气净化器具有用于自主在地面上移动的底架、在底架上设置的空气净化单元、用于用电能向底架供电的蓄电池和用于与为了蓄电池充电的电压电源接触的电接触元件，其中设置用于与用来驱动空气净化单元的电压电源接触的电接触元件。

一个或多个电压电源在此通过其中一个基站提供。

因此给出了一种移动式空气净化器，其空气净化单元既用来自蓄电池的电能又用外部的电能(例如用电源电压)驱动。移动式空气净化器因此可以在两种不同的模式中运行，由此改善了移动式空气净化器的可用性。

移动式空气净化器因此可以具有两对接触元件，一方面用于输送用于蓄电池充电的直流电压，另一方面用来输送用于驱动空气净化单元的电源电压。在这种情况下，两个不同的电压输送到移动式空气净化器，其中电源电压能够以高的效率驱动空气净化单元。为此，空气净化单元内部的电源电压通过变压器转换为直流电压，或者空气净化单元可以直接地用电源电压驱动或者用来自蓄电池的直流电压驱动。

此外还可以是，基站和移动式空气净化器分别只具有一对接触元件，这些接触元件能够输送电源电压到移动式空气净化器中。于是，使用或者通过变压器处理用于蓄电池充电的和用于驱动空气净化单元的电源电压。

此外，可以只用一对接触元件输送用于蓄电池充电和用于驱动空气净化单元的直流电压。为此，基站则具有变压器。

当电接触元件与电压源连接时，开关装置以优选的方式自动地用输入的电源电压供给空气净化单元。因此，当移动式空气净化器与电源电压连接时，特别是连接到基站上时，空气净化单元能够无关于蓄电池电压而一直运行。因此，在所有基站所定位的房间中，移动式空气净化器可以以高的强度运行。如有必要，除了驱动运行空气净化器以外同时还给蓄电池充电。

上面所述的技术问题，根据本发明也通过一种用于移动式空气净化器的基站解决，该基站具有壳体、电源连接部和用于与空气净化器的电接触元件接触的电气的基座接触元件，其中带有至少一个鼓风机和至少一个过滤部件的基站空气净化单元与壳体连接，优选集成在壳体中。因此，根据本发明的系统的至少一个基站、优选所有基站自身可以用作固定的空气净化器并且辅助移动式空气净化器或者与移动式空气净化器分开使用。

在此，根据移动式空气净化器的上面描述的设计方案，基站可以具有一对电接触元件或者两对电接触元件。

上面所述的技术问题，根据本发明也通过一种用于在至少两个不同的位置上净化空气和控制空气净化系统的方法解决，该空气净化系统具有移动式空气净化器和至少两个基站，其中移动式空气净化器成型为自主地行驶和导航的机器人，其中将请求信号发送到移动式空气净化器并且其中移动式空气净化器自主地驶向用请求信号标识出的基站。

如之前为根据本发明的系统已经描述的，用于运行该系统的方法可以这样以有利的方式扩展，即，由基站的一个发送请求信号到移动式空气净化器。此外，移动式空气净化器可以在其行驶通过房间的过程中通过根据识别信号，例如红外光信号的扫描确定基站的位置。为此，在基站上，可以设置红外光源并且移动式空气净化器具有红外光接收器，红外光接收器可以检测红外光束照射出的方向。如果移动式空气净化器距离基站足够近，移动式空气净化器可以以其外部接触元件对接到基站上。

替换性地或额外地，可以由遥控装置将请求信号作为控制信息发送到移动式空气净化器。借助请求信号，移动式空气净化器可以确定其必须导航到哪个房间中。遥控装置在此一方面理解为分开的和特定的遥控装置，该遥控装置通过红外信号传输控制信息到移动式空气净化器。遥控装置可以另一方面成型为移动电话或者智能手机上的应用，其中控制信息通过无线的无线电连接、特别是无线网络传输到移动式空气净化器。

此外，通过家庭系统，特别是智能家庭系统产生和发送请求信号。例如，通过无线网络接入点将相应的信息传输到移动式空气净化器。

同样地，可以保存在空气净化器中的待行驶的区域的平面图，从而移动式空气净化器基于平面图数据进行导航。

在之前描述的方法的另一优选的设计方案中，可以用至少两个传感器检测有害物质浓度，从而通过减法运算能够确定哪个方向上存在最大的有害物质浓度。这种手段使得移动式空气净化器能够向污染源的方向导航并且因此直接在污染产生的地点净化。例如，因此由移动式空气净化器可以自主地识别和驶向新装修的、特别是喷漆或者粘胶的家具。

例如，灰尘传感器或者颗粒传感器、用于检测碳氢化合物的voc传感器、co2传感器、sox传感器，nox传感器或者空气湿度传感器可以用作传感器。

移动式空气净化器另外的控制方式在于，在移动式空气净化器中保存时间表。时间表可以单独地由使用者通过界面在移动式空气净化器中保存，从而空气净化器自动地对应于时间表进行不同房间的空气净化。

附图说明

下面，参考附图借助实施例阐述本发明。附图中示出了：

图1示出了房屋的平面图和根据本发明的系统的部件的示意图，

图2示出了根据本发明的移动式空气净化器并且

图3示出了根据本发明的基站。

具体实施方式

图1示出了用于在至少两个不同的地点空气净化的系统，在此，这两个地点是房屋的两个不同的房间2和4。为此，图1示出了带有墙壁4，门8和窗户10的房屋的平面图。

在房间2中设置移动式空气净化器12，其中移动式空气净化器12成型为自主地行驶和导航的机器人。移动式空气净化器的结构在图1中没有详细示出，然而从us8496737b1中基本上已知。

图1中所示的根据本发明的系统是这样设计的，即，设置两个用于给至少一个在移动式空气净化器12中设置的蓄电池18充电和用于以电源电压给移动式空气净化器12供电的基站14,16。这两个基站14和16在此定位在两个不同的房间2和4中并且连接到插座17上。移动式空气净化器12能够自主地行驶到这两个基站14和16中的每一个。

通常与在运行开始时认知出发位置(也即基站的位置)并且因此能够再次找到回到基站的路的常规的抽吸机器人不同，在这里描述的系统中需要使移动式空气净化器12能够找到基站14和16的不同的位置。为此，可以互相独立地或者组合地使用不同的手段。

一方面，可以整体上这样安装系统，即，在移动式空气净化器12的控制装置的存储装置中存储房间2和4的地图或者平面图并且将这两个基站14和16的位置作为地点坐标而保存。这可以例如通过对系统的一次性的训练而实现。然而这也意味着，基站的位置不允许改变。

另一方面，基站14和16自身作为在相应的存储装置中保存的数据能够包含位置的坐标并且将这些坐标发送到移动式空气净化器12上，以便于能够找到各个基站14或16。此外，基站14和16具有用于发送请求信号以及如有必要发送位置信号到移动式空气净化器12的装置19。装置19在此能够与移动式空气净化器12构成无线的无线电连接，特别是通过光学的装置，例如红外光光源和接收器，特别是leds或者通过任意的无线电通信，例如无线网络(wifi)，蓝牙或者其他标准化的无线电技术。为此，移动式空气净化器12也具有用于接收这种请求信号和如有必要接收位置信号的装置。

因此，当移动式空气净化器12例如在房间2的基站14上时并且由房间4中的另一基站16发送请求信号时，则移动式空气净化器12可以从基站14离开并且自主行驶到另一基站16。

移动式空气净化器12这样成型，即一方面，在空气净化器12与基站14或16之一接触并且用电源电压供电时，通过具有提高的强度的电源电压进行空气净化。另一方面，移动式空气净化器12也能够单独地用蓄电池18中的电能进行空气净化。因此，即使由于蓄电池驱动导致空气净化的强度低时，在行驶通过房间2和4的过程中也可以净化空气。因此，两个不同的运行模式可以在设备中互相连接。

如图1所示，设置用于根据至少一个人的停留位置来确定使用地点的传感器20。例如，传感器20可以成型为被动式红外传感器或者主动式微波传感器。传感器20总是检测，在房间2或4之一中是否有人。如果有人，则将系统这样编程，使得移动式空气净化器12相应导航到有人的房间2或4中。因此，在每个有人使用的房间2或4中进行空气净化。在此，这不取决于，移动式空气净化器的空气净化是否通过蓄电池中的电能或者电源电压源驱动。

此外，也可以使用遥控装置22，以便于命令移动式空气净化器去相应的房间。为此，遥控装置22可以通过无线的通信接口发送用于定位移动式空气净化器12的使用地点和/或用于确定待移动到的基站14或16的信号到移动式空气净化器。

除此之外，根据本发明的系统也可以是家庭系统的一部分，例如智能家庭系统并且由家庭系统至少部分地控制。家庭系统可以例如根据所在的人的习惯确定可能的停留地点并且相应于在这些房间内的可能的停留地点来操控移动式空气净化器12，对此，图1中示例性地示出了无线接入点24。

图2中示出了根据本发明的空气净化器12。移动式空气净化器12具有用于在地面上自主移动的底架30，这种底架基本上从吸尘机器人中已知并且具有三个轮子，其中两个轮子32(图2中，只能看到一个轮子32)互相独立地受到驱动并且转动轮34使底架稳定。此外，设置多个部分地不同的传感器(未示出)，这些传感器检测关于移动式空气净化器12的直接环境的信息并且因此可以就像在吸尘机器人中一样自主控制底架30的移动。对于这种控制，存在相应的电子开关31。

在底架33上设置空气净化单元36，该空气净化单元具有空气入口38、用于产生空气流的鼓风机40、过滤单元42和空气出口44。此外，可以设置至少一个传感器46，该传感器检测至少一个空气参数。已知的轴流风机或者径流风机可以用作鼓风机40。除此之外，也可以使用用于产生空气流的其他技术。

在空气净化器12中待装入的过滤材料可以例如由过滤技术中的已知材料组成。过滤无纺布、静电过滤器、活性炭，不同的催化剂，uv催化剂，用于减少过敏原的hepa过滤器、灰尘过滤器或者可洗的织物过滤器。

空气净化单元36的运行方式又由控制电子元件48确保，其中控制电子元件48如有必要参考至少一个传感器46的通过虚线表示的线路而输入的测量值。

此外，设置用于给底架30和空气净化单元36供应电能的蓄电池50。蓄电池50以电的接接触元件52用外部的电压电源(例如基站16或18)充电，其中在基站16或18中存在电压电源。

此外，设置接触元件53，以便于能够以电源电压向空气净化单元36供电。因此，为了不同的目的，可以将两个不同的电压输给移动式空气净化器12。

此外，设置电的开关装置54，其在与外部的电压源接触时用电源电压给空气净化单元供电，电源电压通过电的接触元件53输电。因此，空气净化单元36可以既以来自于蓄电池50又以来自于外部电压源的电能驱动。

在此，开关装置54这样设计，即，当电接触元件52与电压电源连接时，自动地用输入的电源电压向空气净化单元36供电。因此实现了移动式空气净化器的尽可能的自动化。开关装置54也可以替代性地成型为手动的开关。

替代之前描述的移动式空气净化器12的结构，可以只设置一对接触元件52，其通过直流电压或者用电源电压来既给蓄电池50又给空气净化单元36供电。此外，描述的结构也可以这样改变，即，空气净化单元36能只通过接触元件53，不通过蓄电池50而用电压供电。控制电子元件48因此分别配合于相应的功能。

图3示出了用于移动式空气净化器12的根据本发明的基站16。基站具有壳体60、成型为具有电线的电源插头的电源连接部62以及与之相连的、用于与根据图2的空气净化器12的电接触元件52或53接触的电的基座接触元件64或65。基座接触元件上的电压还通过变压器66转换到直流电压。此外，基站空气净化单元70设有空气入口71、鼓风机72、过滤部件74和空气出口76，这些部件都集成在壳体60中。因此，基站16不仅构成了充电站以及在必要时构成了用于移动式空气净化器12的供电单元，而且同时还实现了除了移动式空气净化器12以外额外的空气净化器。