自行式地面清洁设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自行式地面清洁设备，其包括带中央平面的底盘和布置在该底盘上的光学传感器装置，该中央平面平行于前进直行方向地取向，且在底盘上布置或构成地面清洁设备的基于前进直行方向的前端部，其中，该前端部是地面清洁设备的向前伸出最远的端部，其特征在于，光学传感器装置具有：第一发射器-接收器单元，该第一发射器-接收器单元基于前进直行方向布置在中央平面的左边并且具有第一探测区，该第一探测区在前端部前面与中央平面相交且朝右前方取向；以及至少一个第二发射器-接收器单元，该第二发射器-接收器单元布置在中央平面的右边且具有第二探测区，第二探测区在前端部前面与中央平面相交且朝左前方取向，其中，第一探测区和/或第二探测区在其上与中央平面相交的相交区域到地面清洁设备的前端部具有在0.8cm与6cm之间的范围内的以及尤其在1cm与5cm之间的范围内的间距。
【专利说明】自行式地面清洁设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行式地面清洁设备，其包括带中央平面的底盘和布置在底盘上的光学传感器装置，该中央平面平行于前进直行方向地取向，且在该底盘上布置或构成地面清洁设备的基于前进直行方向的前端部，其中，该前端部是地面清洁设备的向前伸出最远的端部。
【背景技术】
[0002]由DE 10 2004 004 505 Al公开了一种自行式地面清洁设备，其是自动控制的，且带有地面处理单元、驱动单元和用于控制运动的控制单元，其中，为控制单元配设至少一个感应元件以识别障碍物，以及其中，可以为控制单元预先规定至少一种前进运动模式来驶过有待处理的地表面。地面清洁设备具有若干用于检测地表面的外轮廓的传感器。借助控制单元可以将地表面分成若干分段，且这些分段可以借助经预先规定的前进运动模式被相继地驶过和处理。地面处理设备包括用于借助一个或多个基准点来确定地面处理设备的位置的测位元件，基准点可以通过检测外轮廓的传感器的传感器数据被确定。
[0003]由同一 申请人:的2010年5月21日的尚未预公开的DE 10 2010 029241.9可知一种地面处理设备，其带有至少一个用于在地面处理设备运动期间在连续相继的时间点上建立起有待处理的地表面的图像的检测单元，其中，借助图像可以产生地表面的地图。由地面处理设备可确定，地表面是否具有有规则地重复的基本图案，具有基本图案的地表面段是否可以被地面处理设备鉴定为是有待处理的，并且地面处理设备包括一个用于储存地图中配设给有待处理的地表面段的区域的存储元件。
[0004]由同一 申请人:的2010年5月21日的尚未预公开的DE 10 2010 029238.9可知一
种地面清洁设备，其构造成自行式的以及自转向的，并且包括驱动单元、地面清洁单元和用于控制运动的控制单元，其中，控制单元具有用于将地面清洁设备通过通信网络联接到外部操作单元上的通信元件，操作人员在操作单元上的指令可以经由通信网络传递以控制地面清洁设备。地面清洁设备包括配设于控制单元的、用于建立待清洁的地表面图像的摄像单元，这些图像可以借助通信元件经由通信网络传递给操作单元。地表面可以基于操作人员的指令借助可预先规定的清洁程序进行清洁。
[0005]由US 7，805，220 B2公开了一种清洁机器人，其包括若干传感器。
[0006]由US 2010/0263142 Al公开了一种移动式清洁机器人，其包括墙壁传感器以便探测在空间中的墙壁。
[0007]由DE 196 15 712 C2公开了一种自行式地面清洁车辆，其配备有两个在行驶方向上取向的超声波传感器。
[0008]由US 2007/0032904 Al公开了一种自行式工作机器人，其具有用于测量在机器人的正前方向上到障碍物的间距的第一间距传感器，以及包括用于测量在机器人的对角线前进方向上到障碍物的距离的第二间距传感器。
[0009]由US 2005/0171644 Al公开了一种自动的移动式机器人清洁器，其具有运动间距探测器件和运动方向探测器件。
[0010]由US 2004/0220698 Al公开了一种机器人，其具有红外传感器。
[0011]由US 2002/0153185 Al公开了一种机器人清洁器，其无线式地与外部设备通信。
[0012]由US 5，276，618公开了一种用于在预先规定的空间内部巡航定位的系统。
[0013]由WO 00/25186公开了一种带限制标记的防滑落式自动行驶系统。
【发明内容】
[0014]本发明基于如下任务:提供一种开头所述类型的自行式地面清洁设备，其实现了一种有效的以及特别是自动化的地面清洁。
[0015]该任务在开头所述的自行式地面清洁设备中按照本发明以如下方式解决，光学传感器装置具有:第一发射器-接收器单元，该第一发射器-接收器单元基于前进直行方向布置在中央平面的左边且有第一探测区，该第一探测区在前端部前面与中央平面相交且朝右前方取向；以及至少一个第二发射器-接收器单元，该第二发射器-接收器单元布置在中央平面的右边且有第二探测区，该第二探测区在前端部前面与中央平面相交且朝左前方取向，其中，第一探测区和/或第二探测区在相交区域上与中央平面相交的该相交区域到地面清洁设备的前端部，具有在0.8cm与6cm之间的范围内的以及尤其在Icm与5cm之间的范围内的间距。
[0016]按本发明的自行式地面清洁设备的光学传感器装置具有视域，该视域不仅包括在地面清洁设备的前端部前面的区域，而且包括在地面清洁设备的左侧和/或右侧的向前延长的左边和右边的边缘区域。
[0017]由此可以例如识别墙壁或角落，或可以识别到在前端部前面的区域内的物体。这实现了有针对性地驶近墙壁和/或物体以及例如也实现了 “轻柔地”碰撞这个物体。通过光学传感器装置的相应传感器信号，知道了地面清洁设备相对物体的相对位置且这也可以被用于驶近物体。如果碰撞到物体上，那么到该物体(例如墙壁或椅腿)的间距就可以被最小化。由此产生了在物体前面的最佳的清洁结果。
[0018]光学传感器装置能够以简单的方式构造。
[0019]地面清洁设备的前端部尤其是地面清洁设备的朝前(基于前进直行方向)伸出最远的端部。底盘的中央平面尤其是用于底盘的对称平面，其中，布置在底盘上的(未转向的)轮装置的转动轴线例如垂直于该中央平面取向。
[0020]有利的是，第一探测区和第二探测区至少近似地在中央平面上交会。由此产生了对称的可视区，其具有在地面清洁设备的前端部前面的区域内的最佳的物体识别。
[0021]特别有利的是，第一发射器-接收器单元和第二发射器-接收器单元布置成至少近似地关于中央平面对称，并且尤其布置成到中央平面有相同的间距。由此获得对称的视域以及因此获得物体的最佳的可探测性。这不仅可以识别在地面清洁设备的前端部前面的物体，而且可以识别在地面清洁设备的相应侧的延长的左边和右边的边缘区域上的物体。
[0022]有利的是，光学传感器装置被布置在前端部上或前端部附近。由此获得一个向前以及也朝向旁侧的最佳的视域。能够以简单的方式避免视域的遮挡。
[0023]有利的是，第一发射器-接收器单元和第二发射器-接收器单元分别具有用于光学发射光的发射器和用于接收光的接收器，其中，接收光包括在物体上被反射的发射光。接收光也可以包括尤其是不被用于评估的漫射光或类似物。由此能够以简单的方式特别是通过三角测量法实施光学的间距测量。
[0024]特别有利的是，第一探测区延伸超过地面清洁设备的右侧的(假想的)延长，且延伸超过地面清洁设备的前端部。右侧指的是地面清洁设备的基于前进直行方向处在右边的以及在此具有到中央平面的最大间距的点的那一侧。如果第一探测区延伸超过右侧的该延长，那么被定位在地面清洁设备旁边的物体可以被识别到。由此可以例如实施墙壁追踪。如果第一探测区延伸超过地面清洁设备的前端部，那么可以检测到处在地面清洁设备的(基于前进直行方向)的前端部前面的物体。
[0025]出于同一个原因，有利的是，第二探测区延伸超过地面清洁设备的左侧的(假想的)延长，且延伸超过地面清洁设备的前端部。通过第一探测区和第二探测区在地面清洁设备的前端部前面的区域中的重叠，获得了一个用于在地面清洁设备的前端部前面用于物体识别的被扩大的区域。
[0026]被证实有利的是，第一探测区和/或第二探测区在相交区域上与中央平面相交的该相交区域到地面清洁设备的前端部具有在0.8cm与6cm之间的范围内的以及尤其是在Icm与5cm之间的范围内的间距。然后在自行式地面清洁设备的典型的速度下，当识别到物体时，还能实现在该物体前面的及时的减速。由此可以避免碰撞到物体上或可以实现“轻柔的”碰撞，此时速度处在预先规定的速度界限值之下。
[0027]有利的是，第一探测区和/或第二探测区的主方向与垂直于中央平面的垂直线成在10°与45°之间的范围内的以及尤其是在15°与35°之间的范围内的角。通过这个45°以下(包含45° )的扁平的锐角，可以执行良好的物体识别。在实施例中该角例如约为18。。
[0028]在实施例中规定，第一发射器-接收器单元比起靠近中央平面，更为靠近地面清洁设备的左侧。由此可以实现针对探测区的主方向的较小的角，并且处在地面清洁设备的前端部前面的物体可以被提早识别。
[0029]出于相同的原因，有利的是，第二发射器-接收器单元比起靠近中央平面，更为靠近地面清洁设备的右侧。
[0030]作为备选还可能的是，第一发射器-接收器单元比起靠近地面清洁设备的左侧，更为靠近中央平面。由此可以良好地探测边缘区域(基于地面清洁设备的左侧的延长)。
[0031]出于相同的原因，有利的是，第二发射器-接收器单元比起靠近地面清洁设备的右侧，更为靠近中央平面。
[0032]第一发射器-接收器单元和第二发射器-接收器单元的上述布置也可以在设置有多于两个的发射器-接收器单元时被组合起来。例如设置第一发射器-接收器单元和第二发射器-接收器单元，它们比起靠近中央平面更为靠近外侧(左侧和右侧)。设置第三发射器-接收器单元和第四发射器-接收器单元，它们则更靠近中央平面。由此可以执行针对在前端部前面的区域的提早的物体识别以及可以达到良好的边缘区域可探测性。
[0033]在实施方式中，在第一发射器-接收器单元与第二发射器-接收器单元之间的间距要大于或等于在第一发射器-接收器单元与地面清洁设备的最靠近的外侧之间的间距、和/或在第二发射器-接收器单元与地面清洁设备的最靠近的外侧之间的间距。由此在物体处在地面清洁设备的前端部前面的区域中时，尤其是可以提前识别这些物体。[0034]光学传感器装置例如执行间距测量。这种间距测量例如通过三角测量法实现。
[0035]有利的是间距测量在时间上是有周期的/定时的(getaktet)。周期时间例如低于20ms。由此可以实现用于控制地面清洁设备行驶运行的良好的时间分辨。
[0036]有利的是，刷装置布置在前端部上或前端部附近。脏污通过刷装置被带走，从而获得最佳的清洁结果。
[0037]有利的是，光学传感器装置基于重力方向布置在刷装置的上方。由此可以将自行式地面清洁设备的外部尺寸保持得很小。由此也可以实现，光学传感器装置例如不伸出于前端部，从而避免了光学传感器装置在撞击时受损。
[0038]自行式地面清洁设备尤其被构造为清洁机器人、以及尤其是抽吸机器人。此外，自行式地面清洁设备也可以是自动控制且自动转向的，以及可以执行自动化的清洁过程。
[0039]尤其设置控制装置，其信号有效地与光学传感器装置连接，并且该控制装置依赖于传感器信号地控制地面清洁设备的行驶运行。那么，由光学传感器装置提供的传感器信号可以被用来最优化地面清洁设备的行驶运行。
[0040]控制装置尤其包括至少一个下列子单元:减速装置，通过该减速装置经由物体探测借助传感器信号控制地使地面清洁设备的速度可以变小；物体识别装置，通过其可以识别物体的类型和/或定向；工作站识别装置，通过其可以识别用于地面清洁设备的地面工作站。在识别到物体时，通过减速装置可以防止与物体的撞击或剧烈撞击。这又实现了极为紧密地驶近物体。如果例如减速装置用于将地面清洁设备的速度下降到预先规定的最大的速度界限值以下，那么地面清洁设备能够以最小化的间距驶近物体，并且尤其是“轻缓”撞击到这个物体上。这避免了对物体的伤害，其中，可以围绕物体达到最佳的清洁结果。通过物体识别装置可以例如识别，是否存在角落或墙壁。例如也可以在经过行驶时识别，是否存在椅腿或桌腿。通过工作站识别装置可以例如经由墙壁跟踪探测地面工作站的位置，和/或地面工作站的位置可以通过光学传感器装置被直接探测。
[0041]在实施例中构成了一种地面清洁系统，其包括(至少一个)地面清洁设备和(至少一个)配属的地面工作站。地面工作站尤其设有可光学探测的识别图案。那么，自行式地面清洁设备可以通过光学传感器装置直接识别地面工作站。
[0042]有利的是在底盘上布置有轮装置。轮装置包括一个或多个用于地面清洁设备的自行式构造的受驱动的轮。轮装置的转动轴线尤其垂直于中央平面取向。
[0043]有利的是第一探测区和第二探测区分别构造成波瓣形。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]结合附图对优选实施方式的接下来的说明用于详细阐释本发明。其中:
[0045]图1示出带地面工作站的自行式地面清洁设备的实施例的示意性侧视图；
[0046]图2示出在第一实施例中按图1沿线2-2的局部剖视图；
[0047]图3示出在第二实施例中按图1沿线3-3的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0048]在图1中示出的并在那里用附图标记10标注的按本发明的自行式地面清洁设备的实施例，包括一个底盘12。作为整体在底盘上布置着轮装置14。地面清洁设备10可以通过轮装置14在地面16上行驶。
[0049]轮装置14例如具有受驱动的主轮18。例如设置电动机(图1中未示出)作为驱动器。此外，轮装置14还具有一个或多个可转向的轮20。给这个可转向的轮或这些可转向的轮20尤其配设有转向驱动器，该转向驱动器尤其包括有电动机(图1中未示出)。
[0050]在底盘12上布置有刷装置22，其包括一个或多个刷辊24。尤其是以能转动的方式被布置的且尤其是以可以受驱动地转动的方式布置的刷辊24，包括若干径向向外延伸的刷26，这些刷可以作用到地面16上。通过刷辊24的转动可以带走脏污，脏污被带到布置在底盘上的脏污容器(图1中未示出)内。
[0051]在底盘12上布置有壳体28，在壳体中经保护地布置有地面清洁设备10的一些部件，如驱动马达、脏污容器、控制装置等。
[0052]地面清洁设备10具有前端部30和与前端部对置的后端部32。前端部30布置或构成在底盘12上。其例如构成在壳体28上。同样的说明也适用于后端部32。
[0053]地面清洁设备10具有前进直行方向34。基于前进直行方向34，前端部30在底盘12上处在前方并且后端部32在底盘12上处在后方。前端部30限定了地面清洁设备10的、与前进直行方向相关联的处在最前方的区域。
[0054]此外，基于前进直行方向34地面清洁设备10还具有左侧36 (在图1中示出了这个左侧36的俯视图)和与左侧36对置的右侧38 (在图1中不可见)。在左侧36和右侧38上有地面清洁设备10的、基于横向方向处在最外边的区域，该横向方向是相对于在前端部30与后端部32之间的连接方向的横向方向。
[0055]底盘12限定了一个中央平面40 (参看图2和3)，该中央平面居中地处在左侧36与右侧38之间。前进直行方向34平行于这个中央平面40。
[0056]在底盘12上，在前端部30上或前端部30附近基于重力方向g把光学传感器装置42布置在刷装置22上方。这个光学传感器装置42包括第一发射器-接收器单元44和(至少)一个第二发射器-接收器单元46。第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46布置在底盘12上尤其是在刷装置22上方。
[0057]第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46分别包括:发射器，其发出光学的发射光(尤其在红外线范围内)；以及用于接收光的接收器。被评估用的接收光是被一个或多个物体48a、48b、48c反射的发射光。原则上第一发射器_接收器单元44和第二发射器-接收器单元46的接收器也接收漫射光等。为了进一步的评估，通过相应的装置，如滤光器、鉴别器等可以将起源于发射光的接收光，也就是说被反射的发射光“过滤出
术O
[0058]第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46可以例如通过针对发射器和接收器的分离的构件实现，其中，这些构件然后被相应地相互取向地布置。在有利的实施方式中，发射器和接收器被集成在一个构件中，该构件然后可以作为整体被定位在底盘12上。然后也可以有利地将光学的成像装置和/或滤光器以及类似物集成在这个构件中。
[0059]第一发射器-接收器单元44具有第一探测区50。这个第一探测区50由第一发射器-接收器单元44的发射器的辐射特征曲线确定。第一探测区50尤其构造成波瓣形。相应的“探测波瓣”尤其构造成关于主方向52旋转对称。相应地，第二发射器-接收器单元46具有第二探测区54，该第二探测区通过第二发射器-接收器单元46的发射器的发射光确定。这个第二探测区54具有主方向56。
[0060]第一发射器-接收器单元44布置在底盘12上的中央平面40与左侧36之间。第一探测区50远离地面清洁设备10的前端部30地朝右前方取向。在图1中，向右的方向用附图标记58示出。第一探测区50与中央平面40 (在其向前的延长中)在处在地面清洁设备10的前端部30前面的相交区域60内相交(交会)。
[0061]第一探测区50的主方向52与垂直于中央平面40的垂直线64成一个角62。在此，该角62处在10°与45°之间的范围内，并且尤其是处在15°和35°之间的范围内。
[0062]第一探测区50以如下方式构造，其伸出于地面清洁设备10的右侧38，从而被定位在地面清洁设备10的右侧38的延长右边的物体48c可以被探测到。第一探测区50的相应构造通过第一发射器-接收器单元44的布置方案、以及也通过预先规定第一发射器-接收器单元44的发射器的相应信号强度来实现。对应物体48b的处在地面清洁设备10的前端部30前面(在前端部30前面且在侧36、38的延长之间)的并且落入第一探测区50内的物体也可以被探测到。(在按图2的例子中，物体48b不处在第一探测区50内而是处在第二探测区54内。)
[0063]第二发射器-接收器单元46布置在中央平面40与地面清洁设备10的右侧38之间。第二发射器-接收器单元被布置成使第二探测区54朝左前方取向。向左的方向在图2中用附图标记66示出。在此，第二探测区54 (通过第二发射器-接收器单元46的布置以及通过发射器的相应信号强度)以如下方式构造，使得第二探测区54伸出地面清洁设备10的左侧36，从而也可以在左侧36的左边探测到物体48a。此外，第二探测区54还朝前指向(沿前进直行方向34的方向)。
[0064]第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46优选关于中央平面40对称地布置。然后第一探测区50和第二探测区54也相应地对称。第二探测区54的主方向56与垂直线64成一个角，该角以相反取向的方式在数值上对应角62。
[0065]第二探测区54在地面清洁设备10的前端部30前面与中央平面相交(交会)在相交区域60内。尤其如下的相交区域是叠合的，第一探测区50和第二探测区54在该相交区域内与中央平面40相交。第一探测区50的主方向52和第二探测区54的主方向56优选相交于点68,这个点在前端部30前面处在中央平面40上。
[0066]第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46优选具有到中央平面40相同的间距。第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46处在一条平行于垂直线64的直线上。
[0067]在优选的实施例中，主方向52和56在其上交会的点68，具有到地面清洁设备10的前端部30的在0.8cm和6cm之间的间距A，并且尤其具有在Icm与5cm之间的范围内的间距。
[0068]光学传感器装置42的视域70由第一探测区50和第二探测区54的重叠组成。这个视域70使得，在地面清洁设备10的前端部30前面的视域70内的物体48b可以被探测至IJ。此外可以探测处在地面清洁设备10的左边和/或右边的物体48a、48c，例如墙壁或其它物品。
[0069]地面清洁设备10包括一个控制装置72，其控制地面清洁设备10的行驶运行。地面清洁设备10尤其被构造为一个自动控制的机器人，其自动地执行清洁过程。控制装置72以如下方式控制行驶运行，使得优选为不中断的表面清洁被执行。此外，控制装置72还以如下方式控制地面清洁设备10，使得当例如地面清洁设备10的蓄电池必须被再次充电或必须清空抽吸容器时，该地面清洁设备返回地面工作站74 (参看图1)。
[0070]控制装置72信号有效地与光学传感器装置42连接；光学传感器装置42向控制装置72提供传感器信号，借助传感器信号来控制行驶运行。
[0071]在实施例中，为光学传感器装置42配设评估装置76，该评估装置尤其是接收来自第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46的模拟传感器信号，并且以如下方式评估这些信号以及尤其是提供数字信号:数字信号可以通过控制装置72被直接处理。也可能的是，评估装置76集成在控制装置72中。
[0072]控制装置72包括子单元，该子单元为减速装置78。那么，尤其是当探测在前端部30前面的物体(例如图2中的物体48b)时，控制装置72负责降低行驶的地面清洁设备10的速度；光学传感器装置42的信号导致了减速。减速例如是如下方式的:地面清洁设备不是“剧烈地”而是“轻缓地”撞击到如物体48b的物体上，也就是说，最高以低于预先规定的速度界限值的速度撞击。
[0073]以如下方式选择间距A，使得根据地面清洁设备的最大速度在探测到相应的物体时实现轻柔的撞击，也就是说在探测时还留出足够的时间用于减速到速度界限值之下。
[0074]为了最佳的表面清洁，有利的是，地面清洁设备“轻柔地”碰撞物体48b，且不避开物体，以便防止围绕物体的脏污积聚。
[0075]控制装置72包括物体识别装置80作为另外的子单元。通过这个物体识别装置80使得物体的类型和/或定向得以识别。例如可以识别，是否存在墙壁或角落。例如可以识另O，墙壁相对底盘以及尤其是相对中央平面40是如何定向的。例如也可以在驶过时识别，物体是何种类型。例如可以在驶过时识别，是否存在椅子腿。
[0076]控制装置72具有工作站识别装置52作为另外的子单元。通过这个工作站识别装置可以直接和/或间接光学地识别地面工作站74。地面工作站74例如设有可光学探测的识别图案84 (参看图1)，该识别图案可以借助光学传感器装置42被探测。由此可以直接控制地实现到地面工作站74的行驶。作为备选或附加地也可行的是，通过工作站识别装置82确定地面工作站74相对地面清洁设备10的当前位置的位置，为此，例如通过光学传感器装置42执行墙壁追踪(尤其是结合物体识别装置80)，并且这些相应的数据被单独地或支持性地用于行驶路径追踪，以便实现到地面工作站74的返回行驶。
[0077]光学传感器装置42测量光学传感器装置42 (以及因此前端部30)到一个或多个物体的间距。尤其是进行有周期的测量，为此，在一定的时间间隔内提供若干测量值。在此可能的是，脉冲式地发出发射光和/或进行脉冲式的评估。借助光学传感器装置42的间距测量尤其通过三角测量法进行。相应的周期以如下方式实现:在小于30ms以及尤其是小于20ms的时间间隔内进行测量。在实施例中，针对测量值的周期约15至16ms。
[0078]探测区50和54作为波瓣的构造在图2中被夸张地示出。关于主方向52和56的针对波瓣构造的典型的角约为1°至2°。
[0079]在图2 (和3)中，出于演示原因，第一发射器-接收器单元44、44’和第二发射器-接收器单元46、46’被示出为伸出于前端部30。在实践中有利的是，这些发射器-接收器单元相对前端部后移，从而在前端部30碰撞到物体(如物体48b)上时不会发生光学传感器装置42到物体上的机械的撞击。
[0080]优选不依赖于颜色地借助红外光通过光学传感器装置42进行间距确定。
[0081]原则上主方向52、56可以基于重力方向g水平地定向；那么，在平坦的水平地面16的情况下，主方向平行于地面16定向。备选的是，主方向也可以向下倾斜，也就是说与水平线成一个锐角地倾斜。
[0082]在图2所示的实施例中，在第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46之间的间距要大于第一发射器-接收器单元44到左侧36的间距和第二发射器-接收器单元46到右侧38的间距。第一发射器-接收器单元44和第二发射器-接收器单元46到中央平面40的间距要大于相应的发射器-接收器单元44或46到最接近的那一侧，也就是在第一发射器-接收器单元44的情况下到左侧36以及在第二发射器-接收器单元46的情况下到右侧38的间距。
[0083]第一发射器-接收器单元44被布置在左侧36到前端部30的过渡区上的一个角落的区域内。第二发射器-接收器单元46被布置在右侧38与前端部30之间的过渡区上的一个角落区域内。在这种配置中，可以实现了较小的角62。由此处在地面清洁设备10的前端部30前面的物体，如物体48b被尽早识别。
[0084]在图3所示的备选的实施方式中，在此，对于在按图2的实施方式中相同的元件使用相同的附图标记，在第一发射器-接收器单元44’与第二发射器-接收器单元46’之间的间距小于到配设的左侧36 (在第一发射器-接收器单元44’的情况下)和/或右侧38 (在第二发射器-接收器单元46’的情况下)的相应的间距。第一发射器-接收器单元44’比起靠近左侧36，更为靠近中央平面40。第二发射器-接收器单元46’比起靠近右侧38，更为靠近中央平面40。由此可以在地面清洁设备10的左侧36和/或右侧38的那一边良好地探测边缘区域86a、86b。
[0085]按本发明的地面清洁设备10以如下方式工作:
[0086]在地面工作站74上，地面清洁设备10的蓄电池被充电，且抽吸容器可以在这里被清空。地面清洁设备10从地面工作站74起尤其是自动化自动控制地(作为清洁机器人)执行其清洁行驶。
[0087]地面清洁设备10的行驶通过控制装置72控制，控制装置包括相应的子单元。
[0088]通过光学传感器装置42提供了用于地面清洁设备10的间距视域50，间距视域不仅可以检测在前端部30前面的前部区域，而且可以检测在前部区域的左边和右边的边缘区域86a、86b。由此可以特别是执行墙壁追踪以控制地面清洁设备10的行驶，更确切地说，不仅针对在右侧38的右边的墙壁，而且针对在左侧36的左边的墙壁。
[0089]由此使得地面清洁设备的限定的在墙壁上沿着墙壁行驶得以执行，以便最优化清洁结果并且防止脏污条纹。原则上由此可以达到在墙壁上沿着墙壁行驶时的最小的间距。
[0090]地面清洁设备10可以驶近相应的墙壁，其中，可以实现一种轻柔的碰撞。
[0091]也可以识别在地面清洁设备10的前部区域中的物体，如物体48b。在此，再次可以伴随轻柔的碰撞地实现精确地靠近这种物体48b的行驶，以便获得最佳的清洁结果，以及例如防止物体的受损或防止地面清洁设备的弹回。光学传感器装置42也可以用于识别地面工作站74。[0092]通过第一发射器-接收器单元44、44’和第二发射器-接收器单元46、46’基于中央平面40的对称布置，产生了一个最佳的对称视域70。
[0093]光学传感器装置42例如提供模拟信号，该模拟信号在评估装置76内被评估，并且为了经由控制装置72的进一步使用而转化成数字信号。
[0094]光学传感器装置42可以包括多于两个的发射器-接收器单元。例如可以结合按图2和图3的实施方式，以便不仅能达到高度的边缘区域可探测性而且能及早识别在前端部前面的物体。在这种情况下，例如存在发射器-接收器单元44、46 (参看图2)且存在单元44’、46’作为第三和第四发射器-接收器单元(参看图3)。
[0095]附图标记列表
[0096]10地面清洁设备
[0097]12底盘
[0098]14轮装置
[0099]16地面
[0100]18主轮
[0101]20可 转向的轮
[0102]22刷装置
[0103]24刷辊
[0104]26刷
[0105]28壳体
[0106]30前端部
[0107]32后端部
[0108]34前进直行方向
[0109]36左侧
[0110]38右侧
[0111]40中央平面
[0112]42光学传感器装置
[0113]44、44’第一发射器-接收器单元
[0114]46、46’第二发射器-接收器单元
[0115]48a、48b、48c 物体
[0116]50第一探测区
[0117]52主方向
[0118]54第二探测区
[0119]56主方向
[0120]58“ 向右”
[0121]60相交区域
[0122]62角
[0123]64垂直线
[0124]66“ 向左”
[0125]68点[0126]70视域
[0127]72控制装置
[0128]74地面工作站
[0129]76评估装置
[0130]78减速装置 [0131]80物体识别装置
[0132]82工作站识别装置
[0133]84图案
[0134]86a边缘区域
[0135]86b边缘区域
【权利要求】
1.一种自行式地面清洁设备，其包括带中央平面(40)的底盘(12)和布置在所述底盘(12)上的光学传感器装置(42)，所述中央平面平行于前进直行方向(34)地取向，且在所述底盘上布置或构成所述地面清洁设备(10)的基于所述前进直行方向(34)的前端部(30)，其中，所述前端部(30)是所述地面清洁设备的向前伸出最远的端部，其特征在于，所述光学传感器装置(42)具有:第一发射器-接收器单元(44)，所述第一发射器-接收器单元基于所述前进直行方向(34)布置在所述中央平面(40)的左边并且具有第一探测区(50)，所述第一探测区在所述前端部(30)前面与所述中央平面(40)相交且朝右前方取向；以及至少一个第二发射器-接收器单元(46)，所述第二发射器-接收器单元布置在所述中央平面(40)的右边且具有第二探测区(54)，所述第二探测区在所述前端部(30)前面与所述中央平面(40 )相交且朝左前方取向，其中，所述第一探测区(50 )和/或所述第二探测区(54 )在相交区域(60)上与所述中央平面(40)相交的该相交区域(60)到所述地面清洁设备的前端部(30 )具有在0.8cm与6cm之间的范围内的以及尤其在Icm与5cm之间的范围内的间距(A)。
2.按权利要求1所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一探测区(50)和所述第二探测区(54)至少近似地在所述中央平面(40)上交会。
3.按权利要求1或2所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一发射器-接收器单元(44)和所述第二发射器-接收器单元(46)布置成至少近似地关于所述中央平面(40 )对称，并且尤其布置成到所述中央平面(40 )有相同的间距。
4.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述光学传感器装置(42 )被布置在所述前端部(30 )上或所述前端部附近。
5.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一发射器-接收器单元(44)和所述第二发射器-接收器单元(46)分别具有用于光学发射光的发射器和用于接收光的接收器，其中，所述接收光包括在物体(48a、48b、48c)上被反射的发射光。
6.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一探测区(50)延伸超过所述地面清洁设备的右侧(38)的延长，且延伸超过所述地面清洁设备的前端部(30)。
7.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第二探测区(54)延伸超过所述地面清洁设备的左侧(36)的延长，且延伸超过所述地面清洁设备的前端部(30)。
8.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一探测区(50)和/或所述第二探测区(54)的主方向(52 ;56)与垂直于所述中央平面(40)的垂直线(64)成在10°与45°之间的范围内的以及尤其在15°与35°之间的范围内的角(62)。
9.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一发射器-接收器单元(44)比起靠近所述中央平面(40)，更为靠近所述地面清洁设备的左侧(36)。
10.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第二发射器-接收器单元(46)比起靠近所述中央平面(40)，更为靠近所述地面清洁设备的右侧(38)。
11.按权利要求1至8中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一发射器-接收器单元(44’)比起靠近所述地面清洁设备的左侧(36)，更为靠近所述中央平面(40)。
12.按权利要求1至8中任一项或按权利要求11所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第二发射器-接收器单元(46 ’)比起靠近所述地面清洁设备的右侧(38 )，更为靠近所述中央平面(40)。
13.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，在所述第一发射器-接收器单元(44)与所述第二发射器-接收器单元(46)之间的间距要大于或等于在所述第一发射器-接收器单元(44)与所述地面清洁设备的最靠近的外侧(36)之间的间距和/或在所述第二发射器-接收器单元(46)与所述地面清洁设备的最靠近的外侧(38)之间的间距。
14.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述光学传感器装置(42)执行间距测量。
15.按权利要求14所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，间距测量在时间上是有周期的。
16.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，刷装置(22)布置在所述前端部(30)上或所述前端部附近。
17.按权利要求16所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述光学传感器装置(42)基于重力方向(g)布置在所述刷装置(22)的上方。
18.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于构造为清洁机器人、以及尤其是抽吸机器人。
19.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于具有控制装置(72)，所述控制装置信号有效地与所述光学传感器装置(42)连接，并且所述控制装置依赖于传感器信号地控制所述地面清洁设备的行驶运行。
20.按权利要求19所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述控制装置(72)包括至少一个下列子单元: -减速装置(78)，通过所述减速装置经由物体探测借助传感器信号控制地使所述地面清洁设备的速度能够变小； -物体识别装置(80)，通过所述物体识别装置能够识别物体(48a ；48b ；48c)的类型和/或定向； -工作站识别装置(82)，通过所述工作站识别装置能够识别用于所述地面清洁设备的地面工作站(74)。
21.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于具有地面工作站(74)，所述地面工作站设有可光学地探测的识别图案(84)。
22.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，在所述底盘(12)上布置有轮装置(14)。
23.按前述权利要求中任一项所述的自行式地面清洁设备，其特征在于，所述第一探测区(50 )和所述第二探测区(54 )分别构造成波瓣形。
【文档编号】G05D1/02GK103649862SQ201280034394
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月11日 优先权日:2011年7月11日
【发明者】马尔库斯·杜勒 申请人:阿尔弗雷德·凯驰两合公司