DE19849978C2

DE19849978C2 - Self-propelled cleaning device

Info

Publication number: DE19849978C2
Application number: DE1998149978
Authority: DE
Inventors: Erwin Prasler; Matthias Strobel
Original assignee: Erwin Prasler; Matthias Strobel
Current assignee: INMACH INTELLIGENTE MASCHINEN GMBH, 89081 ULM, DE
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: DE19849978A1

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Reinigungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a self-propelled cleaning device the preamble of claim 1.

Auf glatten oder leicht strukturierten Fußböden wie Holz-, Par kett- oder Fliesenböden bilden sich sehr schnell deutlich sichtbare Schmutz- und Staubablagerungen, die, obwohl sie keine starke Verschmutzung darstellen, doch zu einer verhältnismäßig starken Beeinträchtigung des optischen Erscheinungsbilds des Untergrunds führen. Dies gilt für die Bodenbeläge sowohl in privaten Haushalten als auch in öffentlichen Gebäuden. Insbe sondere bei großflächigen Bodenbelägen in den Eingangshallen von stark frequentierten öffentlichen Gebäuden wie Kaufhäusern, Museen oder Banken tritt bei nassem oder winterlichen Wetter und bei starkem Publikumsverkehr in solchen Umgebungen schnell eine starke Verschmutzung des Bodens ein. Die Reinigung derar tiger nicht-textiler Bodenbeläge wird nach derzeitigem Stand der Technik mit mechanischen oder elektrisch angetriebenen fahrbaren Reinigungsgeräten durchgeführt. Solche fahrbaren Rei nigungsgeräte arbeiten zwar mit zufriedenstellender Reinigungs leistung, sind jedoch zumeist nur manuell zu bedienen.On smooth or slightly structured floors such as wood, par Warp or tile floors form very quickly visible dirt and dust deposits, although they are not represent heavy pollution, but proportionate severe impairment of the visual appearance of the Lead underground. This applies to both the flooring in private households as well as in public buildings. In particular especially with large floor coverings in the entrance halls of heavily frequented public buildings such as department stores, Museums or banks occur in wet or wintry weather and quickly in heavy traffic in such environments heavy soil pollution. The cleaning derar tiger non-textile floor coverings is up to date of technology with mechanical or electrically driven mobile cleaning devices performed. Such mobile Rei cleaning devices work with satisfactory cleaning performance, but can usually only be operated manually.

Nach derzeitigem Stand der Technik weisen die meisten bekannten automatischen oder selbstfahrenden Reinigungsgeräte elektrisch angetriebene Rotationsbürsten auf. Beispielhaft sei hier auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 195 44 999 A1 verwiesen, die eine selbstfahrende Reinigungsvorrichtung für Fußböden be trifft. Diese Vorrichtung ermöglicht eine automatische Reini gung von Fußböden insbesondere entlang eines Wandbereiches. Sie weist eine elektrisch angetriebene Bürstenscheibe auf, durch die im Betrieb Staub- und Schmutzpartikel in einen Staubaufneh mer befördert und in diesem gesammelt werden. Diese Art der Reinigung ist im Unterschied zu einer Feuchtreinigung naturge mäß unvollständig, da der Schmutz nur unzureichend gebunden wird. Der weitergehende Vorschlag, die Borsten mit Alkohol zu tränken, stellt keine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Schmutzbindung dar.According to the current state of the art, most of the known ones automatic or self-propelled cleaning devices electrically driven rotating brushes. An example is here the German published patent application DE 195 44 999 A1, which a self-propelled floor cleaning device meets. This device enables automatic cleaning supply of floors in particular along a wall area. she has an electrically driven brush disc, through the dust and dirt particles in operation in a dust collector mer transported and collected in this. That kind of In contrast to wet cleaning, cleaning is natural moderately incomplete, since the dirt is insufficiently bound becomes. The further suggestion to bristle with alcohol soak does not represent a significant improvement in terms of Dirt retention.

Es wurden auch bereits Reinigungsgeräte mit fort- oder umlau fenden Reinigungsbändern vorgeschlagen. In der WO 91/11134 ist ein fahrbares Reinigungsgerät - beschrieben, welches eine erste Rolle aufweist, die mit einem gewickelten Vorrat eines Reini gungsbandes umgeben wird, und eine zweite elektrisch angetrie bene Rolle, auf die im Betrieb das verbrauchte Reinigungsband aufgewickelt wird. Auf seinem Weg von der ersten zur zweiten Rolle läuft das Reinigungsband über einen Umfangsabschnitt ei nes Endlosbandes, so daß es an dessen Unterseite mit der Ober fläche des zu reinigenden Bodens in Berührung gebracht wird. Durch Zuführung von Wasser aus einem Tank kann auch eine Naß reinigung des Bodens erfolgen. Der Nachteil dieses Geräts ist jedoch, daß das Reinigungsband nach Gebrauch durch eine zweite Rolle aufgewickelt wird. Dieses Funktionsprinzip erlaubt keine ausreichende und effiziente Feuchtreinigung größerer Flächen. Ein schnelles Ab- bzw. Aufwickeln des Reinigungstuchs würde zwar zu einer Verbesserung der Reinigungsqualität führen, wäre aber völlig unökonomisch, da das Reinigungsband fortwährend er neuert werden müßte.There have also been cleaning devices with continuous or umlau proposed cleaning tapes. In WO 91/11134 a mobile cleaning device - described, which a first Has roll with a wound supply of a Reini supply band is surrounded, and a second electrically driven level roll on which the used cleaning tape is used is wound up. On its way from the first to the second Roll runs the cleaning belt over a peripheral portion Nes endless belt, so that it is on the underside with the upper surface of the floor to be cleaned is brought into contact. Adding water from a tank can also get wet floor cleaning. The disadvantage of this device is however, that the cleaning tape after use by a second Roll is wound. This principle of operation does not allow adequate and efficient wet cleaning of larger areas. A quick unwinding or winding up of the cleaning cloth would would lead to an improvement in cleaning quality but completely uneconomical as the cleaning tape is continually increasing should be renewed.

In der EP 0 615 719 A1 ist eine Maschine zum Waschen von gefliesten Oberflächen Beschrieben, in welcher ein Reinigungs band auf dem Außenumfang einer auf der zu reinigenden Oberflä che abrollenden Walze angeordnet ist und mit einem umlaufenden Flüssigkeitstransportband in Berührung steht, welches in einen eine Reinigungsflüssigkeit enthaltenden Behälter eintaucht und an einer Berührungsstelle mit dem Reinigungsband Flüssigkeit auf dieses überträgt. Da das Reinigungsband nur ausgewrungen wird, darüber hinaus aber keine gründliche Reinigung erfährt, ist diese Vorrichtung ebenfalls nicht für die Reinigung größe rer Bodenflächen ausgelegt. Im übrigen ist die Verwendung zwei er umlaufender Bänder ebenfalls platzraubend, umständlich und unökonomisch.EP 0 615 719 A1 describes a machine for washing Tiled surfaces Described in which a cleaning tied on the outer circumference of a surface to be cleaned che rolling roller is arranged and with a rotating Liquid conveyor belt is in contact, which in one immerses a container containing cleaning liquid and at a point of contact with the cleaning tape liquid transfers to this. Because the cleaning tape just wrung out but is not thoroughly cleaned, this device is also not size for cleaning floor areas. Incidentally, the use is two he circumferential bands also bulky, cumbersome and uneconomical.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 40 771 A1 wird eine automatische Reinigungsvorrichtung beschrieben, bei welcher die Reinigungsbewegungsstrategie darin besteht, daß zunächst die Begrenzungswand des zu reinigenden Raumes durch das Reinigungs gerät abgefahren wird und anschließend durch einen Mikroprozes sor das aufgrund der Daten des Raumzuschnitts rationellste Rei nigungsprogramm der gespeicherten Reinigungsprogramme ausge wählt wird. Anschließend wird mit dem ausgewählten Reinigungs programm der betreffende Raum gereinigt, wobei das Reinigungs programm eine den gesamten Raum überdeckende Reinigungstrajek torie enthält. Diese Verfahren ist relativ aufwendig, da in je dem Fall vor einem Reinigungsvorgang durch Umfahren der Seiten wände des Raumes dieser vermessen werden muß und aufgrund des Raumzuschnitts dann ein Reinigungsprogramm ausgewählt werden muß.In the German patent application DE 43 40 771 A1 a Automatic cleaning device described, in which the Cleaning movement strategy is that first the Boundary wall of the room to be cleaned by cleaning device is shut down and then by a microprocess sor the most rational Rei based on the data of the room layout cleaning program of the saved cleaning programs is chosen. Then with the selected cleaning program cleaned the room in question, the cleaning program a cleaning trajectory covering the entire room torie contains. This process is relatively complex, because in each the case before a cleaning process by driving around the pages walls of the room this must be measured and due to the Then a cleaning program can be selected got to.

Der vorliegenden Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, ein selbstfahrendes Reinigungsgerät anzugeben, mit welchem eine Fläche schnell und effizient gereinigt werden kann. Insbesonde re ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das selbstfahren de Reinigungsgerät mit einer gespeicherten Reinigungsstrategie zu versehen, durch die eine effiziente Bodenreinigung ermög licht wird.The present invention is based on the object to specify a self-propelled cleaning device with which a Surface can be cleaned quickly and efficiently. In particular re it is the object of the present invention to drive itself de cleaning device with a saved cleaning strategy to provide, which enables efficient floor cleaning light becomes.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa tentanspruchs 1 gelöst. Die Erfindung betrifft somit ein selbstfahrendes Reinigungsgerät, mit einem Antriebsmotor zum Antrieb von mindestens zwei an dem Reinigungsgerät montierten Rädern, einem Steuerrechner zur Steuerung der Bewegung des Rei nigungsgeräts, Sensoren zur Detektion von Hindernissen, wobei in dem Steuerrechner eine Anzahl von Grundmustern von Trajek torien für die Fortbewegung des Reinigungsgeräts speicherbar und benutzerseitig auswählbar ist, und in dem Steuerrechner ei ne Fortbewegungsstrategie gespeichert ist, nach der das Reini gungsgerät nach Durchlaufen des Grundmusters einer ausgewählten Trajektorie in eine nach dem Zufallsprinzip ausgewählte Rich tung fährt und nach einer vorbestimmten zurückgelegten Entfer nung in dieser Richtung erneut mit dem Durchlaufen des Grundmu sters der ausgewählten Trajektorie beginnt. This task is carried out with the characteristic features of Pa claim 1 solved. The invention thus relates to a self-propelled cleaning device, with a drive motor for Drive of at least two mounted on the cleaning device Wheels, a control computer to control the movement of the Rei cleaning device, sensors for the detection of obstacles, wherein a number of basic Trajek patterns in the control computer Toriums for the movement of the cleaning device can be saved and can be selected by the user, and in the control computer ne movement strategy is saved, according to which the Reini device after running through the basic pattern of a selected one Trajectory into a randomly selected rich device moves and after a predetermined distance again in this direction with the passing of the basic exercise sters of the selected trajectory begins.

Gegebenenfalls weist das selbstfahrende Reinigungsgerät eine Reinigungseinheit zur automatischen oder manuellen Reinigung nicht-textiler Bodenbeläge auf, welche ein um eine Mehrzahl Rollen gelegtes und auf einer Seite der Reinigungseinheit eine nach außen weisende ebene Reinigungsfläche bildendes Reini gungstuch und einen Reinigungsbehälter enthält, welcher eine Reinigungsflüssigkeit enthält und durch welchen das Reini gungstuch durch Transport- und Antriebsrollen förderbar ist.The self-propelled cleaning device may have one Cleaning unit for automatic or manual cleaning non-textile floor coverings, which one by a plurality Rolls placed and on one side of the cleaning unit outward-facing, flat cleaning surface wipe and a cleaning container containing a Contains cleaning liquid and through which the Reini cloth can be conveyed by transport and drive rollers.

In dem Steuerrechner kann ferner eine Hindernisvermeidungsstra tegie gespeichert sein, nach der im Falle einer eingetretenen oder drohenden Kollision mit einem Hindernis das Reinigungsge rät kurzfristig abstoppt, eine nach dem Zufallsprinzip ausge wählte, dem Hindernis abgewandte, neue Richtung auswählt und das Reinigungsgerät nach einer vorbestimmten zurückgelegten Entfernung in dieser Richtung erneut mit dem Durchlaufen des Grundmusters einer Trajektorie beginnt.An obstacle avoidance road can also be set in the control computer stored in accordance with the strategy in the event of an occurrence or an impending collision with an obstacle advises to stop at short notice, one at random chose a new direction away from the obstacle and the cleaning device after a predetermined distance Distance in this direction again with the passage of the Basic pattern of a trajectory begins.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprü chen beschrieben.Further advantageous embodiments are in the subclaims Chen described.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der gegebenenfalls verwendeten Reinigungseinheit und des erfindungsgemäßen selbst fahrenden Reinigungsgeräts anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.In the following, examples of the used cleaning unit and the inventive itself moving cleaning device based on the accompanying drawings explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1A bis D verschiedene Darstellungen einzelner Baugruppen eines Ausführungsbeispiels einer Reinigungseinheit (A-C) und deren Gesamtheit ohne Reinigungstuch (D); FIGS. 1A to D different representations of individual components of an embodiment of a cleaning unit (AC) and their entirety without cleaning fabric (D);

Fig. 2 Reinigungseinheit der Fig. 1D mit eingespanntem Reini gungstuch; Fig. 2 cleaning unit of Figure 1D with clamped cleaning cloth;

Fig. 3A, 3B perspektivische Ansicht und Unteransicht eines fahr baren, insbesondere selbstfahrenden Reinigungsgeräts; Fig. 3A, 3B perspective view and bottom view of a moving cash, in particular self-propelled cleaning device;

Fig. 4 Schaltungsanordnung für ein Steuerungs- und Navigations system eines selbstfahrenden Reinigungsgeräts; Fig. 4 circuit arrangement for a control and navigation system of a self-propelled cleaning device;

Fig. 5A bis C Beispiele für mögliche Trajektorien eines selbst fahrenden erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts. Fig. 5A-C examples of possible trajectories of a self-propelled cleaning device of the invention.

In den Fig. 1A-D und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Reinigungseinheit 10 dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einem Reinigungsbehälter 13, welcher mit einer Reinigungs flüssigkeit, im einfachsten Fall Wasser, gefüllt ist, und einer Mehrzahl von Rollen 3 bis 9. Die Rollen umfassen eine Antriebs rolle 3, die von einem Antriebsmotor 2 angetrieben und in Dreh bewegung versetzt wird (Fig. 1C). Die An triebsrolle 3 weist eine Oberfläche mit einer bestimmten Rau higkeit oder mit geeigneten Mitnehmern auf, wodurch die Mitnah me eines um die Antriebsrolle gelegten umlaufenden Endlos reinigungstuches 1 ermöglicht wird. Erste Führungsrollen 4 bis 6 dienen dazu, das Reinigungstuch 1 außen um den Reinigungsbe hälter 13 herum zu führen. Die unteren Führungsrollen 5 und 6 spannen das im Betrieb feuchte Reinigungstuch 1 im unteren Be reich der Reinigungseinheit zu einer ebenen Reinigungsfläche 1a auf, die im Betrieb mit einem zu reinigenden Fußboden in Kon takt steht und diesen infolge der umlaufenden Bewegung reinigt. Die Umlaufrichtung des Reinigungstuches ist in Fig. 2 durch ei nen Pfeil angedeutet. Die Führungsrollen 4 bis 6 sind vorzugs weise an dem Reinigungsbehälter 13 gehaltert.In FIGS. 1A-D and 2 an embodiment of a cleaning unit 10 is shown. It consists essentially of a cleaning container 13 , which is filled with a cleaning liquid, in the simplest case water, and a plurality of rollers 3 to 9 . The roles include a drive role 3 , which is driven by a drive motor 2 and is set in rotary motion ( Fig. 1C). At the drive roller 3 has a surface with a certain roughness or with suitable drivers, whereby the entrainment me a wrapped around the drive roller continuous cleaning cloth 1 is made possible. First guide rollers 4 to 6 are used to guide the cleaning cloth 1 outside around the cleaning container 13 . The lower guide rollers 5 and 6 stretch the wet cleaning cloth 1 in the lower loading area of the cleaning unit to a flat cleaning surface 1 a, which is in operation with a floor to be cleaned in contact and cleans it as a result of the rotating movement. The direction of rotation of the cleaning cloth is indicated in Fig. 2 by an arrow. The guide rollers 4 to 6 are preferably held on the cleaning container 13 .

Ferner sind zwei Spann- und Führungsrollen 7 und 8 vorgesehen, welche der Förderung des Reinigungstuches in das Innere des Reinigungsbehälters 13 dienen. Die Rollen 7 und 8 sind an einer geeigneten Halterung 12 befestigt, welche an einem Behälterdec kel 11 fest oder lösbar montiert ist (Fig. 1A, B). Wie in Fig. 2 zu sehen ist, verläuft das Reinigungstuch innenseitig der Rol len 7 und 8 und wird solchermaßen von den Rollen 7 und 8 zwangsweise in das Innere das Reinigungsbehälters 13 getaucht. Somit kann das Reinigungstuch durch die in dem Reinigungsbehäl ter 13 befindliche Flüssigkeit ausgespült werden.Furthermore, two tensioning and guide rollers 7 and 8 are provided, which serve to convey the cleaning cloth into the interior of the cleaning container 13 . The rollers 7 and 8 are attached to a suitable bracket 12 which is fixed or detachably mounted on a container cover 11 ( FIG. 1A, B). 2 as seen in Fig., The cleaning cloth runs inside the Rol len 7 and 8 and is thus forcibly immersed by the rollers 7 and 8 into the interior of the cleaning container 13. Thus, the cleaning cloth can be rinsed out by the liquid in the cleaning container 13 .

Anschließend bewegt sich das Reinigungstuch wieder nach oben. Im oberen Bereich ist dicht neben der Antriebsrolle 3 eine Aus preßrolle 9 angeordnet. Das Reinigungstuch läuft zwischen der Auspreßrolle 9 und der Antriebsrolle 3 hindurch, wobei es von der Auspreßrolle 9 gegen die Antriebsrolle gepreßt und dabei ausgewrungen wird. Die Auspreßrolle 9 ist an dem Behälterdeckel 11 gehaltert (Fig. 1A, B). Der Auspreßdruck, der durch das Zusam menspiel zwischen Auspreßrolle 9 und benachbarter Antriebsrolle 3 erreicht wird, ist einstellbar durch Wahl des Abstands zwi schen den Rollen bzw. durch Variation ihrer relative Lage. Durch unterschiedlichen Auspreßdruck kann der Feuchtigkeits- bzw. Nässegehalt des Reinigungstuchs eingestellt werden. The cleaning cloth then moves up again. In the upper area, a press roll 9 is arranged close to the drive roller 3 . The cleaning cloth runs between the squeeze roller 9 and the drive roller 3 , whereby it is pressed by the squeeze roller 9 against the drive roller and wrung out in the process. The squeeze roller 9 is held on the container lid 11 ( Fig. 1A, B). The squeezing pressure, which is achieved by the interplay between squeezing roller 9 and adjacent drive roller 3 , can be adjusted by selecting the distance between the rollers or by varying their relative position. The moisture or moisture content of the cleaning cloth can be adjusted by different pressure.

Das Reinigungstuch besteht vorzugsweise aus einem spannbaren, austauschbaren Material, beispielsweise aus einem gewirkten oder ungewirkten Faservlies. Zusätzlich können an geeigneter Stelle Sensoren angeordnet sein, die den Verschmutzungsgrad des Reinigungstuches oder der Reinigungsflüssigkeit detektieren und gegebenenfalls ein Anzeigesignal liefern, um die Notwendigkeit eines Austauschs des Reinigungstuches oder der Reinigungsflüs sigkeit anzuzeigen. Die Reinigungseinheit kann ferner ein auf einer rotierenden Rolle befestigtes, wechselbares Trockentuch zur Nachreinigung und Trocknung des Untergrunds aufweisen, wel ches am hinteren Ende der Reinigungseinheit angebracht ist. Für das Auffangen größerer Schmutzpartikel kann ferner ein Schmutz kamm am vorderen Ende der Reinigungseinheit angeordnet sein.The cleaning cloth preferably consists of an elastic, interchangeable material, for example from a knitted or non-knitted nonwoven. In addition, more appropriate Place sensors to be arranged, the degree of pollution of the Detect cleaning cloth or cleaning liquid and where appropriate, provide an indication signal to the need an exchange of the cleaning cloth or cleaning fluids display liquidity. The cleaning unit can also be a changeable drying cloth attached to a rotating roll to clean and dry the surface, wel ches is attached to the rear end of the cleaning unit. For the collection of larger dirt particles can also be a dirt comb can be arranged at the front end of the cleaning unit.

Die Reinigungseinheit hat den großen Vorteil, daß sie leicht handhabbar ist und mit wenigen Handgriffen von einem nachfol gend beschriebenen fahrbaren Reinigungsgerät gelöst und ausge tauscht werden kann. Auch das Reinigungsfließ kann mit wenigen Handgriffen gewechselt werden und die Reinigungsflüssigkeit kann leicht ausgetauscht werden.The cleaning unit has the great advantage that it is light is manageable and with a few simple steps of a successor mobile cleaning device described above solved and out can be exchanged. Even the cleaning flow can be done with just a few Handles are changed and the cleaning fluid can be easily replaced.

In den Fig. 3A, B ist eine Ausführungsform eines fahrbaren Reinigungsgeräts in einer perspektivischen Ansicht und einer Unteransicht dargestellt. Das Reinigungsgerät enthält ein mehr rädriges, vorzugsweise wie dargestellt zweirädriges, Grundfahr zeug, in welches die erfindungsgemäße Reinigungseinheit einge baut ist. Das Reinigungsgerät weist vorzugsweise in etwa die Größe eines Staubsaugers auf und führt eine selbsttätige Bewe gung vermittels eines elektrischen Antriebs aus.In FIGS. 3A, B shows an embodiment of a mobile cleaning device in a perspective view and a bottom view is shown. The cleaning device contains a more wheeled, preferably as shown two-wheeled, basic driving tool, in which the cleaning unit according to the invention is built. The cleaning device is preferably approximately the size of a vacuum cleaner and carries out an automatic movement by means of an electric drive.

Im eingebauten Zustand der Reinigungseinheit 10 liegt die Rei nigungsfläche 1a des Reinigungstuches auf der zu reinigenden Bodenfläche auf. Das Reinigungstuch 1 wird vorzugsweise im Be reich der Reinigungsfläche 1a über die Rollen 5 und 6 gegen die zu reinigende Oberfläche angedrückt. Der Anpreßdruck auf den zu reinigenden Untergrund wird über die Schraub- und Spann vorrichtung erzeugt, mit der die Reinigungseinheit im Träger fahrzeug fixiert wird. Durch diese Vorrichtung kann die Höhe der Reinigungseinheit relativ zu den Rädern des Fahrzeugs und zum Untergrund variiert und der Anpreßdruck eingestellt werden. Während der Bewegung des Reinigungsgeräts ist der Antriebsmotor der Reinigungseinheit eingeschaltet, so daß das Reinigungstuch, wie beschrieben, eine umlaufende Bewegung ausführt und somit automatisch und selbsttätig die Reinigung der Bodenfläche durchführt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Reinigungstuches kann entweder fest eingestellt oder regelbar sein. Die Umlaufrich tung ist vorzugsweise entgegen der Umlaufrichtung der Räder und somit entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs.In the installed state of the cleaning unit 10 , the cleaning surface 1 a of the cleaning cloth lies on the floor surface to be cleaned. The cleaning cloth 1 is preferably pressed in the area of the cleaning surface 1 a via the rollers 5 and 6 against the surface to be cleaned. The contact pressure on the surface to be cleaned is generated via the screw and clamping device with which the cleaning unit is fixed in the vehicle. This device allows the height of the cleaning unit to be varied relative to the wheels of the vehicle and to the ground and the contact pressure to be set. During the movement of the cleaning device, the drive motor of the cleaning unit is switched on, so that the cleaning cloth, as described, performs a rotating movement and thus automatically and automatically carries out the cleaning of the floor surface. The circulation speed of the cleaning cloth can either be fixed or adjustable. The direction of rotation is preferably against the direction of rotation of the wheels and thus against the direction of travel of the vehicle.

Die in Fig. 3A, B gezeigte Ausführungsform zeigt ein Reinigungs gerät mit zwei Rädern 21 und 22. Vorzugsweise weist das Reini gungsgerät für jedes Rad einen eigenen Antriebsmotor auf, um über das Verhältnis der den Rädern zugeführten Antriebskräfte eine Lenkung des Reinigungsgeräts zu ermöglichen. Auf der Höhe der größten Ausdehnung des Fahrzeugs sind eine Anzahl von Ab standssensoren angebracht, die die Entfernung des Fahrzeugs zu umliegenden Hindernissen messen. Bei Annäherung an ein Hinder nis liefern diese entsprechende Signale an eine zentrale Steu ereinheit. - Im einfachsten Fall sind am Umfang der unteren Partie des Gehäuses vier viertelkreisförmige Berührungssensoren 23a-d angeordnet. Durch die zentrale Steuereinheit wird abhän gig davon, welcher der 4 Berührungssensoren ein Signal abgege ben hat, eine Bewegung eingeleitet, mit welcher das Hindernis umfahren werden kann. Als Alternative zu Berührungssensoren können abstandsgebende Sensoren wie Ultraschall- oder Infrarot sensoren eingesetzt werden.The embodiment shown in Fig. 3A, B shows a cleaning device with two wheels 21 and 22nd Preferably, the cleaning device for each wheel has its own drive motor in order to enable the cleaning device to be steered via the ratio of the driving forces supplied to the wheels. At the height of the greatest extent of the vehicle, a number of distance sensors are attached, which measure the distance of the vehicle to surrounding obstacles. When approaching an obstacle, these deliver corresponding signals to a central control unit. - In the simplest case, four quarter-circular touch sensors 23 a-d are arranged on the circumference of the lower part of the housing. A movement with which the obstacle can be avoided is initiated by the central control unit, depending on which of the 4 touch sensors has emitted a signal. As an alternative to touch sensors, distance sensors such as ultrasonic or infrared sensors can be used.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanord nung eines Steuerungs- und Navigationssystems für ein selbst fahrendes Reinigungsgerät dargestellt. Die Schaltungsanordnung weist als zentrale Einheit einen Steuerrechner 30 auf. Dieser liefert einerseits Signale an eine Leistungselektronik 33, um die Antriebsmotoren 31, 32 der Räder 21, 22 und den Antriebsmo tor 2 der Reinigungseinheit 10 anzusteuern. Andererseits emp fängt der Steuerrechner 30 Signale von Drehgebern 31a, 31b der Antriebsmotoren 31, 32, die es dem Steuerrechner ermöglichen, die von dem Reinigungsgerät tatsächlich ausgeführte Bewegung zu berechnen.In Fig. 4 an embodiment of a circuit arrangement of a control and navigation system for a self-propelled cleaning device is shown. The circuit arrangement has a control computer 30 as the central unit. On the one hand, this delivers signals to power electronics 33 in order to control the drive motors 31 , 32 of the wheels 21 , 22 and the drive motor 2 of the cleaning unit 10 . On the other hand, the control computer 30 receives signals from rotary encoders 31 a, 31 b of the drive motors 31 , 32 , which enable the control computer to calculate the movement actually carried out by the cleaning device.

Die Fahrt entlang einer Geraden oder entlang einer anders gear teten Trajektorie wird durch die Vorgabe entsprechender Ge schwindigkeiten und Geschwindigkeitsverhältnisse an die An triebsmotoren erreicht. Die physikalische Umsetzung von Ge schwindigkeiten und Geschwindigkeitsverhältnissen erfolgt über die Leistungselektronik durch die Erzeugung entsprechender Spannungswerte und Spannungsverhältnisse, die an den Antriebs motoren angelegt werden. Die Strom- und Spannungsversorgung erfolgt beispielsweise durch einen Satz von aufladbaren 12 V- BatterienThe drive along a straight line or along another gear trajectory is determined by specifying appropriate Ge speeds and speed ratios to the type drive motors reached. The physical implementation of Ge speeds and speed ratios takes place over the power electronics by generating appropriate ones Voltage values and voltage relationships on the drive motors are created. The current and voltage supply is done, for example, by a set of rechargeable 12 V Batteries

Durch Variation der Geschwindigkeits- und der entsprechenden Spannungsverhältnisse für die Antriebsmotoren lassen sich be liebige Trajektorien erreichen. Die Kontrolle der Geschwindig keitsverhältnisse und der tatsächlichen Fortbewegung erfolgt über die Drehgeber der Antriebsmotoren durch Messung der in ei nem bestimmten Zeitintervall zurückgelegten Wegstrecke. Weichen Soll- und Istgeschwindigkeiten bzw. -position voneinander ab, errechnet der Steuerrechner entsprechende Korrekturwerte.By varying the speed and the corresponding Voltage relationships for the drive motors can be reach lovely trajectories. Control of speed conditions and actual locomotion via the encoders of the drive motors by measuring the in egg distance covered during a certain time interval. Switches Target and actual speeds or position from each other, the control computer calculates corresponding correction values.

Die Speichereinheit des Steuerrechners erlaubt es insbesondere, die Geschwindigkeitsmuster für bestimmte Trajektorienmuster vorab zu berechnen und abzuspeichern. In Fig. 5A bis C sind eine Anzahl denkbarer Trajektorien dargestellt. Dementsprechend kann das Reinigungsgerät wahlweise eine spiralförmige (5A), eine mä anderförmige (5B) oder eine schlangenförmige (5C) Reini gungstrajektorie befahren. Die Auswahl erfolgt durch den Benut zer durch Einstellen eines Schalters. Die Parametrierung sol cher programmierter Trajektorientypen beispielsweise ihr Durch messer kann wahlweise durch den Benutzer über Schalter einge stellt oder fest kodiert werden. Spiralförmige (5A) und mäan derförmige Trajektorien werden typischerweise von innen nach außen befahren.The storage unit of the control computer in particular allows the speed patterns for certain trajectory patterns to be calculated in advance and stored. In Fig. 5A-C, a number of possible trajectories are shown. Accordingly, the cleaning device can either drive a spiral ( 5 A), a meandering ( 5 B) or a serpentine ( 5 C) cleaning trajectory. The selection is made by the user by setting a switch. The parameterization of such programmed trajectory types, for example their diameter, can either be set by the user using switches or permanently coded. Spiral ( 5 A) and meandering trajectories are typically traversed from the inside out.

Für eine flächendeckende Reinigung durch das Reinigungsgerät gibt es mehrere Fortbewegungsstrategien, die alleine oder auch in Kombination zum Einsatz kommen können. Die Fortbewegung kann beispielsweise nach dem Zufallsprinzip erfolgen. Dabei wird die Bewegungsrichtung und gegebenenfalls die Entfernung vom Steuer rechner zufällig gemäß einer Gleichverteilung ausgewählt. Die Fahrt entlang einer solch zufällig ausgewählten Richtung ge währleistet mittelfristig eine nahezu vollständige Befahrung der zu reinigenden Fläche.For comprehensive cleaning by the cleaning device there are several transportation strategies that work alone or also can be used in combination. Getting around can for example, randomly. The Direction of movement and, if applicable, the distance from the wheel calculator randomly selected according to an equal distribution. The Driving along such a randomly chosen direction ensures almost complete navigation in the medium term the surface to be cleaned.

Alternativ zu einer zufallsbestimmten Bewegung kann die Fort bewegung entlang einer vorprogrammierten Trajektorie (bei spielsweise 5A, 5B, oder 5C) erfolgen. Die Fahrstrecke, die da bei zurückzulegen ist, variiert je nach ausgewähltem Trajekt orienmuster. Nach dem Durchlaufen einer entsprechenden Trajekt orie und der dabei erfolgten Reinigung eines entsprechend gro ßen Gebietes, fährt das Gerät in eine nach dem Zufallsprinzip ausgewählte Richtung und beginnt nach einer festgelegten zu rückgelegten Entfernung erneut mit dem Durchlaufen einer Tra jektorie.As an alternative to a random movement, the fort movement along a preprogrammed trajectory (at for example 5A, 5B, or 5C). The route that there to be covered varies depending on the selected trajectory orienmuster. After going through an appropriate trajectory orie and the cleaning of a correspondingly large area, the device moves into a randomly selected direction and begins following a set direction distance covered again by traversing a tra ejector.

Droht das Reinigungsgerät während einer Geradeausfahrt oder während der Fahrt entlang einer vorprogrammierten Trajektorie mit einem Hindernis zu kollidieren, dann wird dies durch die Abstandssensorik 34 an den Steuerrechner gemeldet. Der Steuer rechner stoppt das Fahrzeug kurzfristig ab, wählt eine zufäl lige dem Hindernis abgewandte neue Fahrtrichtung aus und setzt das Fahrzeug dann wieder in Bewegung. Das Fahrzeug fährt einen vorgegebenen Abstand in diese neue Richtung und beginnt dort wieder mit dem Befahren der ausgewählten Trajektorie.If the cleaning device threatens to collide with an obstacle while driving straight ahead or while driving along a preprogrammed trajectory, this is reported to the control computer by the distance sensors 34 . The control computer stops the vehicle for a short time, selects a new direction of travel that is averted from the obstacle and then starts the vehicle again. The vehicle travels a predetermined distance in this new direction and starts driving there again on the selected trajectory.

Durch die Kombination von Geradeausfahrten, Befahren fester Reinigungstrajektorien und der dargestellten Hindernisvermei dungsstrategie wird mittelfristig eine nahezu vollständige Be fahrung der zu reinigenden Fläche sichergestellt.By combining straight-ahead driving, driving more firmly Cleaning trajectories and the obstacle avoidance shown In the medium term, the development strategy will be almost complete movement of the surface to be cleaned ensured.

Alternativ zu den beiden dargestellten Fortbewegungsstrategien, die eine Kombination zwischen Zufallsbewegung und gezielter Fortbewegung ermöglichen, besteht die Möglichkeit, die Reini gungstrajektorie für das zu reinigende Gebiet vollständig oder in großen Teilen vorab zu berechnen und zu befahren. Dazu muß die Steuerung des Fahrzeugs über einen nach Möglichkeit voll ständigen Plan (Grundriß) der Reinigungsfläche verfügen. Mit hilfe dieses Plans kann dann eine flächendeckende Trajektorie errechnet werden. Um eine exakte Befahrung der Reinigungstra jektorie zu gewährleisten, muß das Fahrzeug weiterhin in der Lage sein, seine Position in der zu reinigenden Umgebung sehr genau zu bestimmen und gleichzeitig den Plan zu ergänzen, falls durch die Abstandssensoren nicht bekannte Objekte wahrgenommen werden. Werden im Grundriß nichtbekannte Hindernisse wahrgenom men, dann muß die vorabberechnete Reinigungstrajektorie so mo difiziert werden, daß das Hindernis geeignet umfahren werden kann. Dies läßt sich bewerkstelligen, indem beispielsweise der Kontur des Hindernisses gefolgt wird bis die ursprüngliche Tra jektorie wieder erreicht wird.As an alternative to the two transportation strategies shown, which is a combination between random movement and more targeted Allowing movement is possible, the Reini gung trajectory for the area to be cleaned completely or to be calculated and driven in large parts in advance. To do this the control of the vehicle via a full if possible have a permanent plan (floor plan) of the cleaning area. With A comprehensive trajectory can then help this plan can be calculated. To ensure that the cleaning tra To ensure jectorie, the vehicle must continue in the Be able to position itself in the environment to be cleaned very much to determine exactly and at the same time to supplement the plan if objects not recognized by the distance sensors become. Obstacles unknown to the floor plan are perceived then the pre-calculated cleaning trajectory must be so mo be differentiated that the obstacle be appropriately avoided can. This can be done by, for example, the Contour of the obstacle is followed until the original tra jectorie is reached again.

Claims

1. Self-propelled cleaning device ( 20 ), with

a drive motor ( 31 , 32 ) for driving at least two wheels ( 21 , 22 ) mounted on the cleaning device,
- a control computer ( 30 ) for controlling the movement of the cleaning device ( 20 ),
- Sensors ( 23 a-d; 34 ) for the detection of obstacles, and possibly with
- A cleaning unit ( 10 ) for automatic or manual cleaning of non-textile floor coverings, which contains:
- A cleaning cloth ( 1 ), which is placed around a plurality of rollers ( 3-9 ) and on one side of the cleaning unit ( 10 ) forms an outwardly facing, flat cleaning surface ( 1 a),
- A cleaning container ( 13 ) which contains a cleaning liquid and through which the cleaning cloth ( 1 ) can be conveyed by transport and drive rollers (3-8),

characterized in that

- In the control computer ( 30 ) a number of basic patterns of trajectories for the movement of the cleaning device can be stored and selected by the user, and
- In the control computer ( 30 ), a locomotion strategy is stored, after which the cleaning device ( 20 ) moves through the basic pattern of a selected trajectory in a direction selected at random and after a predetermined distance in this direction again with the passage of the basic pattern of the selected trajectory begins.

2. Cleaning device according to claim 1, characterized in that

- In the control computer ( 30 ) also an obstacle avoidance strategy is stored, after which, in the event of an impending or impending collision with an obstacle, the cleaning device ( 20 ) briefly stops, a randomly selected, the obstacle facing, new direction is selected and the cleaning device after a predetermined distance in this direction, the trajectory of a trajectory begins again.

3. Cleaning device according to claim 1 or 2, characterized in that

- In the control computer ( 30 ) a spiral ( 5 A), a meandering ( 5 B) and a snake-shaped trajectory basic pattern ( 5 C) is stored.

4. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that

- The sensors ( 23 a-d; 34 ) are touch sensors.

5. Cleaning device according to one of claims 1 to 3, characterized in that

- The sensors ( 23 a-d; 34 ) are ultrasonic or infrared sensors.