WO2005082223A1 - Floor surface treatment device and method for the control thereof - Google Patents

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WO2005082223A1
WO2005082223A1 PCT/EP2005/000468 EP2005000468W WO2005082223A1 WO 2005082223 A1 WO2005082223 A1 WO 2005082223A1 EP 2005000468 W EP2005000468 W EP 2005000468W WO 2005082223 A1 WO2005082223 A1 WO 2005082223A1
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tillage
soil
unit
drive
classified
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PCT/EP2005/000468
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Markus Dünne
Harald Mayer
Gottfried Benzler
Joachim Keppler
Martin Schmidgall
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Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • A47L2201/06Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Definitions

  • the method relates to a method for controlling a self-propelled and self-steering tillage device which has an electromotive drive unit, at least one electromotive tillage unit and an electronic control unit, the control unit being able to control the movement of the tillage device and / or the operation of at least one tillage unit.
  • the invention also relates to a self-propelled and self-controlling tillage device with an electromotive drive unit, at least one electromotive tillage unit and an electronic control unit, wherein the control unit is used to control the movement of the tillage device and / or the operation of at least one tillage unit.
  • Self-propelled and self-controlling soil cultivation devices enable cultivation, in particular cleaning, of a floor area without the use of an operator.
  • the control unit By means of the control unit, the tillage device is automatically moved along the area to be worked and the latter is worked.
  • the control unit can be given a locomotion pattern, that is to say a course of the direction of travel, so that the soil cultivation device automatically follows this locomotion pattern in order to cover the surface of the soil to be cultivated as far as possible.
  • the control unit can determine an operating mode of the tillage Unit be specified so that the floor area to be processed is processed according to the predetermined mode of operation.
  • the mode of operation suitable for working the floor surface depends on the nature of the floor surface. For example, when cleaning a floor surface, it is important whether it is a hard surface or a carpeted floor, because these floor surfaces generally require a different type of cleaning.
  • DE 102 61 788 B3 to detect the nature of the floor surface by means of an optical sensor
  • DE 102 61 787 B3 proposes the use of a dirt sensor for this purpose With the help of the processing state of the floor surface can be detected and the operation of the soil cultivation device can be controlled accordingly.
  • Such sensors can be used to classify the floor surface, for example it can be determined whether it is a hard surface or a soft or hard, i.e. short-pile or long-pile carpet.
  • the use of such sensors is associated with considerable costs.
  • the object of the present invention is to develop a method for controlling a mobile soil cultivation device of the type mentioned at the outset in such a way that the nature of the soil surface to be worked can be classified in a structurally simple manner.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the generic type in that the movement behavior of the tillage implement and the motor current of at least one drive motor are Drive unit and / or a tillage unit detected and classified by means of a soil classification member, the nature of the soil surface to be worked depending on the detected movement behavior and the detected motor current.
  • the dependence of the motor current of a drive motor on the movement behavior of the tillage implement is evaluated, since it has been shown that this dependency enables conclusions to be drawn about the nature of the floor surface.
  • the motor current shows a characteristic which is dependent on the condition of the ground surface in such a way that a motor current which is dependent on the ground surface characteristic is required in order to achieve a specific speed, a specific acceleration and / or to achieve a certain starting and / or braking behavior.
  • the detection of the motor current and the movement behavior of the tillage device therefore makes it possible to classify the nature of the floor surface being traveled on.
  • the motor current of a drive motor of the drive unit and also the speed of the tillage implement are recorded.
  • the motor current is dependent on the nature of the floor surface, since a certain torque must be provided to drive the soil tillage implement, which in turn depends on the prevailing friction between the drive wheels and is dependent on the floor area.
  • the movement of the soil cultivation device requires a different torque and therefore also a different motor current in order to achieve a certain speed.
  • the combination of the current speed and the current motor current of the drive motor of the drive unit therefore makes it possible to classify the nature of the floor surface, for example it can be determined in this way without the use of additional sensors whether it is a hard surface, a soft carpet or one hard carpeting.
  • the motor current of at least one drive motor of a tillage unit is used to classify the nature of the floor surface. If, for example, a brush roller is used as the tillage unit, which can be rotated by means of a drive motor, the motor current of the drive motor depends on whether it is a hard surface or a soft or hard carpet.
  • the motor current of a drive motor of a tillage unit alone gives only a very unreliable measure of the nature of the soil surface, because the motor current is also dependent on the movement behavior of the soil tillage implement, in particular on the speed at which the soil tillage implement is moved along the soil surface.
  • a combination of, for example, the current speed and the current motor current of a tillage unit therefore makes it possible to reliably classify the nature of the tillage area to be worked. It is particularly advantageous if both a motor current of the drive unit and a motor current of a tillage unit in combination with the current movement behavior of the tillage device, in particular its speed, are used to classify the nature of the soil area to be worked.
  • motor currents are measured, for example the motor current of a suction unit, which is used to process the floor surface.
  • combinations of motor current values and values characterizing the movement behavior are stored in a memory element with the assignment of a specific surface condition and a currently measured combination of motor current and movement behavior values is also stored compares the stored combinations of motor current and movement behavior values. This makes it possible, for example, to move the tillage implement over differently configured floor areas during a learning trip and to store the combination of motor current and speed values in the storage element while assigning the prevailing floor surface condition. During a subsequent machining run, the motor current and the speed can be measured again. These values can be compared with the motor current and speed values stored in the memory element.
  • the further control of the soil tillage implement can then be taken into account adjustment of the floor surface, which corresponds to the stored combination of motor current and speed value, which has the smallest deviation from the currently measured combination of motor current and speed value.
  • the control unit is given an algorithm for classifying the current floor surface condition on the basis of the measured motor current and movement behavior values, in particular speed values, which are linked to one another.
  • the classified soil surface condition can be used, for example, to control the operation of at least one tillage unit.
  • the drive motor of a brush roller of the tillage unit is controlled according to the classified nature of the floor surface.
  • a suction unit of the tillage unit is controlled according to the classified nature of the floor area.
  • the suction unit can be operated at a higher speed if the soil tillage implement runs over a carpet, while a lower speed can be used for the suction unit when driving along a hard surface.
  • the at least one drive motor of the drive unit is controlled in accordance with the classified nature of the floor area. This makes it possible to vary the speed of the tillage device depending on the nature of the respective floor area.
  • the floor treatment device can be moved along a hard surface, for example, at a higher speed than along a carpet, wherein a soft carpet can in turn be run over at a lower speed than a hard carpet.
  • the processing of the floor surface in particular its cleaning, can thus be adapted to the nature of the floor surface in a structurally simple manner, and energy-efficient processing of the floor surface can be carried out.
  • the tillage device is automatically moved along the floor area to be worked by means of the control unit, and in many cases the locomotive control unit can be given a locomotion pattern so that the already processed areas of the floor area are avoided as far as possible. For this, however, it is necessary that the current location of the tillage device can be determined.
  • US Pat. No. 5,613,261 A proposes to detect the rotation of the drive wheels of the tillage implement and to calculate the current position therefrom.
  • DE 102 61 788 B3 describes the use of an optical sensor for this purpose, which interacts with the floor surface and determines the direction of travel and the distance traveled from chronologically successive images of the floor surface.
  • the location of the soil tillage implement be determined mathematically by means of a navigation element on the basis of the length and course of the distance traveled, the classified nature of the floor area being taken into account in the mathematical determination of the location. It has been shown that taking into account the condition of the soil surface enables an improved computational determination of the location of the soil tillage implement.
  • the arithmetical determination of the location is referred to as dead reckoning, with the current distance covered being coupled to the last known location to determine the current location.
  • the dead reckoning enables an exact position determination, but in practice it has been shown that the dead reckoning is faulty, because it depends, among other things, on the nature of the floor surface over which the soil tillage implement is moved.
  • the floor surface texture in the preferred embodiment of the invention is included in the mathematical determination of the location.
  • At least two drive wheels of the drive unit are each assigned an encoder for detecting the revolutions of the drive wheels, the location of the tillage device being calculated from the number of revolutions, taking into account the classified nature of the floor area.
  • This enables the drive wheels to slip in a structurally simple manner in the arithmetical determination of the location of the tillage implement take into account, because the slip depends on the nature of the floor surface. If there is a carpet surface, the drive wheels show a different slip behavior than with a hard surface. The quality of the location determination can thus be significantly improved in a structurally simple manner.
  • correction values corresponding to a particular quality of a floor area are stored in a memory element and that the correction value corresponding to a currently classified quality of the floor area is retrieved from the memory element and the location of the Tillage equipment.
  • the theoretical position of the tillage implement can be determined by calculation based on the length and course of the distance traveled and compared with the actual position of the tillage implement. From the deviation, a correction value can be determined, which is then stored in the storage element by assigning the respective floor surface condition. The condition of the soil surface can then be classified during a cultivation run and the correction value corresponding to the current soil surface condition can be called up from the storage element and used for the arithmetical determination of the location of the soil cultivation device.
  • control unit is given an algorithm in order to calculate a correction value for the arithmetic determination of the location of the soil cultivation device from the respective soil surface condition.
  • a tillage implement of the generic type according to the invention in that the tillage implement has at least one motion sensor for detecting the movement behavior of the tillage implement and at least one current sensor for capturing the motor current of a drive motor of the drive unit and / or a tillage unit, and in that the tillage implement has a soil classification element has to classify the nature of the ground surface to be worked depending on the detected movement behavior and the detected motor current.
  • Such an embodiment makes it possible, in a structurally simple manner, to classify the nature of the floor surface by means of the current movement behavior of the tillage implement and the current motor current of an anti-fog motor.
  • the information about the nature of the soil surface can then be used to control the tillage device, for example to navigate the tillage device and / or to control the operation of at least one tillage unit.
  • the movement behavior is detected by the movement sensor. For example, in order to record a certain starting and / or braking behavior, the distance traveled when starting or braking when reaching a specific target speed or target speed of the drive wheels or until the vehicle has come to a standstill. This route then characterizes the movement behavior of the tillage implement.
  • an acceleration and / or speed sensor can also be used to detect a current acceleration or speed of the tillage device.
  • the speed can be detected, for example, by means of an encoder which interacts with a drive wheel and registers its revolutions.
  • the speed can also be determined by optical correlation, in that the distance covered per unit of time is optically recorded. Provision can also be made to determine the speed by means of an acceleration sensor, the output signal of which is integrated over time.
  • the soil cultivation device has a storage element for storing combinations of motor current and movement behavior values, in particular speed values, with the assignment of a specific ground surface condition.
  • combinations of movement behavior and motor current values can be stored in the memory element, for example, during a learning run of the soil tillage implement.
  • Combinations of motor current and movement behavior values, in particular speed values, that are currently available can then be compared with the stored combinations to classify the surface condition of the floor.
  • the operation of at least one tillage unit can preferably be controlled as a function of the classified nature of the tillage area to be worked.
  • a tillage unit has a brush roller with a drive motor, this drive motor being controllable in accordance with the classified nature of the floor surface, for example depending on whether the floor surface is a hard surface, for example a parquet floor, or around handles soft or hard carpeting.
  • a tillage unit comprises a suction unit which can be controlled in accordance with the classified nature of the floor area.
  • the classification of the floor surface quality can thus be used to optimize the processing parameters of the floor surface, in particular to optimize the cleaning parameters. It can be provided, for example, that the suction unit is only put into operation when there is a carpet surface, while the suction unit is taken out of operation or is operated at a lower speed when driving along a hard surface.
  • the drive unit comprises at least one drive motor which can be controlled in accordance with the classified nature of the floor area.
  • the speed of the soil tillage implement can thus be controlled depending on the nature of the floor surface. For example, when driving along a hard surface higher speeds are used than when driving along a carpet.
  • the soil cultivation device comprises a navigation element for the arithmetical determination of the location of the soil cultivation device on the basis of the length and course of the distance covered, the arithmetical determination of the location taking into account the classified nature of the soil surface.
  • the method of dead reckoning navigation can be used to determine the location of the tillage device, taking into account the classified nature of the ground surface allows errors occurring in dead reckoning to be kept to a minimum.
  • At least two drive wheels are each assigned an encoder for detecting the number of revolutions of the drive wheels, the location of the tillage implement being determinable from the number of revolutions and the classified surface condition of the soil.
  • an encoder which is assigned to a drive wheel and detects its revolutions, makes it possible to detect the speed of the tillage implement by means of the encoder, since the speed of the tillage implement can be determined from the number of revolutions of the drive wheel per unit of time.
  • the encoder thus forms a speed sensor. If the soil tillage implement has two drive wheels, each of which an encoder is assigned, the speed of the soil tillage implement can be determined on the one hand, and on the other hand enable the encoders to determine the distance traveled and the direction of travel covered in a structurally simple manner. Taking into account the classified
  • the condition of the floor surface can then be easily determined with only a small error.
  • the soil cultivation device comprises a memory element for storing correction values corresponding to a particular soil surface condition, which can be called up from the memory element to determine the location of the soil cultivation device.
  • the correction values can be determined, for example, on the basis of a learning trip, in that the soil cultivation device travels over differently configured floor areas and in each case the location is calculated and compared with the actual position of the soil cultivation device.
  • a correction value can be determined from the comparison, which can then be stored in the memory element by assigning the respective soil surface condition and can be called up during a working run of the tillage device.
  • Encoder signals provided by the encoders can preferably be corrected by means of the correction values for determining the location of the soil tillage implement.
  • the encoder data give a measure of the number of revolutions of the drive wheels, but these have a slip which depends on the nature of the floor surface and can be taken into account by means of the correction values which can be called up from the memory element.
  • Figure 1 is a schematic side view of a soil tillage implement according to the invention
  • Figure 2 is a block diagram of the control system of the tillage implement.
  • FIGS. 1 and 2 schematically show a soil cultivation device according to the invention in the form of a floor cleaning device which is generally designated by reference number 10.
  • the floor cleaning device 10 is designed to be self-controlling and self-propelled and enables the autonomous cleaning of a floor surface 12. It comprises a chassis 14 on which two drive wheels 16, 17 are rotatably mounted about a common axis of rotation, each of which is assigned a drive motor 18 or 19.
  • the drive motors 18, 19 are each coupled to the associated drive wheel 16 or 17 via a motor shaft 20 or 21 and are electrically connected to an electronic control unit 26 of the floor cleaning device 10 via control lines 23 or 24.
  • the drive wheels 16, 17, in combination with the drive motors 18, 19, form a drive unit of the floor cleaning device 10.
  • the motor shafts 20, 21 are each assigned an encoder 28 or 29, which detects the number of revolutions of the motor shafts 20, 21 and the respective revolutions via a sensor line 31 or 32 of the control unit 26 corresponding sensor signal provides.
  • the number of revolutions of the motor shafts 20, 21 corresponds to the number of revolutions of the respective drive wheels 16 and 17.
  • the speed of the floor cleaning device 10, ie the encoders 28 and 29, can be determined from the number of revolutions of the motor shafts 20, 21 per unit time each form a speed sensor for the floor cleaning device 10.
  • the drive motors 18, 19 are each assigned a current sensor 34 or 35, which detects the motor current of the respective drive motor 18 or 19 and provides a sensor signal corresponding to the respective motor current to the control unit 26 via a sensor line 37 or 38.
  • the floor cleaning device 10 For cleaning the floor surface 12, the floor cleaning device 10 has a brush roller 39 which can be rotated about an axis of rotation oriented transversely to the main direction of movement 40 of the floor cleaning device 10 and is coupled to a drive motor in the form of a brush motor 43, with the aid of which the brush roller 39 is set in rotation can.
  • a brush roller 39 dirt can be picked up from the floor surface 12 to be cleaned and transferred into a dirt container of the floor cleaning device 10 which is known per se and is therefore not shown in the drawing.
  • the dirt container is in flow connection with a suction unit 45, which has a suction turbine 46 and a drive motor in the form of a suction motor 47 for its rotary drive.
  • suction unit 45 By means of the suction unit 45, a suction flow in the direction of the dirt container can be generated starting from the brush roller 39, so that the absorption of dirt from the bottom surface 12 is supported.
  • the brush roller 39 forms like that Suction unit 45 a tillage unit in the form of a floor cleaning unit.
  • the brush motor 43 is electrically connected to the control unit 26 via a control line 49, and the motor current of the brush motor 43 can be detected by means of a current sensor 50.
  • the current sensor 50 is connected to the control unit 26 via a sensor line 52 and provides the latter with a sensor signal corresponding to the respective motor current of the brush motor 43.
  • the control unit 26 is connected to the naturally aspirated motor 47 via a further control line 54, the motor current of which is detected by a current sensor 55, which is connected to the control unit 26 via a sensor line 57.
  • the control unit 26 controls the operation of both the drive motors 18 and 19 of the drive unit and the drive motors 43 and 47 of the brush roller 39 and the suction unit 45.
  • the control unit 26 has a drive control 59 which detects the direction of travel and specifies the driving speed of the floor cleaning device 10. The direction of travel is determined by the possibly different actuation of the drive motors 18 and 19, and the travel speed is determined by the speed of the drive motors 18, 19.
  • control unit 26 To control the brush motor 43, the control unit 26 has a brush control 61, and to control the drive motor 47 of the suction unit 45, the control unit 26 includes a suction control 63.
  • the nature of the floor surface 12 can be classified by means of a floor classification member 65 of the control unit 26.
  • the sensor signals of the current sensors 34, 35, 50 and 55 are fed to the soil classification element.
  • the encoder signals of the encoders 28 and 29 are fed to the soil classification element 65. From the encoder signals, the floor classification element calculates the current speed of the floor cleaning device 10. On the basis of a learning trip, combinations of motor current values of the drive motors 18, 19, 43 and 47 are stored in a memory element 67 of the control unit 26 together with the speed values present in each case, while assigning the respective floor surface condition during the measurement of the motor currents and speeds.
  • the motor current and speed values are again recorded and compared with the combinations stored in the storage element 67.
  • the floor surface condition that corresponds to the stored combination that most closely corresponds to the current combination of motor current and speed values is then output by the floor classification element 65 as the current floor surface condition.
  • This floor surface condition forms the basis for the control of the drive motors 18, 19, 43 and 47, i.e. Both the speed of the floor cleaning device 10 and the mode of operation of the brush motor 43 and the suction motor 47 take place in adaptation to the current floor surface condition.
  • the control unit 26 comprises a navigation element 69, which is connected to the sensor lines 31 and 32 of the encoders 28 and 29 and calculates the distance traveled and the course of the travel direction from the provided encoder signals, that is to say calculates the current position of the floor cleaning device 10.
  • the calculation is carried out taking into account the soil surface condition determined by the soil classification element 65, by calling up a correction signal corresponding to the current soil surface condition, as determined by the soil classification element 65, which was stored in the memory element during a learning trip.
  • a correction of the encoder signals provided by the encoders 28 and 29 can thus be carried out in order to improve the mathematical determination of the location of the floor cleaning device 10.
  • the slip behavior of the drive wheels 16, 17 can be taken into account in the arithmetic determination of the location of the floor cleaning device 10 due to the consideration of the floor surface condition.

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Abstract

The invention relates to a method for controlling a mobile floor surface treatment device comprising a drive unit, at least one floor surface treatment unit and a control unit, wherein the locomotion of the floor surface treatment device and/or the operating mode of at least one floor surface treatment device can be controlled by said control unit. In order to improve upon said method such that the qualities of the floor surface that is to be treated can be classified in a constructively simple manner, the movement behaviour of the floor surface treatment device and the motor current of at least one drive motor of the drive unit and/or floor surface treatment unit is/are detected and the quality of the floor surface that is to be treated is classified by means of a floor surface classification member according to the movement behaviour thus detected and the detected motor current. A floor surface treatment device for carrying out said method is also disclosed.

Description

Bodenbearbeitungsgerät und Verfahren zu dessen Steuerung Soil cultivation device and method for its control
Die Verfahren betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenbearbeitungsgeräts, das eine elektromotorische Antriebseinheit, mindestens eine elektromotorische Bodenbearbeitungseinheit sowie eine elektronische Steuereinheit aufweist, wobei mittels der Steuereinheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit steuerbar ist.The method relates to a method for controlling a self-propelled and self-steering tillage device which has an electromotive drive unit, at least one electromotive tillage unit and an electronic control unit, the control unit being able to control the movement of the tillage device and / or the operation of at least one tillage unit.
Die Erfindung betrifft außerdem ein selbstfahrendes und selbststeuerndes Bodenbearbeitungsgerät mit einer elektromotorischen Antriebseinheit, mindestens einer elektromotorischen Bodenbearbeitungseinheit sowie einer elektronischen Steuereinheit, wobei mittels der Steuereinheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit steuerbar ist.The invention also relates to a self-propelled and self-controlling tillage device with an electromotive drive unit, at least one electromotive tillage unit and an electronic control unit, wherein the control unit is used to control the movement of the tillage device and / or the operation of at least one tillage unit.
Selbstfahrende und selbststeuernde Bodenbearbeitungsgeräte ermöglichen die Bearbeitung, insbesondere die Reinigung, einer Bodenfläche ohne den Einsatz einer Bedienungsperson. Mittels der Steuereinheit wird das Bodenbearbeitungsgerät selbsttätig entlang der zu bearbeitenden Bodenfläche verfahren und letztere bearbeitet. Hierzu kann der Steuereinheit ein Fortbewegungsmuster, das heißt ein Fahrtrichtungsverlauf, vorgegeben werden, so daß das Bodenbearbeitungsgerät selbsttätig diesem Fortbewegungsmuster folgt, um die zu bearbeitende Bodenfläche möglichst flächendeckend zu befahren. Außerdem kann der Steuereinheit eine Betriebsweise der Bodenbearbeitungs- einheit vorgegeben werden, so daß die zu bearbeitende Bodenfläche entsprechend der vorgegebenen Betriebsweise bearbeitet wird.Self-propelled and self-controlling soil cultivation devices enable cultivation, in particular cleaning, of a floor area without the use of an operator. By means of the control unit, the tillage device is automatically moved along the area to be worked and the latter is worked. For this purpose, the control unit can be given a locomotion pattern, that is to say a course of the direction of travel, so that the soil cultivation device automatically follows this locomotion pattern in order to cover the surface of the soil to be cultivated as far as possible. In addition, the control unit can determine an operating mode of the tillage Unit be specified so that the floor area to be processed is processed according to the predetermined mode of operation.
In vielen Fällen ist die zur Bearbeitung der Bodenfläche geeignete Betriebsweise von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig. Beispielsweise ist es für die Reinigung einer Bodenfläche von Bedeutung, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen Teppichboden handelt, denn diese Bodenflächen erfordern in aller Regel jeweils eine unterschiedliche Reinigungsart. Um die Beschaffenheit der Bodenfläche selbsttätig erkennen zu können, ist es aus der DE 102 61 788 B3 bekannt, die Beschaffenheit der Bodenfläche mittels eines optischen Sensors zu erfassen, und in der DE 102 61 787 B3 wird hierzu der Einsatz eines Schmutzsensors vorgeschlagen, mit dessen Hilfe der Bearbeitungszustand der Bodenfläche erfaßbar und die Betriebsweise der Bodenbearbeitungsgerät entsprechend steuerbar ist. Mittels derartiger Sensoren kann eine Klassifizierung der Bodenfläche vorgenommen werden, es kann zum Beispiel bestimmt werden, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen weichen oder harten, d.h. kurzflorigen oder langflorigen Teppichboden handelt. Der Einsatz derartiger Sensoren ist allerdings mit beachtlichen Kosten verbunden.In many cases, the mode of operation suitable for working the floor surface depends on the nature of the floor surface. For example, when cleaning a floor surface, it is important whether it is a hard surface or a carpeted floor, because these floor surfaces generally require a different type of cleaning. In order to be able to automatically recognize the nature of the floor surface, it is known from DE 102 61 788 B3 to detect the nature of the floor surface by means of an optical sensor, and DE 102 61 787 B3 proposes the use of a dirt sensor for this purpose With the help of the processing state of the floor surface can be detected and the operation of the soil cultivation device can be controlled accordingly. Such sensors can be used to classify the floor surface, for example it can be determined whether it is a hard surface or a soft or hard, i.e. short-pile or long-pile carpet. However, the use of such sensors is associated with considerable costs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung eines mobilen Bodenbearbeitungsgeräts der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche auf konstruktiv einfache Weise klassifizierbar ist.The object of the present invention is to develop a method for controlling a mobile soil cultivation device of the type mentioned at the outset in such a way that the nature of the soil surface to be worked can be classified in a structurally simple manner.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts und den Motorstrom zumindest eines Antriebsmotors der An- triebseinheit und/oder einer Bodenbearbeitungseinheit erfaßt und mittels eines Bodenklassifizierungsglieds die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche klassifiziert in Abhängigkeit vom erfaßten Bewegungsverhalten und dem erfaßten Motorstrom.This object is achieved according to the invention in a method of the generic type in that the movement behavior of the tillage implement and the motor current of at least one drive motor are Drive unit and / or a tillage unit detected and classified by means of a soil classification member, the nature of the soil surface to be worked depending on the detected movement behavior and the detected motor current.
In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, daß die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche auf einfache Weise klassifiziert werden kann, indem dem Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts und dem Motorstrom eines Antπebsmotors entsprechende Signale miteinander verknüpft werden. Zur Klassifizierung der Bodenflächenbeschaffenheit wird erfindungsgemäß die Abhängigkeit des Motorstroms eines Antriebsmotors vom Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts ausgewertet, denn es hat sich gezeigt, daß diese Abhängigkeit Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der Bodenfläche ermöglicht. Der Motorstrom zeigt eine von der Bodenflächenbeschaffenheit abhängige Charakteristik dergestalt, daß zur Erzielung einer bestimmten Geschwindigkeit, einer bestimmten Beschleunigung und/oder zur Erzielung eines bestimmten Anfahr- und/oder Bremsverhaltens ein von der Bodenflächenbeschaffenheit abhängiger Motorstrom erforderlich ist. Die Erfassung des Motorstroms und des Bewegungsverhaltens des Bodenbearbeitungsgeräts ermöglicht es daher, die Beschaffenheit der befahrenen Bodenfläche zu klassifizieren.The idea flows into the invention that the nature of the soil surface to be worked can be classified in a simple manner by linking signals corresponding to the movement behavior of the soil working device and the motor current of an auxiliary motor. In order to classify the condition of the floor surface, the dependence of the motor current of a drive motor on the movement behavior of the tillage implement is evaluated, since it has been shown that this dependency enables conclusions to be drawn about the nature of the floor surface. The motor current shows a characteristic which is dependent on the condition of the ground surface in such a way that a motor current which is dependent on the ground surface characteristic is required in order to achieve a specific speed, a specific acceleration and / or to achieve a certain starting and / or braking behavior. The detection of the motor current and the movement behavior of the tillage device therefore makes it possible to classify the nature of the floor surface being traveled on.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man den Motorstrom eines Antriebsmotors der Antriebseinheit und außerdem die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts erfaßt. Der Motorstrom ist von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig, da zur Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts dessen Antriebsrädern ein gewisses Drehmoment bereitgestellt werden muß, das wiederum von der vorherrschenden Reibung zwischen den Antriebsrädern und der Bodenfläche abhängig ist. Je nach Art der Bodenfläche, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen Teppichboden handelt, erfordert die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts ein unterschiedliches Drehmoment und damit auch einen unterschiedlichen Motorstrom, um eine gewisse Geschwindigkeit zu erzielen. Die Verknüpfung der aktuellen Geschwindigkeit und des aktuellen Motorstroms des Antriebsmotors der Antriebseinheit ermöglicht es daher, eine Klassifizierung der Beschaffenheit der Bodenfläche vorzunehmen, beispielsweise kann auf diese Weise ohne Einsatz zusätzlicher Sensoren bestimmt werden, ob es sich um eine Hartfläche, einen weichen Teppichboden oder um einen harten Teppichboden handelt.It can be provided, for example, that the motor current of a drive motor of the drive unit and also the speed of the tillage implement are recorded. The motor current is dependent on the nature of the floor surface, since a certain torque must be provided to drive the soil tillage implement, which in turn depends on the prevailing friction between the drive wheels and is dependent on the floor area. Depending on the type of floor surface, for example depending on whether it is a hard surface or a carpeted floor, the movement of the soil cultivation device requires a different torque and therefore also a different motor current in order to achieve a certain speed. The combination of the current speed and the current motor current of the drive motor of the drive unit therefore makes it possible to classify the nature of the floor surface, for example it can be determined in this way without the use of additional sensors whether it is a hard surface, a soft carpet or one hard carpeting.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß der Motorstrom zumindest eines Antriebsmotors einer Bodenbearbeitungseinheit zur Klassifizierung der Beschaffenheit der Bodenfläche herangezogen wird. Kommt als Bodenbearbeitungseinheit beispielsweise eine Bürstenwalze zum Einsatz, die mittels eines Antriebsmotors in Drehung versetzt werden kann, so ist der Motorstrom des Antriebsmotors davon abhängig, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen weichen oder harten Teppichboden handelt. Der Motorstrom eines Antriebsmotors einer Bodenbearbeitungseinheit allein gibt allerdings nur ein sehr unzuverlässiges Maß der Beschaffenheit der Bodenfläche, denn der Motorstrom ist auch vom Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts abhängig, insbesondere davon, mit welcher Geschwindigkeit das Bodenbearbeitungsgerät entlang der Bodenfläche verfahren wird. Eine Kombination beispielsweise der aktuellen Geschwindigkeit und des aktuellen Motorstroms einer Bodenbearbeitungseinheit ermöglicht es daher, die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche zuverlässig zu klassifizieren. Von besonderem Vorteil ist es, wenn sowohl ein Motorstrom der Antriebseinheit als auch ein Motorstrom einer Bodenbearbeitungseinheit in Kombination mit dem aktuellen Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts, insbesondere dessen Geschwindigkeit, zur Klassifizierung der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche herangezogen werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the motor current of at least one drive motor of a tillage unit is used to classify the nature of the floor surface. If, for example, a brush roller is used as the tillage unit, which can be rotated by means of a drive motor, the motor current of the drive motor depends on whether it is a hard surface or a soft or hard carpet. However, the motor current of a drive motor of a tillage unit alone gives only a very unreliable measure of the nature of the soil surface, because the motor current is also dependent on the movement behavior of the soil tillage implement, in particular on the speed at which the soil tillage implement is moved along the soil surface. A combination of, for example, the current speed and the current motor current of a tillage unit therefore makes it possible to reliably classify the nature of the tillage area to be worked. It is particularly advantageous if both a motor current of the drive unit and a motor current of a tillage unit in combination with the current movement behavior of the tillage device, in particular its speed, are used to classify the nature of the soil area to be worked.
Ergänzend kann vorgesehen sein, daß man zusätzliche Motorströme mißt, beispielsweise den Motorstrom eines Saugaggregates, das zur Bearbeitung der Bodenfläche herangezogen wird.In addition, it can be provided that additional motor currents are measured, for example the motor current of a suction unit, which is used to process the floor surface.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man in einem Speicherglied Kombinationen von Motorstromwerten und das Bewegungsverhalten charakterisierenden Werten (im folgenden Bewegungsverhaltenswerte genannt), insbesondere Geschwindigkeitswerten, unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit abspeichert und eine aktuell gemessene Kombination von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten mit den gespeicherten Kombinationen von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten vergleicht. Dies ermöglicht es beispielsweise, anläßlich einer Lernfahrt das Bodenbearbeitungsgerät über unterschiedlich beschaffene Bodenflächen zu verfahren und unter Zuordnung der jeweils herrschenden Bodenflächenbeschaffenheit die Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswerten im Speicherglied abzuspeichern. Bei einer nachfolgenden Bearbeitungsfahrt können erneut der Motorstrom und die Geschwindigkeit gemessen werden. Diese Werte können mit den im Speicherglied hinterlegten Motorstrom- und Geschwindigkeitswerten verglichen werden. Die weitere Steuerung des Bodenbearbeitungsgeräts kann dann unter Berücksich- tigung der Bodenflächenbeschaffenheit erfolgen, die der hinterlegten Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswert entspricht, welche die geringste Abweichung zur aktuell gemessenen Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswert aufweist. Alternativ kann vorgesehen sein, daß man der Steuereinheit einen Algorithmus vorgibt, zur Klassifizierung der aktuell vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit aufgrund der gemessenen Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerte, insbesondere Geschwindigkeitswerte, die miteinander verknüpft werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that combinations of motor current values and values characterizing the movement behavior (hereinafter referred to as movement behavior values), in particular speed values, are stored in a memory element with the assignment of a specific surface condition and a currently measured combination of motor current and movement behavior values is also stored compares the stored combinations of motor current and movement behavior values. This makes it possible, for example, to move the tillage implement over differently configured floor areas during a learning trip and to store the combination of motor current and speed values in the storage element while assigning the prevailing floor surface condition. During a subsequent machining run, the motor current and the speed can be measured again. These values can be compared with the motor current and speed values stored in the memory element. The further control of the soil tillage implement can then be taken into account adjustment of the floor surface, which corresponds to the stored combination of motor current and speed value, which has the smallest deviation from the currently measured combination of motor current and speed value. Alternatively, it can be provided that the control unit is given an algorithm for classifying the current floor surface condition on the basis of the measured motor current and movement behavior values, in particular speed values, which are linked to one another.
Die klassifizierte Bodenflächenbeschaffenheit kann beispielsweise zur Steuerung der Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit herangezogen werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man den Antriebsmotor einer Bürstenwalze der Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuert.The classified soil surface condition can be used, for example, to control the operation of at least one tillage unit. For example, it can be provided that the drive motor of a brush roller of the tillage unit is controlled according to the classified nature of the floor surface.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß man die Betriebsweise eines Saugaggregates der Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuert. Beispielsweise kann das Saugaggregat mit höherer Drehzahl betrieben werden, wenn das Bodenbearbeitungsgerät über einen Teppichboden fährt, während bei der Fahrt entlang einer Hartfläche eine geringere Drehzahl für das Saugaggregat zum Einsatz kommen kann.Alternatively or in addition, it can be provided that the operation of a suction unit of the tillage unit is controlled according to the classified nature of the floor area. For example, the suction unit can be operated at a higher speed if the soil tillage implement runs over a carpet, while a lower speed can be used for the suction unit when driving along a hard surface.
Von Vorteil ist es, wenn man den mindestens einen Antriebsmotor der Antriebseinheit entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuert. Dies ermöglicht es, die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der jeweils Bodenfläche zu variieren. Entlang einer Hartfläche kann das Bodenbearbeitungsgerät beispielsweise mit höherer Geschwindigkeit verfahren werden als entlang eines Teppichbodens, wobei ein weicher Teppichboden wiederum mit geringerer Geschwindigkeit überfahren werden kann als ein harter Teppichboden.It is advantageous if the at least one drive motor of the drive unit is controlled in accordance with the classified nature of the floor area. This makes it possible to vary the speed of the tillage device depending on the nature of the respective floor area. The floor treatment device can be moved along a hard surface, for example, at a higher speed than along a carpet, wherein a soft carpet can in turn be run over at a lower speed than a hard carpet.
Die Bearbeitung der Bodenfläche, insbesondere deren Reinigung, kann somit auf konstruktiv einfache Weise an die Beschaffenheit der Bodenfläche angepaßt werden, und es kann eine energieeffiziente Bearbeitung der Bodenfläche durchgeführt werden.The processing of the floor surface, in particular its cleaning, can thus be adapted to the nature of the floor surface in a structurally simple manner, and energy-efficient processing of the floor surface can be carried out.
Wie eingangs erläutert, wird das Bodenbearbeitungsgerät mittels der Steuereinheit selbsttätig entlang der zu bearbeitenden Bodenfläche verfahren, wobei in vielen Fällen der Steuereinheit ein Fortbewegungsmuster vorgegeben werden kann, so daß das Überfahren bereits bearbeiteter Bodenflächenbereiche nach Möglichkeit vermieden wird. Hierzu ist es allerdings erforderlich, daß der aktuelle Standort des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmt werden kann. In der US 5,613,261 A wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, die Rotation der Antriebsräder des Bodenbearbeitungsgeräts zu erfassen und daraus die aktuelle Position zu berechnen. In der DE 102 61 788 B3 wird hierzu der Einsatz eines optischen Sensors beschrieben, der mit der Bodenfläche zusammenwirkt und aus zeitlich aufeinanderfolgenden Abbildungen der Bodenfläche die Fahrtrichtung und die zurückgelegte Fahrstrecke bestimmt. Der Einsatz derartiger optischer Sensoren erfordert allerdings eine nicht unbeachtliche Rechen- und Speicherkapazität der Steuereinheit und die Erfassung der Rotation der Antriebsräder ermöglicht lediglich eine ungenaue Positionsbestimmung, da die Antriebsräder einen Schlupf aufweisen können, so daß zwar eine Rotation der Räder auftritt, nicht jedoch eine der Rotation entsprechende Positions- änderung des Bodenbearbeitungsgeräts. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird deshalb vorgeschlagen, daß man mittels eines Navigationsgliedes den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmt, wobei man bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts die klassifizierte Beschaffenheit der Bodenfläche berücksichtigt. Es hat sich gezeigt, daß die Berücksichtigung der Bodenflächenbeschaffenheit eine verbesserte rechnerische Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts ermöglicht. Die rechnerische Bestimmung des Standorts wird als Koppelnavigation bezeichnet, wobei man an den letzten bekannten Standort die aktuell zurückgelegte Wegstrecke ankoppelt zur Bestimmung des aktuellen Standorts. Theoretisch ermöglicht die Koppelnavigation zwar eine exakte Positionsbestimmung, in der Praxis hat sich allerdings gezeigt, daß die Koppelnavigation fehlerbehaftet ist, denn sie ist u.a. von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig, über die das Bodenbearbeitungsgerät verfahren wird. Um die Abhängigkeit der Koppelnavigation von der Beschaffenheit der Bodenfläche zu berücksichtigen, fließt die Bodenflächenbeschaffenheit bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in die rechnerische Bestimmung des Standorts mit ein.As explained at the outset, the tillage device is automatically moved along the floor area to be worked by means of the control unit, and in many cases the locomotive control unit can be given a locomotion pattern so that the already processed areas of the floor area are avoided as far as possible. For this, however, it is necessary that the current location of the tillage device can be determined. In this context, US Pat. No. 5,613,261 A proposes to detect the rotation of the drive wheels of the tillage implement and to calculate the current position therefrom. DE 102 61 788 B3 describes the use of an optical sensor for this purpose, which interacts with the floor surface and determines the direction of travel and the distance traveled from chronologically successive images of the floor surface. The use of such optical sensors, however, requires a not inconsiderable computing and storage capacity of the control unit and the detection of the rotation of the drive wheels only enables an inaccurate position determination, since the drive wheels can slip, so that rotation of the wheels occurs, but not one of them Rotation corresponding position Modification of the tillage device. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, it is therefore proposed that the location of the soil tillage implement be determined mathematically by means of a navigation element on the basis of the length and course of the distance traveled, the classified nature of the floor area being taken into account in the mathematical determination of the location. It has been shown that taking into account the condition of the soil surface enables an improved computational determination of the location of the soil tillage implement. The arithmetical determination of the location is referred to as dead reckoning, with the current distance covered being coupled to the last known location to determine the current location. Theoretically, the dead reckoning enables an exact position determination, but in practice it has been shown that the dead reckoning is faulty, because it depends, among other things, on the nature of the floor surface over which the soil tillage implement is moved. In order to take account of the dependency of the dead reckoning on the nature of the floor surface, the floor surface texture in the preferred embodiment of the invention is included in the mathematical determination of the location.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man zumindest zwei Antriebsrädern der Antriebseinheit jeweils einen Encoder zuordnet zur Erfassung der Umdrehungen der Antriebsräder, wobei man aus der Anzahl der Umdrehungen den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts rechnerisch ermittelt unter Berücksichtigung der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche. Dies ermöglicht es, auf konstruktiv einfache Weise den Schlupf der Antriebsräder bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts zu berücksichtigen, denn der Schlupf ist von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig. Liegt eine Teppichfläche vor, so zeigen die Antriebsräder ein anderes Schlupfverhalten als bei einer Hartfläche. Die Qualität der Standortbestimmung kann somit auf konstruktiv einfache Weise erheblich verbessert werden.It can be provided, for example, that at least two drive wheels of the drive unit are each assigned an encoder for detecting the revolutions of the drive wheels, the location of the tillage device being calculated from the number of revolutions, taking into account the classified nature of the floor area. This enables the drive wheels to slip in a structurally simple manner in the arithmetical determination of the location of the tillage implement take into account, because the slip depends on the nature of the floor surface. If there is a carpet surface, the drive wheels show a different slip behavior than with a hard surface. The quality of the location determination can thus be significantly improved in a structurally simple manner.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man jeweils einer bestimmten Beschaffenheit einer Bodenfläche entsprechende Korrekturwerte in einem Speicherglied abspeichert und daß man zur Standortbestimmung des Bodenbearbeitungsgeräts den einer aktuell klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche entsprechenden Korrekturwert aus dem Speicherglied abruft und zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts heranzieht. Beispielsweise kann während einer Lernfahrt die theoretische Position des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufes der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmt und mit der tatsächlichen Lage des Bodenbearbeitungsgeräts verglichen werden. Aus der Abweichung kann ein Korrekturwert ermittelt werden, der dann unter Zuordnung der jeweils vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit im Speicherglied hinterlegt wird. Während einer Bearbeitungsfahrt kann dann die Beschaffenheit der Bodenfläche klassifiziert werden und der der aktuellen Bodenflächenbeschaffenheit entsprechende Korrekturwert kann aus dem Speicherglied abgerufen und zur rechnerischen Ermittlung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts herangezogen werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that correction values corresponding to a particular quality of a floor area are stored in a memory element and that the correction value corresponding to a currently classified quality of the floor area is retrieved from the memory element and the location of the Tillage equipment. For example, during a learning trip, the theoretical position of the tillage implement can be determined by calculation based on the length and course of the distance traveled and compared with the actual position of the tillage implement. From the deviation, a correction value can be determined, which is then stored in the storage element by assigning the respective floor surface condition. The condition of the soil surface can then be classified during a cultivation run and the correction value corresponding to the current soil surface condition can be called up from the storage element and used for the arithmetical determination of the location of the soil cultivation device.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß man der Steuereinheit einen Algorithmus vorgibt, um aus der jeweils vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit einen Korrekturwert für die rechnerische Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts zu berechnen. Aus dem Voranstehenden wird deutlich, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur Steuerung eines mobilen Bodenreinigungsgeräts eignet.Alternatively, it can be provided that the control unit is given an algorithm in order to calculate a correction value for the arithmetic determination of the location of the soil cultivation device from the respective soil surface condition. From the foregoing it is clear that the method according to the invention is particularly suitable for controlling a mobile floor cleaning device.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein selbstfahrendes und selbststeuerndes Bodenbearbeitungsgerät der eingangs genannten Art zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.It is also an object of the present invention to provide a self-propelled and self-controlling tillage implement of the type mentioned at the outset for carrying out the method.
Diese Aufgabe wird bei einem Bodenbearbeitungsgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bodenbearbeitungsgerät zumindest einen Bewegungssensor aufweist zur Erfassung des Bewegungsverhaltens des Bodenbearbeitungsgeräts sowie mindestens einen Stromsensor zur Erfassung des Motorstroms eines Antriebsmotors der Antriebseinheit und/oder einer Bodenbearbeitungseinheit, und daß das Bodenbearbeitungsgerät ein Bodenklassifizierungsglied aufweist zur Klassifizierung der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche in Abhängigkeit vom erfaßten Bewegungsverhalten und dem erfaßten Motorstrom.This object is achieved in a tillage implement of the generic type according to the invention in that the tillage implement has at least one motion sensor for detecting the movement behavior of the tillage implement and at least one current sensor for capturing the motor current of a drive motor of the drive unit and / or a tillage unit, and in that the tillage implement has a soil classification element has to classify the nature of the ground surface to be worked depending on the detected movement behavior and the detected motor current.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es auf konstruktiv einfache Art, mittels des aktuell vorliegenden Bewegungsverhaltens des Bodenbearbeitungsgeräts und dem aktuellen Motorstrom eines Antπebsmotors die Beschaffenheit der Bodenfläche zu klassifizieren. Die Information über die Beschaffenheit der Bodenfläche kann dann zur Steuerung des Bodenbearbeitungsgeräts herangezogen werden, beispielsweise zur Navigation des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder zur Steuerung der Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit. Das Bewegungsverhalten wird vom Bewegungssensor erfaßt. So kann beispielsweise zur Erfassung eines bestimmten Anfahr- und/oder Bremsverhaltens die beim Anfahren bzw. beim Bremsen bis zum Erreichen einer bestimmten Sollgeschwindigkeit oder Solldrehzahl der Antriebsräder bzw. bis zum Stillstand zurückgelegte Fahrstrecke ermittelt werden. Diese Fahrstrecke charakterisiert dann das Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts. Es kann alternativ oder ergänzend auch ein Beschleunigungs- und/oder Geschwindigkeitssensor zum Einsatz kommen zum Erfassen einer aktuellen Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise mittels eines Encoders erfaßt werden, der mit einem Antriebsrad zusammenwirkt und dessen Umdrehungen registriert. Die Geschwindigkeit kann auch durch optische Korrelation bestimmt werden, indem die pro Zeiteinheit zurückgelegte Wegstrecke optisch erfaßt wird. Es kann auch vorgesehen sein, die Geschwindigkeit mittels eines Beschleunigungssensors zu bestimmen, dessen Ausgangssignal über die Zeit integriert wird.Such an embodiment makes it possible, in a structurally simple manner, to classify the nature of the floor surface by means of the current movement behavior of the tillage implement and the current motor current of an anti-fog motor. The information about the nature of the soil surface can then be used to control the tillage device, for example to navigate the tillage device and / or to control the operation of at least one tillage unit. The movement behavior is detected by the movement sensor. For example, in order to record a certain starting and / or braking behavior, the distance traveled when starting or braking when reaching a specific target speed or target speed of the drive wheels or until the vehicle has come to a standstill. This route then characterizes the movement behavior of the tillage implement. As an alternative or in addition, an acceleration and / or speed sensor can also be used to detect a current acceleration or speed of the tillage device. The speed can be detected, for example, by means of an encoder which interacts with a drive wheel and registers its revolutions. The speed can also be determined by optical correlation, in that the distance covered per unit of time is optically recorded. Provision can also be made to determine the speed by means of an acceleration sensor, the output signal of which is integrated over time.
Günstig ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät ein Speicherglied aufweist zum Abspeichern von Kombinationen von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten, insbesondere Geschwindigkeitswerten, unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit. Wie bereits erläutert, können derartige Kombinationen von Bewegungsverhaltens- und Motorstromwerten beispielsweise anläßlich einer Lernfahrt des Bodenbearbeitungsgeräts im Speicherglied hinterlegt werden. Aktuell vorliegende Kombinationen von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten, insbesondere Geschwindigkeitswerten, können dann mit den hinterlegten Kombinationen verglichen werden zur Klassifizierung der Bodenflächenbeschaffenheit. Vorzugsweise ist die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit in Abhängigkeit von der klassifizierten Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche steuerbar. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß eine Bodenbearbeitungseinheit eine Bürstenwalze mit einem Antriebsmotor aufweist, wobei dieser Antriebsmotor entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuerbar ist, also beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob es sich bei der Bodenfläche um eine Hartfläche, z.B. einen Parkettboden, oder um einen weichen oder harten Teppichboden ha ndelt.It is expedient if the soil cultivation device has a storage element for storing combinations of motor current and movement behavior values, in particular speed values, with the assignment of a specific ground surface condition. As already explained, such combinations of movement behavior and motor current values can be stored in the memory element, for example, during a learning run of the soil tillage implement. Combinations of motor current and movement behavior values, in particular speed values, that are currently available can then be compared with the stored combinations to classify the surface condition of the floor. The operation of at least one tillage unit can preferably be controlled as a function of the classified nature of the tillage area to be worked. For example, it can be provided that a tillage unit has a brush roller with a drive motor, this drive motor being controllable in accordance with the classified nature of the floor surface, for example depending on whether the floor surface is a hard surface, for example a parquet floor, or around handles soft or hard carpeting.
Alternativ und/oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß eine Bodenbearbeitungseinheit ein Saugaggregat umfaßt, das entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuerbar ist.Alternatively and / or additionally, it can be provided that a tillage unit comprises a suction unit which can be controlled in accordance with the classified nature of the floor area.
Die Klassifizierung der Bodenflächenbeschaffenheit kann somit zur Optimierung der Bearbeitungsparameter der Bodenfläche, insbesondere zur Optimierung der Reinigungsparameter herangezogen werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das Saugaggregat nur dann in Betrieb gesetzt wird, wenn eine Teppichfläche vorliegt, während bei der Fahrt entlang einer Hartfläche das Saugaggregat außer Betrieb gesetzt wird oder mit geringerer Drehzahl betrieben wird.The classification of the floor surface quality can thus be used to optimize the processing parameters of the floor surface, in particular to optimize the cleaning parameters. It can be provided, for example, that the suction unit is only put into operation when there is a carpet surface, while the suction unit is taken out of operation or is operated at a lower speed when driving along a hard surface.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Antriebseinheit zumindest einen Antriebsmotor umfaßt, der entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuerbar ist. Damit kann die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Bodenfläche gesteuert werden. Beispielsweise kann bei der Fahrt entlang einer Hartfläche eine höhere Geschwindigkeit zum Einsatz kommen als bei der Fahrt entlang eines Teppichbodens.It is particularly advantageous if the drive unit comprises at least one drive motor which can be controlled in accordance with the classified nature of the floor area. The speed of the soil tillage implement can thus be controlled depending on the nature of the floor surface. For example, when driving along a hard surface higher speeds are used than when driving along a carpet.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät ein Navigationsglied umfaßt zur rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke, wobei die rechnerische Bestimmung des Standorts unter Berücksichtigung der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche erfolgt. Wie bereits erläutert, kann zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts das Verfahren der Koppelnavigation herangezogen werden, wobei es die Berücksichtigung der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche erlaubt, auftretende Fehler der Koppelnavigation gering zu halten.It is particularly advantageous if the soil cultivation device comprises a navigation element for the arithmetical determination of the location of the soil cultivation device on the basis of the length and course of the distance covered, the arithmetical determination of the location taking into account the classified nature of the soil surface. As already explained, the method of dead reckoning navigation can be used to determine the location of the tillage device, taking into account the classified nature of the ground surface allows errors occurring in dead reckoning to be kept to a minimum.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß zumindest zwei Antriebsrädern jeweils ein Encoder zur Erfassung der Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder zugeordnet ist, wobei aus der Anzahl der Umdrehungen und der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit der Standort des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmbar ist.It can be provided, for example, that at least two drive wheels are each assigned an encoder for detecting the number of revolutions of the drive wheels, the location of the tillage implement being determinable from the number of revolutions and the classified surface condition of the soil.
Der Einsatz eines Encoders, der einem Antriebsrad zugeordnet ist und dessen Umdrehungen erfaßt, ermöglicht es, mittels des Encoders die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts zu erfassen, da aus der Anzahl der pro Zeiteinheit erfolgenden Umdrehungen des Antriebsrades die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmbar ist. Der Encoder bildet somit einen Geschwindigkeitssensor. Weist das Bodenbearbeitungsgerät zwei Antriebsräder auf, denen jeweils ein Encoder zugeordnet ist, so kann somit zum einen die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmt werden, zum anderen ermöglichen es die Encoder, die zurückgelegte Wegstrecke und den zurückgelegten Fahrtrichtungsverlauf auf konstruktiv einfache Weise zu bestimmen. Unter Berücksichtigung der klassifiziertenThe use of an encoder, which is assigned to a drive wheel and detects its revolutions, makes it possible to detect the speed of the tillage implement by means of the encoder, since the speed of the tillage implement can be determined from the number of revolutions of the drive wheel per unit of time. The encoder thus forms a speed sensor. If the soil tillage implement has two drive wheels, each of which an encoder is assigned, the speed of the soil tillage implement can be determined on the one hand, and on the other hand enable the encoders to determine the distance traveled and the direction of travel covered in a structurally simple manner. Taking into account the classified
Bodenflächenbeschaffenheit kann dann auf einfache Weise eine mit nur einem geringen Fehler behaftete Standortbestimmung vorgenommen werden.The condition of the floor surface can then be easily determined with only a small error.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgeräts umfaßt dieses ein Speicherglied zum Abspeichern von jeweils einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechenden Korrekturwerten, die zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts aus dem Speicherglied abrufbar sind. Die Korrekturwerte können beispielsweise anläßlich einer Lernfahrt ermittelt werden, indem das Bodenbearbeitungsgerät über unterschiedlich beschaffene Bodenflächen verfahren und jeweils eine rechnerische Bestimmung des Standorts vorgenommen und mit der tatsächlichen Lage des Bodenbearbeitungsgeräts verglichen wird. Aus dem Vergleich läßt sich ein Korrekturwert ermitteln, der dann unter Zuordnung der jeweils vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit im Speicherglied abgespeichert und bei einer Bearbeitungsfahrt des Bodenbearbeitungsgeräts abgerufen werden kann.In a preferred embodiment of the soil cultivation device according to the invention, it comprises a memory element for storing correction values corresponding to a particular soil surface condition, which can be called up from the memory element to determine the location of the soil cultivation device. The correction values can be determined, for example, on the basis of a learning trip, in that the soil cultivation device travels over differently configured floor areas and in each case the location is calculated and compared with the actual position of the soil cultivation device. A correction value can be determined from the comparison, which can then be stored in the memory element by assigning the respective soil surface condition and can be called up during a working run of the tillage device.
Vorzugsweise sind mittels der Korrekturwerte von den Encodern bereitgestellte Encodersignale korrigierbar zur Bestimmung des Standortes des Bodenbearbeitungsgeräts. Die Encoderdaten geben ein Maß für die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder, diese sind jedoch mit einem Schlupf behaftet, der von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängt und durch die aus dem Speicherglied abrufbaren Korrekturwerte berücksichtigt werden kann. Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:Encoder signals provided by the encoders can preferably be corrected by means of the correction values for determining the location of the soil tillage implement. The encoder data give a measure of the number of revolutions of the drive wheels, but these have a slip which depends on the nature of the floor surface and can be taken into account by means of the correction values which can be called up from the memory element. The following description of a preferred embodiment of the invention serves in conjunction with the drawing for a more detailed explanation. Show it:
Figur 1 : eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgeräts;Figure 1 is a schematic side view of a soil tillage implement according to the invention;
Figur 2: ein Blockdiagramm des Steuersystems des Bodenbearbeitungsgeräts.Figure 2 is a block diagram of the control system of the tillage implement.
In den Figuren 1 und 2 ist schematisch ein erfindungsgernäßes Bodenbearbeitungsgerät in Form eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegten Bodenreinigungsgeräts dargestellt. Das Bodenreinigungsgerät 10 ist selbststeuernd und selbstfahrend ausgestaltet und ermöglicht die autonome Reinigung einer Bodenfläche 12. Es umfaßt ein Fahrwerk 14, an dem um eine gemeinsame Drehachse drehbar zwei Antriebsräder 16, 17 gelagert sind, denen jeweils ein Antriebsmotor 18 bzw. 19 zugeordnet ist. Die Antriebsmotoren 18, 19 sind jeweils über eine Motorwelle 20 bzw. 21 mit dem zugeordneten Antriebsrad 16 bzw. 17 gekoppelt und stehen über Steuerleitungen 23 bzw. 24 mit einer elektronischen Steuereinheit 26 des Bodenreinigungsgeräts 10 in elektrischer Verbindung. Die Antriebsräder 16, 17 bilden in Kombination mit den Antriebsmotoren 18, 19 eine Antriebseinheit des Bodenreinigungsgeräts 10.FIGS. 1 and 2 schematically show a soil cultivation device according to the invention in the form of a floor cleaning device which is generally designated by reference number 10. The floor cleaning device 10 is designed to be self-controlling and self-propelled and enables the autonomous cleaning of a floor surface 12. It comprises a chassis 14 on which two drive wheels 16, 17 are rotatably mounted about a common axis of rotation, each of which is assigned a drive motor 18 or 19. The drive motors 18, 19 are each coupled to the associated drive wheel 16 or 17 via a motor shaft 20 or 21 and are electrically connected to an electronic control unit 26 of the floor cleaning device 10 via control lines 23 or 24. The drive wheels 16, 17, in combination with the drive motors 18, 19, form a drive unit of the floor cleaning device 10.
Den Motorwellen 20, 21 ist jeweils ein Encoder 28 bzw. 29 zugeordnet, der die Anzahl der Umdrehungen der Motorwellen 20, 21 erfaßt und über eine Sensorleitung 31 bzw. 32 der Steuereinheit 26 ein den jeweiligen Umdrehungen entsprechendes Sensorsignal bereitstellt. Die Anzahl der Umdrehungen der Motorwellen 20, 21 entspricht der Anzahl der Umdrehungen der jeweiligen Antriebsräder 16 bzw. 17. Aus der pro Zeiteinheit erfolgenden Anzahl der Umdrehungen der Motorwellen 20, 21 kann die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10 ermittelt werden, d. h. die Encoder 28 und 29 bilden jeweils einen Geschwindigkeitssensor für das Bodenreinigungsgerät 10.The motor shafts 20, 21 are each assigned an encoder 28 or 29, which detects the number of revolutions of the motor shafts 20, 21 and the respective revolutions via a sensor line 31 or 32 of the control unit 26 corresponding sensor signal provides. The number of revolutions of the motor shafts 20, 21 corresponds to the number of revolutions of the respective drive wheels 16 and 17. The speed of the floor cleaning device 10, ie the encoders 28 and 29, can be determined from the number of revolutions of the motor shafts 20, 21 per unit time each form a speed sensor for the floor cleaning device 10.
Den Antriebsmotoren 18, 19 ist jeweils ein Stromsensor 34 bzw. 35 zugeordnet, der den Motorstrom des jeweiligen Antriebsmotors 18 bzw. 19 erfaßt und über eine Sensorleitung 37 bzw. 38 der Steuereinheit 26 ein dem jeweiligen Motorstrom entsprechendes Sensorsignal bereitstellt.The drive motors 18, 19 are each assigned a current sensor 34 or 35, which detects the motor current of the respective drive motor 18 or 19 and provides a sensor signal corresponding to the respective motor current to the control unit 26 via a sensor line 37 or 38.
Zur Reinigung der Bodenfläche 12 weist das Bodenreinigungsgerät 10 eine Bürstenwalze 39 auf, die um eine quer zur Hauptbewegungsrichtung 40 des Bodenreinigungsgeräts 10 ausgerichtete Drehachse drehbar ist und mit einem Antriebsmotor in Form eines Bürstenmotors 43 gekoppelt ist, mit dessen Hilfe die Bürstenwalze 39 in Drehung versetzt werden kann. Mittels der Bürstenwalze 39 kann Schmutz von der zu reinigenden Bodenfläche 12 aufgenommen und in einen an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Schmutzbehälter des Bodenreinigungsgeräts 10 überführt werden. Der Schmutzbehälter steht mit einem Saugaggregat 45 in Strömungsverbindung, das eine Saugturbine 46 sowie zu dessen Drehantrieb einen Antriebsmotor in Form eines Saugmotors 47 aufweist. Mittels des Saugaggregats 45 kann ausgehend von der Bürstenwalze 39 eine Saugströmung in Richtung auf den Schmutzbehälter erzeugt werden, so daß die Aufnahme von Schmutz von der Bodenfläche 12 unterstützt wird. Die Bürstenwalze 39 bildet ebenso wie das Saugaggregat 45 eine Bodenbearbeitungseinheit in Form einer Boden reini- gungseinheit.For cleaning the floor surface 12, the floor cleaning device 10 has a brush roller 39 which can be rotated about an axis of rotation oriented transversely to the main direction of movement 40 of the floor cleaning device 10 and is coupled to a drive motor in the form of a brush motor 43, with the aid of which the brush roller 39 is set in rotation can. By means of the brush roller 39, dirt can be picked up from the floor surface 12 to be cleaned and transferred into a dirt container of the floor cleaning device 10 which is known per se and is therefore not shown in the drawing. The dirt container is in flow connection with a suction unit 45, which has a suction turbine 46 and a drive motor in the form of a suction motor 47 for its rotary drive. By means of the suction unit 45, a suction flow in the direction of the dirt container can be generated starting from the brush roller 39, so that the absorption of dirt from the bottom surface 12 is supported. The brush roller 39 forms like that Suction unit 45 a tillage unit in the form of a floor cleaning unit.
Der Bürstenmotor 43 steht über eine Steuerleitung 49 mit der Steuereinheit 26 in elektrischer Verbindung, und mittels eines Stromsensors 50 kann der Motorstrom des Bürstenmotors 43 erfaßt werden. Der Stromsensor 50 ist über eine Sensorleitung 52 mit der Steuereinheit 26 verbunden und stellt dieser ein dem jeweiligen Motorstrom des Bürstenmotors 43 entsprechendes Sensorsignal zur Verfügung.The brush motor 43 is electrically connected to the control unit 26 via a control line 49, and the motor current of the brush motor 43 can be detected by means of a current sensor 50. The current sensor 50 is connected to the control unit 26 via a sensor line 52 and provides the latter with a sensor signal corresponding to the respective motor current of the brush motor 43.
Über eine weitere Steuerleitung 54 ist die Steuereinheit 26 mit dem Saugmotor 47 verbunden, dessen Motorstrom von einem Stromsensor 55 erfaßt wird, der über eine Sensorleitung 57 mit der Steuereinheit 26 verbunden ist.The control unit 26 is connected to the naturally aspirated motor 47 via a further control line 54, the motor current of which is detected by a current sensor 55, which is connected to the control unit 26 via a sensor line 57.
Die Steuereinheit 26 steuert die Betriebsweise sowohl der Antriebsmotoren 18 und 19 der Antriebseinheit als auch der Antriebsmotoren 43 und 47 der Bürstenwalze 39 und des Saugaggregats 45. Zur Steuerung der Antriebs motoren 18 und 19 weist die Steuereinheit 26 eine Antriebssteuerung 59 auf, die die Fahrtrichtung und die Fahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10 vorgibt. Die Fahrtrichtung wird durch die gegebenenfalls unterschiedliche An- steuerung der Antriebsmotoren 18 und 19 bestimmt, und die Fahrgeschwindigkeit wird durch die Drehzahl der Antriebsmotoren 18, 19 bestimmt.The control unit 26 controls the operation of both the drive motors 18 and 19 of the drive unit and the drive motors 43 and 47 of the brush roller 39 and the suction unit 45. To control the drive motors 18 and 19, the control unit 26 has a drive control 59 which detects the direction of travel and specifies the driving speed of the floor cleaning device 10. The direction of travel is determined by the possibly different actuation of the drive motors 18 and 19, and the travel speed is determined by the speed of the drive motors 18, 19.
Zur Steuerung des Bürstenmotors 43 weist die Steuereinheit 26 eine Bürstensteuerung 61 auf, und zur Steuerung des Antriebsmotors 47 des Saugaggregats 45 umfaßt die Steuereinheit 26 eine Saugsteuerung 63. To control the brush motor 43, the control unit 26 has a brush control 61, and to control the drive motor 47 of the suction unit 45, the control unit 26 includes a suction control 63.
Mittels eines Bodenklassifizierungsglieds 65 der Steuereinheit 26 kann die Beschaffenheit der Bodenfläche 12 klassifiziert werden. Hierzu werden dem Bodenklassifizierungsglied die Sensorsignale der Stromsensoren 34, 35, 50 und 55 zugeführt. Außerdem werden dem Bodenklassifizierungsglied 65 die Encodersignale der Encoder 28 und 29 zugeführt. Aus den Encodersignalen berechnet das Bodenklassifizierungsglied die aktuelle Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10. Anläßlich einer Lernfahrt werden in einem Speicherglied 67 der Steuereinheit 26 Kombinationen von Motorstromwerten der Antriebsmotoren 18, 19, 43 und 47 zusammen mit den jeweils vorliegenden Geschwindigkeitswerten unter Zuordnung der jeweiligen Bodenflächenbeschaffenheit abgespeichert, die während der Messung der Motorströme und Geschwindigkeiten vorliegt. Wird zu einem späteren Zeitpunkt die Bodenfläche 12 gereinigt, so werden erneut die Motorstrom- und Geschwindigkeitswerte erfaßt und mit den im Speicherglied 67 hinterlegten Kombinationen verglichen. Die Bodenflächenbeschaffenheit, die derjenigen abgespeicherten Kombination entspricht, die am ehesten der aktuell vorliegenden Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswerten entspricht, wird dann von dem Bodenklassifizierungsglied 65 als aktuell vorliegende Bodenflächen beschaffenheit ausgegeben. Diese Bodenflächenbeschaffenheit bildet die Grundlage für die Ansteuerung der Antriebsmotoren 18, 19, 43 und 47, d.h. sowohl die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10 als auch die Betriebsweise des Bürstenmotors 43 und des Saugmotors 47 erfolgen in Anpassung an die aktuell vorliegende Bodenflächenbeschaffenheit.The nature of the floor surface 12 can be classified by means of a floor classification member 65 of the control unit 26. For this purpose, the sensor signals of the current sensors 34, 35, 50 and 55 are fed to the soil classification element. In addition, the encoder signals of the encoders 28 and 29 are fed to the soil classification element 65. From the encoder signals, the floor classification element calculates the current speed of the floor cleaning device 10. On the basis of a learning trip, combinations of motor current values of the drive motors 18, 19, 43 and 47 are stored in a memory element 67 of the control unit 26 together with the speed values present in each case, while assigning the respective floor surface condition during the measurement of the motor currents and speeds. If the floor surface 12 is cleaned at a later point in time, the motor current and speed values are again recorded and compared with the combinations stored in the storage element 67. The floor surface condition that corresponds to the stored combination that most closely corresponds to the current combination of motor current and speed values is then output by the floor classification element 65 as the current floor surface condition. This floor surface condition forms the basis for the control of the drive motors 18, 19, 43 and 47, i.e. Both the speed of the floor cleaning device 10 and the mode of operation of the brush motor 43 and the suction motor 47 take place in adaptation to the current floor surface condition.
Zur Steuerung der Bewegung des Bodenreinigungsgeräts 10 entlang der zu reinigenden Bodenfläche 12 umfaßt die Steuereinheit 26 ein Navigationsglied 69, das mit den Sensorleitungen 31 und 32 der Encoder 28 und 29 verbunden ist und aus den bereitgestellten Encodersignalen die zurückgelegte Wegstrecke und den zurückgelegten Fahrtrichtungsverlauf berechnet, d.h. rechnerisch die aktuelle Lage des Bodenreinigungsgeräts 10 bestimmt. Die Berechnung erfolgt hierbei unter Berücksichtigung der vom Bodenklassifizierungsglied 65 ermittelten Bodenflächenbeschaffenheit, indem vom Speicherglied 67 ein der aktuellen Bodenflächenbeschaffenheit, wie sie vom Bodenklassifizierungsglied 65 bestimmt wurde, entsprechendes Korrektursignal abgerufen wird, das im Speicherglied anläßlich einer Lernfahrt abgespeichert wurde. Somit kann eine Korrektur der von den Encodern 28 und 29 bereitgestellten Encodersignale vorgenommen werden, um die rechnerische Bestimmung des Standorts des Bodenreinigungsgeräts 10 zu verbessern. Insbesondere kann aufgrund der Berücksichtigung der Bodenflächenbeschaffenheit das Schlupfverhalten der Antriebsräder 16, 17 in der rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenreinigungsgeräts 10 berücksichtigt werden. To control the movement of the floor cleaning device 10 along the floor surface 12 to be cleaned, the control unit 26 comprises a navigation element 69, which is connected to the sensor lines 31 and 32 of the encoders 28 and 29 and calculates the distance traveled and the course of the travel direction from the provided encoder signals, that is to say calculates the current position of the floor cleaning device 10. The calculation is carried out taking into account the soil surface condition determined by the soil classification element 65, by calling up a correction signal corresponding to the current soil surface condition, as determined by the soil classification element 65, which was stored in the memory element during a learning trip. A correction of the encoder signals provided by the encoders 28 and 29 can thus be carried out in order to improve the mathematical determination of the location of the floor cleaning device 10. In particular, the slip behavior of the drive wheels 16, 17 can be taken into account in the arithmetic determination of the location of the floor cleaning device 10 due to the consideration of the floor surface condition.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenbearbeitungsgeräts, das eine elektromotorische Antriebseinheit, mindestens eine elektromotorische Bodenbearbeitungseinheit sowie eine elektronische Steuereinheit aufweist, wobei mittels der Steuereinheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts und den Motorstrom zumindest eines Antriebsmotors der Antriebseinheit und/oder einer Bodenbearbeitungseinheit erfaßt und mittels eines Bodenklassifizierungsglieds die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche klassifiziert in Abhängigkeit vom erfaßten Bewegungsverhalten und dem erfaßten Motorstrom.1.Procedure for controlling a self-propelled and self-steering tillage device which has an electromotive drive unit, at least one electromotive tillage unit and an electronic control unit, with the control unit being able to control the locomotion of the tillage device and / or the operation of at least one tillage unit, characterized in that the movement behavior of the tillage device and the motor current of at least one drive motor of the drive unit and / or a tillage unit are detected and the condition of the soil surface to be worked is classified by means of a soil classification element as a function of the detected movement behavior and the detected motor current.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Speicherglied Kombinationen von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit abspeichert und eine aktuell gemessene Kombination von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten mit den gespeicherten Kombinationen von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten vergleicht.2. The method according to claim 1, characterized in that combinations of motor current and movement behavior values are stored in a memory element with assignment of a certain surface condition and a currently measured combination of motor current and movement behavior values is compared with the stored combinations of motor current and movement behavior values.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuert. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one controls the operation of at least one tillage unit according to the classified soil surface condition.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Antriebsmotor einer Bürstenwalze einer Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuert.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the drive motor of a brush roller of a tillage unit is controlled according to the classified condition of the floor surface.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Betriebsweise eines Saugaggregats einer Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuert.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one controls the operation of a suction unit of a tillage unit according to the classified soil surface condition.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den mindestens einen Antriebsmotor der Antriebseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuert.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one drive motor of the drive unit is controlled in accordance with the classified surface condition.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man mittels eines Navigationsglieds den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmt, wobei man bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts die klassifiziertes Bodenflächenbeschaffenheit berücksichtigt.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the location of the soil cultivation device is determined mathematically by means of a navigation element on the basis of the length and the course of the distance traveled, the classified ground surface condition being taken into account in the mathematical determination of the location.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest zwei Antriebsrädern der Antriebseinheit jeweils einen Encoder zuordnet zur Erfassung der Umdrehungen der Antriebsräder, wobei man aus der Anzahl der Umdrehungen den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts rechnerisch ermittelt unter Berücksichtigung der klassifizierten Boden- flächenbeschaffenheit. 8. The method according to claim 7, characterized in that at least two drive wheels of the drive unit are each assigned an encoder for detecting the revolutions of the drive wheels, the location of the tillage device being determined by calculation from the number of revolutions, taking into account the classified soil surface condition.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweils einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechende Korrekturwerte in einem Speicherglied abspeichert und daß man zur Standortbestimmung des Bodenbearbeitungsgeräts den einer aktuell klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechenden Korrekturwert aus dem Speicherglied abruft und zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts heranzieht.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that in each case a specific soil surface corresponding correction values are stored in a memory element and that to determine the location of the soil cultivating device the correction value corresponding to a currently classified soil surface condition is retrieved from the memory element and used to determine the location of the soil cultivation device ,
10. Selbstfahrendes und selbststeuerndes Bodenbearbeitungsgerät zur Durchführung des voranstehend genannten Verfahrens, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit, mindestens einer elektromotorischen Bodenbearbeitungseinheit und einer elektronischen Steuereinheit, wobei mittels der Steuereinheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungsgerät (10) zumindest einen Bewegungssensor (28, 29) aufweist zur Erfassung des Bewegungsverhaltens des Bodenbearbeitungsgeräts (10) sowie min destens einen Stromsensor (34, 35, 50, 55) zur Erfassung des Motorstroms eines Antriebsmotors (18, 19, 43, 47) der Antriebseinheit und/ oder einer Bodenbearbeitungseinheit, und daß das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Bodenklassifizierungsglied (65) aufweist zur Klassifizierung der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche (12) in Abhängigkeit vom erfaßten Bewegungsverhalten und dem erfaßten Motorstrom. 10. Self-propelled and self-controlling tillage implement for carrying out the above-mentioned method, with an electromotive drive unit, at least one electromotive tillage unit and an electronic control unit, whereby the locomotion of the tillage device and / or the operation of at least one tillage unit can be controlled by means of the control unit, characterized in that the tillage device (10) has at least one motion sensor (28, 29) for detecting the movement behavior of the tillage device (10) and at least one current sensor (34, 35, 50, 55) for detecting the motor current of a drive motor (18, 19, 43, 47) of the drive unit and / or a tillage unit, and that the tillage device (10) has a soil classification member (65) for classifying the nature of the tillable area (12) depending on the detected movement behavior and the detected motor current.
11. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Speicherglied (67) aufweist zum Abspeichern von Kombinationen von Motorstrom- und Bewegungsverhaltenswerten unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit.11. Soil cultivation device according to claim 10, characterized in that the soil cultivation device (10) has a storage element (67) for storing combinations of motor current and movement behavior values with assignment of a certain surface condition.
12. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungs- einheit (39, 45) entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist.12. Soil cultivation device according to claim 10 or 11, characterized in that the operation of at least one tillage unit (39, 45) is controllable according to the classified soil surface condition.
13. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bodenbearbeitungseinheit eine Bürstenwalze (39) mit einem Antriebsmotor (43) aufweist, wobei dieser Antriebsmotor (43) entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist.13. Soil cultivation device according to claim 10, 11 or 12, characterized in that a soil cultivation unit has a brush roller (39) with a drive motor (43), this drive motor (43) being controllable in accordance with the classified soil surface condition.
14. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bodenbearbeitungseinheit ein Saugaggregat (45) umfaßt, das entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist.14. Soil cultivation device according to one of claims 10 to 13, characterized in that a tillage unit comprises a suction unit (45) which can be controlled according to the classified soil surface condition.
15. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit zumindest einen Antriebsmotor (18, 19) umfaßt, der entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist. 15. Soil cultivation device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the drive unit comprises at least one drive motor (18, 19) which can be controlled in accordance with the classified soil surface condition.
16. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Navigationsglied (69) umfaßt zur rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts (10) aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke, wobei die rechnerische Bestimmung des Standorts unter Berücksichtigung der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit erfolgt.16. Soil cultivation device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the tillage device (10) comprises a navigation member (69) for arithmetically determining the location of the soil cultivation device (10) on the basis of the length and course of the distance traveled, the arithmetical determination of the location taking into account the classified soil conditions.
17. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Antriebsrädern (16, 17) jeweils ein Encoder (28, 29) zur Erfassung der Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder (16, 17) zugeordnet ist, wobei aus der Anzahl der Umdrehungen und der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit der Standort des Bodenbearbeitungsgeräts (10) bestimmbar ist.17. A tillage implement according to claim 16, characterized in that at least two drive wheels (16, 17) are each assigned an encoder (28, 29) for detecting the number of revolutions of the drive wheels (16, 17), the number of revolutions and the location of the soil tillage implement (10) can be determined from the classified soil surface condition.
18. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Antriebsrad (16, 17) ein Encoder (28, 29) zur Erfassung der Anzahl der Umdrehungen des Antriebsrades (16, 17) zugeordnet ist, wobei aus der pro Zeiteinheit erfolgenden Anzahl der Umdrehungen des Antriebsrades (16, 17) die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts (10) bestimmbar ist. 18. Soil cultivation device according to one of claims 10 to 17, characterized in that at least one drive wheel (16, 17) is assigned an encoder (28, 29) for detecting the number of revolutions of the drive wheel (16, 17), with the pro Time unit of the number of revolutions of the drive wheel (16, 17) the speed of the tillage implement (10) can be determined.
19. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Speicherglied (67) aufweist zum Abspeichern von jeweils einer bestimmten Boden- flächenbeschaffenheit entsprechenden Korrekturwerten, die zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts (10) aus dem Speicherglied (67) abrufbar sind.19. Soil cultivation device according to one of claims 10 to 18, characterized in that the soil cultivation device (10) has a memory element (67) for storing correction values corresponding to a particular soil surface condition, which are used to determine the location of the soil cultivation device (10) from the Memory element (67) are available.
20. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Korrekturwerte von den Encodern (28, 29) bereitgestellte Encoderdaten korrigierbar sind zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts (10). 20. Tillage device according to claim 19, characterized in that encoder data provided by the encoders (28, 29) can be corrected by means of the correction values for determining the location of the tillage device (10).
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WO (1) WO2005082223A1 (en)

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8239992B2 (en) 2007-05-09 2012-08-14 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US8253368B2 (en) 2004-01-28 2012-08-28 Irobot Corporation Debris sensor for cleaning apparatus
US8368339B2 (en) 2001-01-24 2013-02-05 Irobot Corporation Robot confinement
US8374721B2 (en) 2005-12-02 2013-02-12 Irobot Corporation Robot system
US8380350B2 (en) 2005-12-02 2013-02-19 Irobot Corporation Autonomous coverage robot navigation system
US8382906B2 (en) 2005-02-18 2013-02-26 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning
US8386081B2 (en) 2002-09-13 2013-02-26 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8387193B2 (en) 2005-02-18 2013-03-05 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
US8390251B2 (en) 2004-01-21 2013-03-05 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
US8396592B2 (en) 2001-06-12 2013-03-12 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US8412377B2 (en) 2000-01-24 2013-04-02 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8417383B2 (en) 2006-05-31 2013-04-09 Irobot Corporation Detecting robot stasis
US8418303B2 (en) 2006-05-19 2013-04-16 Irobot Corporation Cleaning robot roller processing
US8428778B2 (en) 2002-09-13 2013-04-23 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8463438B2 (en) 2001-06-12 2013-06-11 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US8474090B2 (en) 2002-01-03 2013-07-02 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8515578B2 (en) 2002-09-13 2013-08-20 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8584305B2 (en) 2005-12-02 2013-11-19 Irobot Corporation Modular robot
US8594840B1 (en) 2004-07-07 2013-11-26 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
US8600553B2 (en) 2005-12-02 2013-12-03 Irobot Corporation Coverage robot mobility
US8739355B2 (en) 2005-02-18 2014-06-03 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning
US8780342B2 (en) 2004-03-29 2014-07-15 Irobot Corporation Methods and apparatus for position estimation using reflected light sources
US8788092B2 (en) 2000-01-24 2014-07-22 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8800107B2 (en) 2010-02-16 2014-08-12 Irobot Corporation Vacuum brush
US8930023B2 (en) 2009-11-06 2015-01-06 Irobot Corporation Localization by learning of wave-signal distributions
US8972052B2 (en) 2004-07-07 2015-03-03 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous vehicle
US9008835B2 (en) 2004-06-24 2015-04-14 Irobot Corporation Remote control scheduler and method for autonomous robotic device
US9320398B2 (en) 2005-12-02 2016-04-26 Irobot Corporation Autonomous coverage robots
CN109144048A (en) * 2017-06-16 2019-01-04 德国福维克控股公司 System at least two ground processing equipments
US11202543B2 (en) 2018-01-17 2021-12-21 Techtronic Floor Care Technology Limited System and method for operating a cleaning system based on a surface to be cleaned

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021299B4 (en) * 2007-05-07 2013-07-18 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Method and device for controlling the speed of at least one electric motor in a mobile device, in particular in a suction brush device or a dust collecting robot
NL1036587C2 (en) * 2009-02-17 2010-08-18 Lely Patent Nv DEVICE FOR MOVING MATERIAL LOCATED ON A FLOOR.
DE102010017689A1 (en) 2010-07-01 2012-01-05 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Automatically movable device and method for orientation of such a device
KR101752190B1 (en) 2010-11-24 2017-06-30 삼성전자주식회사 Robot cleaner and method for controlling the same
DE102011055764A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-29 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Process for processing a textile floor surface by means of a floor cleaning device and floor cleaning device
CN103622641B (en) * 2013-11-04 2015-12-02 深圳市朗科智能电气股份有限公司 A kind of utilize dust catcher automatically to identify carpet material method and device
WO2016096046A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Aktiebolaget Electrolux Measuring brush roll current for determining type of surface
DE102017101936A1 (en) * 2017-02-01 2018-08-02 Vorwerk & Co. Interholding Gesellschaft mit beschränkter Haftung Automatically movable soil tillage implement
EP3569124B1 (en) * 2018-05-18 2021-08-18 Miele & Cie. KG Cleaning device
DE102019201616A1 (en) * 2019-02-07 2020-08-13 Robert Bosch Gmbh Autonomous working device
CN111990934A (en) * 2019-05-27 2020-11-27 江苏美的清洁电器股份有限公司 Robot, robot control method, and storage medium
DE102021200388B4 (en) 2021-01-18 2023-09-28 BSH Hausgeräte GmbH Learning function for vacuum cleaners with motor nozzles

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700427A (en) * 1985-10-17 1987-10-20 Knepper Hans Reinhard Method of automatically steering self-propelled floor-cleaning machines and floor-cleaning machine for practicing the method
JPH05329083A (en) * 1992-06-03 1993-12-14 Tokyo Electric Co Ltd Vacuum cleaner
US6076227A (en) * 1997-08-25 2000-06-20 U.S. Philips Corporation Electrical surface treatment device with an acoustic surface type detector
DE10261788B3 (en) * 2002-12-23 2004-01-22 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Mobile tillage device
DE10261787B3 (en) * 2002-12-23 2004-01-22 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Mobile tillage device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3132670B2 (en) * 1991-06-26 2001-02-05 東芝テック株式会社 Vacuum cleaner and its floor detecting device
JP3293314B2 (en) * 1994-04-14 2002-06-17 ミノルタ株式会社 Cleaning robot

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700427A (en) * 1985-10-17 1987-10-20 Knepper Hans Reinhard Method of automatically steering self-propelled floor-cleaning machines and floor-cleaning machine for practicing the method
JPH05329083A (en) * 1992-06-03 1993-12-14 Tokyo Electric Co Ltd Vacuum cleaner
US6076227A (en) * 1997-08-25 2000-06-20 U.S. Philips Corporation Electrical surface treatment device with an acoustic surface type detector
DE10261788B3 (en) * 2002-12-23 2004-01-22 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Mobile tillage device
DE10261787B3 (en) * 2002-12-23 2004-01-22 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Mobile tillage device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 157 (C - 1180) 16 March 1994 (1994-03-16) *

Cited By (91)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9446521B2 (en) 2000-01-24 2016-09-20 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8565920B2 (en) 2000-01-24 2013-10-22 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8412377B2 (en) 2000-01-24 2013-04-02 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8761935B2 (en) 2000-01-24 2014-06-24 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8788092B2 (en) 2000-01-24 2014-07-22 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8478442B2 (en) 2000-01-24 2013-07-02 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8686679B2 (en) 2001-01-24 2014-04-01 Irobot Corporation Robot confinement
US9582005B2 (en) 2001-01-24 2017-02-28 Irobot Corporation Robot confinement
US9622635B2 (en) 2001-01-24 2017-04-18 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8368339B2 (en) 2001-01-24 2013-02-05 Irobot Corporation Robot confinement
US9038233B2 (en) 2001-01-24 2015-05-26 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8659255B2 (en) 2001-01-24 2014-02-25 Irobot Corporation Robot confinement
US8659256B2 (en) 2001-01-24 2014-02-25 Irobot Corporation Robot confinement
US8838274B2 (en) 2001-06-12 2014-09-16 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US8463438B2 (en) 2001-06-12 2013-06-11 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US8396592B2 (en) 2001-06-12 2013-03-12 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US8763199B2 (en) 2002-01-03 2014-07-01 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8474090B2 (en) 2002-01-03 2013-07-02 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8516651B2 (en) 2002-01-03 2013-08-27 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8656550B2 (en) 2002-01-03 2014-02-25 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8671507B2 (en) 2002-01-03 2014-03-18 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US9128486B2 (en) 2002-01-24 2015-09-08 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8386081B2 (en) 2002-09-13 2013-02-26 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8781626B2 (en) 2002-09-13 2014-07-15 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8515578B2 (en) 2002-09-13 2013-08-20 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US9949608B2 (en) 2002-09-13 2018-04-24 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8793020B2 (en) 2002-09-13 2014-07-29 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8428778B2 (en) 2002-09-13 2013-04-23 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8749196B2 (en) 2004-01-21 2014-06-10 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
US8854001B2 (en) 2004-01-21 2014-10-07 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
US8390251B2 (en) 2004-01-21 2013-03-05 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
US8461803B2 (en) 2004-01-21 2013-06-11 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
US8598829B2 (en) 2004-01-28 2013-12-03 Irobot Corporation Debris sensor for cleaning apparatus
US8378613B2 (en) 2004-01-28 2013-02-19 Irobot Corporation Debris sensor for cleaning apparatus
US8456125B2 (en) 2004-01-28 2013-06-04 Irobot Corporation Debris sensor for cleaning apparatus
US8253368B2 (en) 2004-01-28 2012-08-28 Irobot Corporation Debris sensor for cleaning apparatus
US8780342B2 (en) 2004-03-29 2014-07-15 Irobot Corporation Methods and apparatus for position estimation using reflected light sources
US9360300B2 (en) 2004-03-29 2016-06-07 Irobot Corporation Methods and apparatus for position estimation using reflected light sources
US9008835B2 (en) 2004-06-24 2015-04-14 Irobot Corporation Remote control scheduler and method for autonomous robotic device
US8594840B1 (en) 2004-07-07 2013-11-26 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
US8972052B2 (en) 2004-07-07 2015-03-03 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous vehicle
US8874264B1 (en) 2004-07-07 2014-10-28 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
US8634958B1 (en) 2004-07-07 2014-01-21 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
US8634956B1 (en) 2004-07-07 2014-01-21 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
US8739355B2 (en) 2005-02-18 2014-06-03 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning
US8670866B2 (en) 2005-02-18 2014-03-11 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
US8966707B2 (en) 2005-02-18 2015-03-03 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning
US10470629B2 (en) 2005-02-18 2019-11-12 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning
US8387193B2 (en) 2005-02-18 2013-03-05 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
US8774966B2 (en) 2005-02-18 2014-07-08 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
US8392021B2 (en) 2005-02-18 2013-03-05 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning
US8855813B2 (en) 2005-02-18 2014-10-07 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
US8382906B2 (en) 2005-02-18 2013-02-26 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning
US8782848B2 (en) 2005-02-18 2014-07-22 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning
US8380350B2 (en) 2005-12-02 2013-02-19 Irobot Corporation Autonomous coverage robot navigation system
US8374721B2 (en) 2005-12-02 2013-02-12 Irobot Corporation Robot system
US9320398B2 (en) 2005-12-02 2016-04-26 Irobot Corporation Autonomous coverage robots
US9149170B2 (en) 2005-12-02 2015-10-06 Irobot Corporation Navigating autonomous coverage robots
US9144360B2 (en) 2005-12-02 2015-09-29 Irobot Corporation Autonomous coverage robot navigation system
US8606401B2 (en) 2005-12-02 2013-12-10 Irobot Corporation Autonomous coverage robot navigation system
US8584305B2 (en) 2005-12-02 2013-11-19 Irobot Corporation Modular robot
US8584307B2 (en) 2005-12-02 2013-11-19 Irobot Corporation Modular robot
US8954192B2 (en) 2005-12-02 2015-02-10 Irobot Corporation Navigating autonomous coverage robots
US8950038B2 (en) 2005-12-02 2015-02-10 Irobot Corporation Modular robot
US8600553B2 (en) 2005-12-02 2013-12-03 Irobot Corporation Coverage robot mobility
US8661605B2 (en) 2005-12-02 2014-03-04 Irobot Corporation Coverage robot mobility
US8572799B2 (en) 2006-05-19 2013-11-05 Irobot Corporation Removing debris from cleaning robots
US9492048B2 (en) 2006-05-19 2016-11-15 Irobot Corporation Removing debris from cleaning robots
US10244915B2 (en) 2006-05-19 2019-04-02 Irobot Corporation Coverage robots and associated cleaning bins
US8528157B2 (en) 2006-05-19 2013-09-10 Irobot Corporation Coverage robots and associated cleaning bins
US8418303B2 (en) 2006-05-19 2013-04-16 Irobot Corporation Cleaning robot roller processing
US8417383B2 (en) 2006-05-31 2013-04-09 Irobot Corporation Detecting robot stasis
US9317038B2 (en) 2006-05-31 2016-04-19 Irobot Corporation Detecting robot stasis
US9480381B2 (en) 2007-05-09 2016-11-01 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US8438695B2 (en) 2007-05-09 2013-05-14 Irobot Corporation Autonomous coverage robot sensing
US8726454B2 (en) 2007-05-09 2014-05-20 Irobot Corporation Autonomous coverage robot
US8239992B2 (en) 2007-05-09 2012-08-14 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US8839477B2 (en) 2007-05-09 2014-09-23 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US8370985B2 (en) 2007-05-09 2013-02-12 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US8347444B2 (en) 2007-05-09 2013-01-08 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US10070764B2 (en) 2007-05-09 2018-09-11 Irobot Corporation Compact autonomous coverage robot
US11498438B2 (en) 2007-05-09 2022-11-15 Irobot Corporation Autonomous coverage robot
US11072250B2 (en) 2007-05-09 2021-07-27 Irobot Corporation Autonomous coverage robot sensing
US8930023B2 (en) 2009-11-06 2015-01-06 Irobot Corporation Localization by learning of wave-signal distributions
US8800107B2 (en) 2010-02-16 2014-08-12 Irobot Corporation Vacuum brush
US11058271B2 (en) 2010-02-16 2021-07-13 Irobot Corporation Vacuum brush
US10314449B2 (en) 2010-02-16 2019-06-11 Irobot Corporation Vacuum brush
CN109144048A (en) * 2017-06-16 2019-01-04 德国福维克控股公司 System at least two ground processing equipments
CN109144048B (en) * 2017-06-16 2023-05-19 德国福维克控股公司 System with at least two ground treatment devices
US11202543B2 (en) 2018-01-17 2021-12-21 Techtronic Floor Care Technology Limited System and method for operating a cleaning system based on a surface to be cleaned
US11839349B2 (en) 2018-01-17 2023-12-12 Techtronic Floor Care Technology Limited System and method for operating a cleaning system based on a surface to be cleaned

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004010827B4 (en) 2006-01-05
DE102004010827A1 (en) 2005-09-15

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DE102021123658A1 (en) Agricultural work machine and method for aligning an associated monitoring unit
DE102008003795A1 (en) Movable part i.e. cleaning device, navigating method for e.g. implementing operation on surface or on part, involves developing course of motion on surface from position based on navigation station
WO2023011693A1 (en) Autonomously driving vehicle for traveling on an unpaved terrain section, computer-implemented control method for controlling an autonomously driving vehicle, and computer program product

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AL Designated countries for regional patents

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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
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