DE102005020311B4

DE102005020311B4 - Roboterreinigersystem und Verfahren zum Zurückkehren zu einer externen Wiederaufladevorrichtung

Info

Publication number: DE102005020311B4
Application number: DE102005020311A
Authority: DE
Inventors: Jang-youn Ko; Sam-jong Jeung; Jeong-Gon Song; Ki-Man Kim; Ju-Sang Lee; Kwang-soo Lim
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2005-05-02
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2025-05-03
Also published as: CN1768683B; NL1028928A1; AU2005201674B2; GB2419686B; RU2303387C2; SE0500913L; NL1028928C2; CN1768683A; KR20060037008A; RU2005114218A; US7489985B2; FR2877110A1; DE102005020311A1; GB0509075D0; JP2006127448A; GB2419686A; SE527917C2; KR100656701B1; FR2877110B1; AU2005201674A1

Abstract

Roboterreiniger-System, umfassend: eine externe Wiederaufladeeinrichtung (200), enthaltend – eine Ladeeinheit (220), welche einen Ladeanschluss (222) aufweist, und – mehrere Sendeeinheiten (212, 214, 216) zum Senden von Signalen, welche unterschiedliche Codes aufweisen; und einen Roboterreiniger (100), enthaltend – eine wiederaufladbare Stromquelle (150), – einen Verbindungsanschluss (152) zum Verbinden mit dem Ladeanschluss (222) der Wiederaufladeeinrichtung (220), um der wiederaufladbaren Stromquelle (150) Energie zuzuführen, – eine Empfangseinheit (170) zum Empfangen von Signalen von den Sendeeinheiten (212, 214, 216), – eine Steuereinheit (140) zum Analysieren der unterschiedlichen Signale, die durch die Empfangseinheit (170) empfangen werden, und zum Steuern der Bewegung des Roboterreinigers (100) unter Verwendung dieser Signale, so dass der Verbindungsanschluss (152) an den Ladeanschluss (222) anschließbar ist, wobei – die Empfangseinheit (170) oder die Steuereinheit (140) dafür eingerichtet ist, die von der Empfangseinheit (170) empfangenen Signale entsprechend ihrer jeweiligen Codes voneinander zu unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass – die von den Sendeeinheiten gesendeten Signale zusätzlich unterschiedliche Stärken aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Roboterreinigersystem und ein Verfahren für den Roboterreiniger zum Zurückkehren zu einer externen Wiederaufladevorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 11 und 14, wie aus der KR 10 2004 0063247 A bekannt. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Roboterreinigersystem, das einen Roboterreiniger mit einer wiederaufladbaren Batterie und eine externe Wiederaufladevorrichtung zum Aufladen der Batterie enthält, und ein Verfahren für den Roboterreiniger, um zu der externen Wiederaufladevorrichtung zurückzukehren.
Die Druckschrift DE 102 31 391 A1 betrifft ein System zur Bodenbehandlung, das einen Sender für ein Fernfeld und Sender für ein Nahfeld aufweist. Steuersignale, die in das Fernfeld emittiert werden, weisen eine ungefähre Reichweite von 8 bis 12 m auf, wohingegen Steuersignale, die in das Nahfeld emittiert werden, eine ungefähre Reichweite von 1,5 bis 4,5 m aufweisen.
Die DE 102 31 391 A1 und die DE 698 04 253 T2 beschreiben jeweils ein Roboterreinigersystem, umfassend eine externe Wiederaufladevorrichtung, die ein Ladegestell mit einem Ladeanschluss und eine Vielzahl von Sendeteilen zum Senden von Signalen enthält; einen Roboterreiniger, der eine wiederaufladbare Batterie, einen Verbindungsanschluss zur Verbindung mit dem Ladeanschluss, um Energie zu der wiederaufladbaren Batterie zuzuführen, einen Empfangsteil zum Empfangen von Signalen von der Vielzahl von Sendeteilen und einen Steuerteil zum Steuern einer Bewegung des Roboterreinigers unter Verwendung der durch den Empfangsteil empfangenen Signale, so dass der Verbindungsanschluss mit dem Ladeanschluss verbunden wird, enthält. Die beiden Druckschriften beschreiben auch jeweils ein Roboterreinigersystem, einen ersten Sender, der erste Signale erzeugt, wobei der erste Sender zu einer externen Vorrichtung gehört; einen zweiten Sender, der zweite Signale erzeugt, wobei der zweite Sender zu der externen Vorrichtung gehört; einen Empfangsteil zum Empfangen des ersten und des zweiten Signals, wobei der Empfangsteil zu einem Roboterreiniger gehört; und einen Steuerteil zum Steuern einer Bewegung des Roboterreinigers, basierend auf den ersten und zweiten Signalen, so dass der Roboterreiniger zu einer erwünschten Position in Bezug auf die externe Vorrichtung bewegt wird.
Allgemein läuft ein Roboterreiniger automatisch um ein Gebiet eines vorbestimmten Bereichs bzw. einen Bereich mit vorbestimmtem Ausmaß, um einen Boden oder eine Oberfläche durch Hereinziehen von Staub und Unreinheiten zu reinigen, ohne eine Manipulation durch einen Anwender zu erfordern. Der Roboterreiniger misst Abstände von ihm zu Hindernissen, wie beispielsweise Möbeln, Büroausstattungen und Wänden, im Reinigungsgebiet und läuft unter Verwendung von Information über den gemessenen Abstand herum, ohne mit den Hindernissen zu kollidieren, um dadurch eine Reinigungsarbeit durchzuführen, wie sie angewiesen ist.
Der Roboterreiniger enthält eine Batterie zum Zuführen von elektrischer Energie für einen Antrieb. Wiederaufladbare Batterien werden allgemein dazu verwendet, die Batterie wieder zu verwenden, nachdem sie erschöpft bzw. ausgeschöpft bzw. leer sind. Daher benötigt der Roboterreiniger eine externe Wiederaufladevorrichtung zum Laden der Batterie mit elektrischer Energie. Das Roboterreinigersystem enthält den Roboterreiniger und die externe Wiederaufladevorrichtung.
Damit der Roboterreiniger automatisch zu der externen Wiederaufladevorrichtung zurückkehrt, muss der Roboterreiniger eine Lokalisierung der externen Wiederaufladevorrichtung richtig wahrnehmen.
Unter verschiedenen Verfahren für den Roboterreiniger, die Lokalisierung der externen Wiederaufladevorrichtung wahrzunehmen und sich mit der externen Wiederaufladevorrichtung zu verbinden, gibt es folgendes Beispiel. Die externe Wiederaufladevorrichtung, die einen Ladeanschluss zur Verbindung mit dem Roboterreiniger hat, weist eine Ladevorrichtungsmarkierung auf, wohingegen der Roboterreiniger einen Markierungssensor aufweist. Normalerweise wird ein optischer Reflexionssensor für die Ladevorrichtungsmarkierung verwendet. Der optische Reflexionssensor weist einen lichtemittierenden Teil und einen lichtempfangenden Teil zum Empfangen von der Ladevorrichtungsmarkierung reflektiertem Licht auf. Wenn der Roboterreiniger nach einem Beenden der Reinigungsarbeit oder nach einer Erschöpfung der Batterie zu der externen Wiederaufladevorrichtung zurückkehren würde, sendet der am Roboterreiniger vorgesehene lichtemittierende Teil Licht aus, und empfängt der lichtempfangende Teil des optischen Reflexionssensors das von der an der externen Wiederaufladevorrichtung montierten Ladevorrichtungsmarkierung reflektierte Licht. Daher erkennt der Roboterreiniger die Lokalisierung der externen Wiederaufladevorrichtung und kehrt zu der externen Wiederaufladevorrichtung zurück.
Jedoch ist der für das Roboterreinigersystem mit der externen Wiederaufladevorrichtung verwendete optische Reflexionssensor teuer. Weiterhin dauert es für den Roboterreiniger aufgrund einer kurzen Entfernung, die der optische Sensor wahrnehmen kann, eine lange Zeit, um zu der externen Wiederaufladevorrichtung zurückzukehren.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht im Lösen von wenigstens den obigen Problemen und/oder Nachteilen und im Bereitstellen von wenigstens den nachfolgend beschriebenen Vorteilen. Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung im Bereitstellen eines Roboterreinigersystems, das bezüglich der Herstellungskosten und der Fähigkeit eines Sensors zum Wahrnehmen einer Entfernung zu Hindernissen verbessert ist, und eines entsprechenden Verfahrens für den Roboterreiniger, zu einer externen Wiederaufladevorrichtung zurückzukehren.
Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1, 11 und 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch detailliertes Beschreiben von beispielhaften Ausführungsbeispielen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren klarer werden, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Roboterreinigersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Roboterreinigers der 1 ist;
3 ein Blockdiagramm des Roboterreinigersystems der 1 ist;
4 eine Vorderansicht einer externen Wiederaufladevorrichtung der 1 ist;
5 und 6 Ansichten sind, die einen Sendebereich einer Vielzahl von Sendern der 4 zeigen;
7 und 8 Ansichten sind, die einen Rückkehrbetrieb des Roboterreinigers zu einer externen Wiederaufladevorrichtung zeigen; und
9 ein Blockdiagramm ist, um ein Verfahren für den Roboterreiniger zum Zurückkehren zu der externen Wiederaufladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Hierin nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben werden.
In der folgenden Beschreibung werden dieselben Zeichnungs-Bezugszeichen für dieselben Elemente selbst in unterschiedlichen Zeichnungen verwendet. Die in der Beschreibung definierten Dinge, wie beispielsweise ein detaillierter Aufbau und Elemente, sind nichts anderes als diejenigen, die zum unterstützen eines umfassenden Verstehens der Erfindung zur Verfügung gestellt sind. Somit ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese definierten Dinge ausgeführt werden kann. Ebenso sind wohlbekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht detailliert beschrieben, da sie die Erfindung in unnotigem Detail verdecken werden.
Nimmt man Bezug auf die 1 bis 4, weist ein Roboterreinigersystem einen Roboterreiniger 100 und eine externe Wiederaufladevorrichtung 200 auf.
Der Roboterreiniger 100 weist einen Reinigerkörper 110, einen Saugteil 130, einen Antriebsteil 120, einen Hindernissensor 184, einen Laufabstandssensor 182, einen Verbindungsanschluss 152, eine wiederaufladbare Batterie 150, ein Empfangsteil 170 und einen Steuerteil 140 auf.
Der Saugteil 130 ist an dem Roboterreiniger 110 montiert, um die staubbeladene Luft von einer zu reinigenden Fläche zu ziehen. Der Saugteil 130 kann auf verschiedene Arten strukturiert sein. Beispielsweise kann der Saugteil 130 einen Saugmotor (nicht gezeigt) und eine Staubsammelkammer aufweisen, um darin Staub zu sammeln, der durch den Saugmotor durch einen Saugeinlass oder ein Saugrohr hereingezogen ist, der oder das zu der Fläche gerichtet ist, die gereinigt wird.
Der Antriebsteil 120 weist Räder (nicht gezeigt) auf, die auf entgegengesetzten Seiten des Reinigerkörpers 110 montiert sind, und Antriebsmotoren zum Antreiben der jeweiligen Räder. Der Antriebsteil 120 dreht die Antriebsmotoren in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung gemäß einem Steuersignal von dem Steuerteil 140. Antriebsrichtungen werden durch sich ändernde Umdrehungen pro Minute (U/min) der jeweiligen Antriebsmotoren bestimmt.
Der Hindernissensor 184 nimmt Hindernisse oder Wände in einer Vorderseitenrichtung oder in einer Bewegungsrichtung wahr und erfasst seine Entfernung bzw. seinen Abstand zu den Hindernissen oder den Wänden. Ein Infrarotsensor oder ein Ultraschallsensor kann für den Hindernissensor 184 angewendet werden.
Der Laufabstandssensor 182 kann einen Drehsensor zum Erfassen der U/min der Räder aufweisen. Beispielsweise kann ein Drehcodierer für den Drehsensor angewendet werden, um die U/min der Antriebsmotoren zu erfassen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Paar von Verbindungsanschlüssen 152 an einer Vorderseite des Roboterreinigers bei Höhen entsprechend Ladeanschlüssen 222 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 ausgebildet. Jedoch dann, wenn die gemeinsame Wechselstrom-(AC = alternating current)-Energieversorgung eine dreiphasige Energieversorgung ist, sind drei Verbindungsanschlüsse 152 und Ladeanschlüsse 222 vorgesehen.
Die wiederaufladbare Batterie 150 ist an dem Reinigerkörper 110 montiert und mit dem Verbindungsanschluss 152 verbunden. Daher wird die wiederaufladbare Batterie 150 dann, wenn der Verbindungsanschluss 152 mit dem Ladeanschluss 222 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 verbunden ist, durch die gemeinsame AC-Energieversorgung geladen. Anders ausgedrückt wird dann, wenn der Roboterreiniger 100 mit der externen Wiederaufladevorrichtung 200 verbunden ist, Energie über eine Energie-Anschlussschnur 244 (1) hereingeführt, die mit der gemeinsamen AC-Energieversorgung verbunden ist, und von dem Ladeanschluss 222 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 zu der wiederaufladbaren Batterie 150 über den Verbindungsanschluss 152 des Reinigerkörpers 110 zugeführt.
Ein Lademengen-Erfassungsteil 160 erfasst eine Lademenge der wiederaufladbaren Batterie 150 und sendet ein Ladeanforderungssignal zu dem Steuerteil 140, wenn die erfasste Menge eine untere Grenze erreicht, wie sie eingestellt ist.
Der Empfangsteil 170 ist an einer Vorderseite des Reinigerkörpers 110 montiert, um Signale mit unterschiedlichen Codes zu empfangen, die von einem Sendeteil 210, der später beschrieben werden wird, der externen Wiederaufladevorrichtung 200 gesendet sind.
Der Steuerteil 140 steuert die oben beschriebenen Teile des Roboterreinigers 100, um dadurch die Reinigungsarbeit durchzuführen. Wenn der Roboterreiniger 100 nicht im Einsatz ist, steuert der Steuerteil 140 die jeweiligen Teile so, dass der Roboter 100 im Standby-Zustand ist bzw. im Ruhezustand ist, während die wiederaufladbare Batterie 150 in Verbindung mit der externen Wiederaufladevorrichtung 200 geladen wird. Gemäß dem Obigen kann die Lademenge in der wiederaufladbaren Batterie 150 innerhalb eines bestimmten Bereichs gehalten werden.
Nachdem der Roboterreiniger 100, der von der externen Wiederaufladevorrichtung 200 getrennt ist, die Reinigungsarbeit beendet, hilft der Steuerteil 140 dem Roboterreiniger 100 unter Verwendung der von dem Sendeteil 210 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 gesendeten Signale zu der externen Wiederaufladevorrichtung 200 zurückzukehren und sich mit dieser zu verbinden. Spezifischer erfasst der Steuerteil 140 die durch den Empfangsteil 170 empfangenen Signale mit unterschiedlichen Codes und gibt einen gemäß den Codes der empfangenen Signale voreingestellten Steuercode aus. Dann vergleicht der Steuerteil 140 das Ausgangssignal mit einem voreingestellten Referenzwert, um basierend auf dem Vergleichsergebnis ein digitales Signal auszugeben. Gemäß dem ausgegebenen digitalen Signal steuert der Steuerteil 140 den Antriebsteil 120, so dass der Roboterreiniger 100 zu einem Ladegestell 220 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 zurückkehren kann.
Nimmt man Bezug auf 4, weist die externe Wiederaufladevorrichtung 200 das Ladegestell 220 auf, das den Ladeanschluss 222 und einen Sendeteil 210 enthält. Der Ladeanschluss 222 ist mit der Energie-Anschlussschnur 244 über einen internen Transformator, einen Wandler und ein Energiekabel verbunden und führt die Energie zu der wiederaufladbaren Batterie 150 in Verbindung mit dem Verbindungsanschluss 152 des Roboterreinigers 100 zu. Das Ladegestell 220 trägt den Ladeanschluss 222, so dass der Ladeanschluss 222 bei einer Höhe entsprechend dem Verbindungsanschluss 152 des Roboterreinigers 100 angeordnet ist, und legt den Ladeanschluss 222 bei einer bestimmten Position fest. Wenn die gemeinsame AC-Energieversorgung die dreiphasige Energieversorgung ist, sind drei Ladeanschlüsse 222 an dem Ladegestell 220 montiert.
Der Sendeteil 210 ist an einer Vorderseite des Ladegestells 220 montiert, so dass der Empfangsteil 170 des Roboterreinigers die von dem Sendeteil 210 gesendeten Signale erkennen kann. Der Sendeteil 210 weist ein Paar von Sendern für eine weite Entfernung 212 zum Senden von Signalen verschiedener Stärken, einen Sender für eine kurze Entfernung 214 und einen Andockinduktionssender 216 auf. Jeder Sender für eine weite Entfernung 212 ist an entgegengesetzten Seiten des Ladegestells 220 ausgebildet. Der Sender für eine kurze Entfernung 214 und der Andockinduktionssensor 216 sind vorzugsweise zwischen den Sendern für eine weite Entfernung 212, das heißt nahezu in der Mitte des Ladegestells 220, angeordnet. Damit der Empfangsteil 170 des Roboterreinigers 100 die Signale gut empfängt, sind die Sender für eine weite Entfernung 212 und der Sender für eine kurze Entfernung 214 linear angeordnet. Ebenso ist der Andockinduktionssender 216 mit einem vorbestimmten Abstand über oder unter dem Sender für eine kurze Entfernung 214 angeordnet, um nicht mit dem Sender für eine kurze Entfernung 214 überlagert zu sein. Die Vielzahl von Sendeteilen 210 ist vorzugsweise durch ein infrarotemittierendes Element implementiert, das ein Infrarotsignal erzeugt, wie beispielsweise eine allgemeine lichtemittierende Diode (LED = light emitting diode). Für den Empfangsteil 170 des Roboterreinigers 100 kann eine Fotodiode, die ein Lichtempfangssensor ist, ein Fototransistor und eine PIN-Fotodiode verwendet werden.
Die Sender für eine weite Entfernung 212, der Sender für eine kurze Entfernung 214 und der Andockinduktionssender 216 senden Signale von jeweils unterschiedlichen Codes, so dass der Empfangsteil 170 des Roboterreinigers 100 die jeweils unterschiedlichen Signale unterscheidend empfangen kann. Die Codes können beispielsweise durch Ändern einer Größe oder einer Form einer Welle des von den jeweiligen Sendern 212, 214 und 216 gesendeten Infrarotsignals geändert werden.
Nimmt man Bezug auf die 5 und 6, sind die Sender für eine weite Entfernung 212, der Sender für eine kurze Entfernung 214 und der Andockinduktionssender 216 eingestellt, um die Signale mit jeweils unterschiedlichen Sendestarken und Sendewinkeln zu senden. Die Stärke der Signale der Vielzahl von Sendern 212, 214 und 216 kann durch Steuern von Widerstandswerten der jeweiligen infrarotemittierenden Elemente unterschiedlich eingestellt werden. Demgemäß kann der Ausgangsstrom gesteuert werden, und dadurch können die Stärken der Signale variiert werden. Die Bezugszeichen A1 bis A4 bezeichnen die Sendestärke und den Sendewinkel (hierin nachfolgend ”Sendebereich” genannt) der Signale von den Sendern 212, 214 und 216. Spezifisch bezeichnen A1 und A2 die Sendebereiche der Sender für eine weite Entfernung 212, bezeichnet A3 den Sendebereich des Senders für eine kurze Entfernung 214 und bezeichnet A4 den Sendebereich des Andockinduktionssenders 216. Wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, ist die Größe der Sendebereiche in einer Größenordnung des Senders für eine weite Entfernung 212, des Senders für eine kurze Entfernung 214 und des Andockinduktionssensors 216. Somit haben die Sendebereiche A1 und A2 des Senders für eine weite Entfernung 212 das größte Ausmaß, hat der Sendebereich A4 des Andockinduktionssenders 216 das kleinste Ausmaß und hat der Sendebereich A3 des Senders für eine kurze Entfernung 214 ein Ausmaß zwischen denjenigen der Sendebereiche A1/A2 und A3.
Daher nimmt der Roboterreiniger 100 dann, wenn er zu der externen Wiederaufladevorrichtung 200 zurückkehrt, die von dem Sender 212 für eine weite Entfernung gesendeten Signale zuerst wahr und nähert sich dem Ladegestell 220. Da der Sender für eine weite Entfernung 212 und der Sender für eine kurze Entfernung 214 die Signale von unterschiedlichen Codes in einem Gebiet senden, in welchem die Signale von dem Sender für eine weite Entfernung 212 und dem Sender für eine kurze Entfernung 214 gemischt sind, anders ausgedrückt in einem Gebiet, in welchem die Bereiche von A1, A2 und A3 überlagert sind, kann der Steuerteil 140 des Roboterreinigers 100 die durch den Empfangsteil 170 empfangenen unterschiedlichen Signale unterscheiden. Der Sendebereich A4 der von dem Andockinduktionssender 216 gesendeten Signale ist derart eingestellt, dass er kleiner als der Sendebereich A3 der von dem Sender für eine kurze Entfernung 214 gesendeten Signale ist. Nachdem sich der Roboterreiniger 100 dem Ladegestell 220 um einen vorbestimmten Abstand nähert, wird der Verbindungsanschluss 152 des Roboterreinigers 100 mit dem Ladeanschluss 222 des Ladegestells 220 verbunden. Hier wird der Bereich eines Sendewinkels des Andockinduktionssenders 216 derart gesteuert, dass er klein ist, so dass der Empfangsteil 170 des Roboterreinigers 100 die Signale von dem Andockinduktionssender 216 nur in einem beschränkten Gebiet A4 empfängt. Demgemäß kann der Verbindungsanschluss 152 des Roboterreinigers 100 richtig mit dem Ladeanschluss 222 verbunden werden.
Hierin nachfolgend wird ein Verfahren für den Roboterreiniger 100 zum Zurückkehren zu der externen Wiederaufladevorrichtung 200 unter Bezugnahme auf 7 bis 9 beschrieben werden.
In einem Zustand, in welchem das Roboterreinigersystem mit der externen Wiederaufladevorrichtung 200 anfänglich installiert wird, ist der Roboterreiniger 100 in einem Ruhezustand mit dem Verbindungsanschluss 152 mit dem Ladeanschluss 222 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 verbunden. Auf ein Empfangen eines Reinigungsarbeits-Anforderungssignals hin wird der Roboterreiniger 100 von der externen Wiederaufladevorrichtung 200 getrennt und reinigt ein Gebiet, das durch einen Anwenderbefehl bestimmt ist (S10).
Auf ein Empfangen eines Ladeanforderungssignals während der Reinigungsarbeit hin (S11), wechselt der Steuerteil 140 des Roboterreinigers 100 zu einem Rückkehrmode zum Zurückkehren zu dem Ladegestell 220 (S12). Der Steuerteil 140 hält den Roboterreiniger 100 in Bewegung, um die von dem Sendeteil 210 des Ladegestells 220 gesendeten Signale zu empfangen. Eine Vielfalt von Arten kann für den Rückkehrmode des Roboterreinigers 100 verwendet werden. Beispielsweise kann sich der Roboterreiniger 100 auf eine zickzackartige Weise oder eine Rückwarts-und-Vorwärts-Weise bewegen, bis der Empfangsteil 170 die von dem Sendeteil 210 gesendeten Signale empfängt.
Das Ladeanforderungssignal wird dann erzeugt, wenn der Roboterreiniger 100 die Reinigungsarbeit beendet, oder dann, wenn das Ladeanforderungssignal von dem Lademengen-Erfassungsteil 160 während der Reinigungsarbeit eingegeben wird. Alternativ dazu kann der Anwender zwangsweise das Ladeanforderungssignal unter Verwendung einer Fernbedienung während der Reinigungsarbeit erzeugen.
Wenn sich der Roboterreiniger 100 dem Sendebereich A1 oder A2 der von den Sendern für eine weite Entfernung 212 des Sendeteils 210 nähert, empfängt der Sendeteil 170 die Signale (S13), und steuert den Steuerteil 140 den Roboterreiniger 100, damit er sich dem Ladegestell 220 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 nähert. Spezifischer steuert der Steuerteil 140 den Empfangsteil 170, um sich in Richtung zu dem Ladegestell 220 zu drehen, und steuert den Roboterreiniger 100, in Richtung zu dem Ladegestell 220 geradeaus zu gehen (S14).
Wenn der Roboterreiniger 100 während eines Bewegens in Richtung zu dem Ladegestell 220 über die Sendebereiche A1 oder A2 der Infrarotsignale hinaus gelangt, dreht sich der Roboter 100 um etwa 90° nach rechts oder nach links und bewegt sich geradeaus (S15). Wenn der Roboterreiniger 100 die Infrarotsignale von dem Sender für eine weite Entfernung 212 während der Geradeausbewegung empfängt, dreht sich der Roboterreiniger 100 wieder um nahezu 90°, um sich wieder in Richtung zu dem Ladegestell 220 zu drehen (S16) und geht in Richtung zu der Vorderseite des Ladegestells 220 geradeaus.
Wenn der Roboterreiniger 100 in dem Sendebereich A3 der von dem Sender für eine kurze Entfernung 214 gesendeten Infrarotsignale angeordnet ist, während er sich in Richtung zu dem Ladegestell 220 geradeaus bewegt, kann der Empfangsteil 170 die Infrarotsignale empfangen (S17). Weil der Sender für eine kurze Entfernung 214 und der Sender für eine weite Entfernung 212 die Infrarotsignale mit zueinander unterschiedlichen Infrarotcodes senden, kann der Steuerteil 140 die Infrarotsignale unterschiedlicher Codes unterscheiden, welche Signale durch den Empfangsteil 170 empfangen sind.
Wenn der Empfangsteil 170 die Infrarotsignale von dem Sender für eine kurze Entfernung 214 empfängt, steuert der Steuerteil 140 den Roboterreiniger 100, damit er sich um etwa 45° schräg in Richtung zu dem Ladegestell 220 fortbewegt (S18). Die Winkelbewegung des Roboterreinigers 100 anstelle einer Geradeausbewegung dient dazu, zuzulassen, dass der Roboterreiniger 100 direkt auf das Ladegestell 220 zugreift, indem ein Fehler reduziert wird, der aufgrund des relativ schmalen Sendebereichs A3 des Senders für eine kurze Entfernung 240 verursacht werden kann.
Wenn der Roboterreiniger 100 die Infrarotsignale von dem Andockinduktionssender 216 empfängt, die innerhalb des Sendebereichs A4 angeordnet sind (S19), steuert der Steuerteil 140 den Roboterreiniger 100, um sich in Richtung zu dem Ladegestell 220 zu drehen, so dass der Roboterreiniger sich in Richtung zu dem Ladegestell 220 geradeaus bewegt (S20).
Gemäß dem Obigen kann der Roboterreiniger 100 direkt und richtig auf den Ladeanschluss 222 des Ladegestell 220 zugreifen und sich mit diesem verbinden (S21).
Wie es aus der obigen Beschreibung des Roboterreinigersystems erkannt werden kann, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Vielzahl von Sendeteilen vorgesehen, um die Codes und Stärken der jeweiligen Signale zu variieren, die zu der externen Wiederaufladevorrichtung 200 ausgegeben werden, so dass der Empfangsteil 170 und der Steuerteil 140 die jeweils unterschiedlichen Signale empfängt und analysiert. Folglich kann der Roboterreiniger 100 schnell zu der externen Wiederaufladevorrichtung 200 zurückkehren.
Weiterhin empfängt der Empfangsteil 170 des Roboterreinigers 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Infrarotsignale von dem Sendeteil 210 der externen Wiederaufladevorrichtung 200 direkt. Ungleich dem herkömmlichen Verfahren eines indirekten Empfangs von Signalen ermöglicht das Verfahren eines direkten Empfangens eine verbesserte Erfassung eines Abstand bzw. einer Entfernung und niedrige Herstellungskosten.

Claims

Roboterreiniger-System, umfassend: eine externe Wiederaufladeeinrichtung (200), enthaltend – eine Ladeeinheit (220), welche einen Ladeanschluss (222) aufweist, und – mehrere Sendeeinheiten (212, 214, 216) zum Senden von Signalen, welche unterschiedliche Codes aufweisen; und einen Roboterreiniger (100), enthaltend – eine wiederaufladbare Stromquelle (150), – einen Verbindungsanschluss (152) zum Verbinden mit dem Ladeanschluss (222) der Wiederaufladeeinrichtung (220), um der wiederaufladbaren Stromquelle (150) Energie zuzuführen, – eine Empfangseinheit (170) zum Empfangen von Signalen von den Sendeeinheiten (212, 214, 216), – eine Steuereinheit (140) zum Analysieren der unterschiedlichen Signale, die durch die Empfangseinheit (170) empfangen werden, und zum Steuern der Bewegung des Roboterreinigers (100) unter Verwendung dieser Signale, so dass der Verbindungsanschluss (152) an den Ladeanschluss (222) anschließbar ist, wobei – die Empfangseinheit (170) oder die Steuereinheit (140) dafür eingerichtet ist, die von der Empfangseinheit (170) empfangenen Signale entsprechend ihrer jeweiligen Codes voneinander zu unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass – die von den Sendeeinheiten gesendeten Signale zusätzlich unterschiedliche Stärken aufweisen.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 1, bei welchem die von den mehreren Sendeeinheiten (212, 214, 216) aussendbaren Signale in ihrer Stärke variiert werden können.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welchem die Codes der von den mehreren Sendeeinheiten (212, 214, 216) aussendbaren Signale geändert werden können.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 1 oder 2 oder 3, bei welchem die mehreren Sendeeinheiten (212, 214, 216) wenigstens einen Sender (212) von größerer Reichweite aufweist zum Erzeugen von ersten Signalen, die einen ersten Code aufweisen, sowie einen Sender (214) von geringerer Reichweite aufweist zum Erzeugen von zweiten Signalen, die einen zweiten Code aufweisen, wobei der zweite Code vom ersten Code unterschiedlich ist und die zweiten Signale eine geringere Stärke aufweisen als die ersten Signale.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 4, bei welchem zwei Sender (212) von größerer Reichweite an entgegengesetzten Enden der Wiederaufladeeinrichtung (220) angeordnet sind, und zwischen ihnen ein Sender (214) von kürzerer Reichweite angeordnet ist.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 5, bei welchem die zwei Sender (212) von größerer Reichweite und der Sender (214) kürzerer Reichweite im Wesentlichen längs einer geraden Linie angeordnet sind.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 4, bei welchem die ersten Signale einen ersten Winkelbereich (A1, A2) und die zweiten Signale einen zweiten Winkelbereich (A3) aufweisen, wobei die ersten und zweiten Winkelbereiche (A1, A2, A3) unterschiedliche Richtungen aufweisen und der zweite Winkelbereich (A3) schmaler ist als der erste Winkelbereich (A1, A2).
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 7, bei welchem die Sendeeinheiten (212, 214, 216) einen Andockinduktionssender (216) aufweisen, der an einer bestimmten Position der Wiederaufladeeinrichtung (220) angeordnet und dazu eingerichtet ist, dritte Signale mit einem dritten Code zu erzeugen, wobei der dritte Code von den ersten und zweiten Codes unterschiedlich ist, und die dritten Ssignale eine geringere Stärke aufweisen als die zweiten Signale sowie einen dritten Winkelbereich (A4) aufweisen, der schmaler ist als der zweite Winkelbereich (A3).
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 8, bei welchem der Andockinduktionssender (216) über oder unter dem Sender (214) von kürzerer Reichweite und in einem bestimmten Abstand davon angeordnet ist.
Roboterreiniger-System nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei welchem die Sendeeinheiten (212, 214, 216) eine Infrarotstrahlung emittierendes Element aufweisen.
Verfahren zum Rückführen eines Roboterreinigers an eine Wiederaufladeeinrichtung (220) derart, dass ein Verbindungsanschluss (152) des Roboterreinigers (100) mit einem Ladeanschluss (222) der Wiederaufladeeinrichtung (220) in Verbindung gelangt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (a) Empfangen eines Ladeanforderungssignals (S11), während der Roboterreiniger (100) nach den Anweisungen einer Bedienungsperson in einem bestimmten Bereich Laufbewegungen und Reinigungsarbeiten ausführt; (b) Empfangen von unterschiedlichen Signalen, welche unterschiedliche Codes enthalten und von unterschiedlicher Stärke sind, Unterscheiden der Signale nach ihren Codes, Analysieren der in den empfangenen Signalen enthaltenen unterschiedlichen Codes, und Steuern der Bewegung des Roboterreinigers (100) zur Annäherung an die Ladeeinheit (220); und (c) Verbinden des Verbindungsanschlusses (152) des Roboterreinigers (100) mit dem Ladeanschluss (222) der Wiederaufladeeinrichtung (220).
Verfahren nach Patentanspruch 11, wobei der Schritt (b) umfasst: (d) der Roboterreiniger empfängt in einem Schritt (S13) Signale und bewegt sich in einem Schritt (S14) direkt zu einer Frontseite der Wiederaufladeeinrichtung (220); (e) falls während dieser Bewegung Ssignale noch nicht empfangen werden, Drehen des Roboterreinigers (100) in einem Schritt (S15) in seiner Bewegungsrichtung nach links oder rechts um annähernd 90° und Beibehalten der direkten Bewegung bis zum Empfangen von Signalen; (f) nach Empfangen von Signalen in einem Schritt (S16), Drehen des Roboterreinigers (100) in seiner Bewegungsrichtung um annährend 90° zur Frontseite der Wiederaufladeeinrichtung (220) und Beibehalten der direkten Bewegung bis zum Empfang weiterer Signale; und (g) nach Empfangen von Signalen mit einem Code, der sich vom Code des vorher empfangenen Signals unterscheidet, in einem Schritt (S17), Weiterbewegen des Roboterreinigers (100) in einem Schritt (S18) in schräger Richtung hin zur Wiederaufladeeinrichtung (220).
Verfahren nach Patentanspruch 12, bei welchem nach Empfangen von Signalen, die einen Code aufweisen, der wiederum unterschiedlich ist zu dem Code der während der Schrägbewegung des Roboterreinigers (100) empfangenen Steuersignale in einem Schritt (S19) Drehen des Roboterreinigers (100) in seiner Bewegungsrichtung hin zur Frontseite der Ladeeinheit (220), so dass der Verbindungsanschluss (152) des Roboterreinigers (100) mit dem Ladeanschluss (222) der Wiederaufladeeinrichtung (220) verbunden wird.
Roboterreiniger-System, umfassend: – einen ersten Sender (212) zum Erzeugen von ersten Signalen, die einen ersten Code aufweisen, wobei der erste Sender (212) einer externen Vorrichtung (200) zugeordnet ist; – einen zweiten Sender (214), der ebenfalls der externen Vorrichtung (200) zugeordnet ist, zum Erzeugen von zweiten Signalen, die einen zweiten Code aufweisen, wobei der zweite Code vom ersten Code unterschiedlich ist; – eine Empfangseinheit (170) zum Empfangen der ersten und zweiten Signale, wobei die Empfangseinheit (170) einem Roboterreiniger (100) zugeordnet ist; und – eine Steuereinheit (140) zum Analysieren von Signalen, die durch die Empfangseinheit (170) empfangen werden, und zur Steuerung der Bewegung des Roboterreinigers (100) nach Empfangen der ersten und zweiten Signale, so dass der Roboterreiniger (100) in eine gewünschte Position in Bezug auf die externe Vorrichtung (200) bewegbar ist, wobei – die Empfangseinheit (170) oder die Steuereinheit (140) dafür eingerichtet ist, die von der Empfangseinheit (170) empfangenen ersten und zweiten Signale entsprechend ihrer jeweiligen Codes voneinander zu unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweiten Signale eine geringere Stärke aufweisen als die ersten Signale.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 14, umfassend zwei erste Sender (212), die an einer Fläche der externen Vorrichtung (200) angeordnet sind.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 15, bei welchem der zweite Sender (214) an der Fläche zwischen den zwei ersten Sendern (212) angeordnet ist.
Roboterreiniger-System nach einem der Patentansprüche 15 bis 16, bei welchem die ersten Signale einen ersten Winkelbereich (A1, A2) und die zweiten Signale einen zweiten Winkelbereich (A3) aufweisen, wobei der zweite Winkelbereich (A3) schmaler ist als der erste Winkelbereich (A1, A2).
Roboterreiniger-System nach einem der Patentansprüche 14 bis 17, ferner umfassend einen der externen Vorrichtung (200) zugeordneten dritten Sender (216) zum Erzeugen dritter Signale, die eine geringere Stärke aufweisen als die zweiten Signale.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 18, bei welchem die ersten Signale einen ersten Winkelbereich (A1, A2), die zweiten Signale einen zweiten Winkelbereich (A3) und die dritten Signale einen dritten Winkelbereich (A4) aufweisen, wobei der zweite Winkelbereich (A3) schmaler ist als der erste Winkelbereich (A1, A2) und der dritte Winkelbereich (A4) schmaler ist als der zweite Winkelbereich (A3).
Roboterreiniger-System nach einem der Patentansprüche 14 bis 19, bei welchem die Steuereinheit (140) den Roboterreiniger (100) zur Bewegung zu einer gewünschten Position steuert nach Erhalt eines vorbestimmten Signals.
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 20, bei welchem das vorbestimmte Signal durch den Roboterreiniger (100) erzeugbar ist in Abhängigkeit eines Ladungszustandes einer wiederaufladbaren Stromquelle (150) des Roboterreinigers (100).
Roboterreiniger-System nach Patentanspruch 20, bei welchem das vorbestimmte Signal durch den Roboterreiniger (100) empfangbar ist aus einer von einer Bedienungsperson bedienbaren Fernsteuerung.