(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引及び／又は掃引ロボット等の床（２）の掃除のための装置であって１又は複数の光センサ（６、７、８）を具備する自動走行装置（１）において、
前置増幅器（１４）と、位相敏感検波器（１６、１７）と、中央制御部（１５）と、を有し、
前記光センサ（６、７、８）により出力された信号が前記中央制御部（１５）により与えられた信号パターンを参照して検査され、かつ、前記信号は、複数の光センサ（６、７、８）の構成における個々の光センサ（６、７、８）の方向とともに、又は、１つの光センサ（６）の角度方向とともに、前記装置（１）の制御に関係付けられることを特徴とする自動走行装置。
【請求項２】
前記複数の光センサ（６、７、８）の構成において１つの光センサを選択するために、前記前置増幅器（１４）の上流側に選択ユニット（１２）が接続されている、請求項１に記載の自動走行装置。
【請求項３】
バンドパスフィルタ（１３）が設けられており、前記光センサの信号は、前記前置増幅器（１４）に到達する前に前記バンドパスフィルタを通過することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の自動走行装置。
【請求項４】
前記前置増幅器（１４）の前置増幅度（Ｖ）が、前記中央制御部（１５）により与えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動走行装置。
【請求項５】
前記複数の光センサ（６、７、８）の構成における１つの光センサの選択が、中央制御部（１５）により決定可能である、請求項１〜４のいずれかに記載の自動走行装置。
【請求項６】
前記位相敏感検波器（１６、１７）と前記中央制御部（１５）の間にローパスフィルタ（１８、１９）が接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動走行装置。
【請求項７】
前記ローパスフィルタ（１８、１９）がオフセット調整ユニット（２０）を有することを特徴とする請求項６に記載の自動走行装置。
【請求項８】
前記光センサ（６、７、８）は、特定の周波数帯域を選択され又は特定の周波数帯域に合わせられ、かつ、前記信号は前記周波数帯域内で出力されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自動走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１に自動走行装置に関し、特に、１又は複数の光センサを具備する、吸引及び／又は掃引ロボットのような床の掃除のための掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は、技術的に公知である。このような特に掃除又は移動のために自動的に動作する装置は、家事分野において有用であり、ユーザが介入することなく屋内の（掃除の）作業を行うことが好ましい。それにも関わらず、この装置は、通常、 ナビゲーションのための装備を備えており、それにより、装置のユーザは、例えば住居の所定の箇所にて例えばスポット的な掃除を行うために装置を走行させることが可能である。この点に関して、リモートコントローラ（高周波及び光ベースの赤外線）が知られており、それは例えば、様々な方向用の遠隔制御ボタン（方向に関して分割されたキー、ジョイスティック、四方スイッチ）を具備する。それらのボタンを用いて、ユーザは装置の目標点を制御できる。この操作は、遠隔操作される自動車に似ている。このようなリモートコントローラによるナビゲーションは、時間が掛かるとともにユーザが慣れる必要がある。このことから、さらに別の装置が知られており、その装置は、１又は複数の光センサが設けられるとともに、特にナビゲーションのために光源からの光線が設けられており、その光線は、装置から離れた床上の領域に投射される。それにより、さらに好適には、投射された光の反射成分が、装置のナビゲーションのために装置により処理される。このような構成は、特許文献１により知られている。この出願の開示は、本願の本発明のクレームの特徴に含まれるものを対象として、ここに参照することにより本発明の開示に含まれるものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第10 2009 0592 15号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術に鑑み、この種のタイプの装置における本発明の技術的課題は、受信された光信号の解析に関してこれをさらに改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、先ず第１に、請求項１の構成により解決される。請求項１は以下の構成を有する。前置増幅器と、位相敏感検波器と、中央制御部とが設けられる。光センサから出力された信号が、中央制御部から与えられる信号パターンを参照して検査される。この信号は、複数の光センサ構成における個々の光センサの方向とともに、又は、１つの光センサの角度方向とともに、装置の制御に関係付けられる。ここで与えられる信号パターンは、好適にはデジタルのロー又はハイの状態のみを含み、その時間間隔が変化する。波形（例えば、正弦波、方形波、歯状波）に関して、信号パターンは変化しない。この構成により自動走行装置が提供されるが、この装置は、光信号の受信及び解析において従来技術に比べて感度はよいが、干渉を受けやすいシステムである。この構成においては、送信器の、特に光送信器の局所的な方向を、好ましくない干渉ノイズの下であっても決定可能である。
【０００６】
従来技術による解決手段は知られており、それによれば、アクティブバンドパスフィルタと複数の光センサ、特にＰＩＮフォトダイオードを用いることにより、例えば赤外線リモートコントローラ等の光送信器の位置の情報を得ることができる。このようなシステムは、特に、用いられるフィルタの性能が比較的低いために、外部の光源の干渉を受けやすい。さらに、従来技術においては、ハードウェアにおいて通常用いられるフィルタの遮断周波数が、容量素子と抵抗素子の値により決定されている。これらの素子の誤差のために、送信器と受信器の間の周波数に実質的な相違を生じる場合があり、システムの高感度を保証できない。これらの素子の誤差による好ましくない影響は、本発明で提示された解決手段においては解消されている。さらに、特に好適には中央制御部の構成により、必要な信号の周波数をデジタル的に調整可能である。よって、誤差は、簡単な手法で補正することができる。加えて、マイクロプロセッサ制御回路の回路構成は、小型であるので好適である。
【０００７】
特に、不可視光を使用することが好適であり、それは特に紫外光又は赤外光である。さらにこの点に関して、使用する光センサが赤外光の範囲であることが好ましい。この点に関し別の例として、全ての光波長を用いてもよく、さらに物質波（音波、超音波）を用いてもよい。
【０００８】
複数の光センサの構成においては、各光センサが局所的に点在する配置が好ましく、さらに装置上の異なる場所にあることが好ましく、それらは（特に、装置の周方向において）好適には最大１０〜１００ｃｍ、さらに好適には２０〜５０ｃｍの間隔で離れている。その場合、さらに好適には、全ての光センサが同一の面内に、好適には床に対して平行な面内に配置される。さらに好適には、このように配置された少なくとも２つの光センサの構成において、それらの光センサが、好適には最大４０ｃｍ、さらに好適には最大３０ｃｍで信号解析ユニットから離れている。この点に関してさらに、１次元、２次元及び３次元のいずれでも信号検出が可能であることが好ましい。
別の構成例においては、装置の鉛直軸の周りで回転する１つの光センサが設けられることが好適である。
【０００９】
特に、少なくとも１つの位相敏感検波器、より好適には２つの位相敏感検波器を配置することにより、光信号の解析、特に光信号の検出及びさらに好適にはその方向つまりどちらからの光信号であるかを、光センサに直接向いていなくとも決定することが可能となるという利点がある。さらに、実質的に集中的な電子回路を提供可能という利点がある。この構成は、特に光センサの近傍領域の物理的サイズに関して利点がある。さらに、電子回路と光センサの間の距離がより長くなることで発生するノイズを考慮すると、より有利な形態である。
【００１０】
光センサから与えられる受信信号、すなわち複数の光センサの１つを介して、又は、好適には１つの回転する光センサを介して与えられる受信信号は、提示された解決手段においては、所定のデジタル信号パターン（参照パターン）を参照して検査される。位相敏感検波器は、好適にはロックインアンプであり、これは非常に帯域の狭いバンドパスフィルタである。結合した干渉ノイズは、極めて信頼性よく除去できる。探知される信号パターンは中央制御部により予め設定される。その場合、信号パターンの選択は、回路が動作する環境によって、信号パターンの時間間隔を変えることで他の周波数すなわち他の信号パターンへの選択が行われる。
【００１１】
他の信号源（例えば室内灯、他のリモートコントローラ等）からの信号は、信号パターンに類似した形態を模倣することはできない。上記の信号パターンは周波数パターン、特に光の周波数パターンであり、さらに特にコード化信号、特に光信号のパルスシーケンスである。
【００１２】
光センサを介して受信された信号は、好適には、先ず前置増幅される。その後、信号は位相検波整流器又は位相敏感検波器へ送られる。これにより、好適には各位相に対し位相増幅回路（ロックインアンプ）が用いられ、好適にはマルチプレクサを用いることにより反転と非反転を切り替え可能である。さらに好適には、マルチプレクサを中央制御部に組み込むことができる。さらにこの点に関して、ロックインアンプを組み込んでもよい。ロックインアンプは参照信号を必要とし、参照信号はマイクロコントローラにより生成される。
【００１３】
さらに、中央制御部は、キャリブレーション機能を用いて光信号の送信器と１又は複数の光センサを調整できることが好適である。この点に関して、ユーザにより起動されるキャリブレーション及び自動キャリブレーションのいずれも可能である。
【００１４】
本発明の他の特徴は以下に、請求項１の主題及び他の付加的特徴のクレームがしばしばそれらの好適態様で説明される。しかしながら、請求項１又は他の各請求項の個々の特徴を重要性に関わらず適用することが可能である。
【００１５】
よって、さらに好適な実施形態においては、複数の、好適には局所的に点在して配置された光センサを選択するための選択ユニットが、前置増幅器の上流側に接続されている。この選択ユニットは好適には自動的に選択を行い、すなわち特にユーザに介入されることなく、より好適には電子回路により複数の光センサ間を切り替え制御する。それにより、各選択において好適には１つのアクティブな光センサのみが光信号を受信して信号パターンを出力する。従って、個々のアクティブな光センサによって、信号パターンが受信される方向を確実に見ることができる。
さらに好適な構成においては、１つのみの、しかし好適には鉛直軸の周りで光センサを回転させ、回転するセンサの角度検知によって、受信した信号パターンの方向を演算する。必要であれば、解析用電子回路で与えられる電子回路の信号伝搬時間を考慮することがより好適である。別の例では、これに関して、信号としてのタイムスタンプを演算することが好ましい。これにより、好適には、ロータリーエンコーダ等の手段で決定された光センサの回転角と、演算されたフィルタの時間的遅延とを用いて信号の方向を決定することができる。
【００１６】
さらに好適には、バンドパスフィルタが設けられ、これは、光センサ信号が前置増幅器に到達する前に光センサ信号を通過させる。バンドパスフィルタは、好適には、探知される信号パターン及び探知される周波数から逸脱した周波数成分を伴う、信号ライン上の望ましくない干渉を除去する。好適には、探知される帯域から大きく逸脱した周波数及び信号パターンは、次段の前置増幅器で増幅されない。
【００１７】
前置増幅器の前置増幅度は、中央制御部により予め設定されることがより好ましい。この場合、可変の増幅度はマルチプレクサにより実現されることが好ましく、マルチプレクサが中央制御部に組み込まれることがさらに好ましい。増幅度を可変とするために、コードによって異なる回路が起動されると、それにより増幅度ファクタが得られる。増幅度ファクタの選択は、位相敏感検波器の出力において直近に決定された信号強度と、全てのセンサの信号強度とから得ることが好ましい。増幅度ファクタは、経験的に決定されるかまたは例えば現在の増幅度から導出される限界値より小さい値である。その後、信号を失わないように増幅度ファクタを上昇させることが好ましい。
信号強度が大きすぎると、電子回路の過負荷となるおそれがある。これを避けるために、好適には適切な時点で十分に小さい増幅度が選択される。増幅度ファクタの調整は、各測定の後に実行されることが好ましい。その場合、複数の光センサが設けられているときは、回路による調整は全ての受信器に適用されることが好ましい。
【００１８】
複数の光センサの構成における光センサの選択は、中央制御部の設定によることが好ましく、前置増幅器及びバンドパスフィルタの上流側に選択ユニットを設けることが好ましい。
【００１９】
さらに、位相敏感検波器と中央制御部の間にローパスフィルタを接続することが好適である。位相敏感検波器の出力側は、解析される直流電圧（直流信号）となる。これを得るために、前段回路の出力信号が積分される。これは好適には、低い遮断周波数を有するローパスフィルタを用いることにより得られる。
【００２０】
位相敏感検波器の出力において負電圧が生じる可能性があり、その場合、中央制御部を損傷し、続いてさらにマイクロプロセッサを損傷するおそれがある。これを回避するために、さらに好適な実施形態においては、ローパスフィルタがオフセット調整ユニットに接続される。これにより、電圧が好適には正（＞０）に上昇させられ、すなわち、中央制御部を損傷しない正電圧範囲とされる。これにより負電圧を排除することが実際に確保されるが、例えば、中央制御部及びマイクロプロセッサを全供給電圧範囲で動作させることにより、オフセット調整ユニットを省くこともできる。正電圧と負電圧の限界は、使用するマイクロプロセッサの仕様の範囲内に規定される。
【００２１】
さらに好適な実施形態においては、光センサが特定の周波数帯域を選択するように構成され、光信号がこの周波数帯域内で与えられることが有用である。従って、光センサと光信号すなわち光信号を送信する光送信器が、周波数帯域及び信号パターンにおいて互いに好適に調整される。
【００２２】
さらに本発明は、特に１又は複数の光センサを具備し、吸引及び／又は掃引ロボットのような床の掃除のための自動走行装置の経路ナビゲーション方法に関する。
【００２３】
斯かるタイプの方法を改善するために、光センサの出力した信号が、中央制御部にて予め設定された信号パターンを参照して検査されること、及び、この信号が、複数の光センサの構成における個々の光センサの方向又は１つの光センサの角度方向とともに装置の制御に関連付けられること、を提供する。この実施形態によれば、感度がよくかつ従来技術に比べて干渉の影響を受けにくい信号解析が得られる。上述した課題の解決手段はさらに、構成素子の誤差による不都合な影響を低減する方法に関する。これによりさらに、探知される信号の周波数及びデジタル化された信号パターンがデジタル的に調整可能であることが、好適である。
【００２４】
本方法に関係するさらなる特徴又は代替的な特徴は、それらの対象とする特性に関して上述と同じ請求事項に適用される。
【００２５】
上述した、特に請求項１の主題によるシステムは、好適には、１つの中央電子回路から作製され、（周囲の複数の箇所における）異なるセンサの選択により生じ得る付加的ノイズもまた、位相敏感検波器におけるロックイン技術により除去できる。これは、従来の小信号解析では不可能であり、このためには、各センサについて少なくとも前置増幅とフィルタ処理がなされなければならない。この機能は、位相のマッチングと非マッチングにより可能である。光の波長範囲は、光センサを適切に交換することにより極めて容易に変更可能である。この場合の解析原理は、電気的に変換されたセンサ信号に基づいており、従って、検知器の特性には依存しない。単に、安定な周波数が要求されるだけである。デジタル信号パターン及び信号周波数は、ほぼ自在に選択可能である。なぜなら、それに対応する参照信号は、中央制御部にて所望する通りに再現可能だからである。
【００２６】
本発明は、添付の図面を参照して説明されるが、それらは単に例示の実施形態である。１つの実施形態のみに関して説明され他の実施形態では説明されていないある部分は、いずれの場合においてもその開示された特徴を別の部分で置換でき、またその特徴を別の実施形態に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、互いに間隔を空けて固定された複数の光センサと、携帯型光送信器と、を備えた第１実施例における自動走行装置の斜視図である。
【図２】図１と同様の図であり、光センサが鉛直軸の周りで回転する、自動走行装置の別の実施例の斜視図である。
【図３】図３は、図１の実施例における光センサ構成にて受信された光信号の解析のための回路の概略構成図である。
【図４】関連する、受信された所定の信号パターンのグラフである。
【図５】さらに別の例における図４と同様のグラフである。
【図６】さらに別の実施例における自動走行装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１を参照して、吸引及び／又は掃引用装置の形態、さらに走行可能な家事用床掃除機の形態の装置１を示し説明する。この装置１はシャーシを有し、電気モータ駆動される走行輪３がメンテナンスする床２に対向するとともに、好適には、図示しないが、シャーシ底部の下面から懸下して同様に電気モータ駆動されるブラシが設けられている。さらに好適には、装置１は、吸引装置を備えたブラシを付加的に取り付けられるか、交換されるようにしてもよい。
【００２９】
シャーシは、装置フード４により覆われ、装置１は好適には円形の外郭を有する。吸引及び／又は掃引用の装置としての装置１の構成は、特許文献１を参照されたい。特許文献１の内容は、本願の請求の範囲における本発明の特徴に関連するものについて、ここに参照することにより本発明の開示に包含されるものとする。
【００３０】
図１に示した第１の好適な実施例の装置１の装置フード４上には、プラットフォーム５が装置フード４に固定されて設けられている。プラットフォーム５の周囲には、光センサ６、７、８の形態にて３つの光検知素子が設けられている。好適には、全周囲に等間隔で分布した複数の光センサを配置してもよい。例えば、５、１０又は２０個の光センサである。光センサ６、７、８は、最初は、実質的に装置１の通常の移動方向ｒに向いており、よって、さらに好適には、周方向において中央の光センサ６が、移動方向ｒの正面に向いている一方、横に位置する２つの光センサ７及び８は、装置１の鉛直軸ｘに対して好適には１０°〜３０°、より好適には１５°の角度で、中央の光センサ６に対して配置されている。さらに好適には、光センサ６、７、８は、同一面上、床２に対して平行な面上に位置する。
【００３１】
別の例として図２に示されるように、プラットフォーム５は、装置フード４に対して鉛直軸ｘの周りで回転可能であり、好適には電気モータ駆動により連続的に鉛直軸ｘの周りで回転可能である。プラットフォーム５は、ここでは光センサ６の形態である一つの径方向外向きの光検知素子のみを担持しており、これにより、プラットフォーム５の回転によって実質的に全周囲のサンプリングが行われる。
【００３２】
自動走行可能な装置１のナビゲーションは、好適には、光源９により行われる。これは、好適には、リモートコントローラ１０上に設けられる。さらにこれは、赤色光（６５０nm）又は緑色光（５３２nm）をもつレーザポインタであることが好ましい。加えてレーザポインタ内に９８０nmの波長の赤外光源が設けられる。これによって、床２に向けられたレーザスポットが、ユーザのための視覚的な案内として用いられると同時に、拡大された赤外レーザスポットが床２上の領域に照射される。これに関して、案内用のレーザスポットは、赤外レーザスポット領域の中心を指向することが好ましい。
【００３３】
光源９から投射される光信号（好適には赤外光信号）は、変調（例えば、２０kHzの方形波）されることが好ましい。そして、光源９により光信号が投射され、その光信号が装置１で受信された後、光センサ６、７、８の出力するアナログ信号に対して、図３に一例を示す解析用電子回路が動作する。ここでは、マイクロコントローラにより信号パターンＭ（図４及び図５に例示する）へのデジタル化が行われる。受信した光信号のその後の解析は、その波形とは無関係に行われることとなる。
【００３４】
図４は、一周期の時間内の典型的な信号パターンＭを示している。この信号パターンＭは、一定のハイレベルとその残りの時間の一定のローレベルからなる。所定の閾値を超えるか又は閾値より降下したとき、ハイ又はローの状態が切り替わる。
【００３５】
図５は、別の可能な信号パターンＭを示している。この場合、一周期の時間内において複数に分割されたうちの１つのローレベル信号と１つのハイレベル信号の長さが同じである。この結果、信号のコード化が可能となる。このような信号パターンＭは位相マッチングを必要とし、すなわち、参照信号の位相がシフトされることを意味する。
【００３６】
光源９は、床２上の装置１のナビゲーションのために、光反射面すなわち光スポット１１を生成する。但し、ユーザに対する案内用の光スポット部分以外の赤外光スポット部分は見えない。装置１は、図１に示された第１の実施例の離間配置された光センサ６、７、８、又は、図２に示された第２の実施例の回転する光センサ６を用いることにより、床２の照射領域までの適切な走行計画の計算値を取り込み演算するために、光スポット１１の方向を決定することができる。さらに、その床の方向を向いた光センサにより、三角測量法を用いて光スポット１１までの距離を決定できる。
ここで、１又は複数の光センサ６、７、８の、さらに好適にはこれらの各々の関連する受信器の光学構成が構築されている。
【００３７】
走行計画の計算において光スポット１１に対する相対角度を考慮するために、第２の実施例における回転する光センサ６は、光バリアを具備するエンコーダディスクを備えている。このように構成されたロータリーエンコーダを用いて、光センサ６及びプラットフォーム５の回転角を検出し、特に光信号の送信器と解析用電子回路の間の時間遅延を考慮し、光信号の方向すなわち信号パターンMを反射する床２の方向を決定する。
【００３８】
図１の実施例による複数の離間して指向された光センサ６、７、８においては、光信号の方向の決定は、最も強い光信号を受信する光センサ６、７、８により導出する。
【００３９】
特定の光信号の方向決定は、図３に概略的に示された回路構成により行われる。図３の回路構成は、図１の第１の実施例における固定されたアレイの光センサ６、７、８のためのものである。
【００４０】
図示の通り、複数の、ここでは３つのセンサ６、７、８（３つより多い光センサを設けてもよく、例えば、プラットフォーム５の周囲に等間隔で分布させてもよい）が、センサ選択ユニット１２に接続されている。センサ選択ユニット１２は、バンドパスフィルタ１３の前段に設けられている。バンドパスフィルタ１３は、光センサ６、７、８とセンサ選択ユニット１２の間の信号ライン上に入り込んでくる、探知すべき信号周波数から逸脱した周波数成分をもつ望ましくない干渉を除去する。ここでは、基本的に周波数フィルタリングを行い、増幅は行わない。
【００４１】
バンドパスフィルタ１３の通過後、残りの信号は前置増幅器１４において所定のレベルに増幅させられる。
【００４２】
続いてこの信号は、中央制御部１５により生成された参照パターン（ＲＥＦ１、ＲＥＦ２）を用いて演算され、ないしは処理される。中央制御部１５は、好適にはマイクロコントローラであり、より好適には、２つの互いに９０°位相の異なる参照信号ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を生成する。各位相毎に増幅回路が用いられ、中央制御部１５の制御により、統合マルチプレクサが反転と非反転を切り替え可能である。このために、好適には、２つの位相敏感検波器１６及び１７が設けられ、さらに好適には、ロックインアンプの形態で設けられる。
【００４３】
その後は、純粋な直流信号が解析される。これを実現するために、位相敏感検波器の出力信号に対する前段回路が組み込まれている。これは、好適には、低遮断周波数をもつローパスフィルタ１８、１９を用いて行われる。各位相敏感検波器１６、１７の下流側に、このようなローパスフィルタ１８、１９が設けられている。また好適には、位相敏感検波器１６、１７がローパスフィルタを有してもよい。全体回路は、非常に狭い帯域のバンドパスフィルタを構成しており、結合した干渉を信頼性をもって抑止できる。
【００４４】
ローパスフィルタ１８、１９は、信号パターンＭと各参照信号ＲＥＦ１及びＲＥＦ２との比較による結果を、中央制御部１５に送る。マイクロコントローラの演算後、ポジティブ（承認）の結果すなわちサンプリングされた信号パターンＭが参照信号ＲＥＦ１又はＲＥＦ２とマッチングしたならば、光信号を捕捉したアクティブな光センサを用いて方向情報を決定する。ここで、光センサ６、７、８の切り替えは、中央制御部１５によりセンサ選択ユニット１２を用いて行われる（図３の経路「Sensor ＩＤ」を参照）。
【００４５】
増幅度Ｖの選択は、位相敏感検波器１６、１７の出力から最終的に決定された信号強度及び全てのセンサの信号強度によって行われる。この信号強度が、経験的に決定された値及び好適には中央制御部１５に格納された限界値より小さい場合は、増幅度Ｖを増大させることにより信号を失わないようにする。これに対して、大きすぎる信号強度は、電子回路の過負荷となるおそれがある。これを回避するために、適時のうちに、十分に低い増幅度Ｖを選択する。増幅度Ｖの調整は、各計測の後に行うことが好ましい。その場合、調整は、全ての受信器すなわち全ての光センサについて回路的に調整することが好ましい。
【００４６】
さらに、中央制御部１５は、送信器（ここでは、光源９）と受信器（ここでは、光センサ６、７、８）を、キャリブレーション調整（システムマッチング）する手段を備えてもよい。
【００４７】
さらに好適な実施例においては、各ローパスフィルタ１８、１９は、オフセット調整ユニット２０を具備する。位相敏感検波器１６、１７の出力が負電圧となることがあり、その負電圧は中央制御部１５又はその部品を損傷する可能性がある。これを回避するために、オフセット調整ユニット２０により電圧を０ボルトより高くするために電位を上げる。
【００４８】
上述した電子回路は、複数の光センサの配置の中から最も強い信号レベルをもつ光センサを識別することができる。それにより、装置が走行すべき正確な方向が決定される。しかしながら、さらに多くの、特に隣の光センサ、例えば２つの隣り合う光センサにおける少なくともほぼ同じ強さの信号レベルを用いてもよい（所定の誤差範囲内で適用可能）。この場合、特に２つの同じ強さの信号レベルにより、装置の走行方向が、２つのセンサのなす角の２等分線により与えられる。
【００４９】
図６は、装置１の一実施例を示している。この場合、通常の走行方向ｒにおいて装置の周方向に離間した光センサ６、７、８が設けられるとともに、通常の走行方向ｒとは反対側に光センサ２１が設けられている。図６の実施例では、各光センサの検知角αは好適には５０°であり、また３０°〜１８０°の範囲でもよく、その場合、検知範囲は重なることができる。
【００５０】
背面の光センサ２１が光スポット１１を検知する（光センサ２１において最も強い信号レベルとなる）と、装置１は１８０°回転させられ、その後、装置１の正しい方向のための次の解析が、走行方向ｒに向いている３つの光センサ６、７、８により行われる。
【００５１】
上述した回路では、複数の光センサの構成においても、１つの解析回路のみが必要とされる。従来技術においては、ノイズ信号を受信しないように各センサと関係する電子回路とを可能な限り接近して配置している。このために、通常、電子回路の少なくとも一部を複数個設ける必要がある。ここに提示された解決手段においては、局所的な光センサから離れた中央の解析回路が提供される。この機能は、マッチング位相と非マッチング位相の双方により可能となる。
光の波長範囲は、簡単な方法により、光センサの適切な交換により変更できる。解析原理は、センサ信号の電気的変換に基づいており、従って、検知素子すなわち光センサの特性には依存しない。安定な周波数が必要とされるのみである。デジタル化信号パターン及び信号周波数は、ほぼ自在に選択可能である。なぜなら、それに対応する参照信号は、中央制御部にて所望する通りに再現可能だからである。
【００５２】
開示されている全ての特徴は（それ自体）、本発明に必須である。したがって、付属の／添付の優先権資料の開示内容（先行出願のコピー）もまた、これらの資料の特徴を本出願の請求の範囲内に組み込むことを目的として、その内容が全て本出願の開示内に含められるものである。従属請求項は、特にこれらの請求項に基づいて部分出願を可能にするために、自由に選択できる併記されたその文章内において、独自に発明力のある従来技術の変更態様を示している。
【符号の説明】
【００５３】
１  装置
２  床
３  走行輪
４  装置フード
５  プラットフォーム
６、７、８  光センサ
９  光源
１０  リモートコントローラ
１１  光スポット
１２  センタ選択ユニット
１３  バンドパスフィルタ
１４  前置増幅器
１５  中央制御部
１６、１７  位相敏感検波器
１８、１９  ローパスフィルタ
２０  オフセット調整ユニット
２１  光センサ
ｒ  走行方向
ｘ  鉛直軸
α  角度
M  信号パターン
ＲＥＦ１、ＲＥＦ２  参照信号
Ｖ  増幅度
【図１】
0006033579.tif 000002
【図２】
0006033579.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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