(57)【要約】【課題】本発明は環境内で自律移動する掃除機（１）の動作方法に関する。【解決手段】掃除機（１）が予め規定された作業スケジュールに従って表面（２）を掃除し、表面（２）の少なくとも１つの汚れレベルが決定され、汚れレベルに応じて掃除作業が制御される。よりフレキシブルかつ個別の掃除動作を行うために、環境の位置情報に関係するマップ（４）に汚れレベルが入力され、ユーザがマップ（４）の編集を行い、すなわちマップ（４）上に表面（２）の表面ゾーン（５，６，７，８）を規定して、少なくとも１つの表面ゾーン（５，６，７，８）に対して掃除機（１）の掃除作業を手動で割り当てる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境内で自律移動する掃除機（１）の動作方法であって、前記掃除機（１）が所定の作業スケジュールに従って表面（２）を掃除し、前記表面（２）の少なくとも１つの汚れレベルが検知され、かつ掃除作業が汚れレベルに応じて制御される、前記動作方法において、
前記汚れレベルが前記環境の位置情報に関係するマップ（４）に入力され、ユーザが前記マップ（４）の編集を行い、すなわち、前記マップ（４）に前記表面（２）の表面ゾーン（５，６，７，８）を規定し、少なくとも１つの表面ゾーン（５，６，７，８）に前記掃除機（１）の掃除作業を手動で割り当てることを特徴とする動作方法。
【請求項２】
前記掃除機（１）の検知装置が、前記表面（２）の汚れレベルを検知することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ユーザが、前記表面ゾーン（５，６，７，８）の位置と、それに加えて形状及び／又は大きさを規定することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
１又は複数の掃除活動が、実行時間、繰り返し頻度、及び／又は、繰り返し回数に関して規定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記ユーザが、閾値を超える汚れレベルを有する表面ゾーン（５，６，７，８）に対して、標準の繰り返し頻度より多い繰り返し頻度、及び／又は、標準の掃除強度に比べて強い掃除強度を割り当て、かつ／又は、前記ユーザが、閾値を下回る汚れレベルを有する表面ゾーン（５，６，７，８）に対して、標準の繰り返し頻度より少ない繰り返し頻度、及び／又は、標準の掃除強度に比べて弱い掃除強度を割り当てることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ユーザが、複数の表面ゾーン（５，６，７，８）について、時間に関して後続の掃除作業を含む作業スケジュールを作成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
第１の表面ゾーン（５，６，７，８）における掃除活動が、他の表面ゾーン（５，６，７，８）における掃除活動とは関係なく、時間及び構成に関して実行されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記マップ（４）が、外部端末装置（９）上で前記ユーザに対して表示され、かつ、前記ユーザが、前記外部端末装置（９）を用いて前記マップ（４）の編集を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記ユーザにより掃除作業が割り当てられた前記表面ゾーン（５，６，７，８）が、掃除作業が割り当てられていない表面ゾーン（５，６，７，８）よりも時間に関して前に掃除され、かつ／又は、表面ゾーン（５，６，７，８）に割り当てられた掃除作業が、前記ユーザの介入無しに変更、削除又は上書きされることを禁止することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
環境内で自律移動する掃除機（１）であって、予め規定された作業スケジュールに従って表面（２）を掃除するように構成され、前記掃除機（１）が前記表面（２）の汚れレベルを検知するための検知装置（３）を有し、前記掃除機が前記環境の位置情報に関係するマップ（４）にアクセスするように装備されている、前記掃除機において、
前記掃除機（１）が、請求項１〜９のいずれかに記載の方法を実行するために構成されていることを特徴とする掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境内で自律移動する掃除機の動作方法に関し、掃除機が所定の作業スケジュールに従って表面を掃除し、表面の少なくとも１つの汚れレベルが決定されかつ掃除作業がその汚れレベルに応じて制御される。
【０００２】
さらに本発明は、環境内で自律移動する掃除機に関し、掃除機が所定の作業スケジュールに従って掃除するように構成され、掃除機が表面の汚れレベルを検知するための検知装置を有し、かつ掃除機が環境の位置情報に関するマップにアクセスするように装備されている。
【背景技術】
【０００３】
上述したタイプの掃除機は、その動作方法と共に従来公知である。
【０００４】
掃除機は、例えば、環境内で吸引作業及び／又は拭き作業を独立して行うことができる移動ロボットの形態とすることができる。
【０００５】
特許文献１及び２は、例えば、床掃除のための自律移動可能な吸引及び／又は掃除ロボットに関する方法を開示している。それらのロボットは、例えば家具や部屋境界等の障害物までの距離を計測できる距離センサを備えている。計測された距離データから、環境マップが作成され、それに基づいてロボットの移動予定場所を計画することができ、障害物との衝突を避けることができる。距離センサは、好適には、例えば光及び／又は超音波を用いて非接触で動作する。さらに公知技術では、例えば、プラットフォーム等に配置され又は鉛直軸の周りで回転する光学式三角測量システムによる全方位距離計測のための手段を備えたロボットが提供されている。記録された距離データは、ロボットの演算装置を用いて環境マップへと処理され記憶されることによって、方向付けのために作業動作中にこの環境マップに対する経路の再設定が可能である。
【０００６】
特許文献３からさらに、掃除機の検知装置が掃除対象面の汚れレベルを検知して、それに応じて掃除プロセスが自動的に調整されることによって、その後の掃除サイクルにおける環境の一領域における掃除強度が汚れレベルに応じて制御されるように、掃除機の動作を自動的に制御することが公知である。
【０００７】
さらに、ユーザが掃除対象面の汚れを検知して、汚れレベルに応じて予め設定されたパラメータによるスポットクリーニングプロセスを実行するために例えば遠隔制御装置により手動で掃除機を制御することが公知である。
【０００８】
公知の方法の問題点は、ロボットの掃除動作及びそのパラメータが、ユーザがその方法に影響を与える個別のオプションを有することなく、掃除機の制御装置により自動的に調整されることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第10 2011 000 536号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第10 2008 014 912号公報
【特許文献３】欧州特許第1 967 116号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来技術に基づいて、本発明の目的は、よりフレキシブルかつ個別の方式により掃除機の掃除動作を構築することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、環境の位置情報に関係するマップに汚れレベルが入力され、ユーザがそのマップの編集を行い、すなわちマップに表面の表面ゾーンを規定し、少なくとも１つの表面ゾーンに対して掃除機の掃除作業を手動で割り当てることが提示される。
【００１２】
本発明によれば、ユーザが、掃除機の掃除プランに積極的に介入することができ、検知された汚れレベルに基づいて掃除機を制御することができる。この手段により、掃除作業を完遂する責任はユーザに委ねられる。特に、ユーザは、例えば繊細な床カバーリングの損傷を避けるために、表面の表面ゾーンがどのようにして集中的に処理されるべきかを指定することができる。掃除機は、環境の１又は複数の表面ゾーン、例えば部屋又はアパートメントの表面ゾーンを掃除することができる。その場合、掃除機は、環境の特徴を記録しかつマッピングする。このために、例えば、環境内の障害物までの距離が計測され、その後それらは、障害物に関する位置情報に変換され、マップ上に入力される。マップは、掃除機の環境マップとすることができ、それは環境の距離計測データから作成されたものであり、そしてそれに基づいて掃除機は、ナビゲーションと自己位置認識のためにそれ自身を方向付ける。それに替えてマップは、環境マップとは別個のマップとすることもでき、それは環境マップに記憶された位置情報と関係付けられる。汚れレベルの決定、及び／又は、マップ上への汚れレベルの入力は、ユーザにより手動で行うことができ、又は、掃除機の装置により自動的に行うことができる。
【００１３】
汚れレベルは、掃除動作の複数の掃除サイクルを通して検知することができる。表面の汚れは、例えば、塵、毛髪、液体等を含むことができる。掃除機は、検知結果からマップを作成し、その中に複数の表面ゾーンの汚れレベルが好適に示される。このマップは、掃除機の環境マップとすることができ、その中に空間情報に加えて汚れレベルも入力される。あるいは、このマップは、環境マップと関係付けられた、環境マップとは別個のマップとすることもできる。それにより環境マップの座標が汚れレベルに割り当てられる。汚れレベルを含むマップは、その後、ユーザに対して表示される。このマップに基づいて、ユーザは、１又は複数の表面ゾーンを規定し、かつ、個々の表面ゾーンに望ましい掃除作業を規定することができる。
【００１４】
掃除機の検知装置が、表面の汚れレベルを検知するようにできる。検知装置は、汚れレベルを連続的に監視することができ、または一定の又はランダムな間隔で汚れレベルを検知することができる。特に、汚れレベルは、表面の複数の表面ゾーンにおいて検知することができ、その場合、汚れレベルが、マップ上の特定の位置に割り当てられる。汚れレベルは、画像捕捉装置として構成された検知装置を用いて検知することができる。検知装置は、例えば表面の画像を取得し、そしてそれらを、汚れレベルが既知である基準の画像と比較する。しかしながらそれに替えて、検知装置を、モータファンユニットにより吸引される吸引エアフロー内の粒子を計測する粒子センサとすることもできる。さらに、汚れの種類、汚れ分布、汚れの一様さ等の情報を、汚れレベルと関係付けることができる。
【００１５】
ユーザが、表面ゾーンの位置と、それに加えて形状及び／又は大きさを規定することが提示される。従って、ユーザは、マップ上で表面ゾーンを指定することができ、それは、その位置により規定されることに加え、形状及び／又は大きさに関しても規定される。例えば、ユーザは、マップ上の領域を選択し、それに対して例えば正方形、長方形、多角形、三角形、円形又は自由形状等の幾何学的形状を割り当てる。それに加えて又はそれに替えて、表面ゾーンの大きさを規定することができる。
【００１６】
さらに、１又は複数の掃除活動が、実行時間、繰り返し頻度、及び／又は、繰り返し回数に関して規定されることが提示される。例えば、ユーザは、選択された表面ゾーンの繰り返し頻度を指定することができる。これは、例えば、毎日１２時、毎日８時と２０時、毎週金曜日の１５時等の繰り返される掃除時間を設定する作業スケジュールの形態で行うことができる。さらに、掃除活動の繰り返しを、とりわけ、掃除機により表面ゾーンを交差する一定の回数の形態で規定することもできる。
【００１７】
さらに、ユーザが、閾値を超える汚れを有する表面ゾーンに対し、標準の繰り返し頻度よりも多い繰り返し頻度を割り当て、かつ／又は、標準の掃除強度よりも強い掃除強度を割り当てることができ、かつ／又は、ユーザが、閾値を下回る汚れを有する表面ゾーンに対し、標準の繰り返し頻度よりも少ない繰り返し頻度を割り当て、かつ／又は、標準の掃除強度よりも弱い掃除強度を割り当てることができる。従ってこの実施形態によれば、１又は複数の標準パラメータを、掃除機の掃除動作に対して基本的に規定することができる。これらの標準パラメータは、例えば、再実行する掃除動作についての標準の繰り返し頻度、及び／又は、表面ゾーンを掃除する標準の掃除強度である。標準の掃除強度は、例えば、規定された表面ゾーンにおける掃除動作中の掃除サイクルの所定の数に関して規定することができ、又は、その表面ゾーンに対して掃除機の掃除要素により適用される掃除強度に関して規定することができる。特に、掃除強度は、掃除機のモータファンユニットの吸引力により決定することもできる。従って、既知の汚れが閾値と比較され、それに基づいてユーザは、掃除頻度及び／又は掃除強度を規定する措置を講じる。特に、掃除機の評価装置が、規定された閾値との比較を実行し、ユーザに対して標準パラメータの調整に関するメッセージを、特に推奨する措置を送信することができる。好適には、掃除機がユーザに対し、所定の増加／低減した掃除頻度、及び／又は、増強／低減した掃除強度を提示することができ、ユーザは、個々の表面ゾーンについてそれらを確認することにより規定することができる。
【００１８】
さらに、ユーザが複数の表面ゾーンにおける時間的に連続する掃除作業を含む作業スケジュールを作成することが提示される。従って、作業スケジュールは、掃除機が連続して実行しなければならない複数の掃除活動も規定する。一例として、作業スケジュールは、近隣の表面ゾーンにおける連続的な掃除ステップを有することができる。さらに、作業スケジュールは、環境内で互いに離れて配置された表面ゾーンにおいて、例えば、標準モードと比較して増強／低減した掃除強度での掃除を提供することも可能である。これは、例えば、個々の表面ゾーンのいわゆるスポットクリーニングとすることができ、ユーザは、このようなスポットクリーニングのための表面ゾーンを予め規定している。表面ゾーンは、時間に関して特定の順序で、そして規定されたパラメータにより処理される。作業スケジュールの完全な実行後にのみ、掃除機は例えばスタート位置に戻る。
【００１９】
それに替えて、第１の表面ゾーンにおける掃除活動が、他の表面ゾーンにおける掃除活動の時間及び構成に関して独立して実行されるようにすることができる。この実施形態によれば、掃除機が、完全に独立して制御可能な、すなわち時間及び構成に関して他の掃除機の役割とは独立して制御可能な単一の掃除活動のみを割り当てられる。この実施形態によれば、掃除機は、環境の単一の表面ゾーンのみに移動し、そこで掃除機は掃除作業を実行する。
【００２０】
さらに、外部端末装置上でユーザに対してマップを表示し、ユーザが外部端末装置を介してマップの編集を行うことが提案される。外部端末装置は、特に好適には、ユーザの携帯端末装置、特に携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップ等である。マップは、外部端末装置の画面、特に好適にはタッチスクリーン上にてユーザに表示される。外部端末装置の入力インタフェース、キーボード又はタッチスクリーンを介して、ユーザは、外部端末装置に入力を送信することができ、かつ／又は、マップの編集を行うことができる。マップの編集は、特に、表面ゾーンの規定を、それらの表面ゾーンに対する特定の掃除作業の割り当てと共に含むことができる。このためにユーザは、例えば、マップ上の領域を選択することができ、上述した通り、形状及び大きさ等の少なくとも１つの特性を規定することができ、それと共に掃除活動を、その実行時間、繰り返し頻度、及び／又は繰り返し回数に関して規定することができる。ユーザにより選択されたパラメータは、その後外部端末装置から掃除機へ送信される。このために、好適には無線通信リンクが、特にＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等が存在する。
【００２１】
ユーザにより掃除作業が割り当てられた表面ゾーンは、掃除作業が割り当てられていない表面ゾーンよりも時間的に前に掃除されることがさらに提案される。ユーザが表面ゾーンについて特定の掃除作業を規定した場合、掃除機は、好適には、ユーザにより予め決定された表面ゾーンを最初に掃除する。その後、残りの表面の表面ゾーンが掃除される。さらに、作業スケジュールのフレームワーク内で、割り当てにおいて考慮された表面ゾーン又は掃除作業が割り当てられていない表面ゾーンについても、特別なシーケンスを作成することができる。
【００２２】
さらに、表面ゾーンに割り当てられた掃除作業が、ユーザの介入無しに変更され、削除され又は上書きされることを禁止することが提示される。従って、例えば、検知装置が汚れレベルの変化を検知した場合、ユーザが認知すること無しに、掃除活動のいずれの自動調整の実行も阻止することができる。掃除活動に対するいずれの変更も、その前に少なくともユーザの同意が取得される。その後にのみ、例えば汚れレベルの変更により掃除作業が調整され得る。
【００２３】
上述した掃除機の動作方法に加えて、本発明はさらに、環境内で自律移動しかつ所定の作業スケジュールに従って表面を掃除するように構成された掃除機を提示する。掃除機は、表面の汚れレベルを検知するための検知装置を有する。掃除機は、環境の位置情報に関係するマップにアクセスするように装備されている。本発明によれば、掃除機が、上述した方法を実行するために構成されている。これは、掃除機が、マップ上で表面の表面ゾーンを規定しかつ少なくとも１つの表面ゾーンに掃除作業を割り当てるユーザからの入力データを受信するための入力インタフェースを有することを含む。掃除機の制御装置はさらに、ユーザにより規定された表面ゾーンがマップ上に入力され、かつ、掃除活動がその掃除作業に従って制御されるように構成されている。掃除機はさらに、例えば１又は複数の表面ゾーンの汚れレベルについての基準値を含むメモリを有することができる。これらの基準値は、例えば、所定の汚れレベルが存在する場合の掃除頻度及び／又は使用される掃除機の掃除強度に関係付けることができる。さらに、方法に関して上述した利点及び特徴は、本発明の掃除機にも同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、自律移動する掃除機の斜視図である。
【図２】図２は、環境の表面ゾーンを含むマップが画面上に表示された外部端末装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、ここでは吸引ロボットとして構成された掃除機１を示す。掃除機１は、１又は複数の電気モータにより駆動される車輪１１を有し、それに補助されて掃除機１は、環境内を移動することができる。さらに、掃除機１は掃除要素１２を有し、すなわちここでは掃除機１のハウジングを超えて横に突出するサイドブラシと、回転軸の周りで回転可能な剛毛ローラである。図示のように掃除機１の汎用的な動作位置において、剛毛ローラは（その長手方向に関して）水平方向に向き、すなわち掃除対象面２に実質的に平行である。掃除要素１２は、掃除対象面２から汚れを除去するために用いられる。さらに、掃除機１は掃除要素１２の近傍に図示しない吸引口を有し、それを介して、モータファンユニットにより吸引塵を含むエアを掃除機１内に吸引することができる。掃除機１の個々の電気部品、例えば車輪１１、掃除要素１２を駆動する電気モータ又はその他に設けられている電子部品に電源供給するために、掃除機１は、図示しない再充電可能なバッテリを有する。
【００２６】
掃除機１はまた、距離計測装置１３を有し、それはここでは例えば、三角測量装置を含む。距離計測装置１３は、掃除機１のハウジング内に配置され、特にレーザダイオードを有し、それの発する光ビームが偏光装置によりハウジングから導出される。距離計測装置１３は掃除機１の向きに垂直な回転軸の周りで、特に３６０°の計測角度で回転可能である。この手段により、掃除機１の周りの全方位距離計測が可能である。距離計測装置１３は、掃除機１の環境内の障害物１０までの距離を計測し、例えば家具や部屋境界までの距離を計測する。
【００２７】
掃除機１はまた、検知装置３を有し、それはすなわち、ここでは走行方向において掃除機１の前面に配置された塵センサであり、それは掃除機１が現在走行している表面ゾーン５、６、７、８の汚れを検知することができる。ここでは塵センサが、例えば画像捕捉装置、特にカメラであり、それは表面ゾーン５、６、７、８の画像を記録してそれらを汚れの基準レベルの画像と比較する。しかしながらそれに替えて、検知装置３を、例えば粒子センサとすることもでき、それは掃除機１のモータファンユニットにより吸引される吸引エアフロー中の特に埃粒子や塵粒子である粒子を計測する。
【００２８】
図２は、外部端末９を示し、それは掃除機１との通信リンクを有する。ここでは外部端末９が、例えばタブレットコンピュータである。掃除機１及び外部端末装置９は、例えばＷＬＡＮモジュールである無線通信モジュールを有する。外部端末装置９の画面１４上に、掃除機１の環境のマップ４が示される。ここでは、マップ４は、掃除機１の環境マップであり、それは複数の部屋を有するアパートメントを表している。さらに、マップ４上には、"低"、"中"、"高"の汚れレベルが、各表面ゾーン５、６、７、８に割り当てられている。
【００２９】
マップ４を作成するために、掃除機１は、掃除走行又は探査走行中に、検知装置３を用いて環境の汚れレベルを検知し、それらをマップ４に入力する。それに応じて、掃除機１は、マップ４を外部端末装置９に送信し、そこでマップ４が画面１４上でユーザに対して表示される。ユーザは、マップ４上の１又は複数の表面ゾーン５、６、７、８を選択することができ、掃除プランを規定することができる。すなわち、これらの表面ゾーン５、６、７、８に望ましい少なくとも１つの掃除作業を規定することができる。ユーザがマップ４に入力データを全く入力しない場合、掃除機１は、例えば、標準の作業スケジュールに従って掃除活動を行う。しかしながら、ユーザが１又は複数の選択された表面ゾーン５、６、７、８についての仕様を入力した場合、掃除機１は、先ず選択された表面ゾーン５、６、７、８をユーザにより規定された通りに掃除し、そしてその後でのみ、ユーザが掃除作業を割り当てなかった表面ゾーン５、６、７、８を掃除する。
【００３０】
ユーザが、マップ４上の所定の表面ゾーン５、６、７、８を選択した後、ユーザはその掃除作業を割り当て、そして任意に、表面ゾーン５、６、７、８の幾何学的形状、正方形、長方形、多角形、三角形及び／又は円形等も規定し、かつ／又は、その大きさを調整する。さらに、ユーザは、個々の表面ゾーン５、６、７、８における望ましい掃除活動のための例えば毎日の特定時間の掃除、毎週繰り返す掃除等の掃除頻度を規定でき、個々の表面ゾーン５、６、７、８における掃除活動の繰り返しの所定の回数などを規定することができる。ここで、ユーザは、マップ４に入力された汚れレベルを、対応する基準値と比較する。例えば汚れが"高"レベルの場合、ユーザは、表面ゾーン５、６、７、８に対して掃除要素１２により及ぼす通常の掃除強度よりも強い、掃除機１の掃除要素１２の掃除強度を規定することができる。
【００３１】
さらに、ユーザは、複数の表面ゾーン５、６、７、８について時間に関して後続の掃除作業を含む作業スケジュールを作成することもできる。その後、掃除機１は、作成された作業スケジュールに完全に従って作業し、その場合、表面ゾーン５、６、７、８は、規定された順序で次々に掃除される。ここで例えば、図２において高い汚れレベルをもつ表面ゾーン７が、中間の汚れレベルをもつ表面ゾーン５及び８並びに低い汚れレベルをもつ表面ゾーン６よりも先に掃除されるように、作成することができる。
【００３２】
さらに、検知装置３が、例えば現時点でマップ４から逸脱した表面ゾーン５、６、７、８の汚れレベルを検知した場合、ユーザにより作成された作業スケジュール又は表面ゾーン５、６、７、８に割り当てられた掃除作業は、例えば掃除機１の制御装置によって自動的には変更、削除又は上書きされない。規定された作業スケジュール又は掃除作業のいずれの変更においても、その前に、掃除機１が少なくとも１つの情報の項目をユーザに送信し、それが特に外部端末装置９の画面１４上に表示されることが好適である。さらに、ユーザが、作業スケジュールに対して提示された変更を確認するようにとの要求を受信するべく構成することもできる。その後、ユーザは、作業スケジュール又は掃除作業を変更するか否かを決定することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  掃除機
２  表面
３  検知装置
４  マップ
５  表面ゾーン
６  表面ゾーン
７  表面ゾーン
８  表面ゾーン
９  外部端末装置
１０  障害物
１１  車輪
１２  掃除要素
１３  距離計測装置
１４  画面
【図１】
2019034136.tif 000003
【図２】
2019034136.tif 000004
【外国語明細書】
2019034136000001.pdf