(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込／掃除ロボットのような床（２）を清掃するための掃除機である自走式装置（１）の操作方法であって、該自走式装置（１）が、少なくとも自動的に全領域（Ｇ）のマッピングを行った後、全領域（Ｇ）の部分領域（Ｔ１−Ｔ８）への自動細分割を行う、該自走式装置（１）の操作方法において、
（ａ）１つの部分領域の予め設定された面積に従って前記全領域（Ｇ）が同じ大きさの前記部分領域（Ｔ１−Ｔ８）へ自動細分割されるか、
（ｂ）予め設定された数に従って前記全領域（Ｇ）が同じ大きさの前記部分領域（Ｔ１−Ｔ８）へ自動細分割されるか、又は、
（ｃ）予め設定された数に従って前記全領域（Ｇ）が同じ大きさの前記部分領域（Ｔ１−Ｔ８）へ自動細分割されかつ該予め設定された数は、検出された全面積に応じて変更可能に予め設定されていることを特徴とする自走式装置の操作方法。
【請求項２】
部分領域への細分割が、センサにより検出した種々の敷物（Ｂ１−Ｂ５）に応じて同じ敷物は１つの部分領域にまとめられるように行われることを特徴とする請求項１に記載の操作方法。
【請求項３】
部分領域への細分割が、正方形および／または長方形および／または三角形および／または円形のような幾何学的基本形状（１１）に基づいて行われること、および／または
幾何学的基本形状（１１）の所定の大きさが、検出された部屋の境界から導かれること、を特徴とする請求項１又は２に記載の操作方法。
【請求項４】
ドア領域としての平面領域を決定するために、向かい合う２つの壁の間で測定された間隔がドア幅（ａ）に対応する所定値と比較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操作方法。
【請求項５】
平面領域を決定するために、平面領域の測定値が、向かい合う壁の間隔（ａ）に関してのみならず床に平行な壁の長さ（ｂ）もまた利用されることを特徴とする請求項４に記載の操作方法。
【請求項６】
ドア領域としての平面領域を決定するために、床間隔センサ（１４）により測定された床高さ内の差が、ドア敷居（１３）に対応する所定の値と比較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操作方法。
【請求項７】
天井（１６）までの間隔（ｄ、ｄ′）が測定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の操作方法。
【請求項８】
領域境界（ＢＧ）を決定するために、測定された天井高さ（ｄ、ｄ′）の顕著な変化が考慮されることを特徴とする請求項７に記載の操作方法。
【請求項９】
明るさ測定および／または色測定が行われ、および領域境界（ＢＧ）を決定するために、明るさおよび／または色コントラストにおける顕著な差が利用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の操作方法。
【請求項１０】
床（２）および／または壁の明るさ値および／または色コントラストが考慮されることを特徴とする請求項９に記載の操作方法。
【請求項１１】
ドア・ノブ（１８）のような物体（１７）を画像データ・バンクにより検出するために、および／または部屋内のほぼ隅に存在する壁のような典型的な構造をドアとして検出するために、カメラ（１９）によって検出された、部屋内に存在する物体（１７）の画像（Ａ）が評価されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の操作方法。
【請求項１２】
部分領域（Ｔ１−Ｔ８）を決定するために、ドアおよび／またはドア・ノブ（１８）のような検出された典型的な物体（１７）が利用されることを特徴とする請求項１１に記載の操作方法。
【請求項１３】
ドリフト検出が行われること、および、部分領域の境界の決定のために、測定されたドリフト内の顕著な変化が利用されること、を特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の操作方法。
【請求項１４】
全領域（Ｇ）が所定の平面図（ＧＲ）と比較され、および全領域（Ｇ）の部分領域への細分割が、所定の平面図（ＧＲ）によって与えられた細分割に対応して行われることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の操作方法。
【請求項１５】
装置（１）によって決定された部分領域が画像スクリーン（７）上に表示されること、および／または、
装置（１）のユーザが、図示された部分領域（Ｔ１−Ｔ８）から、１つまたは複数の部分領域に関する選択を行うことが可能なこと、および／または、
部分領域（Ｔ１−Ｔ８）を変更するために、装置（１）のユーザが、タッチ・スクリーン（８）により、図示された領域境界（ＢＧ）を変更可能であること、を特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式装置特に吸込／掃除ロボットのような床を清掃するための掃除機の操作方法であって、この場合、該装置は例えば周囲の間隔測定により少なくとも自動的に全領域のマッピング（マップの作成）を行う、自走式装置の操作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような方法は既知である。この場合、他の形態において例えば自走式運搬機または芝刈機であってもよい装置は、例えば住居内を自動的に走行して回り、且つこのとき好ましくは、最初の作業過程例えば最初の清掃過程または運搬過程の前に、全周辺のマップを記録する。このために、走査されるべき全ての領域／部屋が開放され且つアクセス可能であることが好ましい。さらに、垂直軸線の周りに回転するプラットフォーム等の上に配置されているさらに例えば光学式三角測量システムの形の周囲の間隔測定手段を備えた装置を提供することが既知である。このような三角測量システムを用いて反射により間隔測定が達成可能であり、この間隔測定は、部屋の配置を知るために、さらには障害物の検出のために、並びにさらに好ましくはマッピングのために、およびそれに対応して部屋のマップを作成するために利用される。このような三角測量システムは、光源および反射光線のための感光素子を有していることが好ましい。これに関しては、例えば、特許文献１が参照される。したがって、特許文献１の特徴を本発明の特許請求の範囲内に含めることを目的として、特許文献１の内容は全て本発明の開示内に含められるものである。周囲の間隔測定により検出された部屋の境界は、場合により存在する部屋内の障害物を考慮して、周辺特に複数の部屋からなる住居のマップの形で、さらに好ましくは装置の非揮発性メモリ内に記憶され、これにより、清掃過程または運搬過程中に、このマップが操作のために参考とされることが可能である。さらに、これに関して、このように記憶されたマップに基づき、さらに記憶されているアルゴリズムにより装置の好ましい走行方式を決定することが既知である。
【０００３】
さらに好ましくはユーザにとって十分に理解可能であり且つ有意義な好ましい走行方式および／または清掃方式を可能にするために、全領域（特に複数の部屋からなる住居等）の記憶されているマップを、特に個々の部屋または領域の部分マップに細分割することが既知である。これは、床を清掃するために床の上を移動するための、個々の部屋または領域に対して好ましい方式を個々に決定することを可能にする。これにより、例えば、好ましい方法で、装置を、部分マップに対応する所定の部屋に、さらに例えば遠隔操作等を利用して呼び出すことが可能である。これに関して、さらに、装置の自動マッピング中に、例えばユーザが遠隔操作または装置側のキー等を介して、部分マッピングのスタートまたは終了に対する命令を伝達することにより、ユーザの係合によって全周辺のこのような細分割マッピングを行うことが既知である。さらに、これに関して、部屋および／または領域を分割するために、したがって全領域のマップの分割のために、部屋または領域の境界を示し且つマッピングの間に装置により検出される、住居のいわゆる境界標識を設定することが既知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開公報第１０２００８０１４９１２Ａ１号明細書
【特許文献２】ドイツ国特許出願公開公報第１０２４２２５７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術を考慮して、本発明の技術的課題は、当該タイプの方法を特に操作技術的にさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、はじめに且つ本質的に、請求項１の対象により解決され、この場合、装置が、少なくとも自動的に行われたマッピングののちに、全領域の部分領域への自動細分割を行うことが意図されている。提案された方法により、操作上好ましい方法が提供される。部分マップを決定するために、ユーザ側の係合ないしは命令が必要ではないことは好ましい。むしろ、装置は、全領域のマップを作成したのちに、部分領域へのこのような細分割を、好ましくは記憶されている所定のパラメータにより自動的に実行することが好ましい。したがって、記憶されているマップは部屋または部分領域に対応する部分マップからなることが好ましく、この場合、さらに、全領域は目的に適って細分割されている。装置は、提案された方法により、場合により存在する全マップを、目的に適って区別されるべき領域内に抜き出すことが可能である。領域の細分割に基づき、装置は、指示装置（ディスプレイ、場合により複数のＬＥＤ）を介してユーザに指示可能であることがさらに好ましく、指示装置内にはこれに割り当てられた領域が存在している。
【０００７】
さらに、本発明は、自走式装置特に吸込／掃除ロボットのような床を清掃するための掃除機の操作方法であって、この場合、該装置は例えば周囲の間隔測定により少なくとも自動的に全領域のマッピングを行う、自走式装置の操作方法に関するものである。
【０００８】
冒頭記載の従来技術から、さらに、全領域のマップの作成が最初の試行走行の範囲内においてユーザが装置を操作することにより行われる、当該タイプの方法もまた既知である。この場合、ユーザは例えば遠隔操作により装置を全領域内特に複数の部屋からなる住居内を走行させ、この場合、この操作走行中に、好ましくは冒頭記載のタイプの周囲の間隔測定により障害物特に部屋の境界の走査を行い、ここで、得られたデータから全周辺のマップが作成され且つ好ましくは記憶される。
【０００９】
冒頭に設定された課題は、別の解決手段の場合、全領域のマッピング中に同時に、全領域の部分領域への自動細分割が行われるように意図されている。提案された方法により、操作上好ましい方法が提供される。部分マップを決定するために、ユーザ側の係合ないしは命令が必要ではないことは好ましい。むしろ、装置は、全領域のマッピング中に、部分領域へのこのような細分割を、好ましくは記憶されている所定のパラメータにより自動的に実行することが好ましい。したがって、記憶されているマップは部屋または部分領域に対する部分マップからなることが好ましく、この場合、さらに、全領域は目的に適って細分割されている。領域の細分割に基づき、装置は、指示装置（ディスプレイ、場合により複数のＬＥＤ）を介してユーザに指示可能であることがさらに好ましく、指示装置内にはこれに割り当てられた領域が存在している。
【００１０】
以下に、本発明のその他の特徴が、図の説明内において、しばしば請求項１および／または別の解決手段の対象またはその他の請求項の特徴との好ましい関連においても説明されている。しかしながら、それらは、請求項１および／または別の解決手段またはそれぞれその他の請求項の個々の特徴のみへの関連においてもまた意味を有し、またはそれぞれ独立に意味を有していてもよい。
【００１１】
即ち、本発明による対象の他の好ましい一形態において、部分領域への細分割が、部分領域の所定の面積に対応して行われるように設計されている。例えば装置内のメモリ内に、好ましくは固定の、場合により予めユーザにより自由に選択可能な面積しきい値が記憶されている。装置は、マッピングののちが好ましいが場合によりマッピング中に、特にマッピングにより決定された全領域の自由面積の計算により、および自由面積の、例えば１０、１５、２０、２５または３０ｍ２の好ましくは同じ大きさの部分領域への細分割によって、部分領域の細分割を行う。この場合、面積しきい値は、一形態において、全領域の全面積の関数であるので、例えば７０−９０ｍ２の全領域においては２０ｍ２の面積しきい値が、または１１０−１４０ｍ２の全面積においては３０ｍ２の面積しきい値が提供されている。これに従って記憶されている部分領域の数は、それに対応して直接、マッピングされた全領域の関数である。例えば７０ｍ２の全周辺（例えば住居）内には、例としての２０ｍ２の面積しきい値においては全体で４つの部分領域が決定され、この場合、それぞれ２０ｍ２の３つの部分領域および１０ｍ２の残りの１つの部分領域が得られるであろう。装置がその中に存在する部分領域は、常に可視化要素により指示されるので、ユーザは割付けをあとで実行可能である。全領域の細分割のこの形は、必ずしも実際の部屋の境界に基づく領域分割を導かない。むしろ、提案された方法により、部屋にまたがる部分分割もまた可能である。これに関して、さらにのちに記載のように、例えば設定された面積しきい値を考慮して、部屋にまたがる部分マッピングを許容しない他のパラメータが提供され、これにより、例えば２０ｍ２の面積しきい値の場合、隣接する部屋に開放している５０ｍ２の部屋の内部に３つの部分面積が得られる。
【００１２】
上記の方法の代わりにまたはこれと組み合わせて、部分領域への細分割が、種々の敷物を考慮して行われる。このために、装置に、敷物を検出するための対応するセンサ、例えば装置によって走行される敷物に対応して走査する触覚センサまたはそれを介して構造例えば敷物の粗さが決定可能な超音波センサが設けられている。即ち、同じ敷物に対応して同じ粗さの関連領域が１つの部分領域にまとめられ、割り当てられ且つ好ましくは記憶されることがさらに好ましく、この場合、さらに場合により、例えば所定の面積しきい値を達成するときには隣接する同じ敷物の細分割が行われる。
【００１３】
これに関して、部分領域への細分割が、正方形および／または長方形および／または三角形および／または円形および／または楕円形のような幾何学的基本形状に基づいて行われることが提案される。この場合、全領域のマップの自由平面が解析され、その後に平面形状に合わせてできるだけ良好に幾何学的基本形状が適合されることが好ましい。形状の適合は、例えばポテンシャル・マップ上で作業するアルゴリズムを用いて行われることが好ましい。即ち、幾何学的基本形状の所定の大きさは、さらに好ましくは基本形状のタイプは、マップ内に記憶されている、検出された部屋の境界から導かれる。即ち、例えば９０°の角度を挟む隣接する部屋境界（壁）においては、四角形の形の基本形状がはめ込まれ、さらに好ましくはできるだけ大きな寸法の正方形がはめ込まれる。そのあとに残ったマップの平面は、順次に他の基本形状により、好ましくはそれぞれの部屋の境界に合わせて、並びに好ましくは予め記憶されている基本形状に合わせて、幾何学的にさらに分割が行われる。これに関して、できるだけ良好に幾何学的基本形状をはめ込むために、ポテンシャル・マップが形成されてもよい。
【００１４】
他の形態において、マップは、１つの方向に長く伸長する壁に関して解析される。このために、ロボット側に、壁長さのしきい値、例えば１、１．５、２、２．５または４ｍのしきい値が記憶されている。所定のしきい値を超えた壁長さから、これが長い壁として検出される。検出された全ての長い壁はその後に延長され、即ち仮想的に延長されることが好ましい。ここに得られた仮想線の線分により自動的に種々の部分領域が決定されることが好ましい。これに関して、さらに、相互に平行に伸長する２つの仮想線の間隔が、記憶されている例えば０．５ｍの最小しきい値を下回ったとき、領域分割において特に短いほうの壁の仮想線は無視されることが好ましい。
【００１５】
さらに、この代わりにまたはこれと組み合わせて、全領域を測定したのちに、所定数の分割により同じ大きさの部分領域が決定されることが提案される。この場合、はじめに、ロボット側において、全領域の決定されたマップが自由平面に関して解析される。全平面の分割は設定されるべき領域の数例えば３、４、６または１０の領域により行われる。そののちに、マッピングされた全領域の全面積とは無関係に同じ大きさの部分領域例えば３、４、６または１０の部分領域が得られる。これに関して、他の好ましい形態において、所定数が、測定された全面積を考慮して、例えば全領域のマップの対応する解析により、分割により得られた部分領域の大きさを考慮して、予め可変であるように設計されている。部分領域が、例えば記憶されている面積しきい値を超える大きさの面積を与えた場合、それに対応して設けられたプログラムがより高い分割数を選択し、一方、所定の面積しきい値を下回ったときには、より小さい分割数を選択する。即ち、さらに、連続計算により、それぞれ記憶されている面積しきい値に近似する大きさを有する同じ大きさの部分面積への分割を達成させる分割数が検出可能である。分割数は０より大きい自然数であることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明は、請求項１の上位概念の特徴に記載の方法に関するものであり、この場合、冒頭に設定された課題を解決するために、ドア領域としての平面領域を決定するために、向かい合う２つの壁の間で測定された間隔がドア幅に対応する所定値と比較されることが提案される。ロボット側に、これに関するしきい値、特に通常のドア幅に適合された、例えば０．６、０．８または１ｍのしきい値が記憶されていることが好ましい。利用されるアルゴリズムにより、向かい合う２つの壁がしきい値より接近していることが検出された場合、装置は自動的にこの幅をポテンシャル・ドアとして識別する。例えばドアの形のこのような狭い場所はロボット側において自動的に全領域を部分領域に細分割するために利用されることが好ましく、これにより、場合により他のパラメータのほかに部屋の出入口例えばドア領域により境界が形成された部分領域が得られる。ドア領域の検出は前の部分領域を終了させ且つ場合により次の部分領域を決定させる。他の形態において、マッピング・データにより、典型的なドア・フレームの大きさに基づいてこのような部屋の出入口が検出可能である。ドア・フレームは、一般に、６０ｃｍ−１００ｃｍの間の典型的な通過幅（例えば６１、７３、８５または８６ｃｍ）を有している。このドア・フレーム・サイズもまたしきい値として記憶されていることが好ましい。
【００１７】
他の好ましい形態において、平面領域を決定するために、平面領域の測定値が、向かい合う壁の間隔に関してのみならず床に平行な壁の長さもまた利用され、これにより、ドアないしはドア出入口の典型的な平面図寸法が一義的に測定可能であることは有利であり、これに対して、障害物により得られた、ドア幅の寸法範囲内の向かい合う２つの壁の間の間隔は除外可能であることは好ましい。ドア・フレームは１０ｃｍ−５０ｃｍの間の典型的な通過奥行を有し、このフレーム奥行はこれに関するしきい値としてロボット内に記憶されていることが好ましい。向かい合う２つの壁の間の測定された間隔並びに床に平行な壁の長さがこの間隔範囲内において記憶されているしきい値に一致した場合、ロボットはこれをドア貫通部として検出し、これをさらに部分領域の終了ないしは決定のために利用する。幾何学的対象は、対応するアルゴリズムがさらには例えばキャニー・エッジ・デテクタ（Ｃａｎｎｙ  ｅｄｇｅ  ｄｅｔａｃｔｏｒ）のようなアルゴリズムを利用してこのような対象を適切に検出することにより、形成されたナビゲーション・マップからパターン認識によって検出されることが好ましい。このようなドア幅検出および／またはドア奥行検出は、部分マップの決定ないしは終了のために全マップの作成中に実行可能である。
【００１８】
さらに、本発明は、請求項１の上位概念の特徴に記載の方法に関するものである。ここでは、冒頭に設定された課題を解決するために、ドア領域としての平面領域を決定するために、床間隔センサにより測定された床高さ内の差が、ドア敷居に対応する所定の値と比較されることが提案される。それに対応して、適切なセンサ例えばばねレグ・センサ装置または床間隔センサ装置（触覚センサまたは超音波センサ）により、１つのドア敷居を横切ることによって新たな部分領域が検出される。ドア敷居は周囲の床よりもさらに１−３ｃｍ高い典型的な高さを有し、この高さはしきい値範囲としてロボット内に記憶されていることが好ましい。床高さの測定はそれを横切るときに持ち上げられた床領域の長さの他の測定と共に行われる。ドア敷居はこれに関して典型的な奥行を有し、この奥行は、一般に、付属されたドア・フレームの奥行に合わせられている。この方法によってもまた、部分領域を終了させおよび／または決定させる一義的な領域境界が検出される。床高さの測定は、この場合、さらに好ましくは床の方向に向けられた超音波センサを利用して非接触で行われることが好ましく、反射され且つ受け取られた超音波センサの信号は走行された床面までの間隔に関するデータを提供する。他の形態において、床高さの解析は機械式走査により行われ、このために、例えば装置の下側にヒンジ結合により配置された接触アームが設けられ、その角度位置が床との相対間隔の関数として測定される。このような触覚センサにより、特に床からドア敷居への移行並びにドア敷居から逆に床への移行が検出され、この場合、好ましくはドア敷居を一義的に検出するために、両方の信号間の時間および装置の走行速度を介して、走行方向に見た持ち上がり領域の長さが決定可能であることがさらに好ましい。
【００１９】
本発明は、請求項１の上位概念の特徴に記載の方法にも関するものであり、この場合、これに関して、天井までの間隔が測定されることが提案される。ロボットは、それに対応して、センサ装置から部屋の天井までの相対垂直間隔を決定する手段特にセンサ装置を備えている。即ち、これにより、例えば住居の部屋から自由平面内への移行、さらに例えば居間領域からテラスへの移行もまた検出可能であり、その理由は、提案された方法により、場合により天井が決定可能ではないからであり、その後に、ロボットは命令によりその領域を離れ且つ再び最後に通過した部屋内に戻ることが可能である。ロボット側に通常の天井高さに関するしきい値が記憶されていることが好ましい。測定された天井高さが著しくしきい値を超えているとき、特にほぼ無限大の高さを検出したとき、例えば全領域のマッピング中にこの領域は無視され、それに対応してこれに関する部分領域が決定されないかまたはこの代わりに別個にマーキングされることが好ましい。
【００２０】
他の好ましい形態において、領域境界を決定するために、測定された天井高さの顕著な変化、特に顕著な高さ低下が考慮される。部屋の間の出入口（例えばドア領域）は、一般に、低い天井高さを特徴とする。即ち、特に居間領域内の通常の部屋は２．３０ｍ−２．８０ｍの天井高さを有し、一方、ドア領域内の天井高さは一般に約２．００ｍに対応する。顕著な高さ変化特に２０、３０、５０ｃｍまたはそれ以上より大きい変化がある場合、好ましい形態において、装置は自動的に新たな部分領域を決定するか、ないしは予め決定された部分領域を終了する。
【００２１】
本発明は、請求項１の上位概念の特徴に記載の方法にも関するものであり、この場合、冒頭に設定された課題を解決するために、明るさ測定および／または色測定が行われ、および領域境界を決定するために、明るさおよび／または色コントラストにおける顕著な差が利用されるように設計されている。新たな部分領域を検出するために、特にマップを形成するための試行走行中に、好ましくは明るさ情報および／または色情報の評価により他の基準が使用される。この場合、装置は、明るさ測定および／または色測定に基づき、顕著に変化された周辺が存在するかどうかを決定することが可能である。この情報は、予め決定された部分領域を終了しおよび／または新たな部分領域を決定するために利用される。
【００２２】
明るさの相違を決定するために、感光センサ例えばホトダイオードまたはホトトランジスタが使用されることが好ましい。色測定のために、例えば対応するセンサ、例えばＣＣＤセンサが使用され、この場合、適切なソフトウェアにより、コントラストの差が決定可能であることは好ましく、コントラストの差は測定された画像セグメントに適切な方法で特性数を与え、特性数は一方で、設けられていることが好ましい周辺スキャナの間隔値を部屋に割り当てるときに部分領域境界のための適切な指標を示す。検出された明るさの差および／または色コントラストの差は、好ましくは並列の測定方法の他の結果と組み合わせて、部分領域を証明するための指標として利用される。
【００２３】
これに関して、さらに、床および／または壁の明るさ値および／または色コントラストが考慮されることが好ましい。この場合、一般に、壁のみならずドア・フレームまたは種々の部屋内の敷物もまたその配色に関しておよび／またはその明るさ値に関して異なっていることが利用される。
【００２４】
独立した他の方法提案は、請求項１の上位概念の特徴に基づくものであり、さらに、例えばドア・ノブのような物体を画像データ・バンクにより検出するために、および／または部屋内のほぼ隅に存在する壁のような典型的な構造をドアとして検出するために、カメラによって検出された、部屋内に存在する物体の画像が評価されるように設計されている。それに対応して、ロボットは、電子カメラまたはＣＣＤセンサの形の可視検出ユニットを備えている。対応する画像処理アルゴリズムと、および記憶されている、検出されるべき既知の物体のデータ・バンク、例えば既知のあらゆるドア・ノブのデータ・バンクとにより、これらの物体は、領域検出のための特性的特徴として利用され、したがって、自動領域検出ないしは部分領域の識別を行う。即ち、これに関して、部分領域を決定するために、ドアおよび／またはドア・ノブのような検出された典型的な物体が利用されるように設計されている。この場合、設けられているカメラは、好ましい形態において、自走式装置の通常の走行方向に関して装置の前方の領域を検出する。この場合、さらに、カメラは、その上を走行されるべき床と天井との間の高さ範囲内の物体が検出されるように調整されていることが好ましい。例えばドア・ノブのような物体の決定において、検出角度特に垂直方向検出角度が例えば８０ｃｍ−１５０ｃｍの間の高さ範囲に制限されていてもよい。
【００２５】
独立した他の１つの方法提案において、冒頭に設定された課題に関して、ドリフト検出が行われ、および部分領域境界に対して、測定されたドリフト内の顕著な変化が利用されるように設計されている。種々のドリフトにより、変化された周辺に関する確認が可能である。この場合、装置は、本方法の実行中に、センサ装置例えばレーザ・スキャナによる間隔測定のためのセンサ装置により、さらに好ましくは周囲の間隔測定を利用して、常に、走行された実際距離が、車の回転数によって本来設定された目標距離とどれだけ異なっているかを検出する。このために、さらに好ましい形態において、装置の少なくとも１つの車輪に車輪回転数を測定するためのセンサ装置が設けられている。この特徴は種々の敷物において比較的顕著に変化する。即ち、硬い床は小さいドリフトを有し、これに対して、カーペット床は、一部きわめて高いドリフト、例えば装置の可能な運動方向の各々において１ｍの走行距離当たり１０ｃｍのドリフトを有している。特徴としてのドリフトは、平面内に通常発生するドリフトから１０％より大きい変化においては、顕著であるとみなされることが好ましい。一方、さらに、種々のカーペット床は明らかにその配列方向が異なり、このことは、それに対応して種々のドリフトとなって現われる。全ての領域に対するこれらの特徴がマッピングに利用された場合、これから、ユーザに対して有意義な種々の部分領域への分割が、自動的に装置により実行可能である。
【００２６】
上記の方法の１つまたは複数と組み合わせて利用可能な他の独立した方法において、全領域が所定の平面図と比較され、および全領域の部分領域への細分割が、所定の平面図によって与えられた細分割に対応して行われるように設計されている。自走式掃除機において、特に住居または例えば事務所フロアの１つまたは複数の典型的な平面図バリエーションが、特に、好ましくは非揮発性メモリ内にデータの形で記憶されていることが好ましい。記憶されている所定の各平面図は、予め行われた部分領域への細分割を有していることが好ましい。例えば周囲の間隔測定によりおよび／または学習走行中に、走行されるべき且つ好ましくは清掃されるべき全領域の間取図が作成され、その後に、好ましくは全領域の検出の終了後に、好ましくは搭載されたメモリ内に記憶されている設定平面図と、場合により実際の部屋の大きさを考慮することなく比較される。ここで行われる比較は、全領域の全平面図に関係するか、またはこの代わりにないしはこれと組み合わせて、例えば１つの部屋を部分領域に細分割するために、部分領域のみに関するものである。即ち、例えば居間領域を食堂領域から分離するために、またはさらに例えばつながっている好ましくはバリアフリーで行ける室内庭園等を有する居間領域を細分割するために、さらに例えば典型的な平面図形が記憶されている。広い出窓領域、またはさらに例えばしばしばドアのない比較的大きな寸法の貫通部で結合されている居間領域と食堂領域との空間的結合は、これらの領域を部分領域にさらに自動的に細分割するために、特定された類似性に基づいて自動的に検出されることが有利である。さらに、特に住居のいわゆる標準平面図（きわめて類似した住居タイプの平面図）において、個々の部屋に予め付けられた部屋の名称（台所、廊下、居間等）が割り当てられてもよく、これらの部屋の名称は、決定された平面図との類似性が特定されたとき、作成されたマップに記入され、ないしは個々の部分領域に割り当てられる。この概念的分類により、掃除機に対して、部分領域ごとに好ましくは掃除方式および／または掃除間隔が割当て可能であることがさらに好ましく、さらに、場合により、掃除機によって搭載された掃除器具の選択もまた割当て可能である。
【００２７】
上記の請求項１、４、６、７、９、１１、１３および１４の特徴は、それぞれ単独においてのみならず各々の相互の組み合わせにおいてもまた本質をなし、この場合、さらに、１つの請求項の特徴が他の１つの請求項の特徴と、または複数の請求項の特徴と、さらに１つまたは複数の他の請求項の個々の特徴のみと組み合わせ可能である。
【００２８】
以下に、本発明の他の特徴が、図面の説明内において、しばしば請求項１および／または他の請求項４、６、７、９、１１、１３および／または１４の対象への、またはその他の請求項の特徴への好ましい割当てにおいてもまた説明されている。しかしながら、これらは、請求項またはそれぞれ他の請求項の個々の特徴のみへの割当てにおいて、それぞれ独立に重要である。
【００２９】
即ち、本発明の対象の一変更態様において、装置によって決定された部分領域が画像スクリーン上に表示され、即ちそれに対応してユーザに対して可視化されるように設計されている。それに対応して、画像スクリーンを介して、装置が現在どの部屋内ないしはどの部分領域内に存在するかをユーザに表示する可能性が得られる。さらに、画像スクリーンを介して、現在実行されている装置の作業過程に関する情報もまた表示可能である。さらに例えばタッチ・スクリーン等としての画像スクリーンの操作において、例えばどの部屋内ないしはどの部分領域内を装置が走行すべきかの命令を装置に伝達し、および／または他の作業命令を伝達する可能性もまた存在する。
【００３０】
本発明の対象の一変更態様において、自動領域検出に続いて、部屋の境界ないしは部分領域境界の手動補正を行うことが可能である。このために、領域を変更するために、装置のユーザが、例えばタッチ・スクリーンにより、図示された領域境界を変更可能なように設計されている。即ち、部分領域の細分割を特にユーザにとって有意義な細分割に変更するために、例えば領域境界ないしは部分領域境界が移動可能である。即ち、これに関して、例えば、装置に対する遠隔操作内またはコンピュータに付属の可動テーブル内に画像スクリーン特にタッチ・スクリーンが提供され、この場合、画像スクリーン上に領域境界ないしは部分領域境界がカラーで表示されている。例えば領域境界をタッチ・スクリーンにより検出し且つ線引きすることにより、領域境界は全マップに対して相対的におよび／またはその位置に関して変更可能である。
【００３１】
自走式の掃除機、運搬機または芝刈機の形の装置は、提案された方法により、ユーザが外部から操作することなく且つ自動的に、全領域の画像を示す装置内のマップを利用して新たな領域を検出可能である。このマップは周辺を表わし、周辺は提案された方法により複数の作業領域に分割可能であり、この分割は相互に組み合わされた種々の方法により行われる。
【００３２】
さらに、本発明は、自走式装置特に吸込／掃除ロボットのような床を清掃するための掃除機に関するものである。このような装置をさらに改良するために、装置が、部屋の天井の高さを測定するために、センサを有することが提案される。この形態により、装置は、ほぼ水平な周囲の間隔測定に追加して、装置がその中に存在する部屋の天井側の境界までの垂直間隔測定を適切に実行可能であることが好ましい。このために、超音波センサ装置または赤外線センサ装置が設けられていることが好ましく、この場合、反射されて装置により再び受け取られた信号を介して、センサと天井との間の垂直間隔を推測可能である。部屋の高さ測定は、例えば住居の全領域のマップの範囲内の部分領域の検出のために利用されることが好ましく、この場合、例えば３０ｃｍを超える顕著な高さの差は隣接する部屋の間のドアの領域内の出入口を推測させる。この形態により、例えばカーペット領域を通過しても問題はなく、その理由は、この場合、装置の走行中に測定される垂直高さは次第にまたはステップ状に低下するからである。即ち、さらに例えば、部屋の高さの最小値を下回ったことは装置を停止させるか、および／または逆行させる。好ましい形態において、このような測定は正確に垂直方向で行われる。
【００３３】
したがって、与えられる全ての値の範囲に関して、例えば上からおよび／または下から、与えられたステップ幅で、与えられた領域境界を一重および多重に狭めることに関してのみならず、与えられた領域内の特異な値を示すためにもまた、特に１ｍ、１ｃｍまたは１ｍ２のステップで全ての中間値が本開示内に含まれている。
【００３４】
以下に、本発明が、複数の実施例のみを示した添付図面により詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、床掃除機の形の自走式装置を斜視図で示す。
【図２】図２は、複数の部屋からなる住居の略平面図を示す。
【図３】図３は、装置内に記憶されている、全領域の略間取図を示す。
【図４】図４は、装置側の解析および全平面の同じ大きさの部分平面への分割後における図３に対応する間取図を示す。
【図５】図５は、分割による全平面の細分割後における図４に対応する図を示す。
【図６】図６は、全平面の、異なる敷物を有する部分平面への細分割後における図４に対応する他の図を示す。
【図７】図７は、長く伸びた平面境界の解析による全平面の部分平面への分割における他の実施例の間取図を示す。
【図８】図８は、ポテンシャル・マップの形成後に、幾何学的基本形状を利用して全平面を部分領域に細分割するための、ポテンシャル・マップの解析後における周辺マップの略図を示す。
【図９】図９は、ポテンシャルの解析および第１の幾何学的基本形状の適合後における図８に対応する図を示す。
【図１０】図１０は、解析の終了および全平面の部分平面への対応分割後における図９の逐次図を示す。
【図１１】図１１は、評価されたドア貫通部に関するマップの解析による、全領域に対応する図３のマップの部分領域への細分割を示す。
【図１２】図１２は、装置が床高さを測定するための床間隔センサを有する場合において、ドア敷居の領域を略垂直断面図で示す。
【図１３】図１３は、装置が部屋の高さを測定するためのセンサを有する場合において、ドア貫通部により相互に結合されている２つの隣接部屋の領域の略垂直断面図を示す。
【図１４】図１４は、装置が、例えばドア・ノブのような物体を検出するためのカメラおよび評価ユニットを備えた場合において、付属されたドアを有するドア貫通部の領域を略斜視図で示す。
【図１５】図１５は、ドア・ノブの撮影画像を略図で示す。
【図１６】図１６は、特に装置により自動的に作成された部分領域のマップを示すために、装置のための、タッチ・スクリーンを有する遠隔操作の部分領域を略図で示す。
【図１７】図１７は、複数の部屋からなる住居の他の略平面図を示す。
【図１８】図１８は、装置内に記憶されている、図１７におけるこの住居平面図による全領域の間取図の略図を示す。
【図１９】図１９は、その中に記入された部分領域境界を有する、装置のメモリ内に記憶されている標準平面図を示す。
【図２０】図２０は、全領域の、図１９に示す記憶されている平面図との類似性が特定されたことによる、図１８に示す全領域の部分領域への細分割を示す。
【図２１】図２１は、他の全領域の部分図を示す。
【図２２】図２２は、記入された部分領域マップを有する、記憶されている部分領域平面図を示す。
【図２３】図２３は、全領域ないしは全領域の一部分の、図２２における部分平面図との類似性が特定されたことによる、図２１に示す全領域の部分領域への細分割を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
はじめに、図１により、吸込／掃除機の形の、さらに自走式家庭用床掃除機の形の装置１が示され且つ説明されている。装置１は、掃除されるべき床２の方向に下側に向けられたシャシ、電動駆動走行車３、並びに好ましくはシャシ底部の下端縁から突出する、場合により電動駆動されるブラシ４を有している。シャシは装置フード５により上から被覆され、この場合、装置１は円形平面図を有している。吸込／掃除機としての装置１の形態に関しては、例えば、特許文献２が参照される。したがって、特許文献２の内容は、全て本発明の開示内に含められ、特許文献２の目的、特徴に関してもまた本発明の特許請求の範囲内に含められる。
【００３７】
さらに、図示されてはいないが、装置１は、ブラシ４に追加してまたはこの代わりに吸込開口を有していてもよい。この場合、装置１内に、さらに、電気で運転される吸込ファン・モータが配置されている。
【００３８】
走行車３の電動機のための、ブラシ４の電気駆動のための、場合により吸込ファンのための、およびさらには装置１内にその制御のために設けられている他の電子装置のための、装置１の個々の電気部品の電気供給は、図示されていない再充電可能な蓄電器を介して行われる。
【００３９】
装置１はさらにセンサ装置６を備えている。センサ装置６は装置１の装置フード５の上側に配置され、且つ同時に装置１の中心垂直軸線でもある垂直軸線ｘの周りに回転可能である。センサ装置６は三角測量システムから構成されていることが好ましく、この三角測量システムにより、（軸線ｘ周りの３６０°にわたる）周囲の間隔測定が実行可能である。
【００４０】
三角測量システムは光学システムであることが好ましく、この場合、一形態において、送光器は、光源の形に、さらにはＬＥＤおよびレーザ・ダイオードの形に設計されていることが好ましく、このときさらに、光源は単色光さらには可視光を放射するが、場合により人には見えない光例えば赤外光であってもよい。さらに、三角測量システムは受光器を有し、受光器はさらに感光素子の形であることが好ましい。感光素子は、例えば、線形構造即ち一次元構造のＰＳＤ素子であり、またはＣＣＤ素子あるいはＣＭＯＳ素子であってもよい。感光素子の手前に設けられた受光レンズもまた受光器の構成要素であることがさらに好ましい。
【００４１】
上記のセンサ装置６によりはじめに障害物の検出が達成され、これにより、装置１は床２上においてないしはその周辺内において衝突することなく移動可能である。さらに、センサ装置６を介して、周辺ここでは部屋Ｒ１−Ｒ６の周囲の間隔測定が可能であり、この場合、このとき決定された周辺内の障害物および壁との間隔値は全領域Ｇの間取図Ｋの作成のために利用され、この間取図Ｋは装置１内に蓄積且つ記憶される。間取図Ｋは、さらに、ユーザにより行われた装置１の最初の学習走行の範囲内において作成されてもよい。記憶されている間取図Ｋおよび好ましくはセンサ装置６による周辺の走査により、装置１は、この周辺ないしは間取図Ｋ内の自身の位置を一義的に決定し、且つ場合により、例えば装置１に対する遠隔操作９のタッチ・スクリーン８として形成された画像スクリーン７上に、さらに好ましくは、画像スクリーン７上に同時に表示された間取図Ｋの内部に表示することが可能である。
【００４２】
個々の部屋Ｒ１−Ｒ６ないしは個々の領域（場合により１つの部屋の部分領域）の目的に適った清掃を行うために、マッピング中にまたはマッピングの終了後に間取図Ｋにより示された全領域（図３参照）を部分領域に細分割する必要性が存在し、これにより、特にユーザにより出された命令によって、このような部分領域は適切に装置により走行可能であり且つその敷物が場合により清掃可能である。
【００４３】
このような部分領域を決定するために、以下に詳細に説明されるように、種々の方法が行われている。
【００４４】
即ち、第１の実施形態（図４参照）により、最初の試行走行中に自動的に作成された全領域Ｇの間取図Ｋが自由平面に関して装置側において所定のアルゴリズムにより解析され、それに続いて、全領域Ｇが部分領域Ｔ１−Ｔ６に分割され、これらの部分領域Ｔ１−Ｔ６は少なくとも近似的に且つさらに好ましくは同じ面積を有している。それに対応して、固定設定された平方メートル数による細分割が行われ、この場合、この設定は装置側でプログラミングされていることが好ましい。他の形態においては、固定の部分領域サイズの設定が全領域サイズの解析の関数として行われ、これにより、例えば部屋Ｒ１−Ｒ６から構成された例えば１６０ｍ２の住居Ｗの全面積において、それぞれ２０ｍ２の部分領域Ｔ１−Ｔｎへの分割が得られ、および例えば８０ｍ２の住居Ｗの全面積においては、それぞれ１０ｍ２の部分領域Ｔ１−Ｔｎへの細分割が得られる。さらに、ユーザの係合により、各々の部分領域の面積は、例えば装置１に付属された遠隔操作９により選択可能である。即ち、ユーザは、例えば、場合により固定設定された種々の部分面積の中から、例えば５ｍ２ステップで選択可能である。
【００４５】
特に図４からわかるように、同じ大きさの平面への分割により、必ずしも１つの部屋Ｒ１−Ｒ６のみに割り当てられていないか、ないしは１つの部屋Ｒ１−Ｒ６を完全に含まない部分領域Ｔ１−Ｔ６が得られる。図示の例においては、むしろ、例として示した、部屋Ｒ１の３つの同じ大きさの部分領域Ｔ１−Ｔ３への細分割が得られ、この場合、部屋Ｒ５およびＲ６は共通の部分領域Ｔ６内に含まれている。部分領域Ｔ５は玄関の形の部屋Ｒ４の全平面にわたり伸長し、さらに一部、部屋Ｒ２およびＲ３の平面内にも入り込み、その残りの平面は合わせて部分領域Ｔ４を形成している。
【００４６】
図５は、間取図Ｋの作成後に全領域Ｇを分割するための代替可能性を示す。ここでは、間取図Ｋの対応する解析に基づいて装置側で行われる全領域Ｇの平面の自動細分割は、場合により前に行われた所定の解析に基づいて適合されるかまたはユーザにより例えば遠隔操作９によって与えられる分割数による分割により行われる。図示の実施例においては、全領域Ｇの平面は８つの同じ大きさの部分領域Ｔ１−Ｔ８に細分割され、この場合、図示の実施例においては、部屋Ｒ５は、部分面積として、部屋Ｒ６を含み且つ部屋Ｒ５内に伸長する部分領域Ｔ８と、並びに玄関のタイプの部屋Ｒ４並びに部屋Ｒ５の部分領域を含む部分領域Ｔ７とに分割されている。
【００４７】
細分割マッピング即ち部分領域の決定は、間取図Ｋの作成のための試行走行の間に行われてもよい。即ち、一実施形態において、装置１に、触覚センサの形の、またはさらに好ましくは超音波センサの形の敷物センサが設けられ、敷物センサはそれぞれの敷物を解析するために床２の方向に向けられて使用される。即ち、カーペット床は硬い床よりも本質的に変化する反射信号を発生するので、対応する測定によりそれぞれの敷物が推測可能である。さらにこの代わりに、好ましくはこれと組み合わせて、対応するセンサ装置を介して、種々の敷物上において発生する装置１のドリフトが考慮される。このために、好ましい形態において、装置１は、それを介して例えば壁等の形の障害物に到達するまでの目標距離を決定するためにセンサ装置６を有している。同時に、設けられた他のセンサ装置を介して、実際に走行された実際距離を決定するために、１つの走行車３、さらに好ましくは２つの走行車３の回転数が記録される。この特徴は、種々の敷物において比較的大きく変化する。硬い床は小さいドリフトを示し、これに対して、カーペット床は、可能な運動方向の各々において、１ｍの走行距離に対して例えば１０ｃｍのより高いドリフトを示す。さらに、種々のカーペット床はそれらの配列方向に関して明らかに異なっている。これが図２の平面図内に異なる方向の矢印１０により記号化されている。
【００４８】
即ち、図示の実施例において、部屋Ｒ５およびＲ６には、同じ配列方向を有するカーペット床の形の敷物Ｂ５が敷かれている。これに対して、部屋Ｒ４は、硬い床例えば積層床の形の敷物Ｂ４を有し、一方、室Ｒ２には、硬い床またはカーペット床とは異なるコルク床の形の敷物Ｂ３が敷かれている。部屋Ｒ１の部分領域並びに部屋Ｒ３の全領域には、図示の実施例において、石材タイル等が敷かれている。対応する敷物はＢ２で表わされている。部屋Ｒ１の残りの領域は、図示の実施例において、カーペット床の形の敷物Ｂ１が敷かれ、この場合、ここでは配列方向（矢印１０）は敷物Ｂ５とは反対方向を向いている。
【００４９】
特にカーペット床の敷物および／または配列方向の変化は、部分領域Ｔ１−Ｔ６の分割のための間取図Ｋの作成中に装置１により利用され、この場合、同じ敷物ないしは同じ粗さおよび／または配列方向の関連領域は、さらに好ましくは所定の許容範囲内において、１つの部分領域にまとめられ且つ記憶される（図６における部屋Ｒ５およびＲ６の部分領域Ｔ６を参照）。
【００５０】
予め作成された間取図Ｋの、共通の垂直面内を伸長する長い壁に関しての解析もまた行われる。即ち、装置側において、これに関する最小壁長さ、例えば１または２ｍの最小壁長さが記憶されていることが好ましい。記憶されているアルゴリズムを用いた対応計算により、最小壁長さに対応するかまたはこれを超える壁の経過が検出された場合、これは「長い」壁として検出される。検出された全ての「長い」壁はプログラム側において延長され、これにより、図７に対応して一点鎖線で示した線によってラスタが得られ、ラスタにより全領域Ｇの部分領域Ｔ１−Ｔ５への細分割が行われる。「長い」壁の２つの延長線の間隔が所定の最小しきい値例えば２０または１０ｃｍより小さい場合、領域分割における線の１つ即ち図７の実施例における線Ｌ０は無視される。
【００５１】
さらに、上記の方法の代わりにまたはこれと組み合わせて、図８−１０は、予め作成された全領域Ｇの間取図Ｋが自由平面に関して解析され且つこれにより自由平面内に所定の幾何学的基本形状１１ができるだけ良好に適合される方法に関するものである。基本形状１１は、正方形および／または長方形および／または三角形および／または円形および／または楕円形であってもよい。幾何形状ないしは基本形状１１の適合は、好ましくはポテンシャル・マップ上で作業するアルゴリズムを用いて行われることが好ましい。
【００５２】
ポテンシャル・マップＰを作成するために、はじめに、間取図Ｋ内に置かれている全ての障害物即ち特に壁が識別される。これらの障害物は最低ポテンシャルＰ０を有する。それに続いて、隣接領域に次に高いポテンシャルＰ１が割り当てられる。このステップは、全ての領域が満たされるまで反復される（図８参照）。図８−１０内に示された間取図Ｋ内に合計６つの異なるポテンシャルＰ０−Ｐ５が得られ、この場合、障害物（壁、場合により家具等のような間取図内に記入された障害物を含む）から出発して、ポテンシャルは、領域の障害物からの距離に応じてそれぞれ上昇する。
【００５３】
これらのポテンシャルＰ０−Ｐ５が解析され、これから、ポテンシャルが高ければ高いほどそれだけそれを囲む自由平面がより大きくなるという一般的な命題が得られる。この解析は、本発明により、部分領域Ｔ１−Ｔ４への分割に利用される。即ち、はじめに、図９に略図で示されているように、最高ポテンシャルＰ５の周りにできるだけ大きな基本形状１１が適合され、この場合、基本形状１１の選択は周辺における壁ないしは障害物の経過の関数である。即ち、図９に示すように、最高ポテンシャルＰ５の領域に割り当てられてできるだけ大きな面積の正方形が適合されている。こののちに、ポテンシャル・マップＰは、次のステップにおいて、既に識別された部分領域Ｔ１の面を考慮することなく新たに作成される。対応する結果が図９に示されている。ポテンシャルの上記の解析およびできるだけ大きな面積の基本形状１１の上記の適合は、全間取図Ｋが含められ且つ幾何学的基本形状１１により対応する部分領域Ｔ１−Ｔ４に分割されるまで反復される。
【００５４】
全領域Ｇを部分領域に細分割するための他の特徴は、部屋を相互に結合するドア貫通部１２である。このために、１つの方法において、予め作成された間取図Ｋが、場合により存在し且つ検出されるべきドア貫通部１２に関して、さらにこのようなドア貫通部１２ないしは設けられたドア・フレームの平面図における典型的な伸長寸法に関して解析される。ドア貫通部１２ないしはドア・フレームは、一般に、６０−１００ｃｍの間の典型的な規格ドア幅ａ、さらには例えば６１ｃｍ、７３．５ｃｍ、さらにはドア通過方向内の１０−５０ｃｍの間の典型的なドア奥行ｂを有している。ドア幅ａおよびドア奥行ｂに関する、場合により規格化された典型的な寸法は、装置側のメモリ内に記憶され、且つパターン認識による、作成された間取図Ｋから抜き出された幾何学的対象Ｏとの整合に使用され、このために、対応して設けられたアルゴリズムが間取図Ｋの内部のこのような対象を適切に検出する。ドア貫通部１２を推測させるこのような対象Ｏが図３に例として示されている。
【００５５】
解析によって検出されたドア領域ないしはドア貫通部１２により、全領域Ｇは図１１に示すように部分領域Ｔ１−Ｔ６に分割される。
【００５６】
ドア貫通部１２を考慮した全領域Ｇの部分領域への分割の他の可能性は、ドア敷居１３の検出にある。ドア敷居１３は、特に古い建物領域内においてドア貫通部１２の領域内の床側に配置され、それに対応して床２からの隆起を示す。
【００５７】
装置１には、好ましくはシャシの床側に、さらに好ましくは通常の走行方向ｒ内の装置１の正面側領域に向けられて、床間隔センサ１４が設けられている。図１２にこのような配置が示され、この場合、床間隔センサ１４としてここでは超音波センサが使用されている。この信号は床２の方向に下方に向けられ、この場合、通過時間測定により、床間隔センサ１４と床２の表面との間の間隔ｃが決定可能である。
【００５８】
試行走行およびそれに伴って行われる間取図Ｋの作成中に、装置１は、ドア貫通部１２を通過するときにドア敷居１３の上を走行し、ドア敷居１３は、床間隔センサ１４を介して決定された低下された間隔ｃ′により検出される。これに関して、さらに、特に床間隔センサ１４と床２との間の間隔ｃと、床間隔センサ１４とドア敷居１３の表面との間の間隔ｃ′との間の寸法差に関して最小しきい値が記憶されていることが好ましく、これにより、例えばフローリング高さの高いカーペット床から硬い床への移行における差は考慮されることはない。即ち、例えば、１０または１５ｍｍの最小しきい値（ｃとｃ′との間の差）が設けられている。
【００５９】
さらに、ドア貫通部１２を検出するために、通過方向に観察されたドア敷居１３の奥行が考慮されてもよい。このために、装置内に典型的なドア奥行ｂが記憶されていることが好ましい。差の値（ドア敷居１３の垂直高さ）並びに敷居奥行の値が、場合により公差を考慮して、記憶されている値に対応している場合、自動的に装置１によりドア貫通部１２が検出され、それに続いて既に通過された部分領域の終了および新たな部分領域の決定が行われる。走行方向内のドア敷居の奥行は、例えばセンサ装置６による間隔測定によって決定され、この代わりに、ドア敷居１３の開始時における上昇の記録とドア敷居１３の終端時における低下の記録との間の走行距離を測定するために車輪センサが利用される。
【００６０】
上記の方法の代わりにまたはこれと組み合わせて、装置１には、さらに、図１３に示すように、天井高さｄを測定するための超音波センサ１５が設けられている。この超音波センサ１５または赤外線センサは、図示の実施例においては装置フード５の上側に配置され、この場合、その測定ビームは垂直方向上方に向けられている。通過時間測定により、天井１６までの垂直間隔が推測可能である。天井高さｄのこの測定は間取図Ｋの作成のための試行走行中に行われることが好ましく、この場合、装置１の走行中に、走行方向ｒにおける天井高さｄの顕著な変化が測定される。即ち、天井高さｄ′は、ドア貫通部１２の範囲内において、はじめの天井高さｄよりも例えば３０−８０ｃｍの顕著な値だけ低下する。低下したこの天井高さｄ′はドア貫通部１２を推測させ、それに続いて、装置１は、間取図の作成中に自動的に、既に通過した部分領域を終了させ且つ新しい部分領域を決定する。
【００６１】
他の好ましい形態において、天井高さの決定は、その決定された走行距離が、ドア奥行ｂに対応する低下された天井高さｄ′の領域内における走行距離の測定と組み合わされて行われる。決定されたこの値ｂが装置１内に記憶されているドア奥行寸法にほぼ対応している場合、これはさらにドア貫通部１２を通過していることを証明している。
【００６２】
さらに、全領域Ｇの細分割は、さらに例えばドア・ノブのような特定の物体１７を介して行われる。ドア・ノブ１８を検出した場合、ドア貫通部１２を検出するために、場合により上記の方法のいずれかと組み合わせて対応評価が行われる。
【００６３】
このために、装置１に、電子カメラ１９並びに装置内部の評価ユニットを含む画像認識システムが設けられている。この画像検出ユニットおよび対応する画像処理アルゴリズム並びに考慮されるべき既知のあらゆる物体１７特にドア・ノブ１８の記憶されたデータ・バンクにより、これらの物体１７は、領域検出のための、特にドア貫通部１２の検出のための、さらには全領域Ｇの部分領域への自動分割のための特性的特徴として利用可能である。装置１の走行中にカメラ１９により検出された領域ないしはこの領域の画像Ａは、常に、データ・バンク内に記憶されている情報と比較される。即ち、図示の実施例においてドア・ノブ１８が検出された場合、これは、装置１に対して少なくとも隣接するドア貫通部１２の存在を証明しているので、ドア貫通部１２が、場合により、ドア幅およびドア奥行、場合によりドア高さに関して、好ましくは記憶されている通常の寸法に対応していないときにおいても、ドア貫通部１２は、さらに例えば他の試行走行中にそこを通過したときにもまた検出され且つ確認される。
【００６４】
新たな部分領域の検出のための他の基準が、明るさおよび／または色情報の評価を提供することがさらに好ましい。この場合、装置１は、対応するセンサ装置を用いて、特に装置１の走行方向内に存在する領域の明るさ測定および／または色測定を行う。これは、床２に関してのみならず隣接する壁および／または場合によりドア・フレーム等に関してもまた行われることがさらに好ましい。この場合、常に、明るさ測定値および／または色測定値に関して顕著な変化が存在するかどうかが検査され、この場合、種々の部屋内の敷物のみならず壁さらにはドア・フレーム等もまた光線反射に関しておよび／または色に関して異なっていることが利用される。
【００６５】
装置１に対して遠隔操作９が設けられている場合、装置１から遠隔操作９に伝送された、部分領域Ｔ１−Ｔ８を区別するための領域境界ＢＧを有する間取図Ｋを表示するために、遠隔操作９は画像スクリーン７を有していることが好ましい。図１６に略図で示されている例において、部分領域を有する間取図Ｋは、図５の実施例に対応して示されている。
【００６６】
さらに、間取図Ｋ内に、装置１の現在位置が示されるので、ユーザには装置の現在位置に関する情報が視覚的に提供されている。
【００６７】
場合によりさらに設けられているキー２０により、遠隔操作９を介して、装置１に、命令、例えば清掃作業等の呼び出し、スタートおよび停止のための命令が伝達可能である。さらに、特にタッチ・スクリーン８としての画像スクリーン７の実施例において、特定の部屋ないしは特定の部分領域内において装置１の指令が直接画像スクリーン７を介して行われ、このために、例えばユーザにはタッチ・ペン２１が利用可能である。
【００６８】
本発明の一変更態様において、このようなタッチ・ペン２１により、装置１によって自動的に作成された部分領域のユーザによるあとからの操作もまた、特に分割線ＴＬによって示される領域境界ＢＧの移動により可能である。即ち、例えば、所定のアルゴリズムにより行われた、部屋Ｒ５の、それぞれ隣接する部屋に付属された２つの部分領域Ｔ７およびＴ８への分割は好ましくない。ユーザは、タッチ・ペン２１により、部屋Ｒ５を分割する領域境界ＢＧを検出し、且つこの領域境界ＢＧを希望の位置に、さらにはそれに対応して部分領域Ｔ８の面積を低下させ且つそれに対応して部分領域Ｔ７の面積を増大させることにより、希望の位置に移動する。これに関して、新たな領域境界ＢＧの決定が可能であり、これにより、さらに、図示の実施例においては部屋Ｒ５に別々の部分領域を割り当てることが可能である。領域割当境界の各々の変更は、これが装置の次の操作においても再び存在するように、記憶されることが好ましい。
【００６９】
図１７−２０により、次に、全領域の部分領域への細分割のための他の方法が説明される。図１７に示されている住居Ｗの平面図は、図示の部屋Ｒ１（例えば居間）内に構造的に一義的に仕切られていない食堂領域Ｒ１′を示す。しかしながら、装置１のセンサ装置に対しては部屋Ｒ１の２つの領域の分割それ自身として検出不可能な光学的手段は、部屋内に入り込んでいる短い壁板２２およびそれにつながる階段２３により与えられている。
【００７０】
上記のセンサ装置により、装置１は図１８に示されているような全マップＧを作成し、この全マップＧは、領域および部屋を包括して、それに対応して壁板２２および階段２３により定義された平面境界を示す。
【００７１】
全マップＧの部分領域への細分割は、上記の方法の１つまたは複数により実行可能である。この代わりにまたはこれを組み合わせて、作成された全マップＧが、装置１および／または遠隔操作９の好ましくは非揮発性のメモリ内に記憶され且つこれにより設定された平面図ＧＲと比較されるようにさらに設計されている。このような設定され且つ記憶された平面図ＧＲが図１９に示されている。この平面図ＧＲが個々の平面の面積測定ないしは長さ／幅比に関して、作成された全マップＧのそれらと必ずしも一致していないときにおいてもまた、このような標準平面図ＧＲと類似していることが特定されたことにより、標準平面図ＧＲ内に記憶されている設定領域境界ＢＧ′をさらに利用して、全マップＧの自動細分割が実行可能である。
【００７２】
即ち、図示の実施例において、特に図１７にＲ１で示された部屋の分割における類似性が、対応する評価方法により、さらには記憶されている平面図ＧＲ内の設定領域境界ＢＧ′の経過により検出可能である。それに対応して、図２０に示されているように、全マップＧの部分領域Ｔ１−Ｔ５への細分割が行われ、この場合、部分領域Ｔ２は、さらに壁板２２の経過を延長し且つこれに垂直に伸長する領域境界ＢＧの決定により、図１７に示されている食堂領域Ｒ１′を含む。
【００７３】
好ましくはメモリ内に記憶されている所定の標準平面図との比較は、必ずしも例として図１７−２０により示されているような平面図に関連するのみならず、さらに好ましくは、部分平面図、さらに特に例えば出窓または室内庭園を有する部分平面図のような建築技術的形態にも関するものである。即ち、図２１−２３の実施例により、好ましくはバリアフリーで且つさらに好ましくは部分領域境界を示す分離壁なしで室内庭園（部屋Ｒ１′）が付属されている部屋Ｒ１を有する全マップＧが作成されている。好ましくはメモリ内に記憶されている平面図ＧＲの整合は、図２２に示す平面図ＧＲとの類似性を導く。ここで、たとえ提示された比較可能な領域の平面図が全体のマッピング中に検出された部屋領域Ｒ１′の平面図に正確に対応していなくても、類似性は存在する。対応する平面図ＧＲ内に設定された領域境界ＢＧ′は、全マップＧの間取図Ｋ内の部分領域Ｔ１−Ｔ２への細分割のために使用される。
【００７４】
開示された全ての特徴は（それ自身）発明の進歩性を有している。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に含まれるものである。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、独自に従来技術の本発明による変更態様を示している。
【符号の説明】
【００７５】
１    装置
２    床
３    走行車
４    ブラシ
５    装置フード
６    センサ装置
７    画像スクリーン
８    タッチ・スクリーン
９    遠隔操作
１０  矢印
１１  基本形状
１２  ドア貫通部
１３  ドア敷居
１４  床間隔センサ
１５  超音波センサ
１６  天井
１７  物体
１８  ドア・ノブ
１９  カメラ
２０  キー
２１  タッチ・ペン
２２  壁板
２３  階段
Ａ    画像
Ｂ１−Ｂ５  敷物
ＢＧ  領域境界
ＢＧ′設定領域境界
Ｇ    全マップ（全領域）
ＧＲ  平面図
Ｋ    間取図
Ｌ０   線
Ｏ    対象
Ｐ    ポテンシャル・マップ
Ｐ０−Ｐ５  ポテンシャル
Ｒ１−Ｒ６  部屋
Ｔ１−Ｔ８  部分領域
ＴＬ  分割線
Ｗ    住居
ａ    ドア幅
ｂ    ドア奥行
ｃ    間隔
ｃ′  間隔
ｄ    天井高さ
ｄ′  天井高さ
ｒ    走行方向
ｘ    軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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