Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät, umfassend ein Fahrwerk zum Verfahren auf der Bodenfläche, mindestens ein Reinigungswerkzeug zum Reinigen der Bodenfläche und eine Steuereinrichtung.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Bodenreinigungssystem mit einem Bodenreinigungsgerät, wobei das Bodenreinigungssystem das Bodenreinigungsgerät umfassen oder durch dieses gebildet sein kann.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bodenreinigungsgerätes.

Ein Bodenreinigungsgerät der vorstehend genannten Art ermöglicht eine autonome Reinigung einer Bodenfläche. Unter Ansteuerung durch die Steuereinrichtung verfährt das Bodenreinigungsgerät, wobei die Bodenfläche mittels des mindestens einen Reinigungswerkzeugs abgereinigt wird. Denkbar ist zum Beispiel eine Trockenreinigung, wobei Kehraggregat oder ein Kehr-Saug-Aggregat vorgesehen sein kann. Alternativ oder ergänzend kann als Reinigungswerkzeug zum Beispiel ein Wischaggregat mit einer insbesondere befeuchtbaren Reinigungswalze oder einem befeuchtbaren Reinigungstuch vorgesehen sein. Es versteht sich, dass oben genannte beispielhafte Reinigungswerkzeuge nicht-beschränkend für die vorliegende Erfindung sind.

Bekannt ist es, dass das Bodenreinigungsgerät eine Sensoreinrichtung umfasst, anhand derer eine Navigation innerhalb der Umgebung, insbesondere unter Nutzung einer Karte, möglich ist. Es sind Bodenreinigungsgeräte bekannt, bei denen mittels einer Sensoreinrichtung ein Bodenmaterial ermittelt wird, um Reinigungsparameter anzupassen und/oder um nicht-reinigbare Bodenflächenabschnitte zu umfahren. Bekannt ist auch der Einsatz einer Sensoreinrichtung, um ein Material einer Verschmutzung des Bodens im Hinblick auf eine geeignete Reinigung festzustellen.

Die DE 10 2018 200 719 Al beschreibt einen automatischen Bodenreiniger zum Reinigen eines Untergrunds. Ein Verfahren umfasst Merkmale des Aussendens von Licht eines vorbestimmten Lichtspektrums auf den Untergrund; des Erfassens von ausgesandtem Licht, nachdem es am Untergrund reflektiert wurde; des Bestimmens eines Intensitätsverlaufs des erfassten Lichts in einem vorbestimmten Lichtspektrum; und des Bestimmens einer Beschaffenheit des Untergrunds auf der Basis eines Vergleichs des Intensitätsverlaufs mit einem vorbestimmten Intensitätsverlauf.

In der WO 2018/202301 Al ist beschrieben, wie mittels einer spektroskopischen Einrichtung eines Bodenreinigungsgerätes ein Bodentyp erkannt werden kann und darauf basierend Reinigungseigenschaften angepasst werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bodenreinigungsgerät, ein Bodenreinigungssystem mit einem Bodenreinigungsgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Bodenreinigungsgerätes bereitzustellen, mit dem eine bessere Untersuchung der Bodenfläche möglich ist, vorzugsweise im Hinblick auf eine verbesserte Reinigung.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät gelöst, umfassend ein Fahrwerk zum Verfahren auf der Bodenfläche, mindestens ein Reinigungswerkzeug zum Reinigen der Bodenfläche, eine Steuereinrichtung und mindestens eine mit der Steuereinrichtung gekoppelte insbesondere optische Sensoreinrichtung mit mindestens einem auf die Bodenfläche gerichteten Erfassungsbereich, wobei mittels einer Erfassungs- Sensoreinrichtung der mindestens einen Sensoreinrichtung ein Untersuchungsobjekt auf der Bodenfläche räumlich erfassbar und ein diesbezügliches Erfassungssignal bereitstellbar ist, das indikativ für eine Relativposition des Bodenreinigungsgerätes und des Untersuchungsobjektes ist, wobei mittels einer Untersuchungs-Sensoreinrichtung der mindestens einen Sensoreinrichtung das Untersuchungsobjekt untersuchbar ist und ein diesbezügliches Untersuchungssignal bereitstellbar ist, das indikativ für ein Material des Untersuchungsobjektes ist, wo- bei vorzugsweise mittels der Steuereinrichtung ein Reinigungsverhalten für die Bodenfläche basierend auf dem ermittelten Material des Untersuchungsobjektes einstellbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerät erfolgt ein kombinatorischer Ansatz der Informationen, die mittels der Erfassungs-Sensoreinrichtung und der Untersuchungs-Sensoreinrichtung bereitgestellt und insbesondere von der Steuereinrichtung ausgewertet werden können. Über die Erfassungs-Sensoreinrichtung kann das Untersuchungsobjekt erfasst werden. Hierbei kann das Untersuchungsobjekt auf der Bodenfläche angeordnet sein, beispielsweise im Sinne eines körperlichen Gegenstandes, oder das Untersuchungsobjekt kann Bestandteil der Bodenfläche selbst sein, zum Beispiel gebildet durch die Beschaffenheit (etwa eine Textur) des Bodenflächenmaterials. Über die Bestimmung der Relativposition ist die Möglichkeit für die Steuereinrichtung gegeben, den Ort des Untersuchungsobjektes festzustellen, so dass dieses mittels der Untersuchungs- Sensoreinrichtung untersucht werden kann. Vorgesehen sein kann hierbei eine Erfassung oder Untersuchung in aufeinanderfolgenden Schritten oder, abhängig von der Beschaffenheit der mindestens einen Sensoreinrichtung, eine gleichzeitige Erfassung und Untersuchung. Die Untersuchung hat das Ziel, das Material des Untersuchungsobjektes zu bestimmen. Hierauf basierend kann vorzugsweise das Reinigungsverhalten eingestellt werden.

Die vorliegende Erfindung bietet beispielsweise den Vorteil, dass es dem Bodenreinigungsgerät möglich ist, durch die kombinierte Erfassung und Untersuchung mehr Informationen über die Bodenfläche (einschließlich etwaiger darauf angeordneter Untersuchungsobjekte) zu erhalten, als dies bei herkömmlichen Bodenreinigungsgeräten der Fall war. Vorzugsweise besteht die Möglichkeit zu bestimmen, ob das Untersuchungsobjekt Bestandteil der Bodenfläche selbst ist oder zum Beispiel eine Verschmutzung der Bodenfläche darstellt. Mittels der Erfassungs-Sensoreinrichtung wird zum Beispiel eine Änderung oder Besonderheit einer Textur erkannt, wobei vom Bodenreinigungsgerät noch nicht feststellbar ist, ob die Änderung oder Besonderheit auf einem Gegenstand auf der Bodenfläche (beispielsweise einer Verschmutzung) beruht oder ein Texturwechsel des Bodens selbst ist (zum Beispiel an einem gefüllten Astloch eines Holzbodens, durch das sich ein Unterschied zur Zeichnung des Holzes ergibt). Mittels der Untersu- chungs-Sensoreinrichtung kann das Material untersucht und dadurch eine genauere Bestimmung des Untersuchungsobjektes vorgenommen werden. Beim Beispiel des Astloches könnte dadurch beispielsweise eine Verschmutzung ausgeschlossen werden.

Vorgesehen sein kann, dass mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung das Erfassungssignal und das Untersuchungssignal gleichzeitig bereitstellbar sind, beispielsweise bei Einsatz einer kombinierten Erfassungs- und Untersuchungs- Sensoreinrichtung.

Günstig ist es, wenn abhängig von der ermittelten Relativposition das Fahrwerk ansteuerbar ist, das Bodenreinigungsgerät gezielt in Richtung auf das Untersuchungsobjekt zu verfahren, um dieses zu untersuchen. Nach Erfassen des Untersuchungsobjektes kann dessen gezielte Untersuchung vorgenommen werden, um weitere Informationen über das Untersuchungsobjekt zu gewinnen, insbesondere dessen Material. Es bietet sich eine Untersuchung des Untersuchungsobjektes aus der Nähe mit dem Ziel einer möglichst zuverlässigen Bestimmung des Materials des Untersuchungsobjektes an.

Vorzugsweise sind die Erfassung und/oder die Untersuchung des Untersuchungsobjektes während der reinigenden Bewegung des Bodenreinigungsgerätes über die Bodenfläche durchführbar. Eine gesonderte Untersuchung der Bodenfläche, wenngleich eine derartige Untersuchung im Sinne einer "Exploration" vorgesehen sein kann, kann auf diese Weise eingespart werden.

Günstig kann es sein, wenn das Bodenreinigungsgerät mit der Untersuchungs- Sensoreinrichtung oberhalb des Untersuchungsobjektes positionierbar ist, um dieses zu untersuchen. Dies kann sich zum Beispiel bei einer spektroskopischen Sensoreinrichtung für eine punktuelle Untersuchung des Untersuchungsobjektes als vorteilhaft erweisen. Beispielsweise wird das Bodenreinigungsgerät so bewegt, um die Untersuchungs-Sensoreinrichtung so über dem Untersuchungsobjekt anzuordnen, dass dieses möglichst optimal im Erfassungsbereich positioniert ist. Es wurde vorstehend erwähnt, dass das Bodenreinigungsgerät zum Untersuchungsobjekt verfahren werden kann. Alternativ oder ergänzend ist denkbar, dass eine Sensoreinrichtung beweglich am Bodenreinigungsgerät angeordnet ist und dass eine Antriebseinheit der Sensoreinrichtung abhängig von der ermittelten Relativposition ansteuerbar ist, die Untersuchungs-Sensoreinrichtung gezielt zu bewegen, um den Erfassungsbereich auf das Untersuchungsobjekt auszurichten. Denkbar ist hierbei, dass das Bodenreinigungsgerät an Ort und Stelle verbleiben kann.

Vorgesehen sein kann, dass mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung, beispielsweise einem 2D-Imager, die Größe des Untersuchungsgegenstandes ermittelbar ist. Zu diesem Zweck kann die mindestens eine Sensoreinrichtung über eine Antriebseinheit beweglich am Bodenreinigungsgerät angeordnet sein, wie vorstehend erläutert.

Beispielsweise kann eine Sensoreinrichtung mit einem räumlich kleinen Erfassungsbereich (gewissermaßen für eine punktuelle Messung) entlang einer Bahn in mindestens einer Raumrichtung, vorzugsweise zwei oder mehr Raumrichtungen, verfahren werden. Ränder des Materials können vorzugsweise entlang der mindestens einen Raumrichtung bestimmt und auf eine flächige Ausdehnung des Untersuchungsgegenstandes geschlossen werden.

Von Vorteil kann es insbesondere sein, wenn basierend auf dem ermittelten Material von der Steuereinrichtung feststellbar ist, ob das Untersuchungsobjekt eine Verschmutzung der Bodenfläche oder der Boden ist. Basierend auf dieser Feststellung kann insbesondere ein Reinigungsverhalten besonders vorteilhaft angepasst werden. Eine als solche erkannte Verschmutzung wird vorzugsweise vom Bodenreinigungsgerät gereinigt, es sei denn, dass der Reinigung Gründe entgegenstehen. Gründe könnten beispielsweise die fehlende Überfahrbarkeit der Verschmutzung sein oder deren Eigenschaft als mit dem Reinigungswerkzeug nicht reinigbar oder als nicht entfernbar, weil die Verschmutzung zwar gereinigt, aber mittels des Reinigungswerkzeugs nicht von der Bodenfläche entfernt werden kann. Andernfalls kann durch Feststellung, dass das Untersuchungsobjekt Bestandteil des Bodens ist, beispielsweise eine Anpassung des Reinigungsverhaltens an das Bodenmaterial erfolgen. Denkbar ist auch, dass eine Verschmutzung der Bodenfläche am Abschnitt des Untersuchungsobjektes ausgeschlossen werden kann.

Das Reinigungsverhalten ist vorzugsweise, wie bereits erwähnt, basierend auf dem ermittelten Material anpassbar, insbesondere im Hinblick auf eine Entfernung des Untersuchungsobjektes von der Bodenfläche.

Beispielsweise kann zumindest eines der Folgenden anpassbar sein: Auswahl eines Reinigungswerkzeugs, Einstellen der Reinigungsleistung, Menge an Reinigungsflüssigkeit, Dosierung einer Reinigungschemikalie, Anpassung des Reinigungsgrads, Vermeiden des Überfahrens des Untersuchungsobjektes.

Das Erfassungssignal kann beispielsweise indikativ für eine Größe und/oder eine Gestalt des Untersuchungsobjektes sein, wobei das Reinigungsverhalten zum Beispiel basierend auf der ermittelten Größe und/oder Gestalt einstellbar ist. Beispielsweise werden zu große Untersuchungsobjekte, speziell Verschmutzungen, nicht überfahren. Verschmutzungen, die flüssig sind, werden beispielsweise deswegen nicht überfahren, damit sie nicht auf der Bodenfläche verwischt werden.

Günstigerweise werden als Verschmutzung erkannte Untersuchungsobjekte nicht vor der Untersuchung überfahren, um Festfahren oder Verschmieren zu vermeiden.

Vorgesehen sein kann, dass die Erfassungs-Sensoreinrichtung und die Untersuchungs-Sensoreinrichtung verschiedenartigen Typs sind, wobei mittels der Erfassungs-Sensoreinrichtung das Erfassungssignal bereitstellbar und mittels der hiervon unterschiedlichen Untersuchungs-Sensoreinrichtung das Untersuchungssignal bereitstellbar ist. Die Sensoreinrichtungen sind insbesondere funktional und/oder baulich voneinander unterschiedlich und können zum Beispiel unterschiedliche Datensätze, die von der Steuereinrichtung ausgewertet werden, bereitstellen. Jede Sensoreinrichtung kann im Hinblick auf die zu erfüllende Aufgabe - Erfassung oder Untersuchung - vorzugsweise optimal angepasst sein. Es können für die Sensoreinrichtungen beispielsweise verhältnismäßig günstige Standard-Komponenten eingesetzt werden, um eine zuverlässige Funktion des Bodenreinigungsgerätes sicherzustellen und vorzugsweise eine günstige Herstellung zu ermöglichen.

Vorgesehen sein kann bei einer bevorzugten Ausführungsform, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung als kombinierte Erfassungs- und Untersuchungs- Sensoreinrichtung ausgestaltet ist, zum räumlichen Erfassen des Untersuchungsobjektes und Bereitstellen des Erfassungssignals und zum Untersuchen des Untersuchungsobjektes und Bereitstellen des Untersuchungssignals, oder ein kombiniertes Erfassungs- und Untersuchungssignal ist von der kombinierten Sensoreinrichtung bereitstellbar, das indikativ für die Relativposition des Untersuchungsobjektes und des Bodenreinigungsgerätes und für das Material des Untersuchungsobjektes ist. Dementsprechend kann vorgesehen sein, dass von der kombinierten Sensoreinrichtung verschiedenartige Datensätze oder nur ein einziger Datensatz bereitgestellt werden. Hiervon unabhängig können von der Steuereinrichtung vorzugsweise die Relativposition und das Material bestimmt werden. Auch für die kombinierte Sensoreinrichtung kann beispielsweise auf eine Standard-Komponente zurückgegriffen werden, um einen zuverlässigen Betrieb des Bodenreinigungsgerätes sicherzustellen und beispielsweise eine kompakte Bauform zu erzielen, da Bauraum für eine zusätzliche Sensoreinrichtung eingespart werden kann.

Die Untersuchungs-Sensoreinrichtung kann vorzugsweise als optische spektroskopische Sensoreinrichtung ausgebildet sein oder eine solche umfassen, insbesondere als Materialsensor. Vorzugsweise ist zum Beispiel vorgesehen, dass das Untersuchungsobjekt beleuchtet und reflektiertes oder gestreutes Licht spektral zerlegt wird, um spektral abhängig Intensitäten des empfangenen Lichts zur Materialbestimmung auszuwerten.

Denkbar ist zum Beispiel der Einsatz einer multispektralen Kamera, insbesondere mit 2D-Imager. Derartige Kameras werden zum Beispiel von dem Unternehmen Unispectral, Israel, angeboten.

Der 2D-Imager kann zum Beispiel mit einer Erfassung-Sensoreinrichtung in Gestaltet eines Lidars oder einer stereoskopischen Kamera zum Einsatz kommen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der 2D-Imager zum Einsatz kommen, mit dem im Gegensatz zu einer herkömmlichen RGB-Kamera, die nur die drei spektral breiten Kanäle im Roten, Grünen und Blauen erfasst, mehrere typischerweise schmale bis sehr schmale Wellenlängenbereiche des vom Untersuchungsobjekt reflektierten oder emittierten Lichts erfasst werden kann. Der Imager kann eine Multispektralkamera mit einem Sensorarray von Pixeln umfassen, die Licht vorzugsweise im sichtbaren Spektrum, im Nahinfrarotbereich (NIR) und sogar im mittleren Infrarotbereich (mid-IR) erfassen können. Denkbar ist auch der Einsatz eines Hyperspektralimagers, der über viele enge, kontinuierliche Spektralkanäle verfügt, deren Anzahl bei jeweils schmalerer spektraler Auflösung höher ist als bei einem Multispektralimager.

Es können verschiedene Verfahren der Bildverarbeitung bearbeitet und interpretiert werden, um die Daten des Imagers zu einem Bild zusammenzusetzen, das Informationen über die elektromagnetische Strahlung in verschiedenen Wellenlängen umfasst. Die Verfahren können zum Beispiel Bildverbesserung, Filterung, Klassifikation, Geokodierung, GIS-Auswertung und Kartenerstellung umfassen.

Eine Bestimmung der relativen Pose des Bodenreinigungsgerätes und des Untersuchungsobjektes kann beispielsweise durch Rückprojektion der Bodenebene erfolgen. Hierbei fließt die Überlegung mit ein, dass die Position des mindestens einen Erfassung-Sensoreinrichtung, beispielsweise einer RGB-Kamera, am Bodenreinigungsgerät und deren Sichtfeld bekannt ist. Bei bekannter spektraler Signatur des Bodens, beispielsweise mit einem Imager ermittelt, kann die die Bodenfläche erkannt und ein Untersuchungsobjekt geortet werden.

Alternativ oder ergänzend kann zum Beispiel sichtbasierte Odometrie (vision- based odometry, VO) genutzt werden, bei der die Bewegung des Bodenreinigungsgerätes und die Veränderung der Perspektive der Sensoreinrichtung genutzt wird, um die Relativposition zu einem Untersuchungsobjekt zu bestimmen. Hierbei werden zum Beispiel Merkmale in Bildern der Sensoreinrichtung extrahiert und zeitabhängig in den Bildern verfolgt. Mittels 3D-Rekonstruktion kann unter Ausnutzung der geometrischen Beziehung zwischen den einzelnen Bildern, die aus odometrischen Daten abgeleitet werden können, die relative Position von Objekten zum Bodenreinigungsgerät bestimmt werden. Denkbar ist alternativ oder ergänzend der Einsatz einer spektralen 2D- oder 3D- Lidareinrichtung und/oder einer UHF-Sensoreinrichtung (auch als mm-Wave- Sensoreinrichtung bezeichnet) für die Gewinnung der Spektralinformation über das Untersuchungsobjekt.

Günstig kann es sein, wenn die Erfassungs-Sensoreinrichtung als optische Kameraeinrichtung mit mindestens einer Kamera ausgebildet ist oder eine solche umfasst. Beispielsweise kann eine Kameraeinrichtung mit einer Kamera zum Erstellen eines 2D-Bildes des Untersuchungsobjektes vorgesehen sein. Als besonders vorteilhaft kann sich der Einsatz einer Kameraeinrichtung zum Erstellen eines insbesondere hochauflösenden 3D-Bildes des Untersuchungsobjektes erweisen, wobei speziell eine Stereokameraeinrichtung zum Einsatz kommen kann. Denkbar ist die Nutzung einer mehrkanaligen Kameraeinrichtung mit Farbinformation (beispielsweise RGB) oder einer Monochrom-Kameraeinrichtung. Vorgesehen sein kann zum Beispiel der Einsatz einer Time-of-Flight-Kameraeinrichtung (TOF) zum Erstellen eines Tiefenbildes. Als vorteilhaft kann sich zum Beispiel der Einsatz einer Kameraeinrichtung mit Farbinformation und Tiefeninformation erweisen, z. B. einer RGB-D-Kameraeinrichtung.

Günstig kann es insbesondere sein, wenn die Erfassungs-Sensoreinrichtung als optische Scaneinrichtung zum räumlichen Abtasten der Umgebung ausgebildet ist oder eine solche umfasst, insbesondere eine Lidareinrichtung. Die Scaneinrichtung setzt insbesondere strukturiertes Licht, beispielsweise ein Lichtschnittverfahren, zum Abtasten der Umgebung ein.

Vorstehende Ausführungen zeigen, dass beispielsweise eine spektrale 2D-Lidar- einrichtung oder eine spektrale 3D-Lidareinrichtung als kombinierte Erfassungsund Untersuchungs-Sensoreinrichtung zum Einsatz kommen können.

Alternativ zur optischen Ausgestaltung kann die mindestens eine Sensoreinrichtung andersartig ausgestaltet sein. Beispielsweise umfasst sie eine Radareinrichtung, um Material- und/oder räumliche Informationen zu liefern. Vorgesehen sein kann, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung zwei oder mehr identische oder gleichartige Sensoreinrichtungen umfasst. Beispielsweise sind zwei oder mehr identische oder gleichartige Untersuchungs-Sensoreinrichtungen vorgesehen, zum Beispiel spektroskopische Sensoreinrichtungen.

Die Sensoreinrichtungen können vorzugsweise im gleichmäßigen Abstand voneinander und/oder in einer Linienanordnung am Bodenreinigungsgerät angeordnet sein. Denkbar ist, insbesondere bei einer optischen spektroskopischen Einrichtung, zum Beispiel eine jeweilige punktuelle Messung. Durch Einsatz einer Mehrzahl von Sensoreinrichtungen kann zumindest näherungsweise Messung längs einer Linie auf der Bodenfläche vorgenommen werden, bei sich bewegendem Bodenreinigungsgerät in einer Fläche. Der kombinierte Erfassungsbereich der Mehrzahl von Sensoreinrichtungen kann vorzugsweise über eine gesamte oder im Wesentlichen gesamte Breite des Bodenreinigungsgerätes bereitstellbar sein.

Die mindestens eine Sensoreinrichtung kann unbeweglich am Bodenreinigungsgerät festgelegt sein, oder die mindestens eine Sensoreinrichtung kann unter Ansteuerung durch die Steuereinrichtung mittels einer Antriebseinheit am Bodenreinigungsgerät beweglich gehalten sein. Auf diese Weise können beispielsweise linienförmige oder flächige Abschnitte der Bodenfläche erfasst werden.

Der Erfassungsbereich der Erfassungs-Sensoreinrichtung ist, bezogen auf eine Hauptbewegungsrichtung des Bodenreinigungsgerätes, vorzugsweise auf einen dem Bodenreinigungsgerät vorgelagerten Abschnitt der Bodenfläche und/oder auf die Umgebung des Bodenreinigungsgerätes gerichtet.

Der Erfassungsbereich der Untersuchungs-Sensoreinrichtung kann beispielsweise auf einen unterhalb des Bodenreinigungsgerätes angeordneten Abschnitt der Bodenfläche gerichtet sein, speziell bei Einsatz eines Materialsensors.

Der Erfassungsbereich der Erfassungs-Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine größere räumliche Ausdehnung aufweisen als der Erfassungsbereich der Untersuchungs-Sensoreinrichtung. Der Erfassungsbereich der Untersuchungs-Sensoreinrichtung kann beispielsweise punktuell ausgebildet sein. Unter "punktuell" wird vorliegend zum Beispiel ein Erfassungsbereich auf der Bodenfläche angesehen, der wenige cm ² abdeckt.

Die mindestens eine Sensoreinrichtung kann beispielsweise, bezogen auf eine Hauptbewegungsrichtung des Bodenreinigungsgerätes, an oder nahe einer Vorderseite angeordnet sein.

Die mindestens eine Sensoreinrichtung ist beispielsweise außermittig bezüglich einer Mittellängsebene angeordnet. Eine derartige Positionierung kann sich zum Beispiel bei Konturfahrten, wie etwa einer Wandverfolgungsfahrt des Bodenreinigungsgerätes, als vorteilhaft erweisen.

Die mindestens eine Sensoreinrichtung ist beispielsweise, bezogen auf eine Hauptbewegungsrichtung des Bodenreinigungsgerätes, vor dem mindestens einen Reinigungswerkzeug angeordnet, um das Material eines Untersuchungsobjektes nach Möglichkeit vor dem Überfahren mit dem Reinigungswerkzeug zu bestimmen.

Wie eingangs erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Bodenreinigungssystem.

Ein erfindungsgemäßes, die eingangs genannte Aufgabe lösendes Bodenreinigungssystem umfasst ein Bodenreinigungsgerät der vorstehend beschriebenen Art und eine Speichereinheit, in der Informationen betreffend das Material von Untersuchungsgegenständen verknüpft mit diesbezüglichen Daten der Untersuchungs-Sensoreinrichtung gespeichert sind und/oder speicherbar sind, die durch das Untersuchungssignal gebildet sind oder hierauf basieren. Anhand der Informationen der Speichereinheit kann das Bodenreinigungssystem feststellen, aus welchem Material das Untersuchungsobjekt besteht. Gewissermaßen kann eine Bibliothek unterschiedlicher Materialien vorhanden sein, wobei die Steuereinrichtung basierend auf dem Untersuchungssignal das richtige Material ermitteln kann. "Material" kann im vorliegenden Fall ein einzelnes Material sein, beispielsweise im Sinne eines chemischen Elementes, eine chemische Gruppe oder eine Klasse von Materialien, wie zum Beispiel "festes organisches Material", "wässriges Material" oder dergleichen.

Die Informationen können in der Speichereinheit verknüpft mit einer Karte oder in einer Karte zusammen mit einer Positionsinformation gespeichert sein.

Vorgesehen sein kann, dass das Bodenreinigungsgerät die Speichereinheit umfasst und das Bodenreinigungssystem ausbildet. Insbesondere ist zum Beispiel keine externe Speichereinheit vorgesehen.

Vorgesehen sein kann, dass das Bodenreinigungssystem eine räumlich entfernt vom Bodenreinigungsgerät angeordnete Speichereinheit umfasst, insbesondere als Bestandteil oder verknüpft mit einer räumlich entfernt positionierten Datenverarbeitungseinrichtung. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann ein einzelner Computer sein oder eine Mehrzahl von Computern oder Servern, beispielsweise eine Cloud. Die Speichereinheit kann in die Datenverarbeitungseinrichtung integriert sein.

Kommunikationsglieder ermöglichen vorzugsweise einen Austausch von Informationen zwischen der Speichereinheit und dem Bodenreinigungsgerät.

Das Bodenreinigungssystem ist vorzugsweise selbstlernend ausgestaltet, wobei neu erlernte Materialien in der Speichereinheit speicherbar sind, beispielsweise bei einer Explorationsfahrt des Bodenreinigungsgerätes auf der Bodenfläche. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel Machine-Learning-Algorithmen und/oder ein neuronales Netz zum Erlernen anwenden.

Das Bodenreinigungssystem umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Anzeigeeinheit und eine Eingabeeinheit für einen Benutzer, wobei an der Anzeigeeinheit ein Hinweis bereitstellbar ist, ein ermitteltes Material für das Untersuchungsobjekt über die Eingabeeinheit zu bestätigen. Dies kann zum Beispiel im Anschluss an eine Explorationsfahrt erfolgen. Dem Benutzer kann zum Beispiel mindestens ein Vorschlag für das Material unterbreitet werden. Die Bestätigung dient zum Beispiel der Verknüpfung des Materials mit den Daten basierend auf dem Untersuchungssignal in der Speichereinheit, wie vorstehend erläutert.

An der Anzeigeeinheit kann zum Beispiel ein Hinweis bereitstellbar sein, dass ein Material nicht ermittelt werden konnte, wobei vom Benutzer über die Eingabeeinheit das Material bezeichnet und eine diesbezügliche Information in der Speichereinheit speicherbar ist. Auf diese Weise kann der Benutzer das Bodenreinigungssystem anlernen und gewissermaßen zusätzliches "bekanntes" Material in der Speichereinheit hinterlegen.

Vorgesehen sein kann, dass vom Bodenreinigungsgerät mindestens eine Karte der Umgebung erstellt wird, in der eine Information betreffend Bodenmateri- al(ien) gespeichert ist bzw. sind. Auf diese Weise können positionsbezogene Informationen über die Beschaffenheit der Bodenfläche gespeichert werden. Einem Benutzer kann ein Hinweis beispielsweise an der Anzeigeeinheit bereitstellbar sein, um die erstellte Karte zu bestätigen und/oder zum Beispiel für die Speicherung zu prüfen. Die vorstehend erwähnte Bibliothek kann auf diese Weise erweitert werden.

Eine Explorationsfahrt mit Abfrage an den Benutzer ermöglicht eine sichere Klassifikation von Bodenmaterial. Über ein vom Bodenreinigungsgerät vorgeschlagenes Bodenmaterial ist eine bequeme Bedienung des Bodenreinigungsgerätes möglich, da eine Suche nach Bodenmaterialien in einer Liste entfallen kann.

Die Anzeigeeinheit und die Eingabeeinheit können vom Bodenreinigungsgerät umfasst sein. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass eine räumlich entfernte Anzeigeeinheit und/oder Eingabeeinheit vorgesehen sind, zum Beispiel der Datenverarbeitungseinrichtung.

Wie eingangs erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren.

Ein erfindungsgemäßes, die eingangs genannte Aufgabe lösendes Verfahren zum Betreiben eines Bodenreinigungsgerätes, insbesondere der vorstehend beschriebenen Art, umfasst: - Räumliches Erfassen, mittels einer Erfassungs-Sensoreinrichtung, eines Untersuchungsobjektes auf der Bodenfläche und Bereitstellen eines diesbezüglichen Erfassungssignals, das indikativ für eine Relativposition des Bodenreinigungsgerätes und des Untersuchungsobjektes ist;

- Untersuchen, mittels einer Untersuchungs-Sensoreinrichtung, des Untersuchungsobjektes und Bereitstellen eines diesbezüglichen Untersuchungssignals, das indikativ für ein Material des Untersuchungsobjektes ist; und, bevorzugt,

- Einstellen, mittels einer Steuereinrichtung, eines Reinigungsverhaltens für die Bodenfläche basierend auf dem ermittelten Material des Untersuchungsobjektes.

Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes erwähnt wurden, können von dem erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls erzielt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystems und vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes in bevorzugter Ausführungsform;

Figur 2: eine schematische Darstellung des Bodenreinigungsgerätes aus Figur 1 von unten;

Figur 3: ein Blockdiagramm des Bodenreinigungsgerätes aus Figur 1, insbesondere als Bestandteil eines erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystems; Figuren 4 und 5: schematische Darstellungen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes in einer den Figuren 1 beziehungsweise 2 entsprechenden Weise; und

Figur 6: eine schematische Darstellung verschiedenartiger Verfahrensabläufe des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes. Das Bodenreinigungsgerät 10 ist selbstfahrend und selbstlenkend ausgebildet und ermöglicht die autonome Reinigung einer Bodenfläche 12. Der Boden mit der Bodenfläche 12 kann unterschiedlichen Typs sein, wobei ein integraler Bestandteil der Bodenfläche 12 im vorliegenden Beispiel ein Untersuchungsobjekt 14 sein kann, bei dem es sich zum Beispiel um eine Textur 16 handeln kann. Die Textur 16 geht zum Beispiel auf die materialmäßige Beschaffenheit des Bodens zurück. Handelt es sich bei dem Boden zum Beispiel um einen Holzboden, kann die Textur 16 zum Beispiel auf ein Astloch zurückgehen.

Als weiteres beispielhaftes Untersuchungsobjekt 14 zeigt Figur 1 eine Verschmutzung 18, die sich auf der Bodenfläche 12 befindet. Die Verschmutzung 18 kann unterschiedlich beschaffen sein, beispielsweise fest oder flüssig. Im vorliegenden Beispiel ist die Verschmutzung 18 klein genug, dass sie vom Bodenreinigungsgerät 10 zum Zwecke der Reinigung überfahren werden kann.

Das Bodenreinigungsgerät 10 umfasst vorliegend ein Gehäuse 20, an dem unten- seitig ein Fahrwerk 22 angeordnet ist, zum Verfahren auf der Bodenfläche 12.

Positions- und Orientierungsangaben wie beispielsweise "untenseitig", "unterhalb", "obenseitig", "oberhalb" oder dergleichen sind auf einen bestimmungsgemäßen Gebrauch des Bodenreinigungsgerätes 10 bezogen. Hierbei steht das Bodenreinigungsgerät 10 auf der Bodenfläche 12 auf, die beispielsweise als horizontal ausgerichtet angesehen werden kann. Eine Kontaktebene des Bodenreinigungsgerätes 10 kann mit einer von der Bodenfläche 12 definierten Bodenebene zusammenfallen. Positions- und Orientierungsangaben wie beispielsweise "Vorderseite", "Rückseite" oder dergleichen sind auf eine Hauptbewegungsrichtung 24 des Bodenreinigungsgerätes 10 bezogen. Das Bodenreinigungsgerät 10 bewegt sich in der Hauptbewegungsrichtung 24 in geradliniger Geradeausfahrt.

Das Bodenreinigungsgerät 10 umfasst mindestens ein Reinigungswerkzeug 26 zum Reinigen der Bodenfläche 12. Im vorliegenden Beispiel ist als Reinigungswerkzeug 26 beispielhaft eine Kehr-Saug-Einheit 28 vorgesehen, die eine Kehrwalze zum Abkehren von Schmutz und ein Saugaggregat zur Steigerung der Reinigungsleistung umfasst.

Weiter umfasst das Bodenreinigungsgerät 10 eine Steuereinrichtung 30 zum Steuern des Betriebs. Die Steuereinrichtung 30 ist oder umfasst beispielsweise einen Mikroprozessor, der ein Anwendungsprogramm ausführen kann. Das Anwendungsprogramm ist zum Beispiel in einer Speichereinheit 32 des Bodenreinigungsgerätes 10 gespeichert, die auch in die Steuereinrichtung 30 integriert sein könnte.

Zum Erfassen und Untersuchen der Umgebung und insbesondere der Untersuchungsobjekte 14 umfasst das Bodenreinigungsgerät 10 eine Erfassungs- Sensoreinrichtung 34 und eine Untersuchungs-Sensoreinrichtung 36, nachfolgend vereinfacht Sensoreinrichtungen 34 bzw. 36.

Bei der Sensoreinrichtung 34 handelt es sich vorliegend um eine Kameraeinrichtung 38. Die Kameraeinrichtung 38 umfasst mindestens eine optische Kamera und ist beim Bodenreinigungsgerät 10 als Farbkamera mit Tiefeninformation ausgebildet (RGB- D- Kameraeinrichtung).

Die Kameraeinrichtung 38 ist bezogen auf die Hauptbewegungsrichtung 24 an der Vorderseite 40 des Bodenreinigungsgerätes 10 angeordnet. Ein Erfassungsbereich 42 erfasst eine in der Hauptbewegungsrichtung 24 vor dem Bodenreinigungsgerät 10 angeordnete Umgebung und insbesondere Abschnitte der Bodenfläche 12. Die Kameraeinrichtung 38 stellt ein Erfassungssignal für die Steuereinrichtung 30 bereit, mit der sie gekoppelt ist.

Über die Kameraeinrichtung 38 wird ein Untersuchungsobjekt 14 erfasst. Basierend auf dem Erfassungssignal kann die Steuereinrichtung 30 die Relativposition des Untersuchungsobjektes 14 und des Bodenreinigungsgerätes 10 ermitteln. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Untersuchungsobjekt 14 um die Verschmutzung 18. Es wird davon ausgegangen, dass die Textur 16 bereits zu einem früheren Zeitpunkt von der Kameraeinrichtung 38 erfasst und die Relativposition zum Bodenreinigungsgerät 10 bestimmt wurde.

Über die Sensoreinrichtung 34 besteht somit die Möglichkeit, eine sich auf die Relativposition beziehende Positionsinformation in Bezug auf ein Untersuchungsobjekt 14 bereitzustellen. Diese Positionsinformation kann verwendet werden, um ein erfasstes Untersuchungsobjekt 14 räumlich in Beziehung zur Sensoreinrichtung 36 zu setzen. Dem Bodenreinigungsgerät 10 ist daher bekannt, wo ein mit der Sensoreinrichtung 36 zu untersuchendes Untersuchungsobjekt 14 aufzufinden ist.

Die Sensoreinrichtung 36 ist vorgesehen, um das Untersuchungsobjekt 14 näher zu untersuchen. Im vorliegenden Beispiel wird als Untersuchungsobjekt 14 die Textur 16 untersucht, die bereits zuvor über die Kameraeinrichtung 38 erfasst wurde. Die Verschmutzung 18 als Untersuchungsobjekt 14 wird demgegenüber im vorliegenden Beispiel zu einem späteren Zeitpunkt untersucht.

Die Sensoreinrichtung 36 ist als optische spektroskopische Einrichtung 46 ausgestaltet und umfasst beispielsweise einen Materialsensor 48.

Der Materialsensor 48 ist nahe der Vorderseite 40 positioniert, insbesondere an einer Unterseite 50 des Gehäuses 20. Ein Erfassungsbereich 52 ist nach unten auf die Bodenfläche 12 gerichtet und im vorliegenden Beispiel im Wesentlichen punktuell ausgebildet. Das Untersuchungsobjekt 14 wird mittels des Materialsensors 48 untersucht, der ein diesbezügliches Untersuchungssignal an die mit ihm gekoppelte Steuereinrichtung 30 übermittelt. Die Steuereinrichtung 30 kann anhand des Untersuchungssignals das Material des Untersuchungsobjektes 14 ermitteln. Insbesondere ist in der Speichereinheit 32 eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien mit diesbezüglichen Daten verknüpft gespeichert, die durch das Untersuchungssignal gebildet sind oder darauf beruhen. Abhängig vom Untersuchungssignal kann die Steuereinrichtung 30 aus der Speichereinheit 32 lesen, welches Material das Untersuchungsobjekt 14 umfasst.

Abhängig von dem ermittelten Material kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Reinigungsverhalten des Bodenreinigungsgerätes 10 für die Bodenfläche 12 eingestellt werden.

Im Betrieb des Bodenreinigungsgerät 10 ist es vorteilhaft, wenn Untersuchungsobjekte 14 während der reinigenden Bewegung des Bodenreinigungsgerätes 10 zunächst über die Sensoreinrichtung 34 erfasst und, durch Ausnutzung der Positionsinformation, anschließend über die Sensoreinrichtung 36 untersucht werden.

Beispielsweise wird das erfasste Untersuchungsobjekt 14, dessen Position relativ zum Bodenreinigungsgerät 10 bekannt ist, angefahren und gezielt mit der Sensoreinrichtung 36 untersucht.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Sensoreinrichtung 34, 36 beweglich am Bodenreinigungsgerät 10 gehalten ist und eine Antriebseinheit von der Steuereinrichtung 30 zur Bewegung der Sensoreinrichtung 34, 36 angesteuert werden kann.

Beim Bodenreinigungsgerät 10 besteht der Vorteil beispielsweise darin, dass eine Kombination der sensorischen Informationen der Sensoreinrichtungen 34 und 36 erstellt und ausgewertet werden kann. Untersuchungsobjekte 14 werden zunächst erfasst und im Anschluss daran gezielt auf ihr Material hin untersucht, um beispielsweise das Reinigungsverhalten einzustellen. Insbesondere besteht die Möglichkeit festzustellen, ob es sich bei dem Untersuchungsobjekt 14 um ein Fremdobjekt handelt, wie zum Beispiel die Verschmutzung 18, oder um eine intrinsische Eigenschaft des Bodens, nämlich das Bodenmaterial, wie bei der Textur 16. Dies bietet zum einen die Möglichkeit, das Reinigungsverhalten mit dem Ziel der bestmöglichen Reinigung für die Entfernung der Verschmutzung 18 anzupassen. Zum anderen ist die Möglichkeit gegeben, eine Erfassung des Reinigungsverhaltens an die Beschaffenheit der Bodenfläche 12 anzupassen.

Anpassbare Reinigungsparameter können beispielsweise die Auswahl eines Reinigungswerkzeuges 26, die Einstellung einer Reinigungsleistung, die Menge einer mitgeführten Reinigungsflüssigkeit, die Dosierung einer mitgeführten Reinigungschemikalie, die Anpassung eines Reinigungspfads bis hin zum Vermeiden des Überfahrens des Untersuchungsobjektes 14 sein. Im letzteren Fall werden zum Beispiel zu große Untersuchungsobjekte 14 nicht überfahren. Entsprechendes gilt zum Beispiel für Untersuchungsobjekte 14, die mit dem mitgeführten Reinigungswerkzeug 26 nicht reinigbar oder nicht entfernbar aufgrund der materialmäßigen Beschaffenheit sind oder bei denen die Gefahr besteht, dass sie auf der Bodenfläche 12 in unerwünschter Weise verbreitet oder festgefahren werden.

Das Bodenreinigungsgerät 10 kann (Figur 3) eine Anzeigeeinheit 56 und eine Eingabeeinheit 58 für einen Benutzer 60 umfassen. Die Anzeigeeinheit 56 und die Eingabeeinheit 58 können ineinander integriert sein, beispielsweise in Form eines Touchscreens, und/oder sind zum Beispiel obenseitig am Gehäuse 20 angeordnet.

Die Steuereinrichtung 30 kann für den Benutzer 60 an der Anzeigeeinheit 56 mindestens einen Vorschlag für ein ermitteltes Material des Untersuchungsobjektes 14 bereitstellen. Der Benutzer 60 kann das vorgeschlagene Material über die Eingabeeinheit 58 bestätigen. Diesbezügliche Daten, die das Material mit der Information basierend auf dem Untersuchungssignal verknüpfen, können in der Speichereinheit 32 gespeichert werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, gewissermaßen eine Bibliothek von unterschiedlichen Materialien in der Speichereinheit 32 zu erstellen.

Für den Fall, dass von der Steuereinrichtung 30 das Material des Untersuchungsobjektes 14 nicht ermittelt werden kann, kann ein entsprechender Hinweis an der Anzeigeeinheit 56 bereitgestellt werden. Der Benutzer 60 kann das Material über die Eingabeeinheit 58 vorgeben. Auch in diesem Fall das Material in der Speichereinheit 32 gespeichert werden.

Das Bodenreinigungsgerät 10 kann selbstlernend ausgestaltet sein. Neu erlernte Materialien können vorzugsweise auch ohne Zutun eines Benutzers in der Speichereinheit 32 gespeichert werden. Dies ist zum Beispiel für den Fall denkbar, dass zuvor erkannte Materialien miteinander kombiniert und als neues Material (wieder) erkannt werden. Dieses Material kann als Vertreter der Materialklasse in einen Trainingsdatensatz in die Bibliothek mit aufgenommen werden. Hierzu kann ein vorgegebener oder vorgebbarer Schwellenwert des Abstands zur zugeordneten Materialklasse definiert werden.

Denkbar ist der Einsatz einer Explorationsfahrt über die Bodenfläche 12, um Materialänderungen festzustellen, auch dann, wenn das Material eines Untersuchungsobjektes 14 dem Bodenreinigungsgerät 10 nicht bekannt ist.

Das Bodenreinigungsgerät 10 kann für sich allein ein erfindungsgemäßes Bodenreinigungssystem ausbilden.

Alternativ oder ergänzend kann das Bodenreinigungsgerät 10 Bestandteil eines mit dem Bezugszeichen 62 belegten erfindungsgemäßen Bodenreinigungssystems sein, das in Figur 3 in bevorzugter Ausführungsform schematisch dargestellt ist. Beim Bodenreinigungssystem 62 ist eine räumlich entfernt vom Bodenreinigungsgerät 10 angeordnete Datenverarbeitungseinrichtung 64 vorgesehen, die im vorliegenden Beispiel eine Speichereinheit 66 umfasst, die zum Speichern der Materialien funktional der Speichereinheit 32 entspricht.

Für den Benutzer 60 sind ferner eine Anzeigeeinheit 56 und eine Eingabeeinheit 58 vorgesehen. Kommunikationsglieder 68 des Bodenreinigungsgerätes 10 und der Datenverarbeitungseinrichtung 64 ermöglichen einen Informationsaustausch, insbesondere mit der Speichereinheit 66, der Anzeigeeinheit 56 und der Eingabeeinheit 58.

Wie im vorstehend erläuterten Beispiel können Vorschläge für Materialien dem Benutzer 60 an der Anzeigeeinheit 56 der Datenverarbeitungseinrichtung 64 un- terbreitet werden. Die Rückmeldung des Benutzers 60 kann über die Eingabeeinheit 58 der Datenverarbeitungseinrichtung 64 vorgenommen werden.

Denkbar ist es selbstverständlich, dass die Speichereinheit 66 räumlich entfernt von der Datenverarbeitungseinrichtung 64 ist. Beispielsweise greift diese auf eine in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 66' gekennzeichnete Speichereinheit zu, die ihrerseits Bestandteil einer mit dem Bezugszeichen 64' gekennzeichneten Datenverarbeitungseinrichtung ist.

Das Bodenreinigungsgerät 10 kann eine Mehrzahl identischer oder funktionsgleicher Sensoreinrichtungen 34 und/oder 36 umfassen. In Bezug auf die Sensoreinrichtung 36 ist dies in Figur 2 schematisch dargestellt. Darin sind mehrere identische Sensoreinrichtungen 36 in regelmäßiger Anordnung nahe der Vorderseite 40 gezeigt. Die Anordnung ist linienförmig, so dass die Bodenfläche 12 im Wesentlichen über die gesamte Breite des Bodenreinigungsgerätes 10 linienförmig untersucht werden kann. Bei sich bewegendem Bodenreinigungsgerät 10 kann die Bodenfläche 12 flächig untersucht werden.

Mindestens eine Sensoreinrichtung 34, 36 kann außermittig in Bezug auf eine Mittellängsebene 70 positioniert sein, wie dies für die Sensoreinrichtung 36 in Figur 2 dargestellt ist. Eine derartige Positionierung kann sich als vorteilhaft für eine Konturfahrt erweisen, beispielsweise eine Wandverfolgungsfahrt.

Günstig ist die Positionierung der Sensoreinrichtung 34, 36 vor dem Reinigungswerkzeug, in Bezug auf die Hauptbewegungsrichtung 24.

Die Figuren 4 und 5 zeigen ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 72 belegtes erfindungsgemäßes Bodenreinigungsgerät in bevorzugter Ausführungsform. Für gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile der Bodenreinigungsgeräte 10, 72 werden identische Bezugszeichen benutzt. Die mit dem Bodenreinigungsgerät 10 erzielbaren Vorteile können beim Bodenreinigungsgerät 72 ebenfalls erzielt werden. Es wird lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen.

Beim Bodenreinigungsgerät 72 ist als Untersuchungs-Sensoreinrichtung 36 anstelle des Materialsensors 48 ein spektroskopischer 2D-Imager 74 vorgesehen. Der Imager 74 liefert eine spektroskopische Information als Untersuchungssignal, anhand dessen die Steuereinrichtung 30 das Material des Untersuchungsobjektes 14 bestimmen kann.

Der Imager 74 ist an der Vorderseite 40 angeordnet, wobei der Erfassungsbereich 52 in der Hauptbewegungsrichtung 24 vor das Bodenreinigungsgerät 72 gerichtet ist, und ganz oder zumindest teilweise mit dem Erfassungsbereich 42 der Sensoreinrichtung 34 überlappen kann.

Figur 6 zeigt in schematischer Darstellung einen Ablauf eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in mehreren Varianten. Bei einer ersten Ausstattungsoption 01 des Bodenreinigungsgerätes ist als Sensoreinrichtung 34 beispielsweise eine 2D- oder 3D-Kameraeinrichtung 38 und als Sensoreinrichtung 36 mindestens ein Materialsensor 48 vorgesehen, vorzugsweise mehrere Materialsensoren 48.

Mittels der Kameraeinrichtung 38 wird in einem Schritt S1 ein Untersuchungsobjekt 14 erfasst und die Relativposition zum Bodenreinigungsgerät bestimmt.

Hierbei kann die Position beispielsweise mittels Rückprojektion der Bodenebene abgeschätzt werden. Das Untersuchungsobjekt 14 kann ein Bodenmaterial wie zum Beispiel bei der Textur 14 oder eine Verschmutzung 18 sein.

Im folgenden Schritt S2 wird das Bodenreinigungsgerät 10 so positioniert, dass das Untersuchungsobjekt 14 wenn möglich optimal im Erfassungsbereich 52 angeordnet ist. Beispielsweise wird der Materialsensor 48 unmittelbar oberhalb des Untersuchungsobjektes 14 positioniert. Das Untersuchungsobjekt 14 wird untersucht.

In einem Folgeschritt S3 erfolgt in der Steuereinrichtung 30 eine Sensordatenanalyse basierend auf dem Erfassungssignal und dem Untersuchungssignal zur Bestimmung des Materials des Untersuchungsobjektes 14 sowie zur räumlichen Verortung des Untersuchungsobjektes 14, vorzugsweise einschließlich Materialkanten mit räumlichem Bezug zum Bodenreinigungsgerät 10. Auch bei der Bestimmung des Materials des Untersuchungsobjektes 14 können Daten der Sensoreinrichtung 34 herangezogen werden. Bei der Sensordatenfusion, dies gilt außer für die Austattungsoption 01 auch für die weiteren Austattungsoptionen 02 bis 04, werden beispielsweise dem Bild der Kameraeinrichtung 38 Textur- und/oder Farbinformationen entnommen und aus den Daten des Materialsensors 48 Materialinformationen. Die Kombination beider Informationsarten in einem dem Untersuchungsobjekt 14 zugeordneten Feature- Vektor ermöglicht eine zuverlässige Klassifikation von dessen Material. Ausgewertet werden beide Informationen in einem Klassifikationsalgorithmus.

Nachfolgend wird im Folgeschritt S4 eine Überprüfung vorgenommen, ob die Untersuchung als hinreichend valide angesehen werden kann. Beispielsweise kann ein Schwellenwert definiert sein, der einen Abstand des ermittelten Materials zu einer Materialklasse beschreibt.

Bei als valide angesehener Untersuchung kann in der Speichereinheit 32 in einem Folgeschritt S5 eine Materialeigenschaft des Untersuchungsobjektes 14 gespeichert werden.

Insbesondere der Schritt S5 könnte optional sein.

In einem Folgeschritt S6 kann beispielsweise das Reinigungsverhalten eingestellt werden.

Bei einer andersartigen Austattungsoption 02 umfasst das Bodenreinigungsgerät als Sensoreinrichtung 34 eine 2D- oder 3D-Kameraeinrichtung 38 und als Sensoreinrichtung 36 einen spektralen 2D-Imager. In einem Schritt TI kann ein Untersuchungsobjekt 14 mit der Kameraeinrichtung 38 und dem Imager erkannt und die Relativposition zum Bodenreinigungsgerät bestimmt werden. Im Folgeschritt T2 wird das Untersuchungsobjekt 14 mittels des 2D-Imagers untersucht. Die folgenden Schritte sind dieselben wie bei der ersten Option. Entsprechendes gilt für die nachfolgende Optionen 03.

Bei der Austattungsoption 03 wird als Sensoreinrichtung 34 eine 2D- oder 3D- Kameraeinrichtung 38 eingesetzt und als Sensoreinrichtung 36 ein multispektraler 2D-Lidar. Über die Kameraeinrichtung 38 wird in einem Folgeschritt Ul das Untersuchungsobjekt 14 erfasst und die Relativposition zum Bodenreinigungsgerät 10 bestimmt. Im Folgeschritt U2 wird mittels des 2D-Lidars die relative Position bestimmt und das Untersuchungsobjekt 14 untersucht.

Bei der Austattungsoption 04 kommt eine kombinierte Sensoreinrichtung für die Erfassung und Untersuchung zum Einsatz in Form eines multispektralen 3D- Lidars und/oder eines 3D mm-Wave Radars. In einem Schritt VI wird das Untersuchungsobjekt mittels des Lidars und/oder Radars 14 erkannt und untersucht und dessen Relativposition zum Bodenreinigungsgerät bestimmt. Das Verfahren wird mit dem Schritt S4 fortgesetzt.

Wenn im Schritt S4 bei einer jeweiligen Optionen 01 bis 04 das Material des Untersuchungsobjektes 14 nicht hinreichend valide bestimmt werden kann, wird vorzugsweise das Reinigungsverhalten beispielsweise derart eingestellt, dass das Untersuchungsobjekt vermieden und insbesondere nicht überfahren wird (S7). Der Benutzer 60 kann um eine Klassifikation gebeten und anschließend eine entsprechende Information über das vom Benutzer genannte Material gespeichert werden, zum Beispiel in der Speichereinheit 32 (S8). Alternativ oder ergänzend kann die Speichereinheit 66 eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

10 Bodenreinigungsgerät

12 Bodenfläche

14 Untersuchungsobjekt

16 Textur

18 Verschmutzung

20 Gehäuse

22 Fahrwerk

24 Hauptbewegungsrichtung

26 Reinigungswerkzeug

28 Kehr-Saug-Einheit

30 Steuereinrichtung

32 Speichereinheit

34 Erfassungs-Sensoreinrichtung

36 Untersuchungs-Sensoreinrichtung

38 Kameraeinrichtung

40 Vorderseite

42 Erfassungsbereich

46 Spektroskopische Einrichtung

48 Materialsensor

50 Unterseite

52 Erfassungsbereich

56 Anzeigeeinheit

58 Eingabeeinheit

60 Benutzer

62 Bodenreinigungssystem

64 Datenverarbeitungseinrichtung

66 Speichereinheit

68 Kommunikationsglied

70 Mittellängsebene

72 Bodenreinigungsgerät

74 Imager