本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年7月1日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110275106.9，發(fā)明名稱為“自動(dòng)行駛裝置及其定向方法”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明首先涉及一種自動(dòng)行駛裝置、尤其是用于清潔地面的清潔裝置(如自動(dòng)吸塵機(jī)和/或自動(dòng)清掃機(jī))的定向方法，其中該裝置例如通過周邊距離測(cè)量而至少自動(dòng)完成總區(qū)域的測(cè)繪制圖。

背景技術(shù)：

這樣的方法是已知的。在此，在其它實(shí)施方式中例如也可以是自行式的運(yùn)輸裝置或草坪修剪機(jī)的上述裝置例如在居所中自動(dòng)四處移動(dòng)，并且在此優(yōu)選在第一工作階段(如第一清潔作業(yè)或運(yùn)輸作業(yè)之前)記錄下整個(gè)環(huán)境的地圖。為此，優(yōu)選所有待掃描的區(qū)域/空間是開放可接近的。對(duì)此公開了，該裝置配備有用于周邊距離測(cè)量的機(jī)構(gòu)，其形式尤其例如是布置在繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)等上的光學(xué)三角定位系統(tǒng)。借助這樣的三角定位系統(tǒng)，測(cè)距可依照反射來實(shí)現(xiàn)，該測(cè)距被用于空間定向，進(jìn)而被用于障礙物識(shí)別，以及進(jìn)一步優(yōu)選被用于測(cè)繪并相應(yīng)地用于建立空間地圖。這樣的三角定位系統(tǒng)優(yōu)選具有光源和用于反射光線的光敏元件。對(duì)此，例如參見de102008014912a1。該專利申請(qǐng)的內(nèi)容為此被全部納入本申請(qǐng)公開范圍，也為此目的，該專利申請(qǐng)的特征也被納入本申請(qǐng)的權(quán)利要求中。依照周邊距離測(cè)量所測(cè)得的空間邊界，必要時(shí)在考慮了該空間內(nèi)可能有的障礙物的情況下，以環(huán)境測(cè)繪圖、尤其是以由多個(gè)空間構(gòu)成的居所的測(cè)繪圖的形式被存儲(chǔ)起來，更優(yōu)選的是存儲(chǔ)在該裝置的非易失性存儲(chǔ)器中，從而可以在清潔作業(yè)或輸送作業(yè)的過程中引用以便定向。此外還已知的是，結(jié)合這樣存儲(chǔ)的測(cè)繪圖并依據(jù)所存儲(chǔ)的其它算法確定該裝置的有利的移動(dòng)策略。

為了實(shí)現(xiàn)有利的、還優(yōu)選為使用者著想的且有意義的移動(dòng)策略和/或清潔策略，還已知的是劃分所存的(尤其是由多個(gè)空間構(gòu)成的居所等)總區(qū)域地圖，尤其是劃分為若干個(gè)各空間或區(qū)域的子測(cè)繪圖。這實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立確定對(duì)各個(gè)空間或區(qū)域有利的策略，尤其為了駛過地面以便其清潔。這樣一來，也例如可有利地召喚該裝置進(jìn)入對(duì)應(yīng)于子測(cè)繪圖的規(guī)定空間，尤其例如是利用了遙控器等。在這種情況下還已知的是，這種對(duì)于總環(huán)境的子區(qū)域劃分在裝置自動(dòng)測(cè)繪制圖的過程中借助使用者干預(yù)來進(jìn)行，其做法是例如使用者借助遙控器或裝置上的按鈕等發(fā)送相應(yīng)指令來啟動(dòng)或結(jié)束劃分子區(qū)域測(cè)繪圖。在此還已知的是，為了空間和/或區(qū)域的分割，進(jìn)而為了總區(qū)域測(cè)繪圖的劃分，在居所中安設(shè)所謂的地標(biāo)，該地標(biāo)表示空間邊界或區(qū)域邊界并由該裝置在測(cè)繪制圖過程中測(cè)得。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

關(guān)于上述的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)問題在于尤其在操作技術(shù)方面進(jìn)一步改善所述類型的方法。

該問題首先基本通過本發(fā)明的如下主題來解決，其中規(guī)定，該裝置在一次至少自動(dòng)完成的測(cè)繪制圖后進(jìn)行將總區(qū)域自動(dòng)劃分為多個(gè)子區(qū)域。依照所提出的解決方案，得到一種利于操作的方法。存儲(chǔ)子測(cè)繪圖優(yōu)選不需要使用者方面的干預(yù)或指令。相反，該裝置優(yōu)選在建立總區(qū)域地圖后自動(dòng)執(zhí)行這樣的子區(qū)域劃分，這優(yōu)選結(jié)合所存儲(chǔ)的預(yù)定參數(shù)進(jìn)行。所存儲(chǔ)的測(cè)繪圖據(jù)此優(yōu)選由對(duì)應(yīng)于空間或子區(qū)域的子測(cè)繪圖構(gòu)成，在此，總區(qū)域進(jìn)一步被適當(dāng)劃分。該裝置能根據(jù)所提出的方法從中提取出要適當(dāng)劃分的區(qū)域內(nèi)的必要時(shí)存在的總地圖。基于區(qū)域劃分，該裝置可以進(jìn)一步優(yōu)選通過顯示器(必要時(shí)多個(gè)led)向使用者顯示該裝置在哪個(gè)相應(yīng)的區(qū)域中。

本發(fā)明還涉及自動(dòng)行駛裝置尤其是清潔裝置的定向方法，該清潔裝置負(fù)責(zé)清潔地面以用于自動(dòng)吸塵機(jī)和/或自動(dòng)清掃機(jī)，該裝置例如通過總區(qū)域的周邊距離測(cè)量來完成測(cè)繪制圖。

基于上述的現(xiàn)有技術(shù)，還已知的是所述類型的方法，其中，總區(qū)域測(cè)繪制圖的建立根據(jù)使用者在初次定向移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)所述裝置的控制來進(jìn)行。在此情況下，使用者例如借助遙控器控制該裝置經(jīng)過總區(qū)域，特別是由多個(gè)空間組成的居所，其中，在定向移動(dòng)過程中優(yōu)選根據(jù)上述類型的周邊距離測(cè)量進(jìn)行障礙物掃描，特別是空間邊界掃描，在此，由求出的數(shù)據(jù)建立整個(gè)環(huán)境的地圖并優(yōu)選存儲(chǔ)起來。

以上提出的問題首先基本通過本發(fā)明的如下主題來解決，其中規(guī)定，在總區(qū)域的測(cè)繪制圖過程中同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)的子區(qū)域劃分。根據(jù)上述的解決方案，得到了便于操作的方法。它優(yōu)選不需要使用者方面用于設(shè)立子測(cè)繪圖的干預(yù)或者說指令。相反，該裝置優(yōu)選在總區(qū)域的測(cè)繪制圖過程中自動(dòng)執(zhí)行這樣的子區(qū)域劃分，這優(yōu)選結(jié)合了所存儲(chǔ)的預(yù)定參數(shù)。所存儲(chǔ)的測(cè)繪圖據(jù)此優(yōu)選由對(duì)應(yīng)于各空間或子區(qū)域的子測(cè)繪圖構(gòu)成，其中該總區(qū)域被進(jìn)一步適當(dāng)劃分?；趨^(qū)域區(qū)分，該裝置能進(jìn)一步優(yōu)選地通過顯示器(必要時(shí)是多個(gè)led)向使用者顯示其位于哪個(gè)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。

因此，在本發(fā)明主題的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中規(guī)定，子區(qū)域劃分根據(jù)一個(gè)子區(qū)域的規(guī)定面積大小來進(jìn)行。例如在存儲(chǔ)器中，在裝置中存儲(chǔ)優(yōu)選固定不變的但必要時(shí)也可事先由使用者自由選定的面積閾值。該裝置優(yōu)選在一次測(cè)繪制圖后、但必要時(shí)在這樣的測(cè)繪制圖過程中完成子區(qū)域劃分，尤其是按照由測(cè)繪制圖所確定的總區(qū)域的自由面積的計(jì)算和將自由面積優(yōu)選劃分為同樣大小的(如10平方米、15平方米、20平方米、25或30平方米的)子區(qū)域。面積閾值此時(shí)在一個(gè)實(shí)施例中取決于總區(qū)域的總面積，因此例如在70-90平方米總區(qū)域時(shí)提供20平方米的面積閾值，或者在110-140平方米總面積時(shí)提供30平方米的面積閾值。對(duì)此存儲(chǔ)的子區(qū)域的數(shù)量相應(yīng)地直接取決于所測(cè)繪的總區(qū)域。在例如70平方米總環(huán)境(例如居所)中，在面積閾值例如為20平方米的情況下共設(shè)立4個(gè)子區(qū)域，在此是三個(gè)各為20平方米的子區(qū)域和一個(gè)10平方米的剩余子區(qū)域。該裝置可位于其中的這些子區(qū)域總是通過可視元件被顯示，因此使用者能理解這種對(duì)應(yīng)。該總區(qū)域劃分的形式不一定造成著眼于實(shí)際空間邊界的區(qū)域劃分。相反，根據(jù)所提出的方案，也可以實(shí)現(xiàn)跨空間的子測(cè)繪圖。就此建議如下所述的其它參數(shù)，其例如在考慮規(guī)定的面積閾值情況下不允許跨空間的子測(cè)繪圖，從而例如對(duì)于朝向相鄰空間開放的50平方米空間，在20平方米面積閾值的情況下在該空間中有3個(gè)子面積。

作為上述方案的替代或補(bǔ)充，就不同的地面覆層來進(jìn)行子區(qū)域劃分。為此，該裝置優(yōu)選配備有用于檢測(cè)地面覆層的相應(yīng)的傳感器，進(jìn)一步配備有例如相應(yīng)地掃過該裝置所經(jīng)過的地面覆層的觸感傳感器，或者還有超聲波傳感器，借此能確定地面覆層的結(jié)構(gòu)、如粗糙度。因此，進(jìn)一步優(yōu)選將具有相同粗糙度(相應(yīng)地具有相同地面覆層)的相連的區(qū)域組合成并配屬給一個(gè)子區(qū)域并且優(yōu)選存儲(chǔ)起來，其中，還必要時(shí)例如在達(dá)到規(guī)定的面積閾值時(shí)采取相同且相鄰的地面覆層的劃分。

對(duì)此還提出，子區(qū)域劃分結(jié)合幾何基礎(chǔ)形狀(如正方形和/或矩形和/或三角形和/或圓形和/或橢圓形)來進(jìn)行。在此情況下，總區(qū)域的測(cè)繪制圖的自由面積被分析，據(jù)此優(yōu)選匹配于面積幾何形狀地盡量最佳匹配幾何基礎(chǔ)形狀。幾何形狀的匹配優(yōu)選借助算法來進(jìn)行，該算法例如按照位勢(shì)圖工作。因此，從在測(cè)繪制圖中測(cè)得的所存儲(chǔ)的空間邊界中推導(dǎo)出幾何基礎(chǔ)形狀的一定大小，優(yōu)選是基礎(chǔ)形狀的類型。因此，例如對(duì)于成90°角度的相鄰的空間邊界(墻壁)，引入呈矩形形狀的幾何基礎(chǔ)形狀，進(jìn)一步優(yōu)選是具有盡量最大尺寸的矩形。由此留下的測(cè)繪圖面積優(yōu)選連續(xù)用其它基礎(chǔ)形狀，優(yōu)選匹配于各自空間邊界以及優(yōu)選匹配于已經(jīng)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)形狀地在幾何形狀方面被分割開，以便進(jìn)一步劃分。對(duì)此，也可以生成一個(gè)位勢(shì)圖，用于最佳地匹配幾何基礎(chǔ)形狀。

在其它實(shí)施方式中，針對(duì)在一個(gè)方向上延伸的長(zhǎng)墻壁對(duì)測(cè)繪制圖加以分析。對(duì)此，在自動(dòng)機(jī)器中存儲(chǔ)墻壁長(zhǎng)度的閾值，例如1米、1.5米、2米、2.5米或4米的閾值。從超出規(guī)定閾值的墻壁長(zhǎng)度起，它被識(shí)別為長(zhǎng)墻壁。所有識(shí)別出的長(zhǎng)墻壁對(duì)此優(yōu)選被延長(zhǎng)，就是說被假想延長(zhǎng)。結(jié)合在此得到的虛線交點(diǎn)，優(yōu)選自動(dòng)設(shè)立不同的子區(qū)域。對(duì)此還優(yōu)選的是，在超出所存儲(chǔ)的兩條平行延伸的虛線之間距離的(例如為0.5米的)最小閾值時(shí)，特別是在區(qū)域劃分時(shí)忽略掉較短的墻壁的虛線。

還作為替代或補(bǔ)充提出，在測(cè)得了總區(qū)域后，通過除以規(guī)定數(shù)量來確定子區(qū)域。在此情況下，首先在自動(dòng)機(jī)器上針對(duì)自由面積分析總區(qū)域的地圖。總面積劃分例如通過要給出的區(qū)域的數(shù)量如3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)或10個(gè)區(qū)域來分。為此，與所測(cè)繪的總區(qū)域的總面積無關(guān)地得到具有同樣大小的多個(gè)子區(qū)域，例如3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)或10個(gè)子區(qū)域。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中對(duì)此規(guī)定，有鑒于所檢測(cè)到的總面積，可變化地預(yù)先確定該規(guī)定數(shù)量，例如在相應(yīng)分析總區(qū)域的測(cè)繪圖之后在考慮由除法得到的子區(qū)域大小的情況下。如果子區(qū)域產(chǎn)生其大小超過例如所存儲(chǔ)的面積閾值的面積，則相應(yīng)預(yù)設(shè)的算法選擇較大除數(shù)。相應(yīng)地，如果小于規(guī)定的面積閾值，則選擇較小的除數(shù)。因此，可進(jìn)一步根據(jù)前后相繼的計(jì)算找到一個(gè)除數(shù)，該除數(shù)可實(shí)現(xiàn)劃分為分別具有與所存儲(chǔ)的面積閾值大小接近的同樣大小的多個(gè)子面積。除數(shù)優(yōu)選是大于零的自然數(shù)。

在本發(fā)明的方法中，為了解決本文開頭所述類型的問題而建議，將在兩道對(duì)置的墻壁之間測(cè)定的距離與對(duì)應(yīng)于門寬的規(guī)定值比較，以便確定一個(gè)面積區(qū)域作為門區(qū)域。優(yōu)選在自動(dòng)機(jī)器中存儲(chǔ)與之相關(guān)的閾值，尤其是匹配于普通門寬的閾值，尤其是例如0.6米、0.8米或1米的閾值。如果根據(jù)所用算法識(shí)別出兩道對(duì)置墻壁與閾值相比更靠近，則該裝置自動(dòng)將其歸類為潛在的門。例如呈門形式的這種狹窄位置優(yōu)選在自動(dòng)裝置中被自動(dòng)用來將總區(qū)域劃分為子區(qū)域，從而出現(xiàn)這樣的子區(qū)域，其必要時(shí)除了其它參數(shù)外還由空間過渡區(qū)如門區(qū)域限定邊界。門區(qū)域的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致之前的子區(qū)域的結(jié)束和必要時(shí)設(shè)立下個(gè)子區(qū)域。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，可以根據(jù)測(cè)繪制圖數(shù)據(jù)并結(jié)合典型門框尺寸識(shí)別這種空間過渡區(qū)。門框一般具有60-100厘米(例如61、73、85或86厘米)的典型通道寬度。門框尺寸優(yōu)選作為閾值被存儲(chǔ)。

在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所測(cè)得的面積區(qū)域的值不僅包括對(duì)置墻壁之間距離而且包括平行于地面的墻壁長(zhǎng)度，它們均被考慮用于確定作為門區(qū)域的面積區(qū)域，從而按照有利的方式，可以明確唯一地獲得門或門口的典型輪廓尺寸，例如在門寬度的合適區(qū)域內(nèi)由障礙物產(chǎn)生的兩道對(duì)置墻壁間距優(yōu)選被排除。門框具有10-50厘米的典型門口進(jìn)深，門框進(jìn)深優(yōu)選作為與之相關(guān)的閾值被存在自動(dòng)機(jī)器中。所測(cè)量的兩道對(duì)置墻壁之間距離以及在該距離區(qū)域內(nèi)的與地面平行的墻壁長(zhǎng)度涉及所存儲(chǔ)的閾值，因此自動(dòng)機(jī)器以此為門口，進(jìn)一步以此結(jié)束或設(shè)立一個(gè)子區(qū)域。幾何形狀物體優(yōu)選借助模式識(shí)別從所完成的導(dǎo)航圖(總區(qū)域的測(cè)繪圖)中提取，其做法是，相應(yīng)的算法有針對(duì)性地搜尋這樣的物體，尤其是例如在使用像卡納(canny)邊沿檢測(cè)算子的算法的情況下。這樣的門寬識(shí)別和/或門進(jìn)深識(shí)別也可以在建立總測(cè)繪圖的過程中導(dǎo)致設(shè)立或結(jié)束一個(gè)子測(cè)繪圖。

此外，本發(fā)明還涉及如下方法，其中，為了解決本文開頭提出的問題而建議，將借助地面距離傳感器測(cè)得的地面高度差值與對(duì)應(yīng)于門檻的規(guī)定值進(jìn)行比較，以確定一個(gè)作為門區(qū)域的面積區(qū)域。相應(yīng)地按照有利方式，借助合適的傳感器裝置如減震架傳感器裝置或者地面距離傳感器(觸感傳感器或者超聲波傳感器)結(jié)合對(duì)門檻的跨越來識(shí)別一個(gè)新的子區(qū)域。門檻具有一個(gè)相對(duì)于周圍的地面的典型高度，尤其是具有1-3厘米的高度，該高度優(yōu)選作為閾值范圍被存儲(chǔ)在自動(dòng)機(jī)器中。地面高度的測(cè)定可能伴隨著在橫跨過程中對(duì)高出的地面區(qū)域的長(zhǎng)度的進(jìn)一步測(cè)定。門檻與此相關(guān)地具有典型的進(jìn)深，其一般匹配于對(duì)應(yīng)配設(shè)的門框的進(jìn)深。也可以根據(jù)該方法獲知明確唯一的區(qū)域邊界，該區(qū)域邊界導(dǎo)致一個(gè)子區(qū)域的結(jié)束和/或設(shè)立。地面高度的測(cè)定此時(shí)優(yōu)選以非接觸方式完成，進(jìn)一步優(yōu)選利用朝向地面的超聲波傳感器，它的被反射并接收的信號(hào)允許獲知距所經(jīng)過地面的距離。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，地面高度分析依據(jù)機(jī)械掃描來完成，為此設(shè)有一個(gè)例如鉸接安裝在裝置底面的探臂，其與至地面的相對(duì)距離相關(guān)地按照角度的鉸接位置被測(cè)量。借助這樣的觸感傳感器，特別是獲知了從地面到地檻的過渡和從地檻又回到地面的過渡，在此，進(jìn)一步優(yōu)選可依據(jù)兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間和裝置移動(dòng)速度確定高出區(qū)域在移動(dòng)方向上看的長(zhǎng)度，以便優(yōu)選明確唯一地識(shí)別出門檻。

本發(fā)明還涉及一種如下的方法，在該方法中對(duì)此相關(guān)地建議測(cè)量至天花板的距離。自動(dòng)機(jī)器相應(yīng)地具有用于測(cè)量傳感器至空間的天花板的垂直相對(duì)距離的機(jī)構(gòu)，尤其是傳感器機(jī)構(gòu)。因此，由此例如也可以獲知從一個(gè)場(chǎng)所如居所至開放平面的過渡，尤其是例如從居所空間區(qū)域到陽(yáng)臺(tái)的過渡，因?yàn)榘凑账ㄗh的方法，可以確定必要時(shí)沒有天花板，據(jù)此安排自動(dòng)機(jī)器離開該區(qū)域并又返回最后經(jīng)過的空間。優(yōu)選在自動(dòng)機(jī)器上存儲(chǔ)與普通天花板高度相關(guān)的閾值。當(dāng)明顯超出所測(cè)得的天花板高度時(shí)，尤其當(dāng)獲知近似無窮高度時(shí)，該區(qū)域優(yōu)選例如在總區(qū)域的測(cè)繪制圖過程中不予考慮，相應(yīng)地也不設(shè)立與之相關(guān)的子區(qū)域或者單獨(dú)標(biāo)注。

在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所測(cè)定的天花板高度的顯著變化，尤其是高度的顯著降低被考慮用于確定區(qū)域邊界。在空間之間的通道(例如門區(qū)域)一般以降低的天花板高度為特征。因此，普通空間尤其在居屋區(qū)中具有2.30-2.80米的天花板高度，而在門區(qū)域內(nèi)的天花板高度一般約為2.00米。在高度顯著變化情況下，尤其在該變化超過20厘米、30厘米、50厘米或更大時(shí)，在優(yōu)選實(shí)施方式中該裝置自動(dòng)設(shè)立一個(gè)新的子區(qū)域，或者說結(jié)束原先設(shè)立的子區(qū)域。

本發(fā)明還涉及一種如下的方法，在此，為了解決本文開頭提出的問題而規(guī)定，采取亮度測(cè)量和/或顏色測(cè)量，明顯的亮度和/或顏色對(duì)比度差異被考慮用于確定區(qū)域邊界。為了識(shí)別新的子區(qū)域，尤其在定向移動(dòng)以建立測(cè)繪圖的過程中考慮其它的準(zhǔn)則，優(yōu)選按照亮度信息和/或顏色信息的分析。該裝置此時(shí)能夠依據(jù)亮度測(cè)量和/或顏色測(cè)量確定是否存在顯著變化的環(huán)境。該信息被用于結(jié)束原先設(shè)立的子區(qū)域和/或設(shè)立新的子區(qū)域。

為了測(cè)量亮度差，優(yōu)選使用光敏傳感器，例如光電二極管或者光電晶體管。例如使用相應(yīng)的傳感器如ccd傳感器用于顏色測(cè)量，在此，可進(jìn)一步優(yōu)選借助合適的軟件來確定對(duì)比度差，所述對(duì)比度差以適當(dāng)方式為所檢測(cè)到的圖像片段提供特征值，該特征值又表示在與優(yōu)選設(shè)置的周圍掃描器的距離值在空間上相對(duì)應(yīng)的情況下合適的用于劃定子區(qū)域邊界的因子。還優(yōu)選的是，所測(cè)得的亮度差和/或顏色對(duì)比度差結(jié)合優(yōu)選并行的測(cè)量方法的其它結(jié)果作為用于驗(yàn)證一個(gè)子區(qū)域的標(biāo)志。

對(duì)此進(jìn)一步優(yōu)選的是，考慮地面和/或墻壁的亮度值和/或顏色對(duì)比度。在此利用以下認(rèn)識(shí)，通常，墻壁和門框或者地面覆層在不同的空間中就其顏色和/或就其亮度值而言是不同的。

另一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案規(guī)定，附加地對(duì)借助攝像機(jī)獲得的在該空間內(nèi)的物體的圖像進(jìn)行分析，以便結(jié)合圖像數(shù)據(jù)庫(kù)識(shí)別物體例如門把手和/或識(shí)別典型結(jié)構(gòu)，如立于空間角落的作為門的壁。自動(dòng)機(jī)器相應(yīng)具有形式為電子攝像機(jī)或ccd傳感器的可視檢測(cè)裝置。借助相應(yīng)的圖像處理算法和所存儲(chǔ)的已知待識(shí)別物體的數(shù)據(jù)庫(kù)(如所有已知門把手的數(shù)據(jù)庫(kù))，該物體可以被作為表征特征被用于區(qū)域識(shí)別并因此起到自動(dòng)區(qū)域識(shí)別或區(qū)分子區(qū)域的作用。因而與之相關(guān)地規(guī)定，所測(cè)得的典型物體如門和/或門把手被考慮用來確定子區(qū)域。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所設(shè)置的攝像機(jī)此時(shí)拍攝在自動(dòng)行駛裝置前方的區(qū)域，這是關(guān)于該裝置的正常移動(dòng)方向而言的。在此情況下還優(yōu)選如此將攝像機(jī)定向，使得在待經(jīng)過地面和天花板之間的高度延伸范圍內(nèi)的物體被檢測(cè)到。在確定物體例如門把手時(shí)，可以將檢測(cè)角度特別是垂直的檢測(cè)角度限制到例如80-150厘米之間的高度范圍內(nèi)。

在另一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案中，關(guān)于本文開頭提出的問題而規(guī)定，進(jìn)行偏移識(shí)別，所檢測(cè)到的偏移的顯著變化在劃定子區(qū)域邊界時(shí)加以考慮。結(jié)合不同的偏移情況，可以判斷出變化的環(huán)境。此時(shí)，該裝置在移動(dòng)過程中始終借助傳感器裝置，例如用于借助激光掃描器測(cè)量距離的傳感器裝置，進(jìn)一步優(yōu)選利用周邊距離測(cè)量，來檢測(cè)所經(jīng)過的實(shí)際路程如何與原本通過輪轉(zhuǎn)數(shù)所規(guī)定的額定路程相差。為此，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，該裝置的至少一個(gè)輪配設(shè)有用于測(cè)量輪轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器裝置。該特征在不同的地面覆層情況下相對(duì)明顯地改變。因此，硬地面具有小的偏移，而地毯地面有時(shí)具有很高的偏移，例如在裝置的每個(gè)可能運(yùn)動(dòng)方向上在經(jīng)過的每米行程上有10厘米偏移。作為特征的偏移優(yōu)選在變化超出通常作用在該表面內(nèi)的偏移的10％時(shí)被視為顯著。而且，不同的地毯地面又按照其擇優(yōu)絨毛方向顯著不同，這也相應(yīng)地反映在不同的偏移中。如果該特征對(duì)于測(cè)繪制圖的所有區(qū)域都是伴隨的，則可以通過該裝置由此自動(dòng)執(zhí)行對(duì)使用者有意義的成不同子區(qū)域的劃分。

在另一個(gè)獨(dú)立的但也可以與上述方案當(dāng)中的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合使用的技術(shù)方案中規(guī)定，總區(qū)域與規(guī)定平面圖比較，將總區(qū)域劃分為子區(qū)域是根據(jù)由規(guī)定平面圖給出的劃分進(jìn)行的。在自動(dòng)行駛的清潔裝置中，優(yōu)選存儲(chǔ)特別是居所或例如辦公樓的一種或多種典型的平面圖變化，特別是以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)在優(yōu)選非易失的存儲(chǔ)器中。每個(gè)存儲(chǔ)的規(guī)定平面圖優(yōu)選具有事先采取的子區(qū)域劃分。根據(jù)例如周邊距離測(cè)量和/或在教學(xué)行駛過程中，完成要經(jīng)過的且優(yōu)選待清潔的總區(qū)域的測(cè)繪圖，對(duì)此，優(yōu)選在總區(qū)域識(shí)別結(jié)束后，與存儲(chǔ)在優(yōu)選所攜帶的存儲(chǔ)器中的規(guī)定平面圖比較，這必要時(shí)不用考慮實(shí)際的空間延伸范圍。此時(shí)存在的比較涉及到總區(qū)域的整個(gè)平面圖或者作為替代或補(bǔ)充地涉及到子區(qū)域，以便例如將一個(gè)空間劃分為子區(qū)域。因此，進(jìn)一步例如存儲(chǔ)典型的平面圖形狀，以便例如分隔一個(gè)居住區(qū)域和用餐區(qū)域，或者進(jìn)一步例如劃分帶有相連的優(yōu)選可無阻擋進(jìn)出的暖房等的居住區(qū)域。大面積的凸出區(qū)域或者其它的例如臥室和用餐區(qū)的空間連接(它們通常與無門且尺寸相對(duì)大的通道相連通)按照有利方式因所確定的相似性而被自動(dòng)識(shí)別，以進(jìn)一步將該區(qū)域自動(dòng)劃分為子區(qū)域。另外，可以在尤其是居所的所謂的標(biāo)準(zhǔn)平面圖中(很相似的居所格局的平面圖)給若干空間已經(jīng)指定了事先規(guī)定的空間名稱(廚房，走廊，臥室等)，這些空間名稱在所規(guī)定的與所確定出的平面圖的相似情況下被記入所建立的地圖中，或者說被分配給若干子區(qū)域。通過該抽象的編排歸類，更優(yōu)選的是清潔裝置可以給每個(gè)子區(qū)域分配優(yōu)選的清潔策略和/或清潔間隔，另外必要時(shí)還選擇由清潔裝置隨身攜帶的清潔工具。

因此在本發(fā)明主題的一個(gè)改進(jìn)方案中規(guī)定，由裝置確定的子區(qū)域被顯示在顯示屏上，從而被相應(yīng)地顯示給使用者看。相應(yīng)地存在以下可能性，通過顯示屏直接向使用者顯示該裝置當(dāng)時(shí)在哪個(gè)空間或子區(qū)域中。此外，通過顯示屏，也可以顯示關(guān)于當(dāng)時(shí)執(zhí)行的裝置作業(yè)的信息。對(duì)此也有以下可能性，例如在以觸控屏等形式構(gòu)成顯示屏的情況下，給該裝置傳輸指令，例如該裝置應(yīng)該在哪個(gè)空間中或者說朝向哪個(gè)子區(qū)域移動(dòng)和/或用于傳遞其它工作指令。

在本發(fā)明主題的一個(gè)改進(jìn)方案中，在自動(dòng)區(qū)域識(shí)別之后，可以進(jìn)行空間邊界或子區(qū)域邊界的手動(dòng)修正。為此規(guī)定，裝置使用者也能改變例如借助觸控屏顯示的區(qū)域邊界，以改變區(qū)域。因此，例如區(qū)域邊界或者子區(qū)域邊界可以被移位，以改變將子區(qū)域加工至特別對(duì)使用者有意義的劃分。因此，對(duì)此建議例如顯示屏，特別是在該裝置的遙控器中或移動(dòng)電話中的觸控屏，作為其它替代方式是在計(jì)算機(jī)上的顯示屏，其中，在顯示屏上用顏色標(biāo)記出區(qū)域邊界或者子區(qū)域邊界。例如通過用觸控筆拾取并拖拽區(qū)域邊界，可以改變區(qū)域邊界的相對(duì)于總測(cè)繪圖的位置和/或其取向。

呈自動(dòng)行駛清潔裝置、輸送裝置或清掃裝置形式的裝置能利用所提出的方案在沒有使用者的外界干預(yù)的情況下自動(dòng)獨(dú)立地識(shí)別出新區(qū)域，這利用了在裝置中的表示總區(qū)域圖像的測(cè)繪圖。地圖代表了可通過提出的方案被劃分為多個(gè)工作區(qū)域的環(huán)境，這樣的劃分通過不同的也相互組合的方案來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明還涉及自動(dòng)行駛裝置，尤其是用于清潔地面的清潔裝置如自動(dòng)吸塵機(jī)和/或自動(dòng)清掃機(jī)。為進(jìn)一步改善這種裝置而建議，該裝置具有傳感器，用于檢測(cè)空間的天花板的高度。根據(jù)該實(shí)施方式，該裝置優(yōu)選除了基本水平的周邊距離測(cè)量外還適于執(zhí)行至裝置所在空間的天花板側(cè)的邊界的垂直距離的測(cè)量。為此優(yōu)選提供超聲波傳感器裝置或紅外傳感器裝置，其中可通過反射的并又由該裝置記錄下的信號(hào)推斷出傳感器和天花板之間的垂直距離。該空間高度測(cè)量?jī)?yōu)選被用于在總區(qū)域如居所的測(cè)繪制圖范圍內(nèi)進(jìn)行子區(qū)域識(shí)別，在此，例如超過30厘米的明顯高度差可推斷出在相鄰空間之間的門區(qū)域中的通道。依據(jù)該實(shí)施方式，也可以阻止從例如臺(tái)階區(qū)的下行，因?yàn)樵诖饲闆r下在該裝置行駛過程中測(cè)得的垂直高度逐漸或階梯地遞減。因此，例如低于空間高度最小值進(jìn)一步觸發(fā)了該裝置停止和/或向回行駛。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，這種測(cè)量在嚴(yán)格垂直的方向上進(jìn)行。

關(guān)于所有給出的取值范圍，所有中間值、特別是按照1米、1厘米、1平方米步長(zhǎng)的中間值不僅就一次或多次按照例如所給出的步長(zhǎng)寬度從上和/或從下限制所給出的區(qū)域邊界而言，而且為了表示在所給出范圍內(nèi)的個(gè)別值，都被包含在公開范圍中。

附圖說明

以下，結(jié)合僅表示多個(gè)實(shí)施例的附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明，其中：

圖1以透視圖示出了呈地面清潔裝置形式的自動(dòng)行駛裝置；

圖2是由多個(gè)空間構(gòu)成的居所的示意平面圖圖；

圖3是存儲(chǔ)在該裝置中的總區(qū)域地圖的示意圖；

圖4是在裝置側(cè)將總面積分析和劃分為同樣大小的子面積之后的對(duì)應(yīng)于圖3的地圖的視圖；

圖5是對(duì)應(yīng)于圖4的視圖，但在根據(jù)除法劃分了總面積之后；

圖6是另一個(gè)對(duì)應(yīng)于圖4的視圖，但在將總面積劃分為具有不同地面覆層的子面積之后；

圖7是另一個(gè)實(shí)施例的地圖，此時(shí)總面積按照對(duì)縱向延伸的面積邊界的分析被劃分為若干子面積；

圖8是在分析環(huán)境地圖之后的環(huán)境地圖的示意圖，所述分析用于在產(chǎn)生位勢(shì)圖之后利用幾何基礎(chǔ)形狀將總面積劃分為若干子區(qū)域；

圖9是圖8在分析位勢(shì)且匹配第一幾何基礎(chǔ)形狀后的視圖；

圖10是圖9在分析結(jié)束且將總面積相應(yīng)劃分為子面積之后的視圖；

圖11示出了涉及總區(qū)域的圖3所示的測(cè)繪圖按照關(guān)于所算出的門口的測(cè)繪圖的分析被劃分為若干子區(qū)域；

圖12以垂直截面示意圖表示門檻區(qū)域，在此，該裝置具有用于檢測(cè)地面高度的地面距離傳感器；

圖13是兩個(gè)相鄰空間的區(qū)域的垂直截面示意圖，這兩個(gè)空間通過門口相互連通，其中，該裝置具有用于檢測(cè)空間高度的傳感器；

圖14以示意透視圖表示帶有對(duì)應(yīng)配設(shè)的門的門區(qū)域，該裝置具有攝像機(jī)和分析裝置，用于檢測(cè)物體例如門把手；

圖15以示意圖表示所檢測(cè)到的門把手圖像；

圖16以示意圖表示裝置遙控器的帶有觸控屏的子區(qū)域，用于顯示測(cè)繪圖，尤其是通過該裝置自動(dòng)建立的子區(qū)域的測(cè)繪圖；

圖17是由多個(gè)空間組成的居所的另一個(gè)平面圖示意圖；

圖18是圖17所示的居所平面圖的、存在該裝置中的總區(qū)域的測(cè)繪圖的示意圖；

圖19是存儲(chǔ)在裝置存儲(chǔ)器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)平面圖視圖，其包括在其中畫出的子區(qū)域邊界；

圖20示出了根據(jù)圖18的總區(qū)域依據(jù)所確定的總區(qū)域與如圖19所示的所存儲(chǔ)平面圖的相似性被劃分為若干子區(qū)域；

圖21表示另一個(gè)總區(qū)域的局部剖視圖；

圖22表示帶有所畫出的子區(qū)域標(biāo)記的所存儲(chǔ)的子區(qū)域平面圖；

圖23示出了根據(jù)圖21的總區(qū)域根據(jù)所確定的總區(qū)域或總區(qū)域截面與圖22的平面圖截面的相似性被劃分為若干子區(qū)域。

具體實(shí)施方式

首先，參照?qǐng)D1示出和描述了呈吸塵機(jī)和/或清掃機(jī)形式的裝置1，其進(jìn)一步呈自動(dòng)行駛的家用地面裝置的形式。該裝置具有底盤，底盤在朝向要養(yǎng)護(hù)的地面2的底側(cè)裝有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的行駛輪3以及優(yōu)選具有超出底盤底面下邊緣的、同樣由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的刷子4。底盤由裝置罩殼5從上方勾住，其中，裝置1具有圓形輪廓。關(guān)于裝置1以吸塵機(jī)和/或清掃機(jī)的形式構(gòu)成，例如參見de10242257a1。該專利申請(qǐng)的內(nèi)容為此被全部納入本申請(qǐng)公開范圍，也為此目的，該專利申請(qǐng)的特征被納入本申請(qǐng)權(quán)利要求中。

此外，也沒有示出地，裝置1可以除刷子4之外還具有或替代刷子4地具有吸氣開口。在此情況下，在裝置1中還設(shè)有電動(dòng)的吸氣機(jī)馬達(dá)。

裝置1的各個(gè)電氣部件的供電如對(duì)行駛輪3的電動(dòng)機(jī)、刷子4的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、必要時(shí)對(duì)吸氣機(jī)和此外對(duì)其它設(shè)置在裝置1中的用于控制裝置的電子器件的供電通過未示出的可反復(fù)充電的蓄電池進(jìn)行。

裝置1還配設(shè)有傳感器機(jī)構(gòu)6。傳感器機(jī)構(gòu)設(shè)置在裝置1的罩殼5的頂側(cè)并可繞同時(shí)是裝置1的中央垂直軸線的垂直軸線x轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器機(jī)構(gòu)6優(yōu)選由三角定位系統(tǒng)構(gòu)成，借此可以執(zhí)行周邊距離測(cè)量(繞軸線x環(huán)視360°)。

三角定位系統(tǒng)優(yōu)選是光學(xué)系統(tǒng)，其中，在一個(gè)實(shí)施方式中優(yōu)選是呈光源形式、且尤其呈led或激光二極管形式的發(fā)射器，此外，光源發(fā)射單色光、尤其是可見光，但必要時(shí)也可以是肉眼看不到的光，如紅外光。此外，三角定位系統(tǒng)具有接收器，它進(jìn)一步優(yōu)選呈光敏元件的形式。在此，例如是psd元件，或者是具有線性結(jié)構(gòu)即一維結(jié)構(gòu)的ccd元件或cmos元件。還優(yōu)選的是，設(shè)置在光敏元件前面的一個(gè)接收透鏡是接收器的組成部分。

借助上述的傳感器機(jī)構(gòu)6，首先實(shí)現(xiàn)障礙物識(shí)別，從而裝置1能不碰撞地在地面2上或者說在其周圍環(huán)境中運(yùn)動(dòng)。此外進(jìn)一步優(yōu)選的是，通過傳感器機(jī)構(gòu)6實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境(在此是空間r1-r6)的周邊距離測(cè)量，在此所確定出的至環(huán)境中的障礙物和墻壁的距離值被用來建立總區(qū)域g的測(cè)繪圖k，測(cè)繪圖k存儲(chǔ)在裝置1中。測(cè)繪圖k此外也可在裝置1的由使用者控制的初次教學(xué)行駛中建立。根據(jù)所存的測(cè)繪制圖k并優(yōu)選借助傳感器機(jī)構(gòu)6的環(huán)境掃描，裝置1能明確唯一地確定在其環(huán)境或者說測(cè)繪圖k中的自身位置，并必要時(shí)在顯示屏7(例如設(shè)計(jì)為裝置1的遙控器9的觸控屏8)上顯示，該位置進(jìn)一步優(yōu)選同時(shí)被顯示在顯示屏7上的測(cè)繪圖k內(nèi)。

為了適當(dāng)?shù)厍謇砀鱾€(gè)空間r1-r6或者說各個(gè)區(qū)域(必要時(shí)是一個(gè)空間的子區(qū)域)而要求將由測(cè)繪圖k所示的總區(qū)域(見圖3)在測(cè)繪制圖過程中或在測(cè)繪制圖結(jié)束后劃分為多個(gè)子區(qū)域，從而尤其是依據(jù)由使用者發(fā)出的指令可有針對(duì)性地讓該裝置經(jīng)過這樣的子區(qū)域并且必要時(shí)清理其地面覆層。

為了設(shè)立這樣的子區(qū)域，設(shè)有如以下將描述的不同的方法。

因而，根據(jù)第一實(shí)施方式(見圖4)，在第一定向移動(dòng)過程中由該裝置自動(dòng)建立的總區(qū)域g的測(cè)繪圖k就自由面積而言在該裝置中結(jié)合預(yù)定算法被加以分析，隨后，總區(qū)域g被劃分為子區(qū)域t1-t6，這些子區(qū)域t1-t6具有至少近似的且進(jìn)一步優(yōu)選是相同的面積大小。相應(yīng)地，劃分按照已定下的平方米數(shù)進(jìn)行，其中，該規(guī)定條件優(yōu)選在裝置中被編程輸入。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，子區(qū)域大小設(shè)定為固定不變是根據(jù)對(duì)總區(qū)域大小的分析來實(shí)現(xiàn)的，因此例如對(duì)于由空間r1-r6組成的居所w的例如160平方米總面積，出現(xiàn)各為20平方米的子區(qū)域t1-tn劃分，而對(duì)于例如80平方米的居所w總面積，出現(xiàn)各為10平方米的子區(qū)域t1-tn劃分。此外，也可通過使用者干預(yù)來預(yù)先選擇每個(gè)子區(qū)域的面積大小，例如借助為裝置1配設(shè)的遙控器9。因而，使用者例如可以在不同的、必要時(shí)固定的子面積大小的情況下選擇，例如進(jìn)一步按照5平方米的步長(zhǎng)。

尤其是如圖4的視圖所示，依據(jù)劃分為同樣大小的面積，得到子區(qū)域t1-t6，它們不一定只屬于一個(gè)空間r1-r6或完全覆蓋一個(gè)空間r1-r6。相反，在所示的例子中出現(xiàn)將空間r1劃分為3個(gè)同樣大小的子區(qū)域t1-t3，其中空間r5和r6被共同的子區(qū)域t6覆蓋。子區(qū)域t5延伸經(jīng)過過走廊式空間r4的整個(gè)面積，進(jìn)一步部分進(jìn)入空間r2和r3的面積，這兩個(gè)空間的其余面積共同構(gòu)成子區(qū)域t4。

圖5的視圖示出了在完成測(cè)繪制圖k后劃分總區(qū)域g的一種替代的可行方式。在此，依據(jù)除以預(yù)定的、必要時(shí)結(jié)合前面的分析被調(diào)整了的和通過使用者例如用遙控器9設(shè)定的除數(shù)的除法由裝置對(duì)總區(qū)域g面積進(jìn)行的自動(dòng)劃分在對(duì)測(cè)繪圖k進(jìn)行的相應(yīng)分析之后進(jìn)行。在所示的實(shí)施例中，總區(qū)域g的面積被分為8個(gè)相同的子區(qū)域t1-t8，在所示的實(shí)施例中，空間r5按照子面積被劃分為包括空間r6且延伸到空間r5的子區(qū)域t8以及子區(qū)域t7，子區(qū)域t7覆蓋走廊空間r1以及空間r5的子區(qū)域。

在用于建立測(cè)繪圖k的定向移動(dòng)中也可實(shí)現(xiàn)細(xì)化測(cè)繪制圖、即設(shè)立子區(qū)域。因此在一個(gè)實(shí)施方式中，裝置1配備有呈觸感傳感器形式的地面覆層傳感器，更優(yōu)選的是配備有呈超聲波傳感器形式的地面覆層傳感器，其對(duì)準(zhǔn)地面2以分析當(dāng)前的地面覆層。因此，地毯地面造成與硬地面明顯不同的反射信號(hào)，從而根據(jù)相應(yīng)的測(cè)量能推斷出各自的地面覆層。作為其進(jìn)一步的替代或優(yōu)選是補(bǔ)充，通過相應(yīng)的傳感器裝置來考慮裝置1在不同地面覆層上出現(xiàn)的偏移。為此，裝置1在優(yōu)選實(shí)施方式中具有傳感器裝置6，用于借此確定例如在到達(dá)呈墻壁等形式的障礙物之前的額定行程。同時(shí)通過另一預(yù)設(shè)的傳感器裝置記錄一個(gè)、更優(yōu)選是兩個(gè)行駛輪3的轉(zhuǎn)數(shù)，以求出實(shí)際走過的實(shí)際路程。該特征隨著不同的地面覆層而相對(duì)顯著變化。硬地面顯示出小的偏移量，而地毯地面顯示出與之相比更高的、在每個(gè)可行運(yùn)動(dòng)方向上在1米行程內(nèi)例如為10厘米的偏移量。此外，不同地毯地面還就其優(yōu)選方向而言顯著不同。這在根據(jù)圖2的平面圖視圖中通過不同取向的箭頭10來代表。

因此，在所示的實(shí)施例中，空間r5和r6鋪設(shè)有呈絨毛方向相同的地毯地面形式的地面覆層b5。而空間r4鋪設(shè)有呈硬地面、如復(fù)合地板形式的地面覆層b4，空間r2鋪設(shè)有呈本身又與硬地面或地毯地面不同的軟木地板形式的地面覆層b3。空間r1的一個(gè)區(qū)域和整個(gè)空間r3在所示的實(shí)施例中鋪設(shè)有瓷磚等。相應(yīng)的地面覆層用b2表示?？臻gr1的其余區(qū)域在所示的實(shí)施例中鋪設(shè)有呈地毯地面形式的地面覆層b1，其中，絨毛方向(箭頭10)與地面覆層b5的絨毛方向相反。

地面覆層和/或尤其是地毯地面的絨毛方向的改變?cè)诮y(cè)繪圖k的過程中被裝置1用來分隔子區(qū)域t1-t6，其中，相同地面覆層或者說具有相同的表面粗糙度和/或絨毛方向(優(yōu)選在規(guī)定公差范圍內(nèi))的關(guān)聯(lián)區(qū)域被組成一個(gè)子區(qū)域并被存儲(chǔ)起來(見圖6的空間r5和r6的子區(qū)域)。

事先建立的測(cè)繪圖關(guān)于在共同的垂直平面內(nèi)延伸的長(zhǎng)墻壁的分析也被仔細(xì)研究。因此，優(yōu)選在裝置中存儲(chǔ)與之相關(guān)的最小墻壁長(zhǎng)度，例如1米或2米的最小墻壁長(zhǎng)度。如果根據(jù)在所存的算法的幫助下的相應(yīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)或超過最小墻壁長(zhǎng)度的墻壁走向，則它被認(rèn)為是“長(zhǎng)”墻壁。所有被發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)墻壁在程序里被延長(zhǎng)，從而根據(jù)圖7的視圖所示的點(diǎn)劃線得到了網(wǎng)格，借此將總區(qū)域g劃分為子區(qū)域t1-t5。如果長(zhǎng)墻壁的兩條延長(zhǎng)線間距小于規(guī)定的最小閾值，如小于20厘米或10厘米，則其中一條線在劃分區(qū)域時(shí)被忽略掉，在如圖7所示的實(shí)施例中是線l0。

進(jìn)一步作為上述方案的替代或補(bǔ)充，圖8至圖10涉及以下方法，其中，事先建立的總區(qū)域g的測(cè)繪圖k就自由面積而言被加以分析，對(duì)此盡量最佳地將預(yù)定的幾何基礎(chǔ)形狀11匹配到自由面積中?；A(chǔ)形狀11可以是正方形和/或矩形和/或三角形和/或圓形和/或橢圓形。幾何形狀或者基本輪廓11的匹配優(yōu)選借助算法產(chǎn)生，該算法進(jìn)一步優(yōu)選按照位勢(shì)圖工作。

為了建立位勢(shì)圖p，首先要識(shí)別所有在測(cè)繪圖k內(nèi)的障礙物、特別是墻壁。障礙物獲得最低位勢(shì)p0。據(jù)此，接著給所有的相鄰區(qū)域配以下一個(gè)較高的位勢(shì)p1。該步驟一直重復(fù)，直到所有區(qū)域被填滿(見圖8)。在圖8至圖10所示的測(cè)繪圖k中共有6個(gè)不同的位勢(shì)p0-p5，其中，位勢(shì)從該障礙物(墻壁，必要時(shí)還帶有經(jīng)過測(cè)繪的障礙物、如柜子等)起增大，位置距離障礙物越遠(yuǎn)越大。

位勢(shì)p0-p5被分析，由此得到以下總體說明，位勢(shì)越高，周圍的自由面積越大。根據(jù)本發(fā)明，該分析被用于子區(qū)域t1-t4劃分。因此，首先如圖9示意所示，在最高位勢(shì)p5周圍匹配入一個(gè)盡量最大的基礎(chǔ)形狀11，在此，基礎(chǔ)形狀11的選擇取決于墻壁或障礙物按照周長(zhǎng)的走向。因此，根據(jù)圖9的視圖，對(duì)應(yīng)于最高位勢(shì)p5區(qū)域，匹配入一個(gè)延伸尺寸最大的正方形。據(jù)此，在下一步驟中在不考慮已識(shí)別出的子區(qū)域t1的面積的情況下重新生成位勢(shì)圖p。圖9的視圖示出了相應(yīng)的結(jié)果。上述的位勢(shì)分析和盡量大面積的基礎(chǔ)形狀11的匹配一直重復(fù)進(jìn)行，直到所有的測(cè)繪圖k被覆蓋并且結(jié)合幾何基礎(chǔ)形狀11被劃分為相應(yīng)的子區(qū)域t1-t4。

將總區(qū)域g劃分為子區(qū)域的另一特征是將空間相互連通的門口12。對(duì)此，在一個(gè)方法中，事先建立的測(cè)繪圖k針對(duì)可能存在的待檢測(cè)的門口12被加以分析，這進(jìn)一步是結(jié)合這種門口12或者說預(yù)設(shè)門框的按照輪廓的典型延長(zhǎng)尺寸。門口12或者說門框一般具有典型的60-100厘米的標(biāo)準(zhǔn)化的門寬a，尤其是例如61厘米、73.5厘米，此外還具有在進(jìn)出方向上的10-50厘米的典型門口進(jìn)深b。這種典型的必要時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化的門寬a和門口進(jìn)深b的尺寸被存儲(chǔ)在裝置側(cè)的存儲(chǔ)器中并用于與借助模式識(shí)別從所建立的測(cè)繪圖k中提取出的幾何形狀物體o比較，對(duì)此，相應(yīng)規(guī)定的算法有針對(duì)性地在測(cè)繪圖k內(nèi)搜尋這樣的物體。圖3舉例示出了這種可推斷為門口12的物體o。

依據(jù)結(jié)合分析所識(shí)別出的門區(qū)域或者說門口12，總區(qū)域g被劃分為圖11所示的子區(qū)域t1-t6。

在考慮門口12的情況下將總區(qū)域g劃分為子區(qū)域的另一可能性在于識(shí)別門檻13。門檻尤其在舊式建筑區(qū)域中安置在門口12區(qū)域內(nèi)的地面上并且相應(yīng)地是高出于地面2的凸出部分。

裝置1優(yōu)選在底盤底面、尤其優(yōu)選是在通常的移動(dòng)方向r上朝向裝置1端側(cè)區(qū)域地配設(shè)有地面距離傳感器14。圖12示出了這樣的布置，在此，超聲波傳感器作為地面距離傳感器14。其信號(hào)朝下指向地面2，在此，可根據(jù)信號(hào)的渡越時(shí)間測(cè)量，確定地面距離傳感器14和地面2表面之間的距離c。

在定向移動(dòng)和隨之建立測(cè)繪圖k的過程中，裝置1在經(jīng)過門口12時(shí)跨過門檻13，門檻13根據(jù)由地面距離傳感器14確定的縮短距離c’被識(shí)別出。對(duì)此還優(yōu)選的是，尤其關(guān)于地面距離傳感器14同地面2之間距離c與地面距離傳感器14同門檻13表面之間距離c’的差值大小，存儲(chǔ)一個(gè)最小閾值，因而不考慮例如在從較高的地毯地面到硬地面的過渡區(qū)內(nèi)的差異。因此，例如設(shè)定10或15毫米的最小閾值大小(c和c’之差)。

另外，在進(jìn)出方向上看的門檻13進(jìn)深也可被考慮用來識(shí)別門口12。為此，優(yōu)選在裝置中存儲(chǔ)典型的門口進(jìn)深b。如果差值(門檻13垂直高度)以及門檻進(jìn)深大小(必要時(shí)在考慮公差的情況下)對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)值，則由裝置1自動(dòng)識(shí)別出門口12，據(jù)此，結(jié)束此前經(jīng)過的子區(qū)域并設(shè)立一個(gè)新的子區(qū)域。在移動(dòng)方向上的門檻進(jìn)深例如結(jié)合借助傳感器機(jī)構(gòu)6的距離測(cè)量被確定，或者利用雷達(dá)傳感器，該雷達(dá)傳感器用于檢測(cè)在門檻13起點(diǎn)時(shí)記錄升起和在門檻13結(jié)束時(shí)記錄降低之間的行程。

作為上述方式的替代或補(bǔ)充，裝置1還根據(jù)圖13的視圖配備有用于檢測(cè)天花板高度d的超聲波傳感器15。超聲波傳感器15或紅外傳感器在所示的實(shí)施例中安置在裝置罩殼5的頂面，在此，其測(cè)量射線垂直向上。借助渡越時(shí)間測(cè)量，推導(dǎo)出至天花板16的垂直距離。對(duì)天花板高度d的測(cè)量?jī)?yōu)選在用于編制測(cè)繪圖k的定向移動(dòng)中進(jìn)行，在此，在裝置1移動(dòng)過程中在移動(dòng)方向r上檢測(cè)到天花板高度d的顯著變化。因此，在門口12的區(qū)域內(nèi)的天花板高度d’與最初的天花板高度d相比顯著縮小如30-80厘米的大小?？s小的天花板高度d’可推斷出門口12，據(jù)此，裝置1在測(cè)繪圖過程中自動(dòng)結(jié)束此前經(jīng)過的子區(qū)域并設(shè)立一個(gè)新子區(qū)域。

在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，天花板高度測(cè)量與在天花板高度d’縮小的區(qū)域內(nèi)的行程測(cè)量相結(jié)合地進(jìn)行，所確定出的行程對(duì)應(yīng)于門口進(jìn)深b。如果所確定出的尺寸b在存儲(chǔ)于裝置1內(nèi)的門口進(jìn)深尺寸的取值范圍內(nèi)，則它此外是走過門口12的標(biāo)志。

此外，總區(qū)域g的劃分結(jié)合預(yù)定的物體17如門把手進(jìn)行。當(dāng)檢測(cè)到門把手18時(shí)，必要時(shí)與其中一種前述的用于識(shí)別門口12的方法相結(jié)合地進(jìn)行相應(yīng)的分析。

裝置1為此配備有圖像識(shí)別系統(tǒng)，其包括電子攝像機(jī)19和在裝置內(nèi)部的分析裝置。借助目視檢測(cè)裝置和相應(yīng)的圖像處理算法以及所存的所有要考慮的已知物體17尤其是門把手18的數(shù)據(jù)庫(kù)，作為表征的特征可被用于區(qū)域識(shí)別，尤其是識(shí)別門口12，進(jìn)一步用于自動(dòng)將總區(qū)域g劃分為子區(qū)域。在裝置1移動(dòng)過程中由攝像機(jī)19檢測(cè)的區(qū)域或者說該區(qū)域的圖像a始終與存在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息比較。如果在所示的實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)門把手18，則這對(duì)裝置1來說是用于一個(gè)至少相鄰的門口12的標(biāo)志，從而該門口例如在繼續(xù)定向移動(dòng)過程中在相應(yīng)地進(jìn)出時(shí)被識(shí)別和檢測(cè)出，即使它必要時(shí)沒有對(duì)應(yīng)于通常的、優(yōu)選存儲(chǔ)起來的關(guān)于門寬和門口進(jìn)深和必要時(shí)門高的數(shù)值。

亮度信息和/或顏色信息的分析還優(yōu)選提供另一個(gè)用于識(shí)別新的子區(qū)域的準(zhǔn)則。該裝置此時(shí)可以在相應(yīng)的傳感器幫助下完成尤其在裝置1移動(dòng)方向上在裝置1前面的區(qū)域的亮度測(cè)量和/或顏色測(cè)量。這更好的是針對(duì)地面2以及相鄰的墻壁和/或可能有的門框等等。在此情況下，總是檢查是否存在亮度值和/或顏色測(cè)量值的顯著變化，在此充分利用以下認(rèn)識(shí)，在不同空間內(nèi)的地面覆層和墻壁以及還有門框等等在光反射和/或顏色方面是不同的。

如果設(shè)有用于裝置1的遙控器9，則它優(yōu)選具有顯示屏7，尤其用于顯示由裝置1傳輸給遙控器9的具有用于區(qū)分子區(qū)域t1-t8的區(qū)域邊界bg的測(cè)繪圖k。在圖16所示的示意例子中，示出了帶有對(duì)應(yīng)于圖5的實(shí)施例的子區(qū)域的測(cè)繪圖k。

此外，在測(cè)繪制圖k中顯示出裝置1的當(dāng)前位置，從而直觀地告訴使用者裝置1的當(dāng)前所在地。

借助必要時(shí)其它預(yù)設(shè)的按鈕20，可通過遙控器9向裝置1傳輸指令，例如用于調(diào)用、啟動(dòng)或停止清理作業(yè)等的指令。此外，尤其在顯示屏7呈觸控屏8形式的情況下，指揮在某個(gè)空間或者說某個(gè)子區(qū)域內(nèi)的裝置1直接通過顯示屏7來進(jìn)行，為此，例如給使用者提供觸控筆21。

在本發(fā)明主題的改進(jìn)方案中，使用者也借助這樣的觸控筆21事后操作由裝置1自動(dòng)建立的子區(qū)域，尤其根據(jù)由分隔線tl表示的區(qū)域邊界bg的移位。因此，例如結(jié)合預(yù)定算法將空間r5劃分為各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)相鄰的空間的兩個(gè)子區(qū)域t7和t8是不期望的。使用者借助觸控筆21拾取分隔該空間的區(qū)域邊界bg并將該區(qū)域邊界拖拉到期望位置，這進(jìn)一步使子區(qū)域t8面積相應(yīng)縮小和子區(qū)域t7相應(yīng)增大。與此相關(guān)，也可以設(shè)立一個(gè)新的區(qū)域邊界bg，用于進(jìn)一步在所示的實(shí)施例中給空間r5分配一個(gè)獨(dú)立的子區(qū)域。區(qū)域劃分邊界的每次變化優(yōu)選被存起來，從而它們又存在于裝置下次開動(dòng)時(shí)。

結(jié)合圖17至圖20，以下將描述將總區(qū)域劃分為子區(qū)域的另一種實(shí)施方式。圖17所示的居所w平面圖在所示的空間r1(例如起居室)中示出了在結(jié)構(gòu)上未明確劃分的用餐區(qū)r1’?？臻gr1的兩個(gè)區(qū)域的分隔的光學(xué)的、但裝置1的傳感器裝置無法識(shí)別的標(biāo)識(shí)由突伸入該空間的縮短的墻板22和與之相接的臺(tái)階23給出。

借助上述的傳感器裝置，裝置1完成如圖18所示的總地圖g，總地圖以跨區(qū)域和跨空間的方式示出了面積邊界，在此也相應(yīng)由墻板22和臺(tái)階23限定。

可以按照一種或多種的上述方法來將總地圖g劃分為若干子區(qū)域。作為其替代或與之組合地還規(guī)定，所建立的總地圖g與存放在裝置1和/或遙控器9的優(yōu)選非易失性的存儲(chǔ)器內(nèi)且因而預(yù)先規(guī)定的平面圖gr比較。這種所存儲(chǔ)的預(yù)定平面圖gr如圖19所示。即便當(dāng)該平面圖的面積大小或各個(gè)面積的長(zhǎng)寬比例不一定與所建立的總地圖g的面積大小或長(zhǎng)寬比例相同時(shí)，根據(jù)所確定的與這種標(biāo)準(zhǔn)平面圖gr的相似性，可以對(duì)總地圖g執(zhí)行自動(dòng)的劃分，這進(jìn)一步采用了存放在標(biāo)準(zhǔn)平面圖gr內(nèi)的規(guī)定區(qū)域邊界bg’。

因此，在所示的實(shí)施例中，尤其可以看到在圖17中用r1表示的空間根據(jù)相應(yīng)的分析方法被劃分的相似情況，這又是按照在所存放的平面圖gr中的規(guī)定區(qū)域邊界bg’的走向。相應(yīng)地，根據(jù)圖20的視圖的總地圖g被劃分為子區(qū)域t1-t5，其中，子區(qū)域t2包括根據(jù)圖17的視圖的用餐區(qū)r1’，這又延長(zhǎng)了墻板22的走向并且設(shè)立一條與之垂直延伸的區(qū)域邊界bg。

與規(guī)定的、優(yōu)選存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)平面圖的比較不一定僅涉及例如結(jié)合圖17-圖20所示的總平面圖，而是此外優(yōu)選也涉及局部平面圖，進(jìn)一步尤其涉及建筑類型的構(gòu)造例如包括凸出部分和溫室的局部平面圖。因此，根據(jù)圖21-圖23的實(shí)施例，完成一個(gè)包括空間r1的總制圖g，為該空間優(yōu)選無障礙地且更優(yōu)選以沒有標(biāo)記子區(qū)域邊界的分隔壁的方式配設(shè)有溫室區(qū)(空間r1’)。與優(yōu)選存放在存儲(chǔ)器中的平面圖gr的比較導(dǎo)致與根據(jù)圖22的平面圖gr的相似性的確定。雖然在此相似的設(shè)立區(qū)域在平面圖上并不精確對(duì)應(yīng)于在總測(cè)繪制圖的過程中所檢測(cè)到的空間區(qū)域r1’的平面圖，但還是存在相似性。在相應(yīng)平面圖gr中規(guī)定的區(qū)域邊界bg’被納入測(cè)繪圖k中，以將總地圖g劃分為子區(qū)域t1和t2。

所有被公開的特征(本身)對(duì)發(fā)明都是實(shí)質(zhì)性的。為此，在本申請(qǐng)公開內(nèi)容中也包含了相應(yīng)的/附加的優(yōu)先權(quán)文獻(xiàn)(在先申請(qǐng)副本)的全部公開內(nèi)容，也為此在本申請(qǐng)的權(quán)利要求中納入這些文獻(xiàn)的特征。從屬權(quán)利要求在其選擇性并列的措辭中表述了獨(dú)立的、有創(chuàng)造性的對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，尤其是為了基于這些權(quán)利要求提出分案申請(qǐng)。

附圖標(biāo)記列表

1裝置；

2地面；

3行駛輪；

4刷子；

5裝置罩殼；

6傳感器裝置；

7顯示屏；

8觸控屏；

9遙控器；

10箭頭；

11基礎(chǔ)形狀；

12門口；

13門檻；

14地面距離傳感器；

15超聲波傳感器；

16天花板；

17物體；

18門把手；

19攝像機(jī)；

20按鈕；

21觸控筆；

22墻板；

23臺(tái)階；

a圖像；

b1-b5地面覆層；

bg區(qū)域邊界；

bg’規(guī)定區(qū)域邊界；

g總地圖；

gr平面圖；

k測(cè)繪圖；

l0線；

o物體；

p位勢(shì)圖；

p0-p5位勢(shì)；

r1-r6空間；

t1-t8子區(qū)域；

tl分隔線；

w居所；

a門寬；

b門口進(jìn)深；

c距離；

c’距離；

d天花板高度；

d’天花板高度；

r移動(dòng)方向；

x軸線。