本发明涉及一种用于运行在环境内自主行进的地面处理设备的方法，其中，控制和评估装置监测地面处理设备的运行状况、识别地面处理设备的故障状态并且在出现故障状态的情况下促使发出信息信号。
此外，本发明还涉及一种在环境内自主行进的地面处理设备，其具有控制和评估装置，所述控制和评估装置设置用于监测所述地面处理设备的运行状况、识别地面处理设备的故障状态并且在出现故障状态的情况下促使发出信息信号。
背景技术：
前述类型的方法和地面处理设备在现有技术中充分已知。
例如已知设计为抽吸机器人和/或擦拭机器人的地面处理设备，这些地面处理设备可以在环境内自主行进。为此，地面处理设备具备导航和自定位装置，借助该导航和自定位装置可以建立地面处理设备的环境地图并且识别地面处理设备的自身位置。导航和自定位装置读取地面处理设备在周围环境内探测到的测量数据。例如，地面处理设备可以具有距离传感器和里程传感器，距离传感器和里程传感器探测与障碍物的距离或驶过的路程。借助已建立的环境地图以及当前采集到的测量数据，地面处理设备可以在环境内定位。
一旦出现故障状态，也就是说地面处理设备例如卡在障碍物之间、具有过小的蓄电池电量状态或者例如确定导航和自定位软件不运行，则向地面处理设备的使用者发出信息信号，该信息信号将故障状态告知使用者。信息信号通常是令使用者注意到地面处理设备的音列。如果地面处理设备例如位于看不见的位置上、例如床、柜子或类似物件的下方，则原则上使用者可以借助声学信息信号找到地面处理设备。
然而在发出音列时不利的是，该音列可以尤其在规律地发出时对使用者/或地面处理设备的环境中的其他人员产生干扰。如果音列以虽然规律但相对较远相隔的时间段发出，则找到地面处理设备也较难。特别是对于听觉不好或完全无听觉的人员而言，从信息信号获得信息也较难。
技术实现要素：
因此基于上述现有技术，本发明所要解决的技术问题在于，实现一种地面处理设备或者一种用于运行地面处理设备的方法，其中，使用者以备选的方式获悉故障状态。所述技术问题尤其在于，能够在出现故障状态的情况下较容易地找到地面处理设备。
为了解决上述技术问题，首先建议一种用于运行自主行进的地面处理设备的方法，其中，所述地面处理设备的光学的信号发射装置发出光学的信息信号，所述光学信息信号产生显示方向指示的光投影，其中，所述方向指示从周围环境内的投影地点指向地面处理设备的当前位置。
按照本发明，在此不再借助声学信号、例如音列而是通过光学的信息信号指示地面处理设备的故障状态，所述光学信息信号从信号发射装置投射到地面处理设备的周围环境内的投影地点上。由此听觉不好或无听觉的人也可以特别简单地识别地面处理设备的当前位置。在地面处理设备具有例如阻碍继续行进的故障状态的情况下，使用者可以追溯光学的信息信号并且由此到达地面处理设备的位置。所述光学信息信号包含方向指示，使用者可以由该方向指示得知，地面处理设备处于哪个空间方向上。例如，方向指示可以包含箭头显示，该箭头显示从投影地点出发指向地面处理设备。因此，使用者必须仅沿箭头指示的方向观察并且由此可以例如在床、柜子或类似物件的下方找到地面处理设备。信息信号被投射到投影地点上，该投影地点例如可以是地表面的局部区域、家具的前面、墙壁的局部区域或诸如此类。
此外建议，当所述控制和评估装置识别到所述地面处理设备被夹住、被阻碍和/或被卡住、蓄电池的电量状态低于定义的最低电量状态和/或出现故障的软件状况时，发出所述信息信号。这些故障状态阻碍或阻止地面处理设备在环境内的继续行进或至少阻碍或阻止地面处理设备的最佳处理效果。一方面，如下状态属于故障状态，即地面处理设备在家具、例如床、沙发、抽屉柜或类似物件的下方被卡住并且在那里不再能依靠自身的力摆脱。另一方面，故障状态可能涉及如下情况，其中，驱动装置和/或地面处理设备的驱动轮被卡住并且由此阻止或至少妨碍行进。此外，障碍物也可以卡住地面处理设备，这些障碍物虽然没有夹住地面处理设备，然而阻碍其继续行进，更确切地说，地面处理设备自身不能从该位置移出。在这些故障状态中，使用者需要将地面处理设备从所述位置移开。另外的故障状态例如是地面处理设备的蓄电池的过低的电量状态、地面处理设备的运行软件的故障，该故障阻止地面处理设备行进和/或按规定运行。上述列举不应被理解为终结。而是其它需要或至少建议使用者干预的故障状态也是可以考虑的。
此外可以规定，所述信号发射装置在识别到故障状态后立即自动发出信息信号。根据本设计方案，当地面处理设备的控制和评估装置识别到故障状态时，随之信息信号立即由信号发射装置发出。地面处理设备的使用者不需要采取措施来要求信息信号。而是信息信号被自动投射到地面处理设备的周围环境中、例如投射到地板上或墙壁或家具上，从而当使用者处于环境中时察觉到信息信号并且注意到地面处理设备的故障状态。此后，使用者可以借助存在于信息信号中的方向指示确定地面处理设备的位置、找到地面处理设备并且消除故障状态。
备选地建议，所述控制和评估装置在故障状态的情况下向与所述地面处理设备通信连接的外部设备发送关于故障状态的消息，其中，使用者借助所述外部设备手动地使所述地面处理设备的信号发射装置发出信息信号。根据该设计方案，一旦确定地面处理设备的故障状态，信息信号不是自动发出，而是只有当地面处理设备的使用者对此有具体要求时才发出。首先，使用者在故障状态出现时借助消息获悉故障状态，然后使用者可以决定是否应该发出光学信息信号。有关故障状态的消息有利地发射到使用者的移动设备、例如移动电话、平板电脑、手提电脑或类似设备上。备选地，然而信息信号也可以被发射到本地个人电脑、远程服务器或类似的设备上。因此，只有当使用者具体地要求信号发射装置运行时，该信号发射装置才运行。由此可以节省不需要或者说不希望的用于光投影的能量。使用者的外部设备可以具有与地面处理设备通信连接的应用程序，该应用程序为使用者显示故障状态。在此可以规定，所述消息不仅具有关于出现故障状态的信息，而且附加地具有另外的信息、例如关于故障状态类型的信息、消除故障状态的建议、关于从何时起出现故障状态和类似的信息。作为对策，使用者可以借助外部设备的应用程序向地面处理设备发射信号，该信号促使信息信号发出，从而只有当使用者准备好寻找地面处理设备时，和/或，当使用者处于地面处理设备的周围环境中时，地面处理设备的信号发射装置才向周围环境中投射信息信号。
此外建议，所述控制和评估装置借助环境地图识别地面处理设备的当前位置和定向、评估在地面处理设备的区域中的环境信息并且将光学的信息信号投射到周围环境中的投影地点上，所述投影地点基于光投影的尺寸和方向无障碍物和/或从鸟瞰的视角是可见的。所述实施方式尤其适合与地面处理设备的导航和自定位装置相结合，该导航和自定位装置建立地面处理设备的周围环境的环境地图。为此，地面处理设备具有例如一个或多个传感器、例如测距装置和/或里程测量装置。借助测得的与空间边界、障碍物和类似物的距离可以建立周围环境的环境地图，在该环境地图中记录障碍物和/或空间边界的位置。控制和评估装置可以调取由地面处理设备自身建立的地图或从另一装置被传输到地面处理设备的环境地图，以便确定用于光学的信息信号投影的合适的投影地点。对此，所述控制和评估装置选择那些无障碍物的和/或对于地面处理设备的使用者可见的投影地点。此外，“无障碍物”应理解为地板、墙面、障碍物或类似物的局部面，这些局部面一方面足够大，以便充分可见地投射光学信息信号，并且另一方面不被其它障碍物、例如位于地板局部区域上方的桌子、椅子或类似物遮盖。投影地点应该从鸟瞰的视角可见，从而处于环境中的使用者可以看到投影地点并且由此可以识别方向指示。
尤其建议，所述控制和评估装置从所述地面处理设备的多个信号发射装置中选择一个信号发射装置，其中，被选出的信号发射装置最接近所述投影地点。地面处理设备具有多个信号发射装置，这些信号发射装置沿地面处理设备的周向布置。控制和评估装置从多个信号发射装置中选出一个或多个最接近最佳投影地点或最适合于将信息信号投射到该投影地点的信号发射装置。对此，控制和评估装置一方面具有关于地面处理设备上的信号发射装置的位置和定向的信息，并且另一方面具有环境内的地面处理设备的当前位置和当前定向的信息，从而一方面可以确定用于显示包含方向指示的信息信号的合适的投影地点，并且另一方面可以确定对于投影而言当前最适合、也就是说最佳定位的信号发射装置。
此外建议，用于将信息信号投射到投影地点上的信号发射装置相对于所述地面处理设备的壳体移动，和/或，由所述信号发射装置的光源发出的信息信号借助光学的偏转装置被偏转。为了将信息信号投射到周围环境的希望的投影地点上，信号发射装置例如可以布置在地面处理设备的壳体上的可调整支架上。备选地，信号发射装置或其光源与地面处理设备的壳体固定连接，然而其中，信号发射装置或光源与光学的偏转装置、例如可偏转的镜子、棱镜或类似物相结合。所述偏转装置将从信号发射装置的光源发出的信息信号偏转至希望的投影地点。
除了上述用于运行地面处理设备的方法以外，本发明还建议一种在环境内自主行进的地面处理设备，其具有控制和评估装置，其中，所述控制和评估装置设置用于监测所述地面处理设备的运行状况、识别地面处理设备的故障状态并且在出现故障状态的情况下促使发出信息信号，其中，所述地面处理设备具有光学的信号发射装置，所述信号发射装置设置用于发射光学的信息信号，所述信息信号产生显示方向指示的光投影，其中，所述方向指示从周围环境内的投影地点指向所述地面处理设备的当前位置。
由此，所建议的地面处理设备设计用于实施前述方法，在该方法中，包含关于地面处理设备的方向指示的信息信号被投射到投影地点上。为此，地面处理设备具有光学的信号发射装置，该信号发射装置通常具有至少一个光源、例如led或激光器。所述信号发射装置如此构造，使得该信号发射装置将光束或光锥投射到投影地点，从而光学信息信号中包含的方向指示对于地面处理设备的使用者来说可以识别。使用者在观察光投影时获得关于方向的指示，使用者沿该方向找到地面处理设备的当前位置。所述方向指示例如是箭头，该箭头从投影地点出发指向地面处理设备、例如指向家具下方、周围环境中的使用者当前不可见的局部区域或诸如此类。
尤其建议，所述信号发射装置具有多个光源和/或一个具备可变光圈的光源。在最先被提到的情况下，信号发射装置例如可以具有led阵列，该led阵列中的led可以被选择用于显示方向指示。随后，由信号发射装置产生的信息信号可以借助光学元件在希望的投影地点上聚焦、对准和/或偏转，从而信息信号对于地面处理设备的使用者可以识别，信息信号在其中包含方向指示。备选地，信号发射装置仅具有唯一的光源，该光源配属有可变光圈以便显示不同的信息信号或在其中包含的方向指示。例如，所述光圈在被投射到投影地点上的信息信号内生成箭头的轮廓。
此外建议，所述信号发射装置能够相对于所述地面处理设备的壳体移动，和/或，所述信号发射装置具有能够相对于所述壳体移动的光学的偏转装置，用于使发出的信息信号向所述投影地点偏转。信号发射装置在所述两种情况下都构造为，通过移动信号发射装置或偏转装置、例如使信号发射装置相对地面处理设备的壳体偏转，由此将信息信号投射到周围环境中的不同投影地点上。例如，信号发射装置可以安装在地面处理设备的可移动的支架上，其中，所述支架有利地可通过马达移动并且可借助控制和评估装置控制。通过支架的移动，信息信号可以被投射到不同的投影地点上。此外，信号发射装置的光源例如也可以固定地安装在地面处理设备的壳体上并且与可移动偏转装置组合使用，该偏转装置将由光源发出的信息信号投射到希望的投影地点上。可移动的偏转装置例如可以是可移动的光学元件、如反射镜、棱镜或类似物。
此外对于按照本发明的地面处理设备，前述有关方法所建议的技术特征和优点也是适用的。所述地面处理设备尤其可以具有建立周围环境的环境地图的导航和自定位装置。所述控制和评估装置可以在该环境地图中选择理想的投影地点并且必要时附加地选出多个可行的信号发射装置中的一个，该信号发射装置适合用于将信息信号投射到选出的投影地点上。
此外还建议一套由地面处理设备和地面处理设备的使用者的外部设备构成的系统，其中，所述地面处理设备和所述外部设备如此相互通信连接，使得地面处理设备的控制和评估装置将关于故障状态的消息发送至外部设备上，其中，所述消息例如在外部设备的显示器上显示，并且其中，使用者可以借助外部设备通过地面处理设备的信号发射装置手动地使信息信号发出。由此，外部设备用作地面处理设备的遥控装置。由地面处理设备和外部设备构成的系统如此设计，使得即使当前从使用者的位置观察看不到地面处理设备，使用者也可以找到地面处理设备并且消除故障状态。
附图说明
以下结合实施例详细阐述本发明。在附图中：
图1示出具有多个障碍物的环境内的按照本发明的地面处理设备，
图2示出地面处理设备的立体视图，
图3示出根据图1的环境，其包含出现故障状态时的地面处理设备，
图4示出故障状态时的地面处理设备的侧视图，
图5示出周围环境中的具有显示方向指示的光投影的环境局部区域，
图6示出外部设备，在地面处理设备的故障状态下环境地图显示在该外部设备上。
具体实施方式
图1示出一种环境，在此，该环境是住宅的局部区域。地面处理设备1位于环境内，地面处理设备1此处例如设计为自主行进的抽吸机器人。地面处理设备1具有两个清洁元件13、即布置在地面处理设备1的壳体10下方的刷毛滚锟和布置在壳体10的角部区域中的侧面刷，借助该侧面刷尤其可以清洁地板和墙壁之间的过渡区域。地面处理设备1具有轮子14，轮子14由电动机驱动并且由此用于使地面处理设备1在环境内行进。
所述环境具有多个障碍物9，这些障碍物9此处例如是房间边界、柜子、床和两个床头柜。这些障碍物9至少部分如此设计，使得地面处理设备1在行进时能够到达这些障碍物9的下方。
所述地面处理设备1具有导航和自定位装置(未示出)，该导航和自定位装置读取地面处理设备1的测距装置12的数据，该测距装置12此处例如包括三角测量装置。借助测距装置12得出与障碍物9的距离并且将这些距离组合成环境地图7(参见图6)。环境地图7中包含障碍物9以及地面处理设备1的当前位置。在地面处理设备1行进时，环境地图7持续更新。所述导航和自定位装置与地面处理设备1的控制和评估装置通信连接，该控制和评估装置监测地面处理设备1的运行状况、能够识别地面处理设备1的故障状态并且能够在出现故障状态的情况下促使发出信息信号2，地面处理设备1的使用者通过该信息信号2获悉故障状态。
图2示出地面处理设备1的外部立体视图。所述地面处理设备1具有多个信号发射装置3，这些信号发射装置3沿壳体10的周向布置。此处，每个信号发射装置3具有多个光源11，这些光源11按照并排和彼此上下排列的阵列样式布置。借助控制和评估装置能够如此控制各信号发射装置3的光源11，使得各信号发射装置3的特定光源11发出光束，从而由阵列总体发出的信息信号2作为图像显示例如出现在商业上通用的led电视机中。在此，光源11可以附加地配属有光学元件，该光学元件使光学信息信号2聚焦并且使包含在光学信息信号2中的信息对于使用者可读。尽管图2中未示出，地面处理设备1附加地也可以具有用于光学发射装置3的可位移的支架，从而信息信号2的发射方向能够变化。
图3示出图1中所示的环境，地面处理设备1在该环境中夹紧在障碍物9、在此是床的下方。例如由于悬挂在床下的板条发生这种夹紧，该板条改变地面处理设备1和床之间的高度差。在这种情况下，地面处理设备1的控制和评估装置识别出地面处理设备1的故障状态、即夹紧，当出现故障状态时，地面处理设备1不再能够依靠自身的驱动装置行进。为了使地面处理设备1的使用者获悉该故障并且同时指示使用者地面处理设备1的当前位置，地面处理设备1的信号发射装置3将信息信号2发射至周围环境中的多个投影地点8上、此处例如障碍物9、如柜子和房间边界(墙壁)上或地面上。所述信息信号2以地面处理设备1为起点向遮盖地面处理设备1的床的轮廓以外延伸。由此使用者能够注意到信息信号2。
图4示出障碍物9下方、即床下的地面处理设备1，其中，壳体10与障碍物9接触并且由于产生的摩擦力不能依靠自身的驱动力继续行进。因此，地面处理设备1由于夹在障碍物9下方而具有故障状态。在地面处理设备1的控制和评估装置识别到故障状态后，例如由于借助测距装置12确定当驱动力施加在轮子14上时地面处理设备1不行进，则控制和评估装置促使信号发射装置3分别向周围环境中投射信息信号2。
图5示出如同基本已经在图3中示出的环境，该环境此处包含投影在地面上的信息信号2。由此，在地面上实现投影地点8，信息信号2在该投影地点8上被示出或者说是可见的。信息信号2具有方向指示5、即此处的箭头，该箭头指向床下的地面处理设备1的当前位置。备选地，这样的信息信号2不是投影在地面或地表面而是投影在环境中的障碍物9上。包含方向指示5的箭头由于投影形成多个光束，这些光束由信号发射装置3的包含多个光源11的阵列发出。根据阵列内的各个光源11的激活或不激活可以显示不同的图像、尤其方向指示。此外也可以规定，信息信号2具有特别的颜色、以特定的间隔闪烁或诸如此类。
针对尤其障碍物9、即竖直面或大致为竖直面上的投影，也可以在地面清洁设备上设置与投影仪类似的投影装置，其中，优选实现自动聚焦。备选地也可以借助激光二极管在可见波长的区域中以多条线、优选沿竖向彼此上下布置的水平定位线投射相应地由图线构成的图像。
图6示出外部设备6，该外部设备6与地面处理设备1结合使用。所述外部设备6此处例如是具备显示器4的移动电话，地面处理设备1建立的环境地图显示在显示器4上。在外部设备6上安装有应用程序，该应用程序接收关于地面处理设备1的故障状态的消息并且在寻找地面处理设备1和/或消除故障状态时给使用者提供帮助。
所述地面处理设备1可以如此与外部设备6结合使用，使得使用者在地面处理设备1出现故障状态的情况下首先在外部设备6上获得关于出现故障状态的消息。地面处理设备1的周围环境的环境地图7在外部设备6的显示器4上显示，此外，地面处理设备1的当前位置在环境地图7中显示。此外，安装在外部设备6上的应用程序有多个操作选项可供选择，这些操作选项能够对故障状态作出反应。一方面，使用者可以在菜单项“手动控制”下实施地面处理设备1的远程控制，从而使用者可以例如通过操纵杆进行控制，将地面处理设备1从被夹住的位置移出。必要时为了消除故障状态可以激活另外的驱动元件、例如旋转的清洁元件13，以便解脱障碍物9下方的地面处理设备1。此外，使用者可以选择菜单项“光信号”。由此促使地面处理设备1的一个或多个信号发射装置3发出信息信号2。信息信号2或信息信号2中包含的方向指示5向使用者显示地面处理设备1的位置，从而使用者可以从该位置解脱地面处理设备1。在使用者解脱地面处理设备1之后，使用者可以在外部设备6上操作按键“消除故障”，从而可以启动地面处理设备1的重新运行。
为了找到障碍物9下方的使用者看不见的位置上的地面处理设备1，使用者追随信息信号2中包含的方向指示5，该方向指示5从投影地点8开始指向夹住地面处理设备1的障碍物9(床)的下方。
附图标记列表
1地面处理设备
2信息信号
3信号发射装置
4显示器
5方向指示
6外部设备
7环境地图
8投影地点
9障碍物
10壳体
11光源
12测距装置
13清洁元件
14轮子