CN113226143A - 自主家用电器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种配置用于执行至少一项家庭任务的自主家用电器(112)、一种家用系统(110)、一种用于临时扩展自主家用电器(112)的功能的方法(130)和一种计算机程序。自主家用电器(112)包括布置用于执行家庭任务的至少一个任务单元(116)，其中所述自主家用电器(112)还包括具有至少一个有线耦合装置(120)的接口元件(118)，其中所述接口元件(118)配置用于将所述自主家用电器(112)可释放地和临时地耦合到至少一个智能设备(114)，其中所述自主家用电器(112)配置用于经由所述接口元件(118)访问所述至少一个智能设备(114)的至少一个传感器设备(122)并且配置用于在执行所述家庭任务时利用由所述传感器设备(122)获取的至少一个传感器信息项。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于执行至少一项家庭任务的设备、系统、方法和计算机程序。根据本发明的设备、系统、方法和计算机程序可具体地例如在日常生活的、其中可以使用机器人的各个方面中使用，例如清洁、特别是吸尘或擦拭、园艺，例如割草等。然而，其他应用也是可能的。
背景技术
从现有技术中已知大量的配置用于执行家庭任务的机器人或自主引导的车辆。机器人可以用于例如清洁，例如吸尘和擦拭、割草和监视。在不缩小范围的情况下，将针对家庭使用来具体描述本发明。
US2017/344063A1描述了一种通过接口连接到移动设备的清洁装置。该清洁装置包括触发机构，该触发机构包括至少一个板体、连接到板体的两个弹性构件、以及搁置在板体上的挡板机构。挡板机构包括至少一个挡板、扭簧和处理单元。挡板限定第一弹性片，板体限定第二弹性片。当一压力施加于该移动装置时，该板体受驱动而使挡板转动，以使该挡板上的第一弹性片接触该板体上的第二弹性片。当第一弹性片接触第二弹性片时，处理单元产生触发信号以执行功能模块的功能。
EP3108787A1描述了一种机器人清洁器，包括配置为使用近场无线通信(NFC)与机器人清洁器通信的通信单元和配置为在多个预限定状态I中检测机器人清洁器的状态的处理器。响应于用移动终端执行的近场无线通信标记，处理器控制通信单元以便将对应于检测到的状态的信息发送到移动终端。
US2017/0364091A1描述了一种由模块化的多层移动单元构成的网络，当用户在他们的住所或商业场所使用模块化的多层移动单元执行任务或家庭任务时，或者当他们基于他们的移动能力和当前位置在物业的区域内移动时，每个模块化的多层移动单元都能够收集用于处理的数据。模块化的多层移动单元被设计成包括NFC或者包括发射器和/或传感器单元和/或其他机器人机械/电单元可在无需连接器的情况下在其上对接和供电的其他近接触或全接触垫。由模块化的多层移动单元构成的网络被设计为在许多不同的层中起作用，例如零层节点、一层节点、二层节点和三层云节点，每个层都具有处理收集的数据的能力。模块化的多层移动单元能够相互共享收集的数据和资源。第三层云节点提供了较低层不存在的额外处理能力，还提供了人工智能、语音识别和合成、人脸识别能力。
尽管使用配置用于执行家庭任务(例如清洁、割草和监视)的机器人有很多优势，但仍然存在一些技术挑战。通常，例如为了清洁或修理的目的，或者例如在要在机器人不可互相到达/接近的多个区域例如建筑物的不同楼层执行家庭任务的情况下，配置用于执行家庭任务的机器人需要被用户频繁地拾起。这种机器人通常很重，这通常会给较小的或老年用户带来困难。然而，一般来说，机器人的每个特征和附加功能例如附加传感器和无线(WiFi)接收器都会增加重量和成本。因此，机器人的重量和成本随着每个特征和附加功能而增加。
有待解决的问题
因此，希望提供解决上述技术挑战的手段和方法。具体而言，将提出一种用于执行至少一项家庭任务的自主家用电器以及一种用于临时扩展自主家用电器的功能的家用系统和方法，其将执行家庭任务与附加功能和特征相结合，同时提供重量轻且成本敏感的产品。
发明内容
该问题通过具有独立权利要求的特征的设备、方法和计算机程序来解决。从属权利要求中列出了可以以独立方式或任意组合实现的有利实施例。
如在下文中所使用的，术语“具有”、“包含”或“包括”或其任意语法变体以非排他性的方式使用。因此，这些术语既可以指其中除了由这些术语引入的特征之外，在上下文中描述的实体中不存在其他特征的情况，也可以指其中存在一个或多个其他特征的情况。例如，表述“A具有B”、“A包括B”和“A包含B”可以指其中除了B之外，A中不存在其他元素的情况(即A仅由B组成的情况)，以及其中除了B之外，实体A中存在一个或多个其他元素(如元素C、元素C和元素D或甚至其他元素)的情况。
此外，应当注意，术语“至少一个”、“一个或多个”或指示特征或元件可能出现一次或多次的类似表达通常在引入相应的特征或元件时仅使用一次。在下文中，在大多数情况下，当提及相应的特征或元件时，表述“至少一个”或“多于一个”将不会重复，尽管事实上相应的特征或元件可以出现一次或多次。
此外，如在下文中所使用的，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似术语与可选特征结合使用，而不限制替代的可能性。因此，由这些术语引入的特征是可选的特征，并不旨在以任何方式限制权利要求的范围。本领域技术人员将会认识到，本发明可以通过使用替代特征来执行。类似地，由“在本发明的实施例中”或类似表述引入的特征旨在是可选特征，对本发明的替代实施例没有任何限制，对本发明的范围没有任何限制，并且对以这种方式引入的特征与本发明的其他可选或非可选特征相结合的可能性没有任何限制。
在本发明的第一方面，公开了一种被配置用于执行至少一项家庭任务的自主家用电器。自主家用电器包括布置用于执行家庭任务的至少一个任务单元。该自主家用电器还包括具有至少一个有线耦合装置的接口元件，其中该接口元件被配置用于将该自主家用电器可释放地和临时地耦合到至少一个智能设备，其中该自主家用电器被配置用于经由该接口元件访问该至少一个智能设备的至少一个传感器设备，并且用于在执行该家庭任务时利用由该传感器设备获取的至少一个传感器信息项。
这里使用的术语“自主家用电器”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可以具体地指，但不限于，被配置为自主执行至少一项家庭任务的任意设备。因此，自主家用电器可配置成在没有外部帮助或指令的情况下例如在没有来自用户的帮助或用户的控制的情况下执行家庭任务。具体而言，自主家用电器可配置成通过使用预编程例程、自学习机制等独立于外部输入地对特定情况做出反应。
自主家用电器可以是自主移动机器人，具体地说，选自以下的自主移动机器人：割草机器人；清洁机器人，特别是机器人真空吸尘器/清洁器、湿拖/擦拭机器人；或其组合。
特别地，自主家用电器例如消费设备可以是或可包括移动设备如清洁机器人、割草机器人等。
这里使用的术语“家庭任务”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可具体指但不限于由机器人执行的任意家庭相关任务。特别地，家庭任务可以涉及清洁表面，例如真空清洁和/或擦地板和/或洗涤表面和/或给表面打蜡和/或擦拭表面。家庭任务还可以涉及园艺，例如监视和/或施肥和/或给植物浇水和/或割草和/或耙草和/或翻松草坪。此外，家庭任务可以指清洁水池、窗户、雨水沟等。
特别地，家庭任务可以从以下组中选择：清洁，特别是地板清洁，更特别地是真空清洁或湿拖地；维护；监视，特别是基于图像或视频的监视。
这里使用的术语“任务单元”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可具体指(但不限于)被配置用于执行家庭任务的部件和/或部件组合。具体地，任务单元可以是或可包括执行家庭任务的物品，例如用于真空清洁的真空清洁器、用于刷洗或扫地的扫帚等。
任务单元可包括至少一个处理器。特别地，任务单元可包括至少一个处理器，例如具有用于执行至少一个家庭任务的软件或硬件编程的数据处理设备。具体而言，处理器可以由用于控制至少一项家庭任务的软件来配置。附加地或替代地，处理器可配置用于特别是通过软件确定智能设备是否耦合到接口元件。
处理器可配置用于在检测到智能设备与接口元件的耦合的情况下访问至少一个传感器信息项并且在家庭任务的控制中利用至少一个传感器信息项。
这里使用的术语“接口元件”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可具体指但不限于在物质或空间的两个任意装置之间形成共同边界的物品或元件。特别地，接口元件可以是用于连接两个硬件设备如自主家用电器和智能设备的元件或设备。具体地，接口元件可以是这样的物品，其用于连接两个设备，使得这两个设备可以联合操作或者彼此通信。具体而言，接口元件可配置为经由至少一个耦合装置(例如至少一个有线耦合装置，具体而言经由至少一根电缆或导线)连接两个设备，具体而言是电子设备，例如自主家用电器和智能设备。
或者，接口元件可提供两个设备之间的机械连接，其中例如通过蓝牙、NFC、电感耦合或无线充电提供两个设备之间的无线电连接，以用于例如电连接和/或数据交换连接。因此，具体而言，智能设备的硬件和自主家用电器的硬件可以经由接口机械连接，而不必存在有线连接，并且其中通信和/或电连接可以由接口元件经由蓝牙、NFC、电感耦合或无线充电中的一个或多个来提供。作为第三种替代方案，接口元件可提供两个设备之间的机械连接和有线电连接。
这里使用的术语“智能设备”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，其具有普通和习惯的含义，而不局限于特殊或定制的含义。该术语可以具体指但不限于电子设备或装置，更具体地说是移动电子设备，例如手机或智能手机。附加地或替代地，智能设备还可以指任何类型的计算机，例如平板手机或平板计算机或膝上型计算机，具体地说是移动计算机，更具体地说是具有至少一个传感器设备(例如相机)的移动计算机。因此，智能设备例如可以是执行计算机的许多功能的移动电话，其通常具有触摸屏界面、互联网接入和能够运行下载的应用的操作系统。特别地，智能设备可以是或可包括电池供电或蓄电池供电的设备，优选地包括含有锂和钴中的至少一种或两种的电池。特别地，智能设备的特征在于屏幕和/或触摸屏，其占设备的至少20％的表面积，优选地占设备的至少30％的表面积，更优选地占智能设备的至少40％的表面积。优选地，显示器和/或触摸屏可以包含镧、铽、镨、铕、镝、钆中的至少一种元素。
这里使用的术语“传感器设备”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可以具体地指但不限于配置用于检测、测量或监控至少一个测量变量或测量特性/属性中的一者或多者的任意设备，测量变量或测量特性通常也被称为传感器信息项，例如对象和/或环境的变量或特性。传感器设备可包括至少一个传感器或传感器元件，例如能够产生至少一个测量信号(例如电测量信号)的传感器，该测量信号是测量变量或测量特性的定性或定量指标。例如，传感器可以是或者可包括相机传感器。具体而言，传感器设备可以是或可包括以下中的一者或多者：2D相机(具体地说是用于拍摄二维图像或视频的成像设备)、3D相机(具体地说是用于拍摄三维图像或视频的成像设备，更具体地说是被配置为使用基于运动的形状生成算法来确定三维数据的成像设备)、GPS传感器、WiFi传感器、蓝牙传感器、和里程计传感器(具体地说是行进距离传感器)。特别地，传感器设备可配置用于获取至少一个传感器信息项。优选地，传感器装置的特征可在于包含镝、铽、镨、钕或钆中的至少一种元素。
这里使用的术语“传感器信息项”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可以具体指但不限于由传感器设备获取的信息的指示。具体地，传感器信息项可以是关于执行至少一项家庭任务和/或关于物体或环境物质的属性或特性的信息的指示。因此，传感器信息项可以例如是由相机(例如由2D相机和/或3D相机)拍摄的图像或视频、位置信息(例如全球定位系统(GPS)信息和/或里程计或行驶距离信息)、关于连接质量的信息(例如无线网络连接和/或蓝牙连接)、或其他信息。
自主家用电器可在智能设备耦合到自主家用电器的情况下或不耦合到自主家用电器的情况下可选地或选择性地操作。因此，自主家用电器可以特别地利用与耦合到自主家用电器(特别是耦合到自主家用电器的接口元件)的智能设备操作。附加地或替代地，自主家用电器可以在智能设备没有耦合到自主家用电器的情况下操作。具体地，自主家用电器可以在智能设备耦合到自主家用电器的情况下和不耦合到自主家用电器的情况下选择性地操作。因此，自主家用电器可以例如在有或没有智能设备的情况下主动选择来进行操作、特别是执行家庭任务。
智能设备的至少一个传感器设备尤其可以是以下的一者或多者：2D相机，具体地说是用于拍摄二维图像或视频的成像设备；3D相机，具体地说是用于拍摄三维图像或视频的成像设备，更具体地说是被配置为使用基于运动的形状生成算法来确定三维数据的成像设备；飞行时间(ToF)相机；使用结构化或图案化光或照明的相机；立体相机；GPS传感器；WiFi传感器；蓝牙传感器；以及里程计传感器，具体地说是行进距离传感器。
自主家用电器可配置为通过使用智能设备来初始地或中间地设置。因此，智能设备可以用于初始地和/或中间地设置自主家用电器。
例如，自主家用电器例如低成本消费设备可耦合到智能设备，例如耦合到诸如智能手机的多功能设备，以用于初始设置或中间设置。因此，智能设备的功能或功能性例如附加功能(具体地智能设备的仅临时需要的功能)可例如通过使用计算机程序或应用提供给自主家用电器。具体地，由智能设备(例如由智能手机)提供的附加功能可以例如涉及2D和/或3D相机功能、全球定位系统功能、无线或蓝牙功能等。
特别地，智能设备例如智能手机可以用于在自主家用电器上特别是在机器人上安装软件或固件更新。附加地或替代地，例如出于维护目的如远程维护，智能设备可以用于在自主家用电器上安装附加功能。因此，智能设备可以用于例如获得互联网连接，例如无线互联网连接，并且将数据从服务器传输到自主家用电器或者从自主家用电器传输到服务器。
自主家用电器可包括至少一个机载传感器，其中机载传感器可以被具体配置用于确定至少一个参数。这里使用的术语“机载传感器”是一个广义的术语，对于本领域的普通技术人员来说，它具有普通的和习惯的含义，而不局限于特殊的或定制的含义。该术语可具体指但不限于布置在自主家用电器上或内部的任意传感器或传感器设备。具体地，机载传感器可以安装在自主家用电器的外壳上或外壳内。
所述至少一个机载传感器可包括至少一个选自以下的传感器：无线(WiFi)传感器，特别是无线接收器，更特别是无线信号强度传感器；可见光无线通信(LiFi)传感器，特别是LiFi接收器，更特别是LiFi信号强度传感器；近场通信(NFC)传感器，特别是近场通信接收器，更特别是近场通信信号强度传感器；蓝牙传感器，特别是蓝牙接收器，更特别是蓝牙信号强度传感器；超声波传感器；跌落传感器；指南针；里程计传感器；大气压力传感器。因此，例如由机载传感器确定的至少一个参数可以是无线信号强度、蓝牙信号强度、方位信息(例如相对于罗盘上的点的方位)、行进距离(例如自主家用电器的行进距离)、或大气压力(特别是自主家用电器周围的大气的大气压力)中的一者或多者。
自主家用电器还可配置为结合智能设备的至少一个传感器设备来使用至少一个机载传感器。特别地，自主家用电器可配置为将机载传感器的至少一种功能与传感器设备的至少一种功能相结合。因此，例如，自主家用电器可配置为与由传感器设备获取的信息相结合地使用由机载传感器收集的信息。具体地，由传感器设备获取的传感器信息项可以特别是与机载传感器的参数相结合，并且可在结合下被自主家用电器使用。
特别地，可以从机载传感器的至少一个功能和由传感器设备获取的传感器信息项的组合来创建地图，特别是自主家用电器的环境地图。因此，作为示例，机载传感器功能可以具体包括即时定位与地图构建(SLAM)算法，其中SLAM算法可以用于创建地图。
此外，自主家用电器可配置为将由机载传感器确定的至少一个参数添加到地图。因此，作为一个例子，自主家用电器可配置为将机载传感器收集或确定的参数添加到通过使用SLAM算法创建的地图。
自主家用电器可配置为结合由机载传感器确定的至少一个参数使用地图来导航。具体而言，自主家用电器可配置为结合具体地用于确定行进路线的至少一个参数来使用地图。
自主家用电器可包括至少一个智能设备保持器。具体而言，自主家用电器可包括至少一个机械保持器，用于保持智能设备。
此外，自主家用电器可包括运动装置，该运动装置被配置为移动、特别是弯曲、倾斜或旋转智能设备和/或智能设备保持器。因此，智能设备可以由自主家用电器移动。
在本发明的另一方面，公开了一种家用系统。家用系统包括至少一个如上所述或如下文进一步详细描述的自主家用电器。因此，对于在此使用的大多数术语的可能定义，可以参考在本发明的第一方面中公开的自主家用电器的描述。该家用系统还包括至少一个智能设备，该智能设备配置为耦合到自主家用电器。
智能设备可包括至少一个传感器设备和至少一个智能设备接口，该智能设备接口可以与自主家用电器的接口元件可逆地耦合。特别地，智能设备可配置为经由智能设备接口向自主家用电器提供由传感器设备获取的至少一个传感器信息项。
在本发明的另一方面，公开了一种用于通过使用至少一个智能设备的附加功能来临时扩展自主家用电器的功能的方法。该方法包括以下步骤，这些步骤可以给定的顺序执行。然而，不同的顺序也是可能的。此外，一个或多于一个或甚至所有的方法步骤可被执行一次或重复执行。此外，方法步骤可以及时重叠的方式或者甚至并行的方式来执行。该方法可进一步包括未列出的附加方法步骤。
该方法包括以下步骤：
i)提供自主家用电器，所述自主家用电器被配置用于执行至少一项家庭任务，其中所述自主家用电器包括被布置用于执行所述家庭任务的至少一个任务单元，其中所述自主家用电器还包括具有至少一个有线耦合装置的接口元件；
ii)提供至少一个智能设备；
iii)通过使用接口元件将自主家用电器可释放地和临时地耦合到智能设备；
iv)由自主家用电器经由接口元件访问智能设备的至少一个传感器设备；和
v)当执行家庭任务时，利用由传感器设备获取的至少一个传感器信息项。
具体而言，该方法可包括通过使用至少一个智能设备的附加功能来临时扩展如上所述或者如下文进一步详细公开的自主家用电器的功能。因此，对于在此使用的大多数术语的可能定义，可以参考在本发明的第一方面中公开的自主家用电器的描述。
该方法可包括使用自主家用电器(特别是上面公开的或下面进一步详细公开的自主家用电器)或者家用系统(特别是上面公开的或下面进一步详细公开的家用系统)中的至少一者。因此，再次，对于这里使用的大多数术语的可能定义，可以参考上面公开的或下面进一步详细公开的自主家用电器的描述或家用系统的描述。
特别地，自主家用电器(例如自主移动机器人)可由智能设备(例如智能手机)扩展，例如以便执行初始或中间设置过程。
在本发明的另一方面，公开了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该程序由自主家用电器执行时，特别是由自主家用电器的至少一个处理器执行，更特别是由自主家用电器的任务单元的至少一个处理器执行时，所述指令使得自主家用电器执行方法的步骤iv)和v)，以用于通过使用至少一个智能设备的附加功能来临时扩展自主家用电器的功能。
具体而言，诸如程序代码装置的计算机程序可存储在计算机可读数据载体上。因此，这里进一步公开和提出的是一种在其上存储数据结构的数据载体，该数据载体在加载到计算机或计算机网络中(例如加载到自主家用电器中、例如加载到计算机或计算机网络的工作存储器或主存储器中)之后，可执行根据这里公开的一个或多个实施例的方法，具体地，执行该方法的方法步骤iv)和v)。
根据本发明的设备和方法可提供优于用于执行至少一项家庭任务的已知方法和设备的大量优点。因此，这里提出的设备和方法可能比现有技术中已知的用于执行家庭任务的设备和方法更具有经济效益，特别是成本密集度更低。具体地，这里提出的设备和方法可比普通方法和设备更便宜，这可能特别有益，因为消费设备通常可能对成本非常敏感。具体而言，根据本发明的设备和方法可提供更多的特征，具体而言，具有更好的特征，例如更高的计算能力和3D测量能力，这在普通的方法和设备中可能被省掉，以便例如降低产品成本。具体而言，所建议的设备和方法可提供这样的测量能力，即，这样的测量能力可能会由于校准或遵守法规(例如用于测量指令或无线电发射设备指令)所可能产生的额外成本而在普通设备和方法中被省掉/去掉。
此外，建议的设备和方法可以比已知的设备和方法轻。具体地，根据本发明的设备和方法可以允许经常使用的功能和很少使用的功能的空间分离。特别地，被配置用于执行很少或仅临时使用的功能(例如用于设置或在设置步骤中所需的功能)的设备可在空间上与被配置用于执行经常使用的功能(例如用于执行家庭任务所需的功能)的设备分离。由于这种可能的空间分离，与普通设备相比，用户可以更方便地提起或移动所建议的设备。附加地或替代地，可能的空间分离可允许对环境条件的目标适应。具体而言，室外功能(例如保护电子设备免受阳光和雨水影响的困难的和/或成本密集的设计)可仅在需要的地方提供，因此，与本领域已知的方法和设备相比，降低了成本和费用。
总结并且不排除其他可能的实施例，可设想以下实施方案：
实施方案1：一种配置用于执行至少一项家庭任务的自主家用电器，其中，所述自主家用电器包括布置用于执行家庭任务的至少一个任务单元，其中所述自主家用电器还包括具有至少一个有线耦合装置的接口元件，其中所述接口元件配置用于将所述自主家用电器可释放地和临时地耦合到至少一个智能设备，其中所述自主家用电器配置用于经由所述接口元件访问所述至少一个智能设备的至少一个传感器设备并且配置用于在执行所述家庭任务时利用由所述传感器设备获取的至少一个传感器信息项。
实施方案2：根据前一实施方案所述的自主家用电器，其中，所述自主家用电器能随意地或选择性地在所述智能设备耦合到所述自主家用电器的情况下或在所述智能设备不耦合到所述自主家用电器的情况下操作。
实施方案3：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中，所述自主家用电器是自主移动机器人，具体地，是从由以下组成的组中选择的自主移动机器人：割草机器人；清洁机器人，特别是机器人真空清洁器，湿拖/擦拭机器人；或者它们的组合。
实施方案4：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中所述家庭任务选自由以下组成的组：清洁，具体地说是地板清洁，更具体地说是真空清洁或湿拖地；维护；监视，特别是基于图像或视频的监视。
实施方案5：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中任务单元包括至少一个处理器。
实施方案6：根据前一实施方案所述的自主家用电器，其中处理器配置成通过软件控制至少一个家庭任务。
实施方案7：根据前两个实施方案中的任一实施方案所述的自主家用电器，其中处理器被配置用于特别是通过软件确定智能设备是否耦合到接口元件。
实施方案8：根据前三个实施方案中的任一实施方案所述的自主家用电器，其中，处理器配置成用于在检测到智能设备与接口元件的耦合的情况下访问至少一个传感器信息项并且在家庭任务的控制中利用至少一个传感器信息项。
实施方案9：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中智能设备的至少一个传感器设备是以下中的一者或多者：2D相机，具体地说是用于拍摄二维图像或视频的成像设备；3D相机，具体地说是用于拍摄三维图像或视频的成像设备，更具体地说是被配置为使用基于运动的形状生成算法来确定三维数据的成像设备；飞行时间(ToF)相机；使用结构化或图案化光或照明的相机；立体相机；GPS传感器；WiFi传感器；蓝牙传感器；以及里程计传感器，具体地说是行进距离传感器。
实施方案10：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中，所述自主家用电器被配置为通过使用所述智能设备进行初始或中间设置。
实施方案11：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中所述自主家用电器包括至少一个机载传感器，其中所述至少一个机载传感器被配置用于确定至少一个参数。
实施方案12：根据前一实施方案所述的自主家用电器，其中所述至少一个机载传感器包括从由以下组成的组中选择的至少一个传感器：无线(WiFi)传感器，特别是无线接收器，更特别是无线信号强度传感器；可见光无线通信(LiFi)传感器，特别是LiFi接收器，更特别是LiFi信号强度传感器；近场通信(NFC)传感器，特别是近场通信接收器，更特别是近场通信信号强度传感器；蓝牙传感器，特别是蓝牙接收器，更特别是蓝牙信号强度传感器；超声波传感器；跌落传感器；指南针；里程计传感器；大气压力传感器。
实施方案13：根据前两个实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中所述自主家用电器被配置为结合所述智能设备的所述至少一个传感器设备来使用所述至少一个机载传感器。
实施方案14：根据前一实施方案所述的自主家用电器，其中从机载传感器的至少一个功能和由传感器设备获取的传感器信息的组合来创建地图，特别是自主家用电器的环境地图。
实施方案15：根据前一实施方案所述的自主家用电器，其中机载传感器功能包括即时定位与地图构建(SLAM)算法，其中SLAM算法用于创建地图。
实施方案16：根据前两个实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中，所述自主家用电器被配置为将由所述机载传感器确定的所述至少一个参数添加到所述地图。
实施方案17：根据前三个实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中自主家用电器被配置为结合由机载传感器确定的至少一个参数使用地图来导航，以便具体地用于确定行进路线。
实施方案18：根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中，所述自主家用电器包括用于保持智能设备的至少一个智能设备保持器，特别是机械保持器。
实施方案19：根据前一实施方案所述的自主家用电器，其中所述自主家用电器还包括运动装置，所述运动装置被配置为移动、尤其是弯曲、倾斜或转动所述智能设备和/或所述智能设备保持器。
实施方案20：一种家用系统，该家用系统包括至少一个根据前述实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器，其中该家用系统还包括配置为耦合到该自主家用电器的至少一个智能设备。
实施方案21：根据前一实施方案所述的家用系统，其中智能设备包括至少一个传感器设备和可与自主家用电器的接口元件可逆地耦合的至少一个智能设备接口，智能设备被配置为经由智能设备接口向自主家用电器提供由传感器设备获取的至少一个传感器信息项。
实施方案22：根据前两个实施方案中任一实施方案所述的家用系统，其中智能设备包括至少一个移动电子设备，该移动电子设备选自：蜂窝电话/移动电话；智能手机；电脑；平板电脑；平板计算机；笔记本电脑；移动计算机，特别是具有至少一个传感器设备如相机的移动计算机；能够执行计算机功能的移动电话；具有触摸屏界面、互联网接入和能够运行下载的应用的操作系统的移动电话。
实施方案23：一种用于通过使用至少一个智能设备的附加功能特别是使用根据前述涉及自主家用电器的实施方案中任一实施方案所述的自主家用电器来临时扩展自主家用电器的功能的方法，该方法包括：
i)提供自主家用电器，所述自主家用电器配置用于执行至少一项家庭任务，其中所述自主家用电器包括布置用于执行所述家庭任务的至少一个任务单元，其中所述自主家用电器还包括具有至少一个有线耦合装置的接口元件；
ii)提供至少一个智能设备；
iii)通过利用所述接口元件将所述自主家用电器可释放地和临时地耦合到所述智能设备；
iv)由所述自主家用电器经由所述接口元件访问所述智能设备的至少一个传感器设备；和
v)当执行家庭任务时，利用由所述传感器设备获取的至少一个传感器信息项。
实施方案24：根据前一实施方案所述的方法，其中，所述方法包括使用根据前述涉及自主家用电器的实施方案中的任一实施方案所述的自主家用电器和根据前述涉及家用系统的实施方案中的任一实施方案所述的家用系统中的至少一者。
实施方案25：一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，当所述程序由自主家用电器执行时、特别是由自主家用电器的至少一个处理器执行时，更特别是由自主家用电器的任务单元的至少一个处理器执行时，所述指令使得所述自主家用电器执行根据前一实施方案所述的方法的步骤iv)和v)。
附图说明
进一步的可选特征和实施例将在随后的实施例描述中优选地结合从属权利要求更详细地公开。其中，如本领域技术人员将认识到的，各个可选特征可以以独立的方式以及任何任意可行的组合来实现。本发明的范围不受优选实施例的限制。附图中示意性地描绘了实施例。其中，这些图中相同的附图标记表示相同或功能上可比较的元件。
在图中：
图1示出了执行任务的家用系统的一个实施例的透视图；和
图2示出了通过使用至少一个智能设备的附加功能来临时扩展自主家用电器的功能的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了包括至少一个自主家用电器112和配置为耦合到自主家用电器112的至少一个智能设备114的家用系统110的一个实施例。自主家用电器112被配置用于执行至少一项家庭任务，例如清洁，具体地说是地板清洁，更具体地说是真空清洁或湿拖地/湿擦拭；维护；监视，特别是基于图像或视频的监视；等。因此，自主家用电器112可以具体地是自主移动机器人，例如割草机器人、清洁机器人，例如机器人真空吸尘器和/或湿拖机器人，或者它们的组合。
自主家用电器112可以在智能设备114耦合到自主家用电器112的情况下或不耦合到自主家用电器112的情况下任意地或选择性地操作。因此，自主家用电器112可以特别地在智能设备114没有耦合到自主家用电器112的情况下操作。附加地或替代地，自主家用电器112可与耦合到自主家用电器112的智能设备114一起具体地作为家用系统110操作。自主家用电器112例如可主动选择是在有还是没有智能设备114的情况下操作，特别是执行家庭任务。
自主家用电器112包括至少一个任务单元116，任务单元116布置用于执行家庭任务。自主家用电器112还包括接口元件118，该接口元件118具有至少一个有线耦合装置120。接口元件118配置用于将自主家用电器112可释放地和临时地耦合到至少一个智能设备114。自主家用电器112配置为经由接口元件118访问至少一个智能设备114的至少一个传感器设备122并且在执行家庭任务时利用由传感器设备122获取的至少一个传感器信息项。
智能设备114可包括至少一个传感器设备122。此外，智能设备114可包括至少一个智能设备接口123，其可与自主家用电器112的接口元件118可逆地耦合。智能设备114可配置为经由智能设备接口123向自主家用电器112提供由传感器设备122获取的至少一个传感器信息项。
任务单元116可例如包括至少一个处理器124。处理器124可具体地配置成通过软件控制至少一项家庭任务。附加地或替代地，处理器124可配置为特别是通过软件确定智能设备114是否耦合到接口元件118特别是自主家用电器112。处理器124可例如配置用于在检测到智能设备114与接口元件118的耦合的情况下访问至少一个传感器信息项并且在家庭任务的控制中利用该至少一个传感器信息项。
智能设备114的至少一个传感器设备122可以例如是相机，具体地说是用于拍摄二维或三维图像或视频的成像设备。因此，传感器信息项例如可以是相机拍摄的图像或视频。
自主家用电器112还可包括至少一个机载传感器126。机载传感器126可具体地配置用于确定至少一个参数。作为示例，机载传感器126可以是无线(WiFi)传感器，特别是无线接收器，更特别是无线信号强度传感器；可见光无线通信(LiFi)传感器，特别是LiFi接收器，更特别是LiFi信号强度传感器；近场通信(NFC)传感器，特别是近场通信接收器，更特别是近场通信信号强度传感器；蓝牙传感器，特别是蓝牙接收器，更特别是蓝牙信号强度传感器；超声波传感器；跌落传感器；指南针；里程计传感器；大气压力传感器。
自主家用电器112可例如配置为结合智能设备114的至少一个传感器设备122使用至少一个机载传感器126。具体而言，可从机载传感器126和传感器设备122的组合(具体而言，从机载传感器126的功能和由传感器设备114获取的传感器信息的组合)创建地图，例如自主家用电器112的环境的地图。因此，作为示例，智能设备114例如智能手机可用于定位和映射。特别地，传感器设备122例如智能手机的2D或3D相机可与SLAM算法结合使用来创建环境地图。
此外，自主家用电器112可配置为将由机载传感器126确定的至少一个参数添加到地图。因此，作为示例，该参数具体地由至少一个机载传感器126记录的其他参数可被添加到地图，例如由地图记录。具体而言，可将机器人中包含的传感器特别是低成本传感器的参数添加到地图中，该传感器例如为记录信号强度或方向的无线或蓝牙接收器、大气压力传感器、里程计传感器、超声波传感器、跌落传感器、指南针等。
特别地，自主家用电器112例如机器人可配置为使用由机载传感器126获取的参数，尤其是结合用于定向的地图使用由机载传感器126获取的参数。因此，自主家用电器112可以例如结合先前记录的地图使用该参数来寻找从其当前位置到例如自主家用电器112的充电站的最短行进距离，例如至具有充电站的房间中的短路线。
附加地或替代地，例如耦合到智能设备114的自主家用电器112(例如由智能手机扩展的机器人)可用于记录自主家用电器112的环境的图像或视频。因此，自主家用电器112可用于维护和/或监视目的。
自主家用电器112可包括用于保持智能设备114的至少一个智能设备保持器128，尤其是机械保持器。因此，作为一个例子，机器人可结合有用于保持智能手机的机械保持器。此外，自主家用电器112可包括运动装置，该运动装置配置为移动、特别是弯曲、倾斜或转动智能设备114和/或智能设备保持器128。因此，作为一个例子，机器人可特别地结合有用于使智能手机和/或其保持器弯曲、倾斜、转动等的装置。
具体而言，例如配置为结合智能设备114的至少一个传感器设备122使用至少一个机载传感器126的自主家用电器112可允许例如在执行家庭任务时于拍摄自主家用电器112的环境或周围的视频的同时记录自主家用电器112的里程计数据。特别地，可由自主家用电器112的机载传感器126获取的里程计数据可与由智能设备114的传感器设备122(例如由智能手机的相机)拍摄的环境视频结合使用。具体而言，可使用诸如基于运动的形状生成算法(例如本领域已知的基于运动的形状生成算法)的算法将视频数据转换成3D数据。当里程计数据用于估计行进距离时，3D数据例如可能更精确。附加地或替代地，里程计传感器可例如使用基于运动的形状生成算法估计的距离来校准。
作为一个例子，家用系统110具体地自主家用电器112和智能设备114可例如用于在不执行家庭任务时记录数据。因此，自主家用电器112和耦合到自主家用电器112的智能设备114可例如用于创建公寓的地图，例如2D和/或3D地图。特别地，可为了虚拟现实或增强现实应用记录地图，例如3D地图。因此，自主家用电器112可用于生成当前房间图片，例如以便能避免用户与增强现实中的对象碰撞。附加地或替代地，由自主家用电器112生成的地图例如3D地图可用于再装饰的目的。具体而言，用户可能能够戴着虚拟现实眼镜在他/她的家中行走，其中由家用系统110(例如，由自主家用电器112和智能设备114)检测到的所有真实对象可被集成到增强现实中。
图2示出了通过使用至少一个智能设备114的附加功能来临时扩展/增强自主家用电器112的功能的方法130的流程图。方法130包括以下步骤：
i)提供(方法步骤132)自主家用电器112，自主家用电器112被配置用于执行至少一项家庭任务，其中自主家用电器112包括布置用于执行家庭任务的至少一个任务单元116，其中自主家用电器112还包括具有至少一个有线耦合装置120的接口元件118；
ii)提供(方法步骤134)至少一个智能设备114；
iii)通过使用接口元件118将自主家用电器112可释放地和临时地耦合(方法步骤136)到智能设备114；
iv)由自主家用电器112经由接口元件118访问(方法步骤138)智能设备114的至少一个传感器设备122；和
v)当执行家庭任务时，利用由传感器设备122获取的至少一个传感器信息项(方法步骤140)。
附图标记列表
110家用系统
112自主家用电器
114智能设备
116任务单元
118接口元件
120有线耦合装置
122传感器设备
123智能设备接口
124处理器
126机载传感器
128智能设备保持器
130通过使用至少一个智能设备的附加功能来临时扩展自主家用电器的功能的方法
132步骤i)提供自主家用电器
134步骤ii)提供至少一个智能设备
136步骤iii)
138步骤iv)
140步骤v)
Claims (15)
1.一种配置用于执行至少一项家庭任务的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)包括布置用于执行家庭任务的至少一个任务单元(116)，其中所述自主家用电器(112)还包括具有至少一个有线耦合装置(120)的接口元件(118)，其中所述接口元件(118)配置用于将所述自主家用电器(112)可释放地和临时地耦合到至少一个智能设备(114)，其中所述自主家用电器(112)配置用于经由所述接口元件(118)访问所述至少一个智能设备(114)的至少一个传感器设备(122)并且配置用于在执行所述家庭任务时利用由所述传感器设备(122)获取的至少一个传感器信息项。
2.根据前一权利要求所述的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)能随意地或选择性地在所述智能设备(114)耦合到所述自主家用电器(112)的情况下或在所述智能设备(114)不耦合到所述自主家用电器(112)的情况下操作。
3.根据前述权利要求中任一项所述的自主家用电器(112)，其中，所述任务单元(116)包括至少一个处理器(124)，其中所述处理器(124)配置为通过软件控制所述至少一个家庭任务。
4.根据前一权利要求所述的自主家用电器(112)，其中，所述处理器(124)配置用于确定所述智能设备(114)是否耦合到所述接口元件(118)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)包括至少一个机载传感器(126)，其中所述至少一个机载传感器(126)配置用于确定至少一个参数。
6.根据前一权利要求所述的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)配置用于结合所述智能设备(114)的所述至少一个传感器设备(122)来使用所述至少一个机载传感器(126)。
7.根据前一权利要求所述的自主家用电器(112)，其中，根据所述机载传感器(126)的至少一个功能和由所述传感器设备(122)获取的传感器信息的组合来创建地图。
8.根据前一权利要求所述的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)配置为将由所述机载传感器(126)确定的所述至少一个参数添加到所述地图。
9.根据前两项权利要求中任一项所述的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)配置用于结合由所述机载传感器(126)确定的所述至少一个参数来使用所述地图进行导航，以便特别是用于确定行进路线。
10.根据前述权利要求中任一项所述的自主家用电器(112)，其中，所述自主家用电器(112)包括用于保持所述智能设备(114)的至少一个智能设备保持器(128)，其中，所述自主家用电器(112)还包括运动装置，所述运动装置构造成移动特别是弯曲、倾斜或转动所述智能设备(114)和所述智能设备保持器(128)中的一者或两者。
11.一种家用系统(110)，所述家用系统(110)包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的自主家用电器(112)，其中所述家用系统(110)还包括至少一个智能设备(114)，所述智能设备配置用于耦合到所述自主家用电器(112)。
12.根据前一权利要求所述的家用系统(110)，其中，所述智能设备(114)包括至少一个传感器设备(122)和至少一个智能设备接口(123)，所述智能设备接口能与所述自主家用电器(112)的接口元件(118)可逆地耦合，所述智能设备(114)配置用于经由所述智能设备接口(123)向所述自主家用电器(112)提供由所述传感器设备(122)获取的至少一个传感器信息项。
13.一种用于通过使用至少一个智能设备(114)的附加功能来临时扩展自主家用电器(112)的功能的方法(130)，该方法(130)包括：
i)提供(132)自主家用电器，所述自主家用电器(112)配置用于执行至少一项家庭任务，其中所述自主家用电器(112)包括布置用于执行所述家庭任务的至少一个任务单元(116)，其中所述自主家用电器(112)还包括具有至少一个有线耦合装置(120)的接口元件(118)；
ii)提供(134)至少一个智能设备(114)；
iii)通过利用所述接口元件(118)将所述自主家用电器(112)可释放地和临时地耦合(136)到所述智能设备(114)；
iv)由所述自主家用电器(112)经由所述接口元件(118)访问(138)所述智能设备(114)的至少一个传感器设备(122)；和
v)当执行家庭任务时，利用(140)由所述传感器设备(122)获取的至少一个传感器信息项。
14.根据前一权利要求所述的方法(130)，其中，所述方法(130)包括使用根据前述涉及自主家用电器(112)的权利要求中的任一项所述的自主家用电器(112)和根据前述涉及家用系统(110)的权利要求中的任一项所述的家用系统(110)中的至少一者。
15.一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，当所述程序由自主家用电器(112)执行时，所述指令使得所述自主家用电器(112)执行根据前一权利要求所述的方法(130)的步骤iv)和v)。
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