DE102011084594A1

DE102011084594A1 - Autonomes Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE102011084594A1
Application number: DE102011084594A
Authority: DE
Inventors: Peter Biber; Steffen PETEREIT; Christoph Koch; Amos Albert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-04-18

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem autonomen Arbeitsgerät, insbesondere einem autonomen Rasenmäher, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (12), die zumindest ein Steuerungssystem (14) und zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass das Steuerungssystem (14) zumindest zwei getrennte Systembereiche (22, 24) umfasst und zumindest einer der zumindest zwei Systembereiche (22, 24) zumindest teilweise unabhängig von dem anderen Systembereich (22, 24) über die Schnittstelle (16, 18, 20) einstellbar ist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits ein autonomes Arbeitsgerät, insbesondere ein autonomer Rasenmäher, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zumindest ein Steuerungssystem und zumindest eine Schnittstelle aufweist, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem autonomen Arbeitsgerät, insbesondere einem autonomen Rasenmäher, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zumindest ein Steuerungssystem und zumindest eine Schnittstelle aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Steuerungssystem zumindest zwei getrennte Systembereiche umfasst und zumindest einer der zumindest zwei Systembereiche zumindest teilweise unabhängig von dem anderen Systembereich über die zumindest eine Schnittstelle einstellbar ist. Unter einem „autonomen Arbeitsgerät“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Gerät verstanden werden, welches eine Arbeit zumindest teilweise selbsttätig verrichtet, wie insbesondere selbsttätig beginnt, selbsttätig beendet und/oder selbsttätig zumindest einen Parameter, wie insbesondere einen Streckenparameter und/oder einen Umkehrpunkt usw., auswählt. Besonders bevorzugt ist zumindest ein Teil des Geräts dazu vorgesehen, eine Fläche abzufahren und insbesondere die Fläche zu bearbeiten, wie beispielsweise zu kehren, abzusaugen, zu reinigen und/oder einen auf der Fläche befindlichen Rasen zu mähen. Dabei sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende autonome Arbeitsgeräte denkbar, wie beispielsweise eine autonome Kehrmaschine, ein autonomer Staubsauger oder eine autonome Schwimmbadreinigungsmaschine usw. Insbesondere ist das autonome Arbeitsgerät jedoch von einem autonomen Rasenmäher gebildet. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem „Steuergerät“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Des Weiteren soll unter einem „Steuerungssystem“ in diesem Zusammenhang insbesondere ein System verstanden werden, welches zumindest einen Teil eines Betriebssystems und/oder einer Software bildet. Vorzugsweise ist das Steuerungssystem dazu vorgesehen, auf zumindest einem Prozessor ausgeführt zu werden. Besonders bevorzugt weist das Steuerungssystem zumindest eine Regelroutine, Steuerroutine und/oder Berechnungsroutine auf. Unter einer „Schnittstelle“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche zu einem Austausch von Daten vorgesehen ist. Insbesondere weist die Schnittstelle zumindest einen Informationseingang und zumindest einen Informationsausgang auf. Vorzugsweise weist die Schnittstelle zumindest zwei Informationseingänge und zumindest zwei Informationsausgänge auf, wobei jeweils zumindest ein Informationseingang und zumindest ein Informationsausgang zu einer Verbindung mit einem physischen System vorgesehen sind. Besonders bevorzugt soll darunter eine Schnittstelle zwischen zumindest zwei physischen Systemen, wie insbesondere zwischen dem autonomen Arbeitsgerät und zumindest einem oder mehreren Geräten der Außenwelt, verstanden werden. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Schnittstellen denkbar, insbesondere soll darunter jedoch eine drahtlose Schnittstelle, wie beispielsweise Bluetooth, WLAN oder UMTS, eine drahtgebundene Schnittstelle, wie beispielsweise ein USB-Anschluss, und/oder eine Laufwerk-Schnittstelle mittels eines Speichermediums, wie beispielsweise einer Speicherkarte, eines Speichersticks oder einer CD, verstanden werden. Unter einem „Systembereich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teilbereich des Steuerungssystems verstanden werden. Vorzugsweise besteht das Steuerungssystem aus mehreren Systembereichen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des autonomen Arbeitsgeräts kann vorteilhaft das Steuerungssystem klar aufgeteilt werden, wodurch ein hoher Komfort erreicht werden kann. Dadurch kann vorteilhaft eine Einstellung erreicht werden. Ferner kann durch die Einstellung ein einfaches Anpassen erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Systembereich der zumindest zwei getrennten Systembereiche zumindest teilweise unabhängig von dem anderen Systembereich über die zumindest eine Schnittstelle zu einer Individualisierung einstellbar ist. Dabei soll unter „zu einer Individualisierung einstellbar“ in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der zumindest eine Systembereich nach den Bedürfnissen und/oder den Wünschen eines einzelnen Bedieners einstellbar ist. Dabei soll unter „einstellbar“ in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der zumindest eine Systembereich zumindest teilweise bearbeitet und/oder erweitert werden kann und/oder dass einzelne Parameter des Systembereichs eingestellt und/oder bearbeitet werden können. Dies kann sowohl über den Bediener direkt, als auch über eine externe Software und/oder Hardware erfolgen. Dadurch kann vorteilhaft einfach gezielt ein Systembereich zur Individualisierung eingestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Systembereich der zumindest zwei Systembereiche dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle in ein Netzwerk eingebunden zu werden. Unter einem „Netzwerk“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein System aus zumindest zwei Geräten und/oder Elementen verstanden werden, welche jeweils über Verbindungen miteinander verbunden sind. Vorzugsweise werden über die Verbindungen zwischen den Geräten und/oder Elementen Daten ausgetauscht. Die Verbindungen können dabei auch indirekt, wie beispielsweise über ein Speicherelement, realisiert werden. Dadurch können vorteilhaft auf einfache Weise Funktionen, wie beispielsweise Komfort- und Servicefunktionen, bereitgestellt werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass zumindest ein Systembereich der zumindest zwei Systembereiche dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle in ein offenes Netzwerk eingebunden zu werden. Unter einem „offenen Netzwerk“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Netzwerk verstanden werden, zu welchem eine variable Zahl von Geräten und/oder Elementen gehört, welche jeweils direkt und/oder über einen Knotenpunkt miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist in dem Netzwerk ein Datenverkehr durch die einzelnen Geräte selbst eingeschränkt. Insbesondere können freigegebene Daten von allen Teilnehmern des Netzwerkes abgerufen werden. Besonders bevorzugt kann jeder auf das Netzwerk zugreifen und/oder dem Netzwerk beitreten. Dadurch können besonders einfach Daten mit anderen Geräten und/oder Elementen ausgetauscht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Systembereich der zumindest zwei Systembereiche dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle in ein geschlossenes Netzwerk eingebunden zu werden. Vorzugsweise ist der zumindest eine Systembereich, der dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle in das geschlossene Netzwerk eingebunden zu werden, von einem Systembereich gebildet, der von dem Systembereich, welcher dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle in das offene Netzwerk eingebunden zu werden, different ist. Unter einem „geschlossenen Netzwerk“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Netzwerk verstanden werden, zu welchem vorgegebene Geräte und/oder Elemente gehören, sowie welches vorgegebene Verbindungen zwischen den Geräten und/oder Elementen aufweist. Vorzugsweise ist in dem Netzwerk ein Datenverkehr eingeschränkt. Insbesondere sind spezifischen Daten spezifische Datenwege vorgegeben. Besonders bevorzugt können dem Netzwerk lediglich die vorgegebenen Geräte und/oder Elemente beitreten und/oder darauf zugreifen. Insbesondere kann dabei das geschlossene Netzwerk einen Teil des offenen Netzwerks darstellen. Dadurch können vorteilhaft sicherheitsrelevante Daten ausgetauscht werden. Ferner kann sichergestellt werden, dass Daten sicher übertragen und keine Fremddaten eingespielt werden können.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Systembereich der zumindest zwei Systembereiche gekapselt ist. Unter „gekapselt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Großteil der Teile des Systembereichs miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind die Teile unzertrennlich miteinander verbunden, so dass vorteilhaft keine Teile des Großteils der Teile des Systembereichs einzeln ersetzt und/oder gelöscht und/oder bearbeitet werden können. Besonders bevorzugt soll darunter insbesondere verstanden werden, dass die Teile dahingehend verbunden sind, dass die Teile nicht oder lediglich durch einen Sicherheitsschlüssel zugänglich und/oder lesbar und/oder bearbeitbar sind. Dadurch können vorteilhaft insbesondere sicherheitsrelevante Bereiche des Steuerungssystems gesichert werden.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass zumindest der zumindest eine gekapselte Systembereich zu einer Ausführung einer Firmware vorgesehen ist. Dabei soll in diesem Zusammenhang unter einer „Firmware“ insbesondere ein Teil eines Betriebssystems und/oder einer Software des Steuerungssystems verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere der Teil des Betriebssystems und/oder der Software verstanden werden, ohne den die Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder besonders bevorzugt das autonome Arbeitsgerät nicht nutzbar ist. Dadurch kann vorteilhaft ein Bearbeiten und/oder Löschen sicher verhindert werden und eine Funktionstüchtigkeit kann gewährleistet werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Systembereiche auf zumindest zwei Mikroprozessoren der Steuer- und/oder Regeleinheit verteilt sind. Unter einem „Mikroprozessor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein klein dimensionierter Prozessor verstanden werden. Vorzugsweise sind bei dem Prozessor alle Bauteile auf einem Mikrochip angeordnet. Dadurch kann eine weitere Trennung der Systembereiche erreicht werden.
Des Weiteren wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, rechenintensive Vorgänge der Steuer- und/oder Regeleinheit über die zumindest eine Schnittstelle auf andere Geräte eines Netzwerks auszulagern. Dadurch kann vorteilhaft eine Rechenleistung des autonomen Arbeitsgeräts gering gehalten werden.
Ferner wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, umfangreiche Daten der Steuer- und/oder Regeleinheit über die zumindest eine Schnittstelle auf andere Geräte eines Netzwerks auszulagern. Unter „umfangreichen Daten“ sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Daten verstanden werden, welche zumindest eine Datenmenge aufweisen, welche zumindest einem wesentlichen Teil einer Speicherkapazität der Steuer- und/oder Regeleinheit entspricht. Dabei soll unter einem „wesentlichen Teil“ insbesondere ein Anteil von zumindest 40%, vorzugsweise von zumindest 60% und besonders vorteilhaft von zumindest 80% verstanden werden. Dadurch kann vorteilhaft ein Speicher der Steuer- und/oder Regeleinheit gering gehalten werden.
Es wäre weiter denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, Analysewerte über die zumindest eine Schnittstelle an Geräte eines Netzwerks zu leiten. Unter einem „Analysewert“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wert verstanden werden, der zumindest eine analysierte Kenngröße, vorzugsweise über einen Zustand des autonomen Arbeitsgeräts, wiedergibt. Dadurch können vorteilhaft Meldungen und/oder Werte außerhalb des autonomen Arbeitsgeräts angezeigt werden.
Es wäre ferner denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Systembereich der zumindest zwei Systembereiche des Steuerungssystems durch über die zumindest eine Schnittstelle empfangene Daten aus einem Netzwerk zu ersetzen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, den gekapselten Systembereich des Steuerungssystems durch über die zumindest eine Schnittstelle empfangene Daten aus dem geschlossenen Netzwerk zu ersetzen. Dadurch kann vorteilhaft und bequem ein Update durchgeführt werden.
Ferner wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Statuswert über eine aktuelle Bearbeitung und/oder einen Gartenzustand über die zumindest eine Schnittstelle an Geräte eines Netzwerks zu leiten. Dadurch können vorteilhaft ein Fortschritt und/oder ein Gartenzustand von einem Bediener und/oder Nutzer auf einem externen Gerät überwacht werden.
Des Weiteren wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, sich über die zumindest eine Schnittstelle mit einem Gebäudesteuerungsnetzwerk zu verbinden. Unter einem „Gebäudesteuerungsnetzwerk“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Netzwerk verstanden werden, welches zumindest einzelne Geräte eines Gebäudes verbindet. Vorzugsweise werden die Funktionen der Geräte des Netzwerks über ein zentrales Gerät gesteuert. Durch die Vernetzung mit dem Gebäudesteuerungsnetzwerk können vorteilhaft Parameter synchronisiert werden. Ferner können Parameter aufeinander abgestimmt werden und es kann ein Informationsaustausch stattfinden.
Es wäre ferner denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, Parameter über die zumindest eine Schnittstelle an zumindest ein Gerät des geschlossenen Netzwerks zu senden. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, Parameter über die zumindest eine Schnittstelle an zumindest ein Gerät eines geschlossenen Service-Netzwerks zu senden. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Parameter denkbar, insbesondere sollen darunter jedoch Kartenparameter und/oder Protokollparameter verstanden werden. Dadurch kann vorteilhaft selbsttätig Hilfestellung angefordert werden, wie beispielsweise bei schwierigen Gartenlayouts. Ferner können nutzerspezifische Parameter in zukünftigen Produktentwicklungen verarbeitet werden.
Zudem wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, Einstellmöglichkeiten über die zumindest eine Schnittstelle auf ein Gerät eines Netzwerks auszulagern. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einstellmöglichkeiten denkbar, insbesondere sollen darunter jedoch Einstellmöglichkeiten bezüglich unterschiedlicher Mähparameter für unterschiedliche Mähflächen verstanden werden. Dadurch können besonders einfach insbesondere komplexe Einstellungen vorgenommen werden. Ferner kann dadurch eine komplexe Einstelleinheit an dem autonomen Arbeitsgerät eingespart werden.
Des Weiteren wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle mit einem differierenden autonomen Arbeitsgerät ein Netzwerk zu bilden und Daten auszutauschen. Dadurch können vorteilhaft Mähparameter, wie beispielsweise Mähzeiten, aufeinander abgestimmt werden, um beispielsweise eine Dauer einer Lärmproduktion gering zu halten. Ferner können andere Parameter, wie beispielsweise Sensordaten synchronisiert werden, wodurch vorteilhaft Sensoren bei einem der Geräte eingespart werden können.
Es wäre ferner denkbar, dass zumindest ein Systembereich der zumindest zwei Systembereiche über die zumindest eine Schnittstelle frei programmierbar ist. Dadurch können vorteilhaft Entwicklungsarbeiten von dem Nutzer selbst und/oder von Außenstehenden, wie beispielsweise von einer Roboter-Community, durchgeführt werden. Ferner können Programmierwettbewerbe ausgeschrieben werden, beispielsweise das autonome Arbeitsgerät dahingehend zu programmieren, eine Aufgabe in kürzester Zeit zu bearbeiten. Es sind jedoch auch andere Zusatzfunktionen denkbar.
Ferner wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle ein Bearbeitungsmuster und/oder eine Bearbeitungsstrategie von einem Netzwerk zu empfangen. Dabei soll unter einem „Bearbeitungsmuster“ insbesondere eine Form und/oder eine Teilform und/oder eine Kontur und/oder eine Teilkontur einer zu bearbeitenden Fläche verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Mähmuster, wie beispielsweise ein Kontur-Mähmuster und/oder ein freies Motiv, verstanden werden. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „Bearbeitungsstrategie“ insbesondere eine Abfahrstrategie zum Abfahren einer zu bearbeitenden Fläche und/oder Teilfläche verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine Abfahrstrategie für besondere Gegebenheiten, wie beispielsweise Hänge und/oder besondere Untergrundbeschaffenheiten, verstanden werden. Dadurch können vorteilhaft optimierte Einzellösungen für Problemfälle bereitgestellt werden. Ferner können zu Werbezwecken Muster bereitgestellt werden.
Zudem wäre denkbar, dass das autonome Arbeitsgerät zumindest ein Audioelement aufweist, das zu einer Sprach- und/oder Tonausgabe vorgesehen ist. Unter einem „Audioelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zur Erzeugung eines akustischen Signals vorgesehen ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Lautsprecher verstanden werden. Dadurch können vorteilhaft Warntöne, Fehlertöne, Warntexte, Hinweistexte und/oder Musik wiedergegeben werden.
Ferner wäre denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, Audiodateien für das Audioelement über die zumindest eine Schnittstelle aus einem Netzwerk zu empfangen. Insbesondere können die Audiodateien bisherige Audiodateien des Audioelements ersetzen und/oder eine bisherige Audiodateienliste erweitern. Dadurch können insbesondere Warntöne, Fehlertöne, Warntexte und/oder Hinweistexte durch Melodien oder Texte in verschiedenen Lokaldialekten ersetzt werden. Ferner kann eine Musikliste, welche beispielsweise während eines Betriebs abgespielt werden soll, um weitere Musik, Melodien und/oder Pfeiftöne erweitert und/oder ersetzt werden.
Des Weiteren wäre denkbar, dass das autonome Arbeitsgerät zumindest eine Erweiterungsaufnahme zur Aufnahme einer Erweiterungseinheit aufweist, wobei die Erweiterungseinheit zumindest ein Steuerelement zur Anbindung an die Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist. Unter einer „Erweiterungseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zur Bereitstellung einer Zusatzfunktion vorgesehen ist. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Erweiterungseinheiten denkbar, insbesondere soll darunter jedoch eine Wasserpumpe zur Bewässerung mit einem Wasserbehälter, ein Scheinwerfer, eine Hupe, ein Auslassventil für Flüssigdünger, eine Klappe für Streudünger und/oder eine Zusatzsensorik verstanden werden. Unter einem „Steuerelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, welches zumindest eine Funktion der Erweiterungseinheit steuert. Vorzugsweise wird eine Steuerung mit der Steuer- und/oder Regeleinheit abgeglichen. Dadurch kann besonders einfach das autonome Arbeitsgerät erweitert werden und gewünschte Zusatzfunktionen können bereitgestellt werden.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes autonomes Arbeitsgerät mit einer Steuerund/oder Regeleinheit mit drei Schnittstellen in einer schematischen Darstellung und
2 das erfindungsgemäße autonome Arbeitsgerät in einem Netzwerk in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die 1 zeigt ein autonomes Arbeitsgerät 10 mit einer Regeleinheit 12, die ein Steuerungssystem 14 und drei Schnittstellen 16, 18, 20 aufweist. Das autonome Arbeitsgerät 10 ist von einem autonomen Rasenmäher gebildet. Das Steuerungssystem 14 umfasst zwei getrennte Systembereiche 22, 24, wobei die Systembereiche 22, 24 jeweils unabhängig von dem anderen Systembereich 22, 24 über die Schnittstellen 16, 18, 20 einstellbar sind. Ein Systembereich 22 der Systembereiche 22, 24 ist unabhängig von dem anderen Systembereich 24 zur Individualisierung einstellbar. Der Systembereich 22 ist nach den Bedürfnissen und Wünschen eines Bedieners einstellbar. Das Steuerungssystem 14 ist von den zwei Systembereichen 22, 24 gebildet. Die Schnittstellen 16, 18, 20 sind von drei differierenden Schnittstellen 16, 18, 20 gebildet. Die Schnittstellen 16, 18, 20 sind von einer USB-Schnittstelle 16, einer Speicherkarten-Schnittstelle 18 und einer WLAN-Schnittstelle 20 gebildet. Die Schnittstellen 16, 18, 20 weisen jeweils einen nicht weiter sichtbaren Informationsausgang und einen nicht weiter sichtbaren Informationseingang auf, die über Leitungen 40, 42, 44 mit der Regeleinheit 12 verbunden sind.
Die Regeleinheit 12 weist ein Steuergerät 46 auf. Das Steuergerät 46 weist zwei Mikroprozessoren 36, 38 und zwei Speicherelemente 48, 50 auf. Die zwei Mikroprozessoren 36, 38 sowie die zwei Speicherelemente 48, 50 sind räumlich getrennt voneinander in dem Steuergerät 46 angeordnet. Das Steuerungssystem 14 ist auf den Speicherelementen 48, 50 gespeichert und wird auf den Mikroprozessoren 36, 38 ausgeführt. Die zwei Systembereiche 22, 24 des Steuerungssystems 14 sind auf den zwei Mikroprozessoren 36, 38 der Regeleinheit 12 verteilt. Die zwei Systembereiche 22, 24 sind jeweils auf einem Mikroprozessor 36, 38 ausgeführt und sind auf jeweils einem der Speicherelemente 48, 50 gespeichert.
Die zwei Systembereiche 22, 24 sind dazu vorgesehen, über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 in ein Netzwerk 26, 28, 30, 32, 34 eingebunden zu werden. Ein Systembereich 22 der zwei Systembereiche 22, 24 ist dazu vorgesehen, über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 in ein offenes Netzwerk 26, 28, 30, 32 eingebunden zu werden. Der andere Systembereich 24 der zwei Systembereiche 22, 24 ist dazu vorgesehen, über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 in ein geschlossenes Netzwerk 34 eingebunden zu werden.
Ein Systembereich 24 der zwei Systembereiche 22, 24 ist gekapselt. Der gekapselte Systembereich 24 ist dazu vorgesehen, über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 in ein geschlossenes Netzwerk 34 eingebunden zu werden. Der gekapselte Systembereich 24 ist zur Ausführung einer Firmware vorgesehen. Der Systembereich 24 ist von der Firmware gebildet.
Der Systembereich 22 kann über eine der Schnittstellen mit einem oder mehreren Geräten 52, 54, 56, 58 eines offenen Netzwerks 26, 28, 30, 32 verbunden werden. Die Geräte können von einem Computer 60, einem Handy 62, einer Gebäudesteuerung 64, einem weiteren Arbeitsgerät 66 oder anderen Geräten gebildet sein.
Über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 kann das autonome Arbeitsgerät 10 mit dem Computer 60 verbunden werden. Über eine Verbindung des Computers 60 mit einem Internet 68 kann ein Netzwerk 26 zwischen dem Computer 60 und dem autonomen Arbeitsgerät 10 vergrößert werden. Über das Netzwerk 26 zwischen dem Computer 60 und dem autonomen Arbeitsgerät 10 können rechenintensive Vorgänge des autonomen Arbeitsgeräts 10 auf den Computer 60 ausgelagert werden, um die Regeleinheit 12 des autonomen Arbeitsgeräts 10 zu entlasten. Nach einer Durchführung der rechenintensiven Vorgänge werden Ergebniswerte an das autonome Arbeitsgerät 10 zurückgesendet. Ferner können über das Netzwerk 26 umfangreiche Daten, wie beispielsweise Logfiles, des autonomen Arbeitsgeräts 10 auf den Computer 60 ausgelagert werden.
Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, Analysewerte über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 an Geräte 52, 54, 56, 58 eines Netzwerks 26, 28, 30, 32 zu leiten. Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, Analysewerte über die WLAN-Schnittstelle 20 an Geräte 52, 54, 56, 58 des offenen Netzwerks 26, 28, 30, 32 zu leiten. Die Regeleinheit 12 sendet detektierte Analysewerte mit einer Diagnose und einer Handlungsempfehlung in Form einer Nachricht an den Computer 60 und/oder an das Handy 62. Wird durch die Regeleinheit 12 eine sich stetig verringernde Messerdrehzahl, selbst im Leerlauf, und eine nasse Witterung während eines aktuellen Mähvorgangs festgestellt, wird die Diagnose ausgegeben, dass ein nicht weiter sichtbares Mähwerk mit Grasschnitt verschmutzt ist. Von der Regeleinheit 12 wird demnach die Nachricht „Reinigen“ ausgegeben. Wird von der Regeleinheit 12 ein erhöhter Mähstrom trotz kürzlicher Reinigung detektiert, wird die Diagnose ausgegeben, dass ein nicht weiter sichtbares Mähmesser stumpf ist und es wird die Nachricht „Messer tauschen“ ausgegeben. Werden von der Regeleinheit 12 niedrige Akku-Nutzungszeiten im Vergleich zu Akku-Ladezeiten festgestellt, wird die Diagnose ausgegeben, dass ein Akkulebensdauerende erreicht ist und die Nachricht „Akku tauschen“ wird ausgegeben. Wird von der Regeleinheit 12 ein erhöhter Leistungsbedarf von Antriebsrädern 70, 72 detektiert, wird die Diagnose ausgegeben, dass die Antriebsräder 70, 72 verschmutzt sind oder sich ein Ast verklemmt hat. Wird von der Regeleinheit 12 eine erhöhte Temperaturentwicklung in einem Gehäuse 74 des autonomen Arbeitsgeräts 10 festgestellt, wird die Diagnose ausgegeben, dass zumindest ein nicht weiter sichtbarer Antriebsmotor überlastet ist. Zur Überprüfung der Ursache der Temperaturentwicklung wird ein Mähzyklus bei Nacht durchgeführt, um einen Einfluss der Sonne auszuschließen.
Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, den Systembereich 24 des Steuerungssystems 14 durch über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 empfangene Daten aus dem geschlossenen Netzwerk 34 zu ersetzen. Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, den gekapselten Systembereich 24 des Steuerungssystems 14 durch über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 empfangene Daten aus dem geschlossenen Netzwerk 34 zu ersetzen. Das Netzwerk 34 bildet ein System aus dem autonomen Arbeitsgerät 10 und einem Hersteller-Server 76, wobei zumindest ein nicht weiter sichtbares weiteres Gerät zwischengeschalten sein kann. Über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 kann ein Bediener teilweise selbstständig Updates für den gekapselten Systembereich 24 des autonomen Arbeitsgeräts 10 durchführen. Dabei kann der gekapselte Systembereich 24 nur durch ein zertifiziertes Update ersetzt werden. Updates können lediglich über Update-Daten von dem Hersteller-Server 76 erfolgen. Die Update-Daten können lediglich vollständig auf das Speicherelement 50 des autonomen Arbeitsgeräts 10 übertragen werden und ersetzen die ursprünglichen Daten des Systembereichs 24 vollständig. Zur Durchführung des Updates kann das autonome Arbeitsgerät 10 an einen nicht weiter sichtbaren Computer angeschlossen werden. Das kann sowohl über die USB-Schnittstelle 16, die Speicherkarten-Schnittstelle 18 oder die WLAN-Schnittstelle 20 erfolgen. Ist der nicht weiter sichtbare Computer mit dem Internet verbunden, kann ein entsprechendes Update heruntergeladen und auf das autonome Arbeitsgerät 10 übertragen werden. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für technisch versierte Bediener vorgesehen. Alternativ kann ein Bediener von einem Hersteller Update-Daten anfordern. Der Hersteller kann daraufhin, beispielsweise über einen Postweg, dem Bediener einen Datenträger zusenden. Der Datenträger kann von einem Bediener in die Speicherkarten-Schnittstelle 18 des autonomen Arbeitsgeräts 10 gesteckt werden, woraufhin das autonome Arbeitsgerät 10 selbsttätig ein Update durchführt. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für technisch nicht versierte Bediener vorgesehen. Um bei sicherheitskritischen Updates eine erfolgreiche Durchführung sicherstellen zu können, benötigt das autonome Arbeitsgerät nach dem sicherheitskritischen Update für den weiteren Betrieb einen Freigabecode, welcher eine sichere Durchführung bestätigt. Der Freigabecode kann am autonomen Arbeitsgerät 10 eingegeben werden. Der Freigabecode kann von dem Hersteller in regelmäßigen Abständen gesendet werden, beispielsweise per E-Mail oder SMS. Wurde kein Update von einem Bediener durchgeführt, wird kein Freigabecode gesendet und das autonome Arbeitsgerät 10 verweigert den Betrieb. Ferner kann das autonome Arbeitsgerät 10 nach einem erfolgten Update einen Quittierungscode ausgeben, woraufhin ein Freigabecode vom Hersteller ausgegeben wird. Dies kann automatisch durch ein Verbinden des autonomen Arbeitsgeräts 10 mit dem geschlossenen Netzwerk 34 erfolgen. Alternativ kann ein Bediener manuell ein Update durchführen, beispielsweise durch einen nicht weiter sichtbaren Datenträger. Nach erfolgtem Update gibt das autonome Arbeitsgerät 10 dem Bediener einen Quittierungscode aus, der dem Hersteller übermittelt werden muss. Daraufhin stellt der Hersteller einen Freigabecode zur Verfügung, der manuell von dem Bediener am autonomen Arbeitsgerät 10 in eine nicht weiter sichtbare Eingabeeinheit eingegeben werden muss.
Ferner ist die Regeleinheit 12 dazu vorgesehen, einen Statuswert über eine aktuelle Bearbeitung und einen Gartenzustand über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 an Geräte 52, 54, 56, 58 eines offenen Netzwerks 26, 28, 30, 32, wie den Computer 60 und das Handy 62, zu leiten. Während eines Betriebs des autonomen Arbeitsgeräts 10 wird von der Regeleinheit 12 in regelmäßigen Intervallen ein aktueller Statuswert über eine aktuelle Bearbeitung über die WLAN-Schnittstelle 20 ausgegeben. Die Statuswerte werden an den Computer 60 übermittelt, an dem ein aktueller Bearbeitungsstatus, wie beispielsweise bearbeitete und unbearbeitete Rasenflächen, visualisiert werden können. Ferner wird während oder nach einem Betrieb ein Statuswert über einen Gartenzustand über die WLAN-Schnittstelle 20 an Geräte 52, 54, 56, 58 eines Netzwerks 26, 28, 30, 32 ausgegeben. Der Statuswert wird anhand von Mähparametern, meteorologischen und kalendarischen Daten ermittelt. Wird ein hoher Mähstrom detektiert, wird ausgegeben, dass dichtes und hohes Gras vorliegt. Wird ein niedriger Mähstrom detektiert, wird ausgegeben, dass zu wenig Gras vorliegt und der Rasen zusätzliche Bewässerung und/oder Düngung erfordert. Die meteorologischen und kalendarischen Daten, wie Sonnenscheindauer, Niederschlagsmenge, Temperaturen oder typisches Monatswachstum, können sowohl vom Gerät selbst durch nicht weiter sichtbare Sensoren ermittelt werden als auch durch Zugriff auf Netzwerke 26, 28, 30, 32 oder Geräte 52, 54, 56, 58 von Netzwerken 26, 28, 30, 32, wie beispielsweise Internet 68, nicht weiter sichtbare Wetterstationen oder nicht weiter sichtbare Sensoren der Gebäudesteuerung 64, wie Wind-, Sonnen- oder Regensensoren, erfasst werden.
Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, sich über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 mit einem Gebäudesteuerungsnetzwerk 30 zu verbinden. Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, Daten mit der Gebäudesteuerung 64, des Gebäudesteuerungsnetzwerks 30 zu synchronisieren und Parameter anzupassen. Dabei werden Mähzeiten mit Zeiten einer automatischen Gartenbewässerung synchronisiert. Statuswerte über einen Gartenzustand werden mit der automatischen Gartenbewässerung synchronisiert. Die Mähzeiten werden mit einer nicht weiter sichtbaren Gebäudealarmanlage synchronisiert. Ist die Gebäudealarmanlage aktiv, wird dem autonomen Arbeitsgerät 10 während der Mähzeit ein Zeitfenster zur Verfügung gestellt. Ein Diebstahlschutz des autonomen Arbeitsgeräts 10 wird mit der Gebäudealarmanlage synchronisiert. Bei einem Diebstahl des autonomen Arbeitsgeräts 10 erhält der Bediener eine Benachrichtigung. Gebäudefunktionen werden in Mäharbeiten einbezogen. Bei Nacht werden Scheinwerfer eines Gebäudes aktiviert, um Funktionen von nicht weiter sichtbaren optischen Sensoren zu gewährleisten. Ferner werden Überwachungskameras bei der manuellen Steuerung des autonomen Arbeitsgeräts 10 durch den Bediener genutzt.
Des Weiteren ist die Regeleinheit 12 dazu vorgesehen, Parameter über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 an ein Gerät 78 eines geschlossenen Netzwerks 34 zu senden. Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, Logfiles und Kartendaten über eine der Schnittstellen an den Hersteller-Server 76 des geschlossenen Service-Netzwerks 34 zu senden. Werden von dem autonomen Arbeitsgerät 10 besondere, für das autonome Arbeitsgerät 10 schwierig abzufahrende Gartenlayouts oder topographische Verhältnisse detektiert, sendet die Regeleinheit 12 diese Daten über das geschlossene Netzwerk 34 an den Hersteller-Server 76. Daraufhin wird von dem Hersteller dafür ein spezifisches Update bereitgestellt.
Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, Einstellmöglichkeiten über die eine der Schnittstellen 16, 18, 20 auf ein Gerät 52, 54 eines Netzwerks 26, 28 auszulagern. Ist das autonome Arbeitsgerät 10 über ein Netzwerk 26, 28 mit dem Computer 60 oder dem Handy 62 des Bedieners verbunden, können an dem Computer 60 oder dem Handy 62 von dem Bediener komplexe Einstellungen vorgenommen werden. Über den Computer 60 oder das Handy 62 können für einzelne Gartenbereiche unterschiedliche Mähpräzisionen eingestellt werden.
Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, über die eine der Schnittstellen 16, 18, 20 mit einem differierenden autonomen Arbeitsgerät 66 ein Netzwerk 32 zu bilden und Daten auszutauschen. Befindet sich in der Nähe des autonomen Arbeitsgeräts 10 ein weiteres autonomes Arbeitsgerät 66, wird mit dem weiteren Arbeitsgerät 66 über die WLAN-Schnittstelle 20 ein Netzwerk 32 gebildet. Befinden sich mehrere Arbeitsgeräte 66 in der Nähe wird mit allen Arbeitsgeräten 66 ein Netzwerk 32 gebildet. Gehört das zumindest eine Arbeitsgerät 66 demselben Nutzer wie das autonome Arbeitsgerät 10, werden Daten zum parallel Arbeiten in einem Schwarm synchronisiert. Gehört das Arbeitsgerät 66 einem anderen Nutzer, werden Mähzeiten synchronisiert, um eine Dauer einer Lärmproduktion gering zu halten. Ferner werden Sensordaten zwischen dem autonomen Arbeitsgerät 10 und dem weiteren Arbeitsgerät 66 synchronisiert. Des Weiteren werden Daten von nicht weiter sichtbaren Ortungssystemen synchronisiert, um eine hohe Lokalisierungsgenauigkeit des autonomen Arbeitsgeräts 10 zu erreichen. Befindet sich das weitere Arbeitsgerät 66 in der direkten Umgebung des autonomen Arbeitsgeräts 10, werden Frequenzen von nicht weiter sichtbaren Erfassungsdrähten angepasst, um Doppelbelegungen und daraus resultierende Störungen zu vermeiden. Beginnt das autonome Arbeitsgerät 10 mit einer Kalibrierung und/oder einer Diagnose, wird das weitere Arbeitsgerät 66 abgeschaltet, um Störungen zu vermeiden.
Der Systembereich 22 der zumindest zwei Systembereiche 22, 24 ist über die Schnittstellen 16, 18, 20 frei programmierbar. Ein Nutzer kann direkt auf einzelne Anwendungen des Systembereichs 22 zugreifen und diese umprogrammieren.
Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 ein Bearbeitungsmuster und/oder eine Bearbeitungsstrategie von einem Netzwerk 26, 28, 32 zu empfangen. Wird das autonome Arbeitsgerät 10 über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 mit dem Internet 68 verbunden, kann ein Bediener spezifische Bearbeitungsmuster und Bearbeitungsstrategien herunterladen und in den Systembereich 22 einspeichern. Dabei können Bearbeitungsmuster von Fremdherstellern für die Außenkontur eines Gartenzubehörs heruntergeladen werden. Ferner können freie Motive heruntergeladen werden. Des Weiteren kann ein Bediener mittels einer Software eigene Muster an dem Computer 60 entwickeln und in den Systembereich 22 einspeichern. Ferner können auch Bearbeitungsstrategien für besondere Einzelfälle oder Problemfälle von Communities heruntergeladen werden.
Das autonome Arbeitsgerät 10 weist ein Audioelement 80 auf, das zu einer Sprachund Tonausgabe vorgesehen ist. Das Audioelement 80 ist in dem Gehäuse 74 des autonomen Arbeitsgeräts 10 angeordnet und ist über eine Leitung 82 mit der Regeleinheit 12 verbunden. Die Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, Audiodateien für das Audioelement 80 über eine der Schnittstellen 16, 18, 20 aus einem Netzwerk 26, 28 zu empfangen. Insbesondere können die Audiodateien bisherige Audiodateien des Audioelements 80 ersetzen und eine bisherige Audiodateienliste erweitern. Über die Schnittstellen 16, 18, 20 kann ein Bediener direkt auf Audiodateien des autonomen Arbeitsgeräts 10 zugreifen. Ein Bediener kann Audiodateien für Warntöne, Fehlertöne, Warntexte und Hinweistexte durch eigene Audiodateien oder durch heruntergeladene Audiodateien ersetzen. Ferner kann ein Bediener Musiklisten aus Audiodateien erstellen, welche beispielsweise während eines Betriebs abgespielt werden sollen.
Das autonome Arbeitsgerät 10 weist eine Erweiterungsaufnahme 84 zur Aufnahme einer nicht weiter sichtbaren Erweiterungseinheit auf, wobei die nicht weiter sichtbare Erweiterungseinheit ein Steuerelement zur Anbindung an die Regeleinheit 12 aufweist.
Das Steuerelement wird über eine Leitung 86 mit der Regeleinheit 12 verbunden. Über die Erweiterungsaufnahme 84 kann eine nicht weiter sichtbare Erweiterungseinheit mit dem autonomen Arbeitsgerät 10 verbunden werden. Die nicht weiter sichtbare Erweiterungseinheit wird in die Erweiterungsaufnahme 84 gesteckt. Durch das Einstecken wird das Steuerelement mit der Regeleinheit 12 verbunden. Über die Verbindung werden Daten und Parameter, wie Sensordaten, synchronisiert.

Claims

Autonomes Arbeitsgerät, insbesondere autonomer Rasenmäher, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (12), die zumindest ein Steuerungssystem (14) und zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem (14) zumindest zwei getrennte Systembereiche (22, 24) umfasst und zumindest einer der zumindest zwei Systembereiche (22, 24) zumindest teilweise unabhängig von dem anderen Systembereich (22, 24) über die zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) einstellbar ist.
Autonomes Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Systembereich (22) der zumindest zwei getrennten Systembereiche (22, 24) zumindest teilweise unabhängig von dem anderen Systembereich (24) über die zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) zu einer Individualisierung einstellbar ist.
Autonomes Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Systembereich (22, 24) der zumindest zwei Systembereiche (22, 24) dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) in ein Netzwerk (26, 28, 30, 32, 34) eingebunden zu werden.
Autonomes Arbeitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Systembereich (22) der zumindest zwei Systembereiche (22, 24) dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) in ein offenes Netzwerk (26, 28, 30, 32) eingebunden zu werden.
Autonomes Arbeitsgerät zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Systembereich (24) der zumindest zwei Systembereiche (22, 24) dazu vorgesehen ist, über die zumindest eine Schnittstelle (16, 18, 20) in ein geschlossenes Netzwerk (34) eingebunden zu werden.
Autonomes Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Systembereich (24) der zumindest zwei Systembereiche (22, 24) gekapselt ist.
Autonomes Arbeitsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zumindest eine gekapselte Systembereich (24) zu einer Ausführung einer Firmware vorgesehen ist.
Autonomes Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Systembereiche (22, 24) auf zumindest zwei Mikroprozessoren (36, 38) der Steuer- und/oder Regeleinheit (12) verteilt sind.
Steuer- und/oder Regeleinheit für ein autonomes Arbeitsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.