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Die Erfindung bezieht sich auf eine multifunktionale Gartenstation für mindestens ein Gartengerät.
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Stand der Technik
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Bekannt sind autonom fahrende, elektrisch betriebene Rasenmäher, die innerhalb eines definierten Rasenfeldes selbsttätig grasmähend umherfahren und bei Unterschreitung eines Ladezustand-Grenzwertes eine Aufladestation ansteuern, um die Akkus, aus denen der elektrische Antriebsmotor gespeist wird, wieder aufzuladen.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen Maßnahmen eine multifunktionale Gartenstation für mindestens ein Gartengerät flexibel einsetzbar auszubilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die multifunktionale Gartenstation stellt eine stationäre Einrichtung dar, die zum elektrischen Aufladen, zum Aufbewahren und/oder zum Betrieb eines oder mehrerer Gartengeräte eingesetzt werden kann. Bei den Gartengeräten handelt es sich um Geräte, die mindestens einen elektrisch betreibbaren Gegenstand aufweisen, z.B. einen elektrischen Antriebsmotor, einen Aktor oder einen Sensor, und in einem Garten bzw. im häuslichen Umfeld eingesetzt werden können. Beispielsweise kann es sich um Gartenbearbeitungsgeräte handeln, die entweder stationär in der Gartenstation aufgenommen sind oder ein eigenständiges, von der Gartenstation unabhängiges Gerät bilden, das entweder von einer Bedienperson gehandhabt und betätigt wird oder autonom die Gartenbearbeitung durchführt. In Betracht kommt des Weiteren als Gartengerät auch ein Umfeldüberwachungsgerät, beispielsweise ein Sensor oder eine Kamera, ggf. mit steuerbarem Aktor, wobei derartige Geräte üblicherweise stationär in der Gartenstation aufgenommen sind.
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Die multifunktionale Gartenstation weist eine Energieversorgungseinrichtung auf, über die das bzw. die Gartengeräte mit Energie versorgt werden können, des Weiteren eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Gartengeräts und außerdem eine Informationsschnittstelle, die mit einer Ein-/Ausgabeeinheit zur Informationseingabe und -ausgabe versehen ist. Die Informationsschnittstelle kommuniziert mit der Steuereinheit und kann Steuersignale empfangen und an die Steuereinheit weiterleiten oder Informationssignale, welche über den Zustand des Gartengeräts Auskunft gegen, von der Steuereinheit empfangen und an eine außerhalb der Gartenstation gelegene Einheit weitersenden.
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Mit dieser Ausführung werden verschiedene Vorteile erzielt. Über die Informationsschnittstelle und die zugeordnete Ein-/Ausgabeeinheit kann der Betrieb des Gartengeräts, welches der Gartenstation zugeordnet ist, gesteuert werden. Dies ermöglicht es, von außen Eingriff in die Gartenstation bzw. das der Gartenstation zugeordnete Gerät zu nehmen und die Funktion des Gartengeräts und/oder einer der Einheiten in der Gartenstation zu beeinflussen, also die Energieversorgungseinrichtung, die Steuereinheit und/oder die Informationsschnittstelle. Es kann z.B. auf den Ladevorgang Einfluss genommen werden oder beim Betrieb mehrerer Gartengeräte der Ladevorgang der verschiedenen Geräte koordiniert werden. Es kann auch auf die Funktion des Gartengeräts Einfluss genommen werden, beispielsweise bei autonom arbeitenden Gartengeräten wie z.B. selbsttätig fahrenden Rasenmähern die Fahrstrecke, die Mähfrequenz oder die Schnitthöhe bzw. -leistung beeinflusst werden. Bei Gartenüberwachungsgeräten, die mit einer Aktorik versehen sind, kann beispielsweise die Position bzw. Ausrichtung einer Kamera zur Umfeldüberwachung in der Gartenstation eingestellt werden. Auch bei stationären Gartengeräten, die in der Gartenstation aufgenommen sind, kann deren Funktion beeinflusst werden.
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Des Weiteren können mittels Sensoren, die den jeweiligen Geräten zugeordnet sind bzw. in diese Geräte integriert sind, Informationen über den aktuellen Gerätzustand über die Informationsschnittstelle nach außen gesendet und in einer externen Empfangs- bzw. Auswerteeinheit, die sich außerhalb der Gartenstation befindet, eine Auswertung und Weiterverarbeitung durchgeführt werden. Je nach aktuellem Zustand des Gartengeräts können Steuer- bzw. Stellsignale von der externen, außerhalb gelegenen Einheit über die Informationsschnittstelle an die Gartenstation zurückgesendet und kann in oben beschriebener Weise Einfluss auf das betreffende Gartengerät genommen werden. Die Auswertung der Informationssignale und Erzeugung von Stell- bzw. Steuersignalen erfolgt in der externen Einheit entweder automatisiert oder über einen manuellen Eingriff.
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Die Gartenstation weist vorteilhafterweise mehrere Andockeinheiten zum Anschließen und Aufladen mobiler Gartengeräte auf. Bei den mobilen Gartengeräten handelt es sich um eigenständig von der Gartenstation ausgebildete, manuell betätigbare Geräte oder um autonom zu betreibende Geräte. Dementsprechend werden die Gartengeräte entweder manuell in die Andockstation eingesetzt oder können diese autonom ansteuern.
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Über die Gartenstation kann auch beispielsweise der Alterungszustand des Gartengeräts überwacht und über die Informationsschnittstelle ein entsprechendes Informationssignal ausgesandt werden. Des Weiteren ist es möglich, in der externen Einheit außerhalb der Gartenstation umfangreiche Auswertungen durchzuführen, die auf Grund begrenzter Rechenkapazität nicht innerhalb der Gartenstation erfolgen können.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform weist die Gartenstation mindestens eine Garage oder einen ähnlichen, separierten Lagerraum für ein autonom zu betreibendes bzw. verfahrbares Gartengerät auf, wobei die Garage bzw. der Lagerraum mit einer separaten Andockeinheit versehen ist, über die das autonom verfahrbare Gartengerät aufgeladen werden kann. Die Andockeinheiten, welche in der Gartenstation vorhanden sind, dienen zusätzlich zum Aufladen der Akkus auch der Informations- und Steuer- bzw. Stellsignalübertragung.
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Sofern stationäre Gartengeräte in der Gartenstation enthalten sind, handelt es sich beispielsweise um einen Häcksler zum Zerhäckseln von Schnittgut wie z.B. Zweige oder Äste und/oder einen Kompostierer, über den Gartenabfälle kompostiert werden können, oder um eine Lagerungseinheit für Biomasse, die nicht kompostiert wird. Gegebenenfalls ist auch eine Verpackungseinheit als stationäres Gartengerät in die Gartenstation integriert, in der das kompostierte Material oder die Biomasse verpackt wird. Auch den stationären Gartengeräten können Sensoren zugeordnet sein, die über den aktuellen Zustand des Gartengeräts, beispielsweise den Füllstand oder den Kompostierzustand Auskunft geben. Auch nicht-stationäre Gartengeräte können Sensoren aufweisen, welche Zustandsgrößen der Gartengeräte betreffen. Sensorisch ermittelte Daten können als Informationssignale über die Informationsschnittstelle weitergeleitet werden.
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Gegebenenfalls wird das beim Kompostierprozess anfallende Biogas gesammelt und kann in Energie umgewandelt werden, entweder unmittelbar in der Gartenstation oder in einer Einrichtung außerhalb der Gartenstation.
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Soweit eine Umfeldüberwachungseinheit zur Überwachung der Umgebung der Gartenstation vorgesehen ist, handelt es sich hierbei um eine Sensorik wie z.B. einen Bewegungsmelder, eine Kamera oder ein Mikrofon zum Aufnehmen und Registrieren von Bewegungen, Bildern und Geräuschen. Die Sensorik zur Umgebungsüberwachung wird beispielsweise zur Tierbeobachtung eingesetzt und kann ggf. auch mit einer Aktorik zum Vertreiben von Eindringlichen kombiniert werden, die beispielsweise akustische oder optische Signale in Form von Blitzen und Tönen, z.B. im Ultraschallbereich aussendet. Über die Informationsschnittstelle können gegebenenfalls Informationen über detektierte Eindringliche nach außen gesendet werden. Des Weiteren ist es möglich, von außen Einfluss auf die Aktorik zum Vertreiben der Eindringliche zu nehmen.
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Die Informationsschnittstelle ist vorteilhafterweise an das Internet anschließbar, so dass der Informationsaustausch in beide Richtungen über das Internet erfolgt. Die Empfangs- und Auswertestation, welche sich außerhalb der Gartenstation befindet, kann ggf. ein Smartphone mit darauf ablaufender Applikation sein.
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Der aktuelle Gerätezustand, der über Sensoren ermittelbar ist, kann auch für die Durchführung von Servicearbeiten herangezogen werden. Der Gerätezustand kann bei mobilen und/oder stationären Gartengeräten über jeweils einen oder mehrere Sensoren ermittelt werden und über die Informationsschnittstelle einer externen Einheit mitgeteilt werden, in welcher auf der Grundlage der übermittelten Informationen eine Entscheidung über Service- bzw. Wartungsarbeiten bezüglich der Gartengeräte getroffen wird. Gegebenenfalls kann bereits in der Steuereinheit der Gartenstation eine Auswertung bezüglich derartiger Service- bzw. Wartungsarbeiten durchgeführt und über die Informationsschnittstelle nach außen übermittelt werden.
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In Gegenrichtung können von der externen Einheit als Reaktion auf die sensorisch ermittelten Informationen bezüglich des Zustands der Gartengeräte Signale an die Gartenstation übermittelt werden, um gegebenenfalls eine Aktorik anzusteuern und Wartungs- oder Servicearbeiten durchzuführen oder eine entsprechende Anzeige in der Gartenstation zu aktivieren. Möglich ist es des Weiteren, von einer externen Einheit Signale an die Gartenstation zu übertragen und Auswerteprogramme zu aktivieren bzw. zu konfigurieren, um beispielsweise Grenzwerte einzustellen, bei deren Unter- oder Überschreiten Alarm- bzw. Aufforderungssignale an die externe Einheit übermittelt werden. Zum Beispiel können Grenzwerte bezüglich des Beladungs- oder Verrottungszustandes im Kompostierer bzw. Biomassespeicher angepasst werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung verfügt die Gartenstation über einen Wasseranschluss, über den mobile und/oder stationäre Gartengeräte mit Wasser versorgt werden können.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Gartenstation, die mit einer Energieversorgungseinrichtung, einer Steuereinheit und einer Informationsschnittstelle versehen ist sowie mehrere Andockeinheiten zum Anschließen und Aufladen von Gartengeräten aufweist,
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2 eine Gartenstation in einer Ausführungsvariante mit einer zusätzlichen, in die Gartenstation integrierten Garage für ein autonom verfahrbares Gartengerät,
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3 eine Gartenstation mit stationär aufgenommenen Gartengeräten in einer ersten Ausführungsvariante,
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4 eine Gartenstation mit stationären Gartengeräten in einer weiteren Ausführungsvariante,
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5 eine Gartenstation, die zum Detektieren und Vertreiben von Tieren, die sich in der Umgebung der Gartenstation aufhalten, ausgestattet ist.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine multifunktionale Gartenstation 1 dargestellt, die als stationäre Einrichtung zur Aufnahme, dem Laden und Betreiben und zur Lagerung von einem, vorzugsweise jedoch mehreren Gartengeräten dient. Die Gartenstation 1 weist beispielsweise in einem Gehäuse 10 eine Energieversorgungseinrichtung 2, eine Steuereinheit 3 sowie eine Informationsschnittstelle 4 auf. Des Weiteren sind an einem Andockbereich 6 mehrere Andockeinheiten 5 vorhanden, an die jeweils ein Gartengerät 7, welches sich im Andockbereich 6 befindet, angeschlossen werden kann. Der Anschluss erfolgt je nach Ausführung des Gartengeräts in selbsttätiger oder manueller Weise.
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Die Energieversorgungseinrichtung 2 ist beispielsweise an das handelsübliche Stromnetz mit 220 V angeschlossen und dient dazu, die Andockeinheiten 5 mit elektrischer Energie zu versorgen, über die Akkus der angedockten Gartengeräte 7 wieder aufgeladen werden können.
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Die Informationsschnittstelle 4 ist mit einer Ein-/Ausgabeeinheit versehen und dient einerseits zum Einlesen von Steuersignalen, welche von außerhalb der Gartenstation 1 zur Informationsschnittstelle gesendet werden und zur Einstellung und Steuerung der Gartengeräte bzw. der sonstigen Einrichtungen in der Gartenstation 1 dienen. Andererseits können über die Informationsschnittstelle 4 Informationssignale aus der Gartenstation bzw. den Gartengeräten 7 nach außen an eine außerhalb gelegene Informations- und Auswerteeinheit übersendet werden. Empfangene Stellsignale werden an die Steuereinheit 3 weitergeleitet, welche zur Steuerung der verschiedenen Einheiten und Einrichtungen in der Gartenstation 1 dient, ggf. auch zur Einstellung der Gartengeräte 7. Die Informationssignale aus den verschiedenen Einrichtungen der Gartenstation bzw. aus den Gartengeräten 7 werden entweder unmittelbar an die Informationsschnittstelle 4 oder über das Steuergerät 3 an die Informationsschnittstelle 4 geleitet und von dort nach außen an die Auswerte- und Informationseinheit übermittelt.
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Die Informationsschnittstelle 4 ist vorzugsweise an das Internet angeschlossen, so dass die Kommunikation zwischen der Informationsschnittstelle 4 und der außerhalb gelegenen Auswerte- und Informationseinheit über das Internet erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kommen auch sonstige Übertragungswege in Betracht, beispielsweise mittels Funk.
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Bei dem in 1 dargestellten Gartengerät 7 handelt es sich um ein mobiles, eigenständiges Gerät, das unabhängig von der Gartenstation 1 ausgebildet ist und mit einem elektrischen Antriebsmotor versehen ist. Das Gartengerät 7 ist von einem Benutzer handzuhaben und zu führen. Es handelt sich bei dem Gartengerät beispielsweise um eine Heckenschere, um einen Kantenschneider, eine elektrische Schere oder dergleichen.
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Die Andockeinheiten 5 können untereinander gleich ausgebildet sein, sie sind jeweils zur Aufnahme einer komplementär ausgebildeten Einheit am Gartengerät 7 ausgeführt. In Betracht kommt auch die Aufnahme eines Adapterteils zwischen der Andockeinheit 5 und dem Gartengerät 7, um beispielsweise ein Andocken von Gartengeräten zu ermöglichen, die von einem Normanschluss abweichen.
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Über die Andockeinheiten 5 können Akkus in den Gartengeräten 7 aufgeladen werden. Zusätzlich oder alternativ können über die Andockeinheiten 5 auch Informationen zwischen der Steuereinheit 3 und dem Gartengerät 7 übertragen werden, beispielsweise Stellsignale von der Steuereinheit 3 zur Einstellung des Motors im Gartengerät 7 oder einer sonstigen strombetriebenen Einheit im Gartengerät, beispielsweise einer Sensorik oder Aktorik. Außerdem ist es möglich, Informationssignale aus dem Gartengerät 7 an die Steuereinheit 3 bzw. die Informationsschnittstelle 4 zu übertragen, beispielsweise im Hinblick auf den aktuellen Zustand der Akkus im Gartengerät 7, der Temperatur oder einer sonstigen, den aktuellen Zustand des Gartengeräts beschreibenden Größe.
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In 2 ist eine Ausführungsvariante einer Gartenstation 1 dargestellt, die prinzipiell gleich aufgebaut ist wie diejenige nach 1, jedoch zusätzlich innerhalb des Gehäuses 10 eine Garage oder einen sonstigen, separaten Aufbewahrungsplatz 8 aufweist, der speziell zur Aufnahme eines mobilen und autonom verfahrbaren Gartengerätes 7’ dient. Die Garage 8 ist mit einer eigenen Andockstation 5’ versehen, an die das autonome Gartengerät 7’ selbsttätig andocken kann. Es können mehrere derartiger Garagen 8 in die Gartenstation 1 integriert sein. Das autonome Gartengerät 7’ ist über die Andockeinheit 5’ in gleicher Weise über Steuersignale der Steuereinheit 3 anzusteuern wie die Gartengeräte 7, die im Andockbereich 6 liegen. Auch können Signale aus dem autonomen Gartengerät 7’ an die Steuereinheit 3 bzw. die Informationsschnittstelle 4 übertragen werden, beispielsweise hinsichtlich bereits durchgeführter Gartenarbeiten, welche von dem autonomen Gartengerät 7 ausgeführt worden sind, oder des aktuellen Zustands verschiedener Bauteile bzw. -einheiten im autonomen Gartengerät 7’.
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In 3 ist eine Ausführungsvariante der Gartenstation 1 mit stationären Gartengeräten 11 und 12 dargestellt, die fest in die Gartenstation 1 integriert sind. Bei dem stationären Gartengerät 11 handelt es sich beispielsweise um einen Häcksler, bei dem Gartengerät 12 um einen Kompostierer oder Biomassespeicher. Dem Häcksler 11 ist ein Sensor bzw. eine Sensorik 13 zugeordnet, über den der Zustand des Häckslers 11 erfasst wird, beispielsweise die Schärfe der Messer im Häcksler, eine mögliche Blockade der Messer, die Temperatur etc. Der Häcksler 11 hängt ebenso wie der Kompostierer/Biomassespeicher 12 über eine Verbindungsleitung 14 am Steuergerät 3 und den weiteren Einheiten, nämlich der Energieversorgungseinrichtung 2 und der Informationsschnittstelle 4.
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Auch der Kompostierer/Biomassespeicher 12 ist mit einer Sensorik 15 ausgestattet, über die der Zustand des Kompostierers/Biomassespeichers 12 bzw. des Komposts, welcher im Gartengerät enthalten ist, festgestellt werden kann. Hierbei handelt es sich beispielsweise um den Füllstand des Komposts im Kompostierer/Biomassespeicher 12 oder den Reifegrad.
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Optional ist der Kompostierer/Biomassespeicher 12 mit einer Aktorik 16 ausgestattet, über den in den Kompostierprozess eingegriffen werden kann. Es handelt sich z.B. um ein Rührwerk, um eine Be- bzw. Entlüftungseinrichtung, um eine Be- bzw. Entwässerungseinrichtung, um eine Beleuchtung etc.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Gartenstation 1 mit stationären Gartengeräten 11, 12 und 17, wobei es sich bei den Gartengeräten 11 und 12 wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 um einen Häcksler bzw. Kompostierer/Biomassespeicher handelt.
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Dem Häcksler 11 und dem Kompostierer 12 sind jeweils Sensoriken 13, 15 zugeordnet, über die der Zustand des jeweiligen Gartengerätes bzw. des im Gartengerät enthaltenen Materials detektiert werden kann.
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Zusätzlich weist die Gartenstation 1 als weiteres stationäres Gartengerät eine Verpackungseinheit 17 auf, die ebenso wie die anderen Gartengeräte 11, 12 an die Verbindungsleitung 14 angeschlossen ist und in der das fertig kompostierte Material aus dem Kompostierer/Biomassespeicher 12 verpackt wird.
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In 5 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Gartenstation 1 dargestellt, die mit einer Sensorik 18 zur Umgebungsüberwachung und einer Aktorik 20 zum Vertreiben von Eindringlingen ausgestattet ist. Mittels der Sensorik 18 und der Aktorik 20 können beispielsweise Tiere aus der Umgebung der Gartenstation 1 detektiert und mittels geeigneter Maßnahmen vertrieben werden. Die Sensorik 18 umfasst verschiedene einzelne Sensoren wie z.B. einen Bewegungsmelder, eine Kamera, ein Mikrofon oder dergleichen, wobei mehrere derartiger Sensoren in die Gartenstation integriert sein können. Die Informationen aus der Sensorik 18 werden in einem Ansteuerungsblock 19 verarbeitet, in welchem Stellsignale für die Aktorik 20 erzeugt werden. Der Ansteuerungsblock 19 kann ggf. Bestandteil des Steuergerätes 3 sein. Die Aktorik 20 umfasst verschiedene Aktoren, welche geeignet sind, Tiere aus der Umgebung der Gartenstation zu vertreiben. Die Aktoren befinden sich entweder unmittelbar an bzw. in der Gartenstation 1 oder in einem Abstand zu dieser, beispielsweise an einem nahegelegenen Haus.
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Gleiches gilt für die Sensoren aus der Sensorik 18. Je nach Anordnung der Sensorik 18 bzw. der Aktorik 20 können Eindringlinge aus der Umgebung der Sensorik erfasst und aus der Umgebung der Aktorik vertrieben werden.
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Bei der Aktorik 20 handelt es sich beispielsweise um Lichtsignal erzeugende Einheiten wie z.B. Scheinwerfer oder LEDs, akustische Einheiten wie z.B. Einrichtungen zur Erzeugung von Ultraschall, um optische Einheiten wie zum Beispiel Kameras sowie ggf. um motorische Einheiten, über die z.B. ein Kameraarm für eine Kamera aus der Sensorik 18 eingestellt werden kann.
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Optional ist die Gartenstation 1 mit weiteren Einheiten 21, 22, 23 versehen, bei denen es sich um Eingangs- bzw. Ausgangseinheiten zur Kommunikation mit externen Informations- und Auswerteeinheiten handelt, ggf. auch um eine zusätzliche Verbindung zu einem Server bzw. um eine Ansteuerung einer autonomen Kamerasonde. Die Ein- und Ausgabeeinheiten können aber auch Bestandteil der Informationsschnittstelle 4 sein.
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Die vorbeschriebenen Gartenstationen können ggf. zur Aufnahme sowohl stationärer als auch mobiler und autonom verfahrbarer Gartengeräte hergerichtet sein.
