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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger und insbesondere einen batteriebetriebenen Staubsauger. Batteriebetriebene Staubsauger verfügen häufig über eine Ladezustandsanzeige. Aus einem druckschriftlich nicht belegten Stand der Technik ist bekannt, dass die Ladezustandsanzeige nur aktiv ist, wenn der Staubsauger in Betrieb ist oder wenn die Batterie aktiv geladen wird, während sie bei Nichtnutzung des Staubsaugers oder im Falle einer vollständig geladenen Batterie in einen Schlafmodus verfällt, in dem die Ladezustandsanzeige erloschen ist und den Ladezustand nicht anzeigt. Möchte der Nutzer den Ladezustand der Batterie abfragen, muss er den Staubsauger entweder betreiben oder mit einer Ladestation verbinden, die ausgebildet ist, die Batterie aufzuladen. Der Nutzer muss also den Staubsauger durch Saugen oder Laden der Batterie aktiv in Betrieb nehmen, um den Ladezustand zu erfahren. Es besteht aber ein Bedarf, dass der Nutzer den Ladezustand abfragen kann, ohne den Staubsauger zu betreiben oder mit der Ladestation zu verbinden.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Staubsauger bereitzustellen, bei dem der Nutzer den Ladezustand der Batterie des Staubsaugers abfragen kann, ohne den Staubsauger zu betreiben oder mit der Ladestation verbinden zu müssen.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Staubsauger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einer sofortigen Anzeige des Ladezustands bei Berührung bzw. Bewegung des Staubsaugers darin, dass der Staubsauger noch vor Start eines Saugvorgangs dem Nutzer einen aktiven bzw. betriebsbereiten Zustand vermittelt, indem die Ladezustandsanzeige bereits aufleuchtet, wenn er den Staubsauger berührt und/oder bewegt. Dadurch vermittelt der Staubsauger dem Nutzer einen einsatzbereiten Zustand und Intelligenz, indem die Ladezustandsanzeige bereits vor dem Starten eines Saugvorgangs aufleuchtet.
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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit
- - einem Akkumulator bzw. einer wiederaufladbaren Batterie, die zur Energieversorgung des Staubsaugers ausgebildet ist und ein Batterie-Management-System aufweist, das zur Überwachung und Steuerung oder Regelung der Batterie ausgebildet ist,
- - einem Beschleunigungssensor,
- - einer Ladezustandsanzeige, die ausgebildet ist, einen Ladezustand der Batterie anzuzeigen,
- - mindestens einer Kommunikationsleitung, die ausgebildet ist, den Ladezustand von der Batterie an die Ladezustandsanzeige zu übermitteln, und
- - einer Geräte-Elektronik, die ausgebildet ist,
- • wenn der Beschleunigungssensor keine Bewegung sensiert und/oder wenn die Batterie vollständig aufgeladen ist, die Batterie nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit, in der das nicht Bewegen und/oder das vollständige Aufladen der Batterie sensiert wird, in einen Schlafmodus zu versetzen, in dem die Ladezustandsanzeige abgeschaltet ist, und
- • wenn der Beschleunigungssensor eine Bewegung sensiert, die Batterie in einen Wachmodus zu versetzen, in dem die Ladezustandsanzeige angeschaltet ist und einen von dem Batterie-Management-System über die mindestens eine Kommunikationsleitung übermittelten Ladezustand anzeigt.
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Der Akkumulator bzw. die wiederaufladbare Batterie werden im Folgenden der Einfachheit halber als Batterie bezeichnet. Der Beschleunigungssensor ist ausgebildet, beispielsweise ein Klopfen, Tippen, Anstupsen, in die Hand nehmen und dgl. des Staubsaugers als Bewegung zu sensieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Geräte-Elektronik ausgebildet, die Batterie unabhängig davon in den Wachmodus zu versetzen, ob sich der Staubsauger in einer Ladestation befindet, die ausgebildet ist, die Batterie zu laden. D.h., unabhängig davon, ob sich der Staubsauger in der Ladestation befindet oder nicht, versetzt die Geräte-Elektronik Batterie in den Wachzustand, wenn der Beschleunigungssensor die Bewegung sensiert.
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Bevorzugt ist die Geräte-Elektronik in dem Schlafmodus abgeschaltet. Im Sinne der Erfindung ist der Schlafmodus ein stromsparender Modus, der auch als Standby- oder Sleep-Modus bezeichnet wird. Der Wachmodus ist bevorzugt in Zustand, in dem der Geräte-Elektronik eine Versorgungsspannung zugeschaltet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform gibt der Beschleunigungssensor eine Gesamtspannung für den Staubsauger frei, wenn er die Bewegung sensiert. Dadurch wird die Batterie aus dem Schlaf- in den Wachzustand versetzt, in dem die Ladezustandsanzeige angeschaltet ist und den Ladezustand der Batterie anzeigt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor derart konfiguriert, dass er die Bewegung sensiert, wenn ein oder mehrere Schwellwerte überschritten werden, und dass er bei und/oder nach Sensierung der Bewegung ein Signal generiert und an das Batterie-Management-System ausgibt. Weiterhin ist das Batterie-Management-System bevorzugt ausgebildet, bei und/oder nach Empfang des ausgegebenen Signals eine Ausgangsspannung zu der Geräte-Elektronik zuzuschalten. Ferner ist die Geräte-Elektronik ausgebildet, bei und/oder nach der Zuschaltung mit dem Batterie-Management-System über ein Protokoll zu kommunizieren und den Ladezustand der Batterie abzufragen.
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Die Konfiguration des Beschleunigungssensors kann beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle z.B. I2C erfolgen. Bei Bewegung des Staubsaugers unter Überschreiten einer oder mehrerer Schwellwerte wird beispielsweise ein Interruptsignal an einem Ausgangspin des Beschleunigungssensors generiert, der elektrisch an einen Pin des Batterie-Management-Systems gekoppelt ist. Durch das Interrupt-Signal am Batterie-Management-System erwacht dieses aus dem Schlafmodus und schaltet beispielsweise über eine Logik eine Ausgangsspannung zur Geräte-Elektronik zu. Die Geräte-Elektronik kann dann eine Boot-Sequenz durchführen und kann anschließend über ein Protokoll z.B. SM-Bus oder I2C mit dem Batterie-Management-System kommunizieren und den Ladezustand der Batterie abfragen, der dann mittels der Ladezustandsanzeige angezeigt werden kann.
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Bevorzugt ist das Batterie-Management-System als eine integrierte Schaltung. Dadurch können umfangreiche Funktionalitäten auf kleinem Raum bereitgestellt werden. Bevorzugt ist das Batterie-Management-System als Mikrocontroller ausgebildet. Mikrocontroller sind kostengünstige Bauteile.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Geräte-Elektronik ausgebildet, die Ladezustandsanzeige zeitlich vor einer Aktivierung des Staubsaugers zu aktivieren, wenn der Beschleunigungssensor die Bewegung sensiert. D.h., die Ladezustandsanzeige wird zeitlich vor der Möglichkeit der Aktivierung eines Saugvorgangs aktiviert.
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Die Ladezustandsanzeige weist bevorzugt ein oder mehrere LEDs auf. LEDs verbrauchen relativ wenig Strom und sind kostengünstig.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Staubsaugers; und
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Steuerungs- oder Regelungsverfahren des in 1 gezeigten Staubsaugers.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Staubsaugers. Der Staubsauger 1 weist einen Akkumulator bzw. eine wiederaufladbare Batterie 2 auf, der bzw. die zur Energieversorgung des Staubsaugers 1 ausgebildet ist. Die Batterie 2 weist ein Batterie-Management-System (nicht gezeigt) auf, das zur Überwachung, und Steuerung oder Regelung der Batterie 2 ausgebildet ist. Ferner weist der Staubsauger 1 einen Beschleunigungssensor 3 auf, der in der Batterie 2 auf dem Batterie-Management-System angeordnet ist. Der Staubsauger weist weiterhin eine Ladezustandsanzeige 4 auf, die ausgebildet ist, einen Ladezustand der Batterie 2 anzuzeigen.
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Um den Ladezustand von der Batterie 2 an die Ladezustandsanzeige 4 zu übermitteln, weist der Staubsauger 1 mindestens eine Kommunikationsleitung 5, die zu dieser Übermittlung ausgebildet ist. Der Staubsauger 1 weist weiterhin eine Geräte-Elektronik 6 auf. Die Geräte-Elektronik 6 ist ausgebildet, wenn der Beschleunigungssensor 3 keine Bewegung sensiert und/oder wenn die Batterie 2 vollständig aufgeladen ist, die Batterie 2 nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit, in der das nicht Bewegen und/oder das vollständige Aufladen der Batterie 2 sensiert wird, in einen Schlafmodus zu versetzen, in dem die Ladezustandsanzeige 4 abgeschaltet ist. Ferner ist die Geräte-Elektronik 6 ausgebildet, wenn der Beschleunigungssensor 3 eine Bewegung sensiert, die Batterie 2 in einen Wachmodus zu versetzen, in dem die Ladezustandsanzeige 4 angeschaltet ist und einen von dem Batterie-Management-System über die mindestens eine Kommunikationsleitung 5 übermittelten Ladezustand anzeigt.
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Wenn sich der Staubsauger im Schlaf-Modus befindet, ist die Geräte-Elektronik 6 abgeschaltet. Der Beschleunigungssensor 3 ist derart konfiguriert ist, dass er die Bewegung sensiert, wenn ein oder mehrere Schwellwerte überschritten werden. Bei und/oder nach Sensierung der Bewegung wird ein Signal und an das Batterie-Management-System ausgegeben. Das Batterie-Management-System ist ausgebildet, bei und/oder nach Empfang des ausgegebenen Signals eine Ausgangsspannung zu der Geräte-Elektronik 6 zuzuschalten. Die Geräte-Elektronik 6 ist ausgebildet, bei und/oder nach der Zuschaltung mit dem Batterie-Management-System über ein Protokoll zu kommunizieren und den Ladezustand der Batterie 2 abzufragen. Die Geräte-Elektronik 6 ist ausgebildet, die Ladezustandsanzeige 4 zeitlich vor einer Möglichkeit des Startens eines Saugvorgangs zu aktivieren, wenn der Beschleunigungssensor 3 die Bewegung sensiert.
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2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Steuerungs- oder Regelungsverfahren des in 1 gezeigten Staubsaugers. In einem Schritt 10 befindet sich der Staubsauger in einem Saugbetrieb oder Ladbetrieb und daher im Wachmodus. Nachdem der Beschleunigungssensor nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit in einem Schritt 11 keine Bewegung sensiert, wird er in Schritt 12 in den Schlafmodus versetzt, in dem die Geräte-Elektronik abgeschaltet ist. In einem Schritt 13 erlischt die Ladezustandsanzeige.
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Wenn in einem Schritt 14 der Staubsauger eine Bewegung beispielsweise durch Berührung erfährt, sensiert und erkennt der Beschleunigungssensor in einem Schritt 15 die Bewegung. Der Beschleunigungssensor gibt in einem Schritt 16 ein Signal an das Batterie-Management-System aus, das der Geräte-Elektronik die Ausgangsspannung zuschaltet, die weiterhin mit dem Batterie-Management-System kommuniziert und den Ladezustand der Batterie abfragt. In einem Schritt 17 wird der von dem Batterie-Management-System über die mindestens eine Kommunikationsleitung übermittelten Ladezustand der Batterie von der Ladezustandsanzeige angezeigt. Wenn der Beschleunigungssensor nach Ablauf der vorbestimmten Zeit keine Bewegung sensiert, erlischt in einem Schritt 18 die Ladezustandsanzeige.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Staubsauger
- 2
- Batterie
- 3
- Beschleunigungssensor
- 4
- Ladezustandsanzeige
- 5
- Kommunikationsleitung
- 6
- Geräte-Elektronik
- 10
- Saugbetrieb oderLadbetrieb
- 11
- Ablauf vorbestimmer Zeit
- 12
- Schlafmodus
- 13
- Erlöschen der Ladezustandsanzeige
- 14
- Bewegung
- 15
- Erkennen der Bewegung
- 16
- Zuschalten der Ausgangsspannung
- 17
- Anzeige des Ladezustands
- 18
- Erlöschen der Ladezustandsanzeige
