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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft ein System aus mindestens einem ersten Haushaltsgerät und einem zweiten Haushaltsgerät, wobei jedes der Haushaltsgeräte ein Gerätegehäuse, eine aus dem Gerätegehäuse herausgeführte, elektrische Energie übertragende Schnittstelle und eine Recheneinrichtung zur Ermittlung und Kommunikation eines Gerätezustandes des Haushaltsgerätes aufweist.
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Stand der Technik
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Haushaltsgeräte und Systeme der vorgenannten Art sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Bei den Haushaltsgeräten kann es sich beispielsweise um von einem Nutzer handgeführte oder sich selbsttätig fortbewegende Bodenbearbeitungsgeräte, wie Reinigungsgeräte, Poliergeräte, Mähgeräte oder ähnliche, handeln. Im Sinne der Erfindung kann ein Haushaltsgerät auch eine Basisstation sein, welche eingerichtet ist, eine oder mehrere Servicetätigkeiten an einem anderen Haushaltsgerät vorzunehmen. Eine solche Basisstation kann beispielsweise eine Ladestation sein, oder eine Basisstation, welche mehrere unterschiedliche Servicetätigkeiten ausführen kann, beispielsweise das Aufladen eines Akkumulators, die Übernahme oder Übergabe von Flüssigkeiten an ein anderes Haushaltsgerät, die Übernahme von Schmutz aus einem anderen Haushaltsgerät und/oder die Reinigung von Bauteilen eines Haushaltsgerätes oder Ähnliches.
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Um Gerätezustände der Haushaltsgeräte, beispielsweise einen Ladebedarf eines Akkumulators, einen Füllstand eines Behälters oder ähnliches, innerhalb des Systems zu kommunizieren, ist es im Stand der Technik des Weiteren bekannt, die Haushaltsgeräte mit Kommunikationseinrichtungen, beispielsweise Funkmodulen, auszustatten.
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Nachteilig dabei ist, dass der Einsatz von Funkmodulen relativ kostenintensiv ist und zudem einen relativ hohen Programmieraufwand erfordert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein System aus mehreren Haushaltsgeräten zu schaffen, in welchem die Haushaltsgeräte Gerätezustände auf einfache und kostengünstige Art und Weise austauschen können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Recheneinrichtung des ersten Haushaltsgerätes eingerichtet ist, den Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes über die Schnittstelle des ersten Haushaltsgerätes zu kommunizieren, und dass die Recheneinrichtung des zweiten Haushaltsgerätes eingerichtet ist, die den Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes betreffende Kommunikation über die Schnittstelle des zweiten Haushaltsgerätes zu empfangen und auszuwerten.
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Erfindungsgemäß wird nunmehr eine vorzugsweise ohnehin an dem Haushaltsgerät vorhandene energieübertragende Schnittstelle genutzt, um einen Gerätezustand des Haushaltsgerätes an ein anderes Haushaltsgerät zu kommunizieren. Im Gegensatz zum Stand der Technik handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Schnittstelle somit nicht um eine einfache Signalschnittstelle, wie beispielsweise eine von einem Funkmodul bereitgestellte Kommunikationsschnittstelle, sondern vielmehr um eine Schnittstelle, welche ausgebildet ist, elektrische Energie zu übertragen. Somit können ohne nennenswerten baulichen Mehraufwand, insbesondere ohne zusätzliche Kommunikationsmodule, Informationen zwischen zwei interagierenden Haushaltsgeräten übermittelt werden. Die Kommunikation des Gerätezustands zwischen den Haushaltsgeräten erfolgt dabei vorzugsweise, wenn die Haushaltsgeräte ohnehin für eine Übertragung elektrischer Leistung miteinander gekoppelt sind, insbesondere um Energie von der Energiequelle eines ersten Haushaltsgerätes an einen Energiespeicher eines zweiten Haushaltsgerätes zu übermitteln.
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Besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, dass die elektrische Energie übertragende Schnittstelle eine mit einer Energiequelle elektrisch verbundene oder verbindbare Ladeschnittstelle ist. Gemäß dieser Ausgestaltung werden die bereits an den Haushaltsgeräten vorhandenen Ladeschnittstellen genutzt, um Gerätezustände von einem ersten Haushaltsgerät an ein zweites Haushaltsgerät zu übermitteln, und/oder umgekehrt. Somit ist es nicht erforderlich, zusätzlich Kommunikationsschnittstellen in die Haushaltsgeräte einzubauen, so dass der Hardware-Aufwand des Systems so gering wie möglich gehalten wird. Auch ist der Entwicklungsaufwand bezüglich der Software minimiert, da die Ladeschnittstellen mit geringerem Programmieraufwand eingerichtet werden können als gängige Kommunikationsschnittstellen auf der Basis von Funktechnologie. Besonders bevorzugt kann es sich in diesem Zusammenhang bei einem der Haushaltsgeräte um eine Ladestation oder um eine Basisstation mit einem integrierten Lademodul handeln, welches eingerichtet ist, einen Akkumulator eines Haushaltsgerätes aufzuladen. Da die Basisstation ohnehin für den Ladevorgang mit dem Haushaltsgerät verbunden wird, kann zeitgleich bzw. in unmittelbarem zeitlichen Zusammenhang mit dem Ladevorgang eine Übermittlung eines oder mehrerer Gerätezustände des Haushaltsgerätes an die Basisstation (und/oder umgekehrt) erfolgen. Dadurch ergibt sich eine effiziente und zeitsparende Informationsübermittlung, die ohne Zutun des Nutzers erfolgt, wenn das Haushaltsgerät mit der Basisstation verbunden wird. Die Energiequelle der Basisstation kann beispielsweise ein mit einer Hausenergieversorgung verbundenes Ladenetzteil oder ein Energiespeicher sein. Bei der Energiequelle des Haushaltsgerätes kann es sich um einen Energiespeicher, insbesondere um einen Akkumulator, handeln, welcher mittels der Energiequelle der Basisstation aufgeladen werden soll.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Recheneinrichtung des Haushaltsgerätes eingerichtet ist, den Gerätezustand in Form eines an der Schnittstelle anliegenden, vordefinierten Spannungswertes zu verschlüsseln, wobei verschiedenen Gerätezuständen zueinander verschiedene Spannungswerte zugeordnet sind. Der Inhalt der Datenkommunikation, nämlich der Gerätezustand des Haushaltsgerätes, wird somit in Form von definierten Spannungswerten verschlüsselt, wobei ein jeder Spannungswert eineindeutig einen bestimmten Gerätezustand des Haushaltsgerätes repräsentiert. Bestimmten Zuständen der Haushaltsgeräte sind somit definierte Spannungslevel zugeordnet, die vorzugsweise jedem Haushaltsgerät des Systems bekannt sind. Die Recheneinrichtung des ersten Haushaltsgerätes ist somit eingerichtet, einen Gerätezustand eineindeutig zu codieren, so dass die Recheneinrichtung des zweiten Haushaltsgerätes, welche den Gerätezustand empfängt, die enthaltene Information decodieren kann und Kenntnis über den Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes erlangt. Informationen über Zuordnungen zwischen Gerätezuständen und definierten Spannungswerten können in einer gemeinsamen Datenbank des Systems gespeichert sein, auf welche die Recheneinrichtungen aller Haushaltsgeräte zugreifen können. Alternativ, und dies insbesondere und vorzugsweise im Sinne einer Vermeidung von zusätzlichen Kommunikationsmodulen, sind die Zuordnungen zwischen den Gerätezuständen und den Spannungswerten jedoch lokal in einem Datenspeicher des jeweiligen Haushaltsgerätes gespeichert. Dieser Datenspeicher kann beispielsweise aktualisiert werden, wenn das jeweilige Haushaltsgerät mit einer Basisstation oder einem Datenspeicher verbunden wird. Die Basisstation kann in diesem Sinne dann vorzugsweise einen zentralen Datenspeicher aufweisen, in welchem sich stets aktualisierte Zuordnungen befinden.
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Der kommunizierte Gerätezustand des Haushaltsgerätes kann beispielsweise ein Servicebedarf des Haushaltsgerätes sein. Insbesondere kann der Gerätezustand einen Ladezustand einer Energiequelle des Haushaltsgerätes, einen Fehlerzustand des Haushaltsgerätes, einen Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters und/oder einen Füllstand eines Staubbehälters des Haushaltsgerätes betreffen. Die Haushaltsgeräte kommunizieren ihre Gerätezustände über verschiedene Spannungslevel, wobei grundsätzlich jedes der Haushaltsgeräte das Spannungslevel beeinflussen kann. Ein definierter Spannungswert kann gemäß einer Ausführungsform auch mehrere Gerätezustände betreffen, d.h. Informationen zu mehr als einem Gerätezustand beinhalten, beispielsweise eine Information über einen Ladezustand eines Akkumulators und eine Information über einen Füllstand einer Sauggutkammer, so dass es nicht erforderlich ist, zeitlich nacheinander verschiedene Spannungswerte an der Schnittstelle anzulegen. Vielmehr ist der jeweilige Gesamtspannungswert für genau diese bestimmte Kombination von zwei oder mehr Gerätezuständen definiert, so dass auch hier eine eineindeutige Information über die Gerätezustände kommuniziert werden kann. Der Spannungswert kann dabei auch definiert sein für eine Kombination aus einem Gerätezustand eines ersten Haushaltsgerätes und einem Gerätezustand eines mit dem ersten Haushaltsgerät verbundenen zweiten Haushaltsgerätes.
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Vorteilhaft ist zu einem definierten Spannungswert ein Spannungstoleranzbereich definiert, welcher einen innerhalb des definierten Spannungstoleranzbereiches befindlichen Spannungswert als den definierten Spannungswert identifiziert. Diese Ausbildung dient dazu, zu vermeiden, dass sich schwankende Spannungswerte überlappen. Insbesondere sind die Spannungstoleranzbereiche so definiert, dass eine Eineindeutigkeit eines Spannungswertes ohne Überlappung mit anderen Spannungsbereichen besteht.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Recheneinrichtung eine elektronische Schalteinrichtung zugeordnet ist, welche ausgebildet ist, einen definierten Spannungswert an elektrischen Kontakten der Schnittstelle einzustellen. Die elektronische Schalteinrichtung kann mit einer konstanten oder gepulsten Gleichspannung oder einer Wechselspannung beschrieben werden. Die mittels der elektronischen Schalteinrichtung an den elektrischen Kontakten eines Haushaltsgerätes eingestellte Spannung kann mittels elektrischer Kontakte einer Schnittstelle eines zweiten Haushaltsgerätes abgegriffen und ausgewertet werden.
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Die elektronische Schalteinrichtung weist vorzugsweise mehrere Bauteile, insbesondere elektrische Widerstände mit zueinander verschiedenen Widerstandwerten, und mehrere Schaltelemente auf, wobei die Recheneinrichtung eingerichtet ist, die Schaltelemente in Abhängigkeit von dem Gerätezustand des Haushaltsgerätes so zu schalten, dass für einen bestimmten Gerätezustand definierte Bauteile von einem elektrischen Strom durchflossen werden. Mittels einer derartigen elektronischen Schalteinrichtung kann vorzugsweise jedes der Haushaltsgeräte des Systems einen Gerätezustand übermitteln. Die elektronische Schalteinrichtung kann vorzugsweise ein oder mehrere elektrische Widerstände ein- oder ausschalten. Der elektrische Stromfluss durch die Widerstände wird dabei durch zugeordnete Schaltelemente, wie beispielsweise Transistoren, gesteuert. Die elektrischen Widerstände des Schaltkreises sind in Bezug auf deren Widerstandswerte vorzugsweise so ausgewählt, dass bei jeder zulässigen definierten Schaltstellung der Schaltelemente zueinander unterschiedliche Gesamtwiderstände des stromdurchflossenen Teils des Schaltkreises resultieren, die eineindeutig auf einen Gerätezustand oder eine Kombination von mehreren definierten Gerätezuständen hinweisen. Je nach einem Schaltzustand eines elektrischen Widerstandes ergibt sich ein unterschiedlicher Gesamtwiderstand des elektrischen Schaltkreises. Die Anordnung der verschiedenen elektrischen Widerstände kann so erfolgen, dass zumindest ein Widerstand zwischen der Energiequelle und der Schnittstelle in Reihe zu anderen Widerständen geschaltet ist, um eine Kommunikation zwischen den Haushaltsgeräten überhaupt zu ermöglichen. Durch die Aktivierung (d.h. Stromdurchfluss) dieses in Reihe geschalteten Widerstandes kann eine Kommunikationsphase initialisiert werden. Die anderen elektrischen Widerstände, welche zur Kommunikation bestimmter Gerätezustände dienen, sind zueinander parallel geschaltet. Die Anzahl der verwendeten verschiedenen Widerstände wird dabei vorzugsweise durch Randbedingungen des Systems, wie Spannungsbereiche, Toleranzen, Anzahl der zu definierenden Zustände und so weiter, bestimmt.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung eingerichtet ist, für eine Initialisierung einer Kommunikation zwischen dem ersten Haushaltsgerät und dem zweiten Haushaltsgerät einen definierten Spannungswert an der Schnittstelle einzustellen. Wie zuvor erläutert, kann diese Kommunikationsspannung durch einen in Reihe geschalteten elektrischen Widerstand hervorgerufen sein, welcher zur Anzeige einer Kommunikationsphase beispielsweise einen maximal möglichen Spannungswert vorgibt. Höher als diese Kommunikationsspannung kann dann beispielsweise nur noch eine Ladespannung sein, die außerhalb der Kommunikationsphase an der Schnittstelle anliegt, um beispielsweise einen Akkumulator eines Haushaltsgerätes zu laden.
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Schließlich wird vorgeschlagen, dass die Recheneinrichtung ein, einen bestimmten Zeitraum ab dem Einstellen des Spannungswertes definierendes Zeitfenster definiert, innerhalb dessen ein Empfang einer einen Gerätezustand betreffenden Kommunikation als zulässig erkannt wird, wobei die Recheneinrichtung eingerichtet ist, ein Ausbleiben der den Gerätezustand betreffenden Kommunikation innerhalb des Zeitfensters, und/oder ein vorzeitiges Beenden der Kommunikation innerhalb des Zeitfensters vor Ablauf des definierten Zeitraums, und/oder ein Hinausgehen der Kommunikation über den definierten Zeitraum des Zeitfensters als Fehler des Systems zu erkennen. Durch die Vorgabe eines definierten Zeitfensters können fehlerhafte Zustände des Systems erkannt werden, beispielsweise solche, welche beinhalten, dass eine Kommunikation eines Gerätezustands unterbleibt oder sich verspätet. Dabei gibt es unterschiedliche Fehlermöglichkeiten, nämlich einerseits, dass eine Kommunikation innerhalb des definierten Zeitfensters ganz unterbleibt, und/oder dass die Kommunikation vorzeitig abgebrochen wird, bevor der definierte Zeitraum überhaupt abgelaufen ist, und/oder dass das Zeitfenster überschritten wird. Bei einem vorzeitigen Beenden der Kommunikation vor Ablauf des definierten Zeitraums wird die Kommunikationsphase während des definierten Zeitraums durch Änderung der für die Kommunikationsphase vorgesehenen Kommunikationsspannung verfrüht beendet, das heißt, dass bereits während des definierten Zeitfensters die Kommunikationsphase durch einen Umschaltvorgang der Schalteinrichtung beendet wird. Dadurch steigt die an der Schnittstelle gemessene Spannung beispielsweise auf einen Spannungswert an, der einer Ladespannung des Systems entspricht und somit größer ist als die definierte Kommunikationsspannung. Diese Änderung des an der Schnittstelle abzugreifenden Spannungslevels wird erkannt und als Fehler klassifiziert, da die Änderung des Spannungswertes während des Zeitfensters erfolgte. Dabei wird die Änderung des Spannungslevels nicht als erfolgreiche Kommunikation eines Gerätezustands gewertet, sondern vielmehr als ein Fehler, der dann vorzugsweise einem Nutzer des Systems mitgeteilt wird. Des Weiteren kann ein Fehler des Systems auch anhand einer verspäteten Beendigung der Kommunikation erkannt werden. Dabei wird der definierte Zeitraum des Zeitfensters überschritten, indem eine eine Kommunikationsphase definierende Kommunikationsspannung erst zeitverzögert nach Beenden des definierten Zeitraums geändert wird. Der dadurch verspätete Wechsel des Spannungspegels kann von der Recheneinrichtung eines Haushaltsgerätes erkannt werden. Dieser Wechsel des Spannungspegels wird dann nicht als erfolgreiche Übertragung des Zustands gewertet, sondern aufgrund der Überschreitung des Zeitfensters als ein Fehler. Schließlich kann auch das vollständige Ausbleiben einer den Gerätezustand betreffenden Kommunikation innerhalb des Zeitfensters erkannt werden, dadurch, dass sich der für eine Kommunikationsphase vorgesehene Spannungswert an der Schnittstelle gar nicht ändert.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein System aus einem ersten Haushaltsgerät (Roboter) und einem zweiten Haushaltsgerät (Basisstation);
- 2 eine beispielhafte elektronische Schalteinrichtung des Systems;
- 3 unterschiedliche definierte Spannungswerte, die verschiedene Gerätezustände eines Haushaltsgerätes definieren;
- 4 Erkennen eines Fehlers bei vorzeitiger Beendigung eines eine Kommunikationsphase angebenden Zeitfensters, und
- 5 Erkennen eines Fehlers bei verspäteter Beendigung des für die Kommunikationsphase definierten Zeitfensters.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt ein beispielhaftes System aus hier zwei exemplarischen Haushaltsgeräten 1, 2. Ein erstes Haushaltsgerät 1 ist hier beispielsweise ein Bodenbearbeitungsgerät, nämlich hier zum Beispiel ein sich selbsttätig fortbewegender Reinigungsroboter mit einem Gerätegehäuse 3, elektromotorisch angetriebenen Rädern 22, einem Gerätegehäuse 20, einem Staubbehälter 18 sowie einem Bodenbearbeitungselement 23, hier beispielsweise einem um eine im Wesentlichen horizontale Achse rotierenden Borstenelement. Zur selbsttätigen Fortbewegung verfügt das Haushaltsgerät 1 über eine Navigationseinrichtung 24, welche dem Haushaltsgerät 1 zur Navigation und Selbstlokalisation innerhalb einer zu bearbeitenden Umgebung dient. Die Navigationseinrichtung 24 kann beispielsweise ein um 360° rotierender Laserscanner sein, welcher Abstände zu Hindernissen in der Umgebung detektiert. Eine Recheneinrichtung 6 des Haushaltsgerätes 1 kann aus den detektierten Abständen eine Umgebungskarte erstellen, innerhalb welcher sich das Haushaltsgerät 1 lokalisieren kann und mittels welcher ein Bewegungspfad für durchzuführende Aufgaben geplant werden kann. Innerhalb des Gerätegehäuses 3 des Haushaltsgerätes 1 befindet sich des Weiteren eine Energiequelle 4, hier ein Akkumulator des Haushaltsgerätes 1, welcher zur Energieversorgung der elektrischen Verbraucher des Haushaltsgerätes 1 dient. Elektrische Verbraucher sind beispielsweise Elektromotoren zum Betrieb des Gerätegebläses 20 oder des Bodenbearbeitungselementes 23.
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An dem Gerätegehäuse 3 des ersten Haushaltsgerätes 1 ist eine Schnittstelle 5 nach außen geführt, welche einer elektrischen Kopplung mit einem externen Gerät, insbesondere einem zweiten Haushaltsgerät 2 dient. Die Schnittstelle 5 ist mit elektrischen Kontakten 14 zur Übertragung elektrischer Energie ausgestattet und dient als elektrische Ladeschnittstelle, die zum Laden der Energiequelle 4, das heißt des Akkumulators des Haushaltsgerätes 1, mittels einer externen Energiequelle 4 verbunden werden kann. Ein oder mehrere zusätzliche Kontakte, beispielsweise zur Signalübertragung, sind nicht vorgesehen bzw. nicht zur Ausführung der Erfindung notwendig, wenngleich die Schnittstelle 5 selbstverständlich auch Kontakte zur Signalübertragung aufweisen könnte. Das Haushaltsgerät 1 kann des Weiteren - je nach der von diesem auszuführenden Aufgabe - auch weitere Einrichtungen aufweisen, wie hier beispielsweise einen Staubbehälter 18, welcher zum Einsaugen von Staub mittels des Gerätegebläses 20 dient.
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Die Recheneinrichtung 6 des Haushaltsgerätes 1 ist des Weiteren eingerichtet, einen Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes 1 zu ermitteln. Dafür empfängt die Recheneinrichtung 6 Detektionssignale einer oder mehrerer nicht näher dargestellter Detektionseinrichtungen, die beispielsweise einen Füllstand des Staubbehälters 18 oder einen Ladezustand der Energiequelle 4 messen. Die Recheneinrichtung 6 wertet die empfangenen Detektionssignale aus und ermittelt daraus, beispielsweise anhand in einem Datenspeicher hinterlegter Referenzwerte, einen aktuellen Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes 1. Ein so ermittelter Gerätezustand, beispielsweise „Ladezustand des Akkumulators 10 %“, „Staubbehälter 50 % gefüllt“ und ähnliche, können mittels der Recheneinrichtung 6 dann über die Schnittstelle 5 an ein externes Haushaltsgerät 2, hier zweites Haushaltsgerät 2 genannt, übermittelt werden. Dazu koppelt das erste Haushaltsgerät 1 via der Schnittstelle 5 mit dem zweiten Haushaltsgerät 2.
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Das zweite Haushaltsgerät 2 ist hier beispielsweise eine Basisstation, die der Durchführung von Servicetätigkeiten an dem ersten Haushaltsgerät 1 dient. Hier weist das zweite Haushaltsgerät 2 beispielsweise eine Energiequelle 4, nämlich eine Ladeeinrichtung zum Aufladen von Akkumulatoren, und einen Stationsbehälter 19 mit einem zugeordneten Stationsgebläse 21 auf. Mittels des Stationsgebläses 21 und hier nicht weiter dargestellter gekoppelter Strömungskanäle von erstem Haushaltsgerät 1 und zweitem Haushaltsgerät 2 kann beispielsweise Sauggut aus dem Staubbehälter 18 des ersten Haushaltsgerätes 1 in den Stationsbehälter 19 des zweiten Haushaltsgerätes 2 übertragen werden.
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Zur Durchführung von Servicetätigkeiten und/ oder zur Übertragung von Informationen über einen oder mehrere Gerätezustände kann das erste Haushaltsgerät 1 vorzugsweise selbsttätig mittels der Schnittstelle 5 des ersten Haushaltsgerätes 1 an die Schnittstelle 5 des zweiten Haushaltsgerätes 2 koppeln. Beispielsweise kommuniziert das erste Haushaltsgerät 1 dann zunächst einen Gerätezustand an das zweite Haushaltsgerät 2, woraufhin das zweite Haushaltsgerät 2 dann eine zu dem empfangenen Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes 1 passende Servicetätigkeit an dem ersten Haushaltsgerät 1 durchführt. Ebenso kann auch das zweite Haushaltsgerät 2 eigene Gerätezustände via der Schnittstelle 5 an das erste Haushaltsgerät 1 kommunizieren.
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Um einen aktuellen Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes 1 an das zweite Haushaltsgerät 2 zu übermitteln, kommuniziert die Recheneinrichtung 6 des ersten Haushaltsgerätes 1 eine entsprechende Information in Form einer an den elektrischen Kontakten 14 der Schnittstelle 5 angelegten Spannung. Demzufolge ist der zu kommunizierende Gerätezustand durch einen definierten Spannungswert 7, 8, 9, 10, 11 repräsentiert, welchen das zweite Haushaltsgerät 2 mittels dessen elektrischer Kontakte 14 abgreifen und mittels der Recheneinrichtung 6 des zweiten Haushaltsgerätes 2 entschlüsseln kann, um die darin enthaltene Information über den aktuellen Gerätezustand des ersten Haushaltsgerätes 1 zu entnehmen. Damit die Recheneinrichtungen 6 der zwei oder mehr Haushaltsgeräte 1, 2 des Systems die Gerätezustände bzw. Spannungswerte 7, 8, 9, 10, 11 identisch interpretieren, haben diese Kenntnis über die gleichen Zuordnungen von definierten Gerätezuständen und dazu korrespondierenden definierten Spannungswerten 7, 8, 9, 10, 11. Zu diesem Zweck kann jedes der Haushaltsgeräte 1, 2 (bzw. auch noch weitere Haushaltsgeräte des Systems) einen lokalen Datenspeicher aufweisen, welcher die definierten Zuordnungen zwischen den Spannungswerten 7, 8, 9, 10, 11 und den Gerätezuständen eines jeweiligen Haushaltsgerätes 1, 2 enthält. Diese Zuordnungen können beispielsweise in Form einer Tabelle, als Liste, als Verlinkung oder ähnliches gespeichert sein. Des Weiteren ist es grundsätzlich auch möglich, dass das System über einen zentralen Datenspeicher verfügt, auf welchen jedes Haushaltsgerät 1, 2 des Systems zugreifen kann. Beispielsweise kann sich ein solcher zentraler Datenspeicher innerhalb einer Basisstation des Systems, hier beispielsweise innerhalb des zweiten Haushaltsgerätes 2, befinden. Das erste Haushaltsgerät 1 kann auf den zentralen Datenspeicher zugreifen, wenn beispielsweise ein Kontakt der beiderseitigen elektrischen Schnittstellen 5 erfolgt ist. Alternativ wäre es auch möglich, dass die Haushaltsgeräte 1, 2 im Rahmen einer drahtlosen Kommunikation miteinander kommunizieren, beispielsweise unter Nutzung von Funkmodulen. Im Sinne der Erfindung soll jedoch eine zusätzliche Bereitstellung von Funkmodulen innerhalb der Haushaltsgeräte 1, 2 entfallen können, so dass hier bevorzugt ausschließlich eine Datenkommunikation über die energieübertragenden Schnittstellen 5 vorgeschlagen wird. Die bestimmte Gerätezustände eines bestimmten Haushaltsgerätes 1, 2 charakterisierenden Spannungswerte 7 bis 11 können gemäß 3 beispielsweise einen ersten Spannungswert 7 aufweisen, welcher eine Ladespannung betrifft, die die Recheneinrichtung 6 des zweiten Haushaltsgerätes 2 einstellt, um einen Akkumulator eines anderen Haushaltsgerätes, hier beispielsweise des ersten Haushaltsgerätes 1, zu laden. Ein zweiter Spannungswert 8 kann für die Initialisierung einer Kommunikationsphase des ersten Haushaltsgerätes 1 definiert sein. Durch diesen Spannungswert 8 gibt die Recheneinrichtung 6 des ersten Haushaltsgerätes 1 bekannt, dass das Haushaltsgerät 1 für eine Kommunikation mit beispielsweise dem zweiten Haushaltsgerät 2 des Systems bereit ist. Weitere Spannungswerte 9, 10, 11 sind dann hier beispielsweise für verschiedene andere Gerätezustände des ersten Haushaltsgerätes 1 definiert. Dies sind beispielsweise Spannungswerte 9, 10, 11, die Kombinationen von Gerätezuständen des ersten Haushaltsgerätes 1 angeben, nämlich beispielsweise ein erster Spannungswert 9, welcher angibt, dass die Energiequelle 4, das heißt der Akkumulator, des ersten Haushaltsgerätes 1 geladen werden muss, und dass ein Staubbehälter 18 („Filtertüte“) des ersten Haushaltsgerätes 1 noch ungefüllt ist. Demgegenüber gibt ein weiterer Spannungswert 10 an, dass die Energiequelle 4 zu laden ist, und dass der Staubbehälter 18 auszuleeren bzw. zu tauschen ist. Ein weiterer Spannungswert 11 kann beispielsweise für einen Ladebedarf der Energiequelle 4 und das Auftreten eines Fehlers „Error 1“ definiert sein. Darüber hinaus können, wie in 3 näher dargestellt, des Weiteren auch noch andere Spannungswerte definiert sein, die weitere Fehler (zum Beispiel „Error 2“) definieren.
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Um die Spannungswerte 7 bis 11 an den elektrischen Kontakten 14 der Schnittstelle 5 bereitstellen zu können, ist die Recheneinrichtung 6 des ersten Haushaltsgerätes 1 mit einer elektronischen Schalteinrichtung 13 verbunden. Ebenso ist auch der Recheneinrichtung 6 des zweiten Haushaltsgerätes 2 eine elektronische Schalteinrichtung 13 zugeordnet. Die elektronischen Schalteinrichtungen 13 sind beispielhaft in 2 dargestellt. Die elektronische Schalteinrichtung 13 des ersten Haushaltsgerätes 1 weist die Energiequelle 4 sowie eine Mehrzahl von Bauteilen 15 und Schaltelementen 16 auf. Bei den Bauteilen 15 handelt es sich hier um elektrische Widerstände, von welchen ein erster Widerstand Rb0 in Reihe mit einer Anordnung parallel geschalteter Widerstände Rb1, Rb2, Rb3 geschaltet ist. Den Widerständen Rb1, Rb2 und Rb3 ist jeweils ein Schaltelement 16, nämlich hier ein Transistor, zugeordnet, welches einen entsprechenden Strömungsweg über den jeweiligen Widerstand Rb1 bis Rb3 beeinflusst (schaltet). Dem Widerstand Rb0 ist ebenfalls ein Schaltelement 16 zugeordnet. Das zweite Haushaltsgerät 2 weist ebenso eine Schalteinrichtung 13 auf, welche über parallel geschaltete Bauteile 15 (Widerstände) mit zugeordneten Schaltelementen 16 (Transistoren) verfügt. In die jeweiligen Schalteinrichtungen 13 des ersten Haushaltsgerätes 1 bzw. zweiten Haushaltsgerätes 2 sind auch die elektrischen Schnittstellen 5, nämlich hier die Ladeschnittstellen, des jeweiligen Haushaltsgerätes 1, 2 eingebunden. Die Bauteile 15 sowie die Schaltelemente 16 der Schalteinrichtungen 13 können der jeweiligen Schnittstelle 5 des Haushaltsgerätes 1, 2 ohnehin zugeordnete Bauelemente sein, die somit zum einen einer Leistungsübertragung über die Schnittstellen 5, und zum anderen der Kommunikation von Gerätezuständen dienen können. Das mit „Rb0“ bezeichnete Bauteil 15 des ersten Haushaltsgerätes 1 ist hier beispielsweise in Reihe geschaltet und ermöglicht eine Kommunikation zwischen den Haushaltsgeräten 1, 2. Durch die Aktivierung dieses Widerstandes ist es möglich, jederzeit die Kommunikationsphase des ersten Haushaltsgerätes 1 zu initialisieren. Die anderen elektrischen Widerstände Rb1, Rb2, Rb3 des ersten Haushaltsgerätes 1 bzw. Rr1, Rr2 des zweiten Haushaltsgerätes sind demgegenüber zueinander parallel geschaltet. Hierbei stehen Rb1, Rb2 und Rb3 des ersten Haushaltsgerätes 1 bzw. Rr1 und Rr2 des zweiten Haushaltsgerätes 2 stellvertretend für gegebenenfalls noch zusätzliche weitere Widerstände. Die Anzahl der verwendeten Widerstände bzw. deren Widerstandswerte werden unter anderem durch die Anzahl der zu kommunizierenden Gerätezustände des ersten Haushaltsgerätes 1 und zweiten Haushaltsgerätes 2 vorgegeben. Je nach den Schaltzuständen der Schaltelemente 16 bzw. Bauteile 15 ergibt sich dann ein unterschiedlicher Gesamtwiderstand der elektrischen Schaltung, welcher denjenigen Spannungswert 7 bis 11 bestimmt, der an den elektrischen Kontakten 14 der Schnittstelle 5 anliegt. Bei Ankoppeln des ersten Haushaltsgerätes 1 an das zweite Haushaltsgerät 2 wird über die elektrischen Kontakte 14 der Schnittstellen 5 dann ein Gesamtwiderstand des Systems inklusive aller Widerstände des ersten Haushaltsgerätes 1 und des zweiten Haushaltsgerätes 2 eingestellt. Jede Recheneinrichtung 6 der Haushaltsgeräte 1, 2 kann dabei den Gesamtwiderstand des Systems verändern. Somit können auch für das zweite Haushaltsgerät 2 verschiedene Spannungswerte (verschieden zu den in 3 dargestellten Spannungswerten 7 bis 11 des ersten Haushaltsgerätes 1) definiert sein. Die einzelnen Bauteile 15 und Schaltelemente 16 des ersten Haushaltsgerätes 1 und des zweiten Haushaltsgerätes 2 sind so ausgewählt, dass bei jeder zulässigen Schaltstellung der Schaltelemente 16 voneinander unterschiedliche Gesamtwiderstände entstehen. Darüber hinaus ist zu jedem Spannungswert 7 bis 11 ein Spannungstoleranzbereich 12 (siehe 3) definiert, welcher einer besseren Unterscheidung der unterschiedlichen Spannungswerte 7 bis 11 und der Verhinderung einer Überlappung von schwankenden Spannungswerten 7 bis 11 dient. Die Auswertung des Gesamtwiderstandes des Systems, und damit auch des definierten Gerätezustands, erfolgt durch Messung des an den elektrischen Kontakten 14 der Schnittstelle 5 bereitgestellten Spannungswertes 7 bis 11. Die Spannung kann eine konstante oder gepulste Gleichspannung oder alternativ auch eine Wechselspannung sein. Anhand der definierten und gespeicherten Spannungswerte 7 bis 11 sowie den zu jedem Spannungswert 7 bis 11 definierten Spannungstoleranzbereichen 12 kann die Recheneinrichtung 6 des ersten Haushaltsgerätes 1 bzw. zweiten Haushaltsgerätes 2 dann eindeutig einen bestimmten Gerätezustand ermitteln, der damit kommuniziert wird.
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Die 4 und 5 zeigen schließlich Beispiele für die Erkennung eines Fehlerzustandes des Systems. Zu diesem Zweck ist ein bestimmtes Zeitfenster 17 ab Start der Kommunikationsphase definiert, innerhalb welchem Gerätezustände des ersten Haushaltsgerätes 1 und zweiten Haushaltsgerätes 2 kommuniziert werden können. Falls die Kommunikation eines oder mehrerer Gerätezustände nicht über das gesamte Zeitfenster 17 erfolgt oder über das Zeitfenster 17 hinausgeht, kann dies als Fehlerzustand erkannt werden.
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4 zeigt ein erstes Beispiel, bei welchem erkannt wird, dass die Kommunikation innerhalb des definierten Zeitfensters 17 der Kommunikationsphase zu früh beendet wird. In diesem Beispiel wird ausgehend von einem Spannungswert 7 einer Ladespannung von hier beispielsweise 19,5 V zunächst ein Spannungswert 8 von ca. 14,5 V an den elektrischen Kontakten 14 des Haushaltsgerätes 1 eingestellt. Damit wird die Kommunikationsphase nach hier beispielsweise 100 ms eingeleitet. Davon ausgehend ist das Zeitfenster 17 definiert, welches hier beispielsweise bei 1000 ms endet. Die tatsächliche Kommunikation eines oder mehrerer Gerätezustände des ersten Haushaltsgerätes 1 beginnt hier konkret nach ca. 400 ms, was an dem sinkenden Spannungspegel auf einen Spannungswert 11 von hier ungefähr 3 V erkannt werden kann. Dieser Spannungswert 11 liegt gemäß 3 innerhalb des Spannungstoleranzbereiches 12 (siehe 3), welcher den Gerätezustand „Laden + Error 2“ angibt. Die Recheneinrichtung 6 des ersten Haushaltsgerätes 1 übermittelt somit die Information, dass ein Fehler „Error 2“ vorliegt. Zudem steigt die Spannung bereits nach ca. 800 ms wieder auf den Spannungswert 7 an, welcher die Ladespannung von 19,5 V charakterisiert. Da sich der Zeitraum von 800 ms noch vor Beendigung des Zeitfensters 17 bei 1000 ms befindet, kann die Recheneinrichtung 6 des zweiten Haushaltsgerätes 2 erkennen, dass ein Fehler im System vorliegt. Anhand des Spannungswertes 11 von ca. 3 V kann zudem erkannt werden, um welche Art von Fehler es sich handelt. In diesem Beispiel wird die eigentliche Kommunikationsphase während des definierten Zeitfensters 17 durch Wegschalten (Überbrücken) des in Reihe geschalteten Widerstands Rb0 beendet. Dadurch steigt die Spannung an der Schnittstelle 5 wieder auf die eigentliche Ladespannung (Spannungswert 7) an. Die zusätzliche Information über die frühzeitige Beendigung der Kommunikationsphase kann nun als weitere Information über den Fehler „Error 2“ gewertet werden.
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5 gibt eine weitere Möglichkeit zur Erkennung eines Fehlerstatus (als definierten Gerätezustand) an. Bei dieser Variante kommt es zur Überschreitung des Zeitfensters 17 bei der Kommunikation der Gerätezustände. Das definierte Zeitfenster 17 der Kommunikationsphase wird durch zeitverzögertes Wegschalten des Widerstands Rb0 bewusst überschritten. Der dadurch verspätete Wechsel des Spannungslevels von dem Spannungswert 11 von ca. 3 V auf den Spannungswert 7 von ca. 19,5 V wird erkannt und an sich zunächst als erfolgreiche Kommunikation des Gerätezustands gewertet. In Kombination mit der Kenntnis über die Überschreitung des Zeitfensters 17 wird der Gerätezustand jedoch als Fehlerzustand gewertet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltsgerät
- 2
- Haushaltsgerät
- 3
- Gerätegehäuse
- 4
- Energiequelle
- 5
- Schnittstelle
- 6
- Recheneinrichtung
- 7
- Spannungswert
- 8
- Spannungswert
- 9
- Spannungswert
- 10
- Spannungswert
- 11
- Spannungswert
- 12
- Spannungstoleranzbereich
- 13
- Schalteinrichtung
- 14
- Elektrischer Kontakt
- 15
- Bauteil
- 16
- Schaltelement
- 17
- Zeitfenster
- 18
- Staubbehälter
- 19
- Stationsbehälter
- 20
- Gerätegebläse
- 21
- Stationsgebläse
- 22
- Rad
- 23
- Bodenbearbeitungselement
- 24
- Navigationseinrichtung
- Rb0
- Widerstand
- Rb1
- Widerstand
- Rb2
- Widerstand
- Rb3
- Widerstand
- Rr1
- Widerstand
- Rr2
- Widerstand
