DE102021214206A1 - Autonomous mobile working device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft autonomes mobiles Arbeitsgerät (1), insbesondere ein Robotersauger, ein Robotermäher, ein mobiler Überwachungsroboter oder eine mobile Überwachungsflugdrohne, mit zumindest einer Antriebseinheit (20) zum Antrieb des autonomen Arbeitsgeräts (1), mit zumindest einer Navigationseinheit (42) zur Navigation in einem Arbeitsbereich (90), wobei die Navigationseinheit (42) dazu ausgebildet und eingerichtet ist, eine Position des autonomen mobilen Arbeitsgeräts innerhalb des Arbeitsbereichs (22) zu ermitteln Es wird vorgeschlagen, dass das autonome mobile Arbeitsgerät (1) ein Kommunikationsmittel (50) zur drahtlosen Kommunikation aufweist, wobei das Kommunikationsmittel (50) ausgebildet und eingerichtet ist, eine Kommunikationssignalinformationen eines empfangenen Kommunikationssignals eines Senders (80) zu ermitteln, und wobei eine Verarbeitungseinheit (44) vorgesehen ist, welche die erfassten Kommunikationssignalinformationen mit der Position verknüpft, an dem die Erfassung der Kommunikationssignalinformationen erfolgt.The invention relates to an autonomous mobile working device (1), in particular a robotic vacuum cleaner, a robotic mower, a mobile surveillance robot or a mobile surveillance drone, with at least one drive unit (20) for driving the autonomous working device (1), with at least one navigation unit (42) for navigation in a work area (90), the navigation unit (42) being designed and set up to determine a position of the autonomous mobile work device within the work area (22). It is proposed that the autonomous mobile work device (1) have a means of communication (50) for wireless communication, wherein the communication means (50) is designed and set up to determine communication signal information of a received communication signal from a transmitter (80), and wherein a processing unit (44) is provided which links the detected communication signal information with the position at which the acquisition of the communication signal information takes place.
Description
Die Erfindung betrifft ein autonomes mobiles Arbeitsgerät und ein Verfahren zur Erstellung von zumindest einer positionsabhängigen Kommunikationssignalinformation.The invention relates to an autonomous mobile working device and a method for creating at least one item of communication signal information that is dependent on position.
Stand der TechnikState of the art
In vielen Bereichen werden drahtlose Kommunikationssystem eingesetzt. Bekannte Systeme verwenden als Funkstandard Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, WiFi, 3G, 4G. Auch ist bekannt, das gerade im inneren von Gebäuden die Signalstärke stark variieren kann. Insbesondere können Bauteile, wie Decken oder Mauern, aber auch Möbel oder technische Geräte die Signalqualität und die Signalstärke beeinflussen, insbesondere dämpfen. Ferner gibt es Bereiche in Gebäuden, in denen gänzlich kein Funksignal vorhanden ist. Eine drahtlose Kommunikation ist hier nicht möglich. Um dem entgegen zu wirken, gibt es Geräte wie Verstärker, Access Points, Repeater aber auch Technologien wie Mesh.Wireless communication systems are used in many areas. Known systems use Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, WiFi, 3G, 4G as the radio standard. It is also known that the signal strength can vary greatly inside buildings. In particular, components such as ceilings or walls, but also furniture or technical devices can affect the signal quality and signal strength, in particular dampen it. There are also areas in buildings where there is no radio signal at all. Wireless communication is not possible here. To counteract this, there are devices such as amplifiers, access points, repeaters, but also technologies such as mesh.
Die Geräte werden meist nach bestem Wissen und Gewissen angebracht, was dazu führt, dass zwar gefühlt ausreichend Funksignal in den relevanten Bereichen vorhanden ist, jedoch teilweise das Funksignal bezüglich Signalstärke und Bandbreite, viel zu gering ist. Ferner ist dafür in anderen Bereichen die Funkversorgung mehrfach abgedeckt.The devices are usually attached to the best of our knowledge and belief, which means that although there is a sufficient radio signal in the relevant areas, the radio signal in terms of signal strength and bandwidth is sometimes far too low. Furthermore, the radio coverage is covered several times in other areas.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung betrifft ein autonomes mobiles Arbeitsgerät, insbesondere ein Robotersauger oder ein Robotermäher oder ein mobiler Überwachungsroboter oder eine mobile Überwachungsflugdrohne oder eine Kombination. Vorteilhaft ist das autonome Arbeitsgerät mit zumindest einer Antriebseinheit zum Antrieb des autonomen Arbeitsgeräts ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit Räder oder Rotor. Vorteilhaft ist, dass das autonome mobile Arbeitsgerät mit zumindest einer Navigationseinheit zur Navigation, insbesondere in einem Arbeitsbereich ausgestattet ist. Die Navigationseinheit ist ausgebildet und eingerichtet, eine Position des autonomen mobilen Arbeitsgeräts innerhalb des Arbeitsbereichs zu ermitteln. Das autonome mobile Arbeitsgerät ist ausgebildet autonom in seinem Arbeitsbereich zu fahren.The invention relates to an autonomous mobile working device, in particular a robotic vacuum cleaner or a robotic mower or a mobile surveillance robot or a mobile surveillance drone or a combination. The autonomous working device is advantageously configured with at least one drive unit for driving the autonomous working device. Preferably, the drive unit includes wheels or a rotor. It is advantageous that the autonomous mobile working device is equipped with at least one navigation unit for navigation, in particular in a work area. The navigation unit is designed and set up to determine a position of the autonomous mobile working device within the working area. The autonomous mobile working device is designed to drive autonomously in its work area.
Vorteilhaft ist, dass das autonome mobile Arbeitsgerät ein Kommunikationsmittel zur drahtlosen Kommunikation aufweist. Das Kommunikationsmittel ist ausgebildet und eingerichtet eine Kommunikationssignalinformationen eines empfangenen Kommunikationssignals eines Senders zu ermitteln. Vorteilhaft ist weiter, dass eine Verarbeitungseinheit vorgesehen ist, welche die erfassten Kommunikationssignalinformationen mit der Position verknüpft, an dem die Erfassung der Kommunikationssignalinformationen erfolgt ist. Vorteilhaft kann somit ohne weitere Geräte beispielsweise die Funknetzwerkqualität innerhalb des Arbeitsbereiches bestimmt werden.It is advantageous that the autonomous mobile working device has a communication means for wireless communication. The communication means is designed and set up to determine communication signal information of a received communication signal from a transmitter. It is also advantageous that a processing unit is provided which links the detected communication signal information with the position at which the communication signal information was detected. The wireless network quality within the working area can thus advantageously be determined, for example, without additional devices.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale und Verfahrensschritte.The measures listed in the subclaims result in advantageous developments and improvements of the features and method steps specified in the main claim.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass das Arbeitsgerät zumindest eine Arbeitseinheit aufweist. Die Arbeitseinheit dient der Bodenreinigen oder dem Grasschnitt oder der Überwachung. Die Arbeitseinheit weist zumindest einen Wischer, eine Bürste, einen Staubsauger, ein Mähwerk oder eine Kamera, die insbesondere Teil eines kamerabasierten Überwachungssystems ist oder ein solches bildet, auf.An advantageous development is that the working device has at least one working unit. The working unit is used for floor cleaning or grass cutting or monitoring. The working unit has at least one wiper, one brush, one vacuum cleaner, one mower or one camera, which in particular is part of a camera-based surveillance system or forms one.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Kommunikationssignalinformationen die Signalqualität und/oder die maximal mögliche Bandbreite und/oder die empfangene Signalstärke, vorzugsweise die Signalempfangsstärke, und/oder den RSSI eines empfangenen Funksignals umfasst.An advantageous development is that the communication signal information includes the signal quality and/or the maximum possible bandwidth and/or the received signal strength, preferably the signal reception strength, and/or the RSSI of a received radio signal.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Kommunikationssignalinformationen die Bezeichnung des Senders, insbesondere der Zentralkommunikationseinheiten, des empfangenen Funksignals umfasst. Die Zentralkommunikationseinheit ist ausgebildet und eingerichtet ein Funknetzwerk bereitzustellen. Insbesondere Router oder Access Point, aber auch Smart Home Controller oder Steuerzentralen stellen solche Zentralkommunikationseinheiten dar. Die Zentralkommunikationseinheiten stellen ein Funknetz bereit, in welches sich dann Geräte, insbesondere auch das autonome mobile Arbeitsgeräte mittels seinem Kommunikationsmittel einwählen, bzw. diese nutzen kann.An advantageous development is that the communication signal information includes the designation of the transmitter, in particular the central communication units, of the received radio signal. The central communication unit is designed and set up to provide a radio network. In particular routers or access points, but also smart home controllers or control centers represent such central communication units. The central communication units provide a radio network into which devices, in particular the autonomous mobile working device, can then dial in using their means of communication or use them.
Als eine vorteilhafte Weiterbildung hat sich gezeigt, dass ein Datenspeicher zum Speichern der mit einer Position verknüpften Kommunikationssignalinformationen zusammen mit der Position ausgebildet ist.As an advantageous development, it has been shown that a data memory is designed to store the communication signal information associated with a position together with the position.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung ist, dass das Kommunikationsmittel ausgebildet und eingerichtet ist, mittels dem Funkstandard Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, WiFi, Thread, Matter, 868 MHz, 433 MHz, 3G, 4G, 5G oder 6G zu kommunizieren. Unter kommunizieren wird auch lediglich ein Empfangen verstanden. Hierbei muss der Inhalt der Signale nicht verstanden werden. Es reicht lediglich ein empfangen.A particularly advantageous development is that the communication means is designed and set up to communicate using the Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, WiFi, Thread, Matter, 868 MHz, 433 MHz, 3G, 4G, 5G or 6G radio standard. Communicate is also understood to mean merely receiving. The content of the signals does not have to be understood here. Just receiving is enough.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass das Kommunikationsmittel ausgebildet und eingerichtet ist, die mit der Position verknüpften Kommunikationssignalinformationen, insbesondere an ein mobiles Kommunikationsgerät und/oder ein Anzeigemittel und/oder einen Server, vorzugsweise an eine Cloud zu senden.An advantageous development is that the communication means is designed and set up to send the communication signal information associated with the position, in particular to a mobile communication device and/or a display means and/or a server, preferably to a cloud.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass eine Berechnungseinheit vorgesehen ist, die eine oder mehrere vorteilhafte Positionen für eine ergänzenden Zentralkommunikationseinheiten ermittelt. Insbesondere handelt es hierbei um Positionen, an denen eine positionierte ergänzende Zentralkommunikationseinheit, insbesondere ein Signalverstärker und/oder ein Funk-Repeater, dafür sorgt, das schwächer oder gar nicht mit dem Funknetz versorgte Bereiche ebenfalls versorgt werden. Ergänzende Zentralkommunikationseinheiten verbessern die Signalqualität und/oder die Reichweite des Funknetzes der Zentralkommunikationseinheit.An advantageous development is that a calculation unit is provided which determines one or more advantageous positions for an additional central communication unit. In particular, these are positions at which a positioned supplementary central communication unit, in particular a signal amplifier and/or a radio repeater, ensures that areas that are weaker or not at all supplied with the radio network are also supplied. Supplementary central communication units improve the signal quality and/or the range of the radio network of the central communication unit.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Arbeitseinheit, einen Staubsauger oder eine Bürste, einen Wischer oder ein Mähwerk oder eine Kamera umfasst.An advantageous development is that the working unit includes a vacuum cleaner or a brush, a wiper or a mower or a camera.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erstellung von positionsabhängigen Kommunikationssignalinformationen, insbesondere einer Kommunikationssignal Heatmap, durch ein autonomes mobiles Arbeitsgerät. Das autonome Arbeitsgerät weist eine Arbeitseinheit, eine Antriebseinheit, eine Navigationseinheit und ein Kommunikationsmittel zur drahtlosen Kommunikation auf. Weiterhin umfasst das Verfahren die im folgenden aufgeführten Verfahrensschritte.Furthermore, the invention relates to a method for creating position-dependent communication signal information, in particular a communication signal heat map, using an autonomous mobile working device. The autonomous working device has a working unit, a drive unit, a navigation unit and a communication means for wireless communication. The method also includes the method steps listed below.
In einem Verfahrensschritt erfolgt das Bewegen des autonomen mobilen Arbeitsgeräts innerhalb eines Arbeitsbereichs mittels der Antriebseinheit und der Navigationseinheit. Das Bewegen erfolgt autonom, insbesondere selbstständig. Insbesondere wird das Bewegen mittels Zeitsteuerung oder einem Befehl gestartet.In a method step, the autonomous mobile working device is moved within a working area by means of the drive unit and the navigation unit. The movement takes place autonomously, in particular independently. Specifically, moving is started by timing or a command.
In einem Verfahrensschritt erfolgt das Ermitteln einer Position des autonomen mobilen Arbeitsgeräts mittels der Navigationseinheit. Das kann insbesondere mit einer Karte erfolgen, die die Navigationseinheit zuvor erstellt hat oder simultan erstellt und/oder die in der Navigationseinheit hinterlegt ist.In a method step, a position of the autonomous mobile working device is determined using the navigation unit. This can be done in particular with a map that the navigation unit has previously created or created simultaneously and/or that is stored in the navigation unit.
In einem Verfahrensschritt erfolgt das kontinuierliche Erfassen einer Kommunikationssignalinformation eines empfangenen Kommunikationssignals mittels dem Kommunikationsmittel.In a method step, communication signal information of a received communication signal is continuously recorded by means of the communication means.
In einem Verfahrensschritt erfolgt das Ermitteln der Kommunikationssignal als Heatmap mittels verknüpfen der erfassten Kommunikationssignalinformationen mit der örtlichen Position, insbesondere Umgebungsposition, an dem die Erfassung der Kommunikationssignalinformationen erfolgt mittels der Verarbeitungseinheit. Vorzugsweise wird die erstellte und/oder hinterlegte Karte für die Positionierung verwendet.In a method step, the communication signal is determined as a heat map by linking the detected communication signal information with the local position, in particular the environmental position, at which the communication signal information is detected by the processing unit. The created and/or stored map is preferably used for the positioning.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahren ist, dass das Speichern der Position und der mit der Position verknüpften Kommunikationssignalinformationen in einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt. Hierdurch können die einzelnen ermittelten Kommunikationssignalinformationen gesammelte werden.An advantageous development of the method is that the position and the communication signal information associated with the position are stored in a further method step. As a result, the individually determined communication signal information can be collected.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahren ist, dass das Senden der Position und der mit der Position verknüpften Kommunikationssignalinformationen erfolgt. Vorzugsweise können die Kommunikationssignalinformationen einzeln oder in Gruppen, insbesondere alle, gesendet werden.An advantageous development of the method is that the position and the communication signal information associated with the position are sent. Preferably, the communication signal information can be sent individually or in groups, in particular all.
Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein schematisch dargestelltes autonomes mobiles Arbeitsgerät, -
2 ein Beispiel eines Gebäudes in dem das autonome mobile Arbeitsgerät eingesetzt wird, und -
3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäße Verfahren.
-
1 a schematically represented autonomous mobile working device, -
2 an example of a building in which the autonomous mobile work device is deployed, and -
3 a flow chart of the method according to the invention.
In
Alternativ können autonome Arbeitsgeräte 1 auch als Robotermäher oder Überwachungsroboter oder Überwachungsdrohnen ausgebildet sein. Vorteilhaft haben die autonomen mobilen Arbeitsgeräte 1 eine Hauptaufgabe, die von der erfindungsgemäßen Erfassung von Kommunikationssignalen abweichen.Alternatively,
Alternativ können autonome Arbeitsgeräte 1 auch als mobile Überwachungsroboter ausgebildet sein. Diese bewegen sich autonom innerhalb des Gebäudes und Überwachen den Arbeitsbereich.Alternatively,
Alternativ können autonome Arbeitsgeräte 1 auch als mobile Flugdrohnen ausgebildet sein. Diese bewegen sich autonom innerhalb des Gebäudes und Überwachen den Arbeitsbereich.Alternatively,
Insbesondere kann das autonome mobile Arbeitsgerät 1 auch als eine Kombination ausgebildet sein, wobei diese wischt und saugt.In particular, the autonomous
Das beispielhaft als autonome Bodenreinigungssystem ausgebildete autonome mobile Arbeitsgerät 1 ist ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, insbesondere Reinigungsgerät zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter.The autonomous
Das autonome mobile Arbeitsgerät 1 weist vorzugsweise eine Arbeitseinheit 10 auf. Die Arbeitseinheit 10 besteht gemäß
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Arbeitseinheit 10 alternativ oder zusätzlich einen Wischer auf. Vorzugsweise ist ein Bewegungsmittel vorgesehen, das den Wischer bewegt. Die Bewegung bewirkt zusammen mit Reinigungsmittel eine Reinigung des Bodens. Auch weist die Arbeitseinheit 10 einen optionalen Tank zur Aufnahme des Reinigungsmittels auf. Das Reinigungsmittel wird mittels einem Ventil oder eine Pumpe dem Wischer zugefügt.According to a development of the invention, the working
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das autonome Arbeitsgerät 1 als Mähroboter ausgebildet. Die Arbeitseinheit 10 weist in diesem Fall ein Mähwerk auf. Das Mähwerk umfasst insbesondere ein Schnittmesser und/oder einen Schnittfaden. Insbesondere bewegt sich das Schnittmesser und/oder der Schnittfaden derart auf eine Kreisbahn das Gras von dem Schnittmesser und/oder dem Schnittfaden durchtrennt wird. Der Schnittfaden und/oder das Schnittmesser wird von einem elektrischen Antrieb der Arbeitseinheit 10 angetrieben. Der Schnittfaden und/oder das Schnittmesser ist mittels einer Achse mit dem elektrischen Antrieb der Arbeitseinheit 10 verbunden.According to a development of the invention, the
Gemäß einer Weiterbildung weist die Arbeitseinheit 10 eine Kamera auf. Insbesondere bei Arbeitsgeräten für die Überwachung. Alternativ kann das Gerät auch Bewegungsmelder oder vergleichbare für die Überwachung verwendete Sensoren aufweisen.According to a further development, the working
Ferner weist das autonome mobile Arbeitsgerät 1 ein Antriebseinheit 20 auf. Die Antriebseinheit 20 umfasst einen elektrischen Antrieb 22 zur Fortbewegung. Vorzugsweise weist die Antriebseinheit 20 ein oder mehrere Antriebsräder 24 auf. In
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das autonome mobile Arbeitsgerät 1 als Überwachungsdrohne ausgebildet. Die Antriebseinheit umfasst insbesondere einen Rotor mit Rotorblätter zur Erzeugung eines Auftriebs. Ein elektrischer Antrieb treibt den Rotor an.According to an advantageous development, the autonomous
Das autonome mobile Arbeitsgerät 1 weist eine Navigationseinheit 42 auf. Die Navigationseinheit 42 ist dafür vorgesehen die Position des autonomen mobilen Arbeitsgeräts 1 innerhalb des Arbeitsbereiches 70 zu erfassen. Auch navigiert sie das autonome Arbeitsgerät 1.The autonomous
Der Arbeitsbereich 70 kann insbesondere eine Fläche, ein Grundstück, ein Gebäude, ein Gebäudeteil, und/oder ein Raum sein. In
Unter einer Navigationseinheit 42 ist jegliche Einheit zu verstehen, die zu einer Positionsermittlung des Arbeitsgeräts 1 geeignet ist. Hierzu finden beispielsweise Inertialsensoren (inertial measurement units; Beschleunigungssensoren und Gyroskope) oder die Umgebung erfassende Sensoren, wie insbesondere Lidar, Radar, Ultraschall, Verwendung, die in dem Arbeitsgerät 1 verbaut sind, und die Positions- und Lageänderungen messen und somit auf Bewegungen des Arbeitsgeräts 1 reagieren können. Alternativ oder zusätzlich können noch andere und/oder weiter Positionsermittlungseinheiten (Bluetooth Lokalisation, sattelitengestützte Positionierung, optischer Fluss etc.) verwendet werden, um die Positioniergenauigkeit zu erhöhen.A
Vorzugweise erstellt die Navigationseinheit 42 eine Karte mit Hilfe der Sensoren. Anschließend und/oder währenddessen (mithilfe von SLAM (Simultanious Localization And Mapping)-Algorithmen) kann es anhand der Karte seine relative Position innerhalb der Karte bestimmen. Alternativ kann es auch ein Koordinatensystem verwenden um seine Position zu bestimmen. Insbesondere mittels der Sensoren ermittelt es den Abstand zu einzelnen Gegenständen oder Gebäudeteilen.The
Das autonome Arbeitsgerät 1 weist ferner ein Kommunikationsmittel 50 auf. Das Kommunikationsmittel 50 dient unter anderem der drahtlosen Kommunikation mit anderen Geräten 90.The
Vorzugsweise handelt es sich bei den anderen Geräten 90, an welche zusätzlich kommuniziert wird, um ein mobiles Kommunikationsgerät, insbesondere ein Smartphone, eine SmartWatch, ein Tablet; oder ein Smart Home Gerät. Insbesondere bei einer Ausbildung als Smartphone, SmartWatch oder Tablet ermöglicht das Gerät 90 das Ausführen einer Applikation, welche das Steuern des autonomen Arbeitsgeräts 1, oder das Anzeigen von Informationen von dem autonomen Arbeitsgerät 1 erlaubt. Auch kann hier die mit der Position verknüpften Kommunikationssignalinformationen, insbesondere die positionsabhängigen Kommunikationssignalinformationen, auf einer Karte dargestellt werden. Hierdurch ergibt sich eine Kommunikationssignal Heatmap.Preferably, the
Das Gerät 90 kann auch Teil eines Smart Home Systems sein. Ein Smart Home System ist ein System, dass die Wohn- und Lebensqualität, die Sicherheit und die effiziente Energienutzung erhöhen soll. Ein Smart Home System baut auf mindestens zwei oder mehreren vernetzt und steuerbaren Geräten 90 und Installationen sowie automatische Abläufe auf. Insbesondere kann somit auch das autonome Arbeitsgerät Teil des Smart Home Systems darstellen.The
Die Kommunikation mit den Geräten 90 kann vorzugsweise über die Zentralkommunikationseinheit 80 ablaufen. Insbesondere kann die Zentralkommunikationseinheit 80 bei einem Smart Home System die Zentraleinheit darstellen.The communication with the
Smart Home Geräte sind Haustechniksteuerungsgeräte, Haustechnikgeräte, Haushaltsgerät, Gartengeräte, Informations- und Kommunikationselektronikgerät und/oder Unterhaltungselektronikgerät, die eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche es ihnen erlaubt mit anderen Smart Home Geräten 90 zu kommunizieren.Smart home devices are home technology control devices, home technology devices, household appliances, gardening devices, information and communication electronics devices and/or entertainment electronics devices that have a communication interface that allows them to communicate with other
Smart Home Geräte 90 sind untereinander Vernetzt und können Nachrichten, insbesondere Signale, Datenpakete, Informationen, Steuerbefehle und/oder Umgebungsgrößen usw. empfangen und/oder senden.
Unter einem Haustechniksteuerungsgerät werden beispielsweise Aktoren zur Steuerung von Heizungsgeräte, Jalousien, Rollladen, Leuchtmittel aber auch Sensoren, wie Taster oder Schalter zu steuern von Aktoren oder anderen elektrischen Geräten verstanden.A home automation control device is understood to mean, for example, actuators for controlling heating devices, blinds, roller shutters, lamps, but also sensors such as buttons or switches for controlling actuators or other electrical devices.
Unter Haustechnikgeräte sind Geräte zum Erwärmen, Kühlen, Belüften von Gebäuden zu verstehen, insbesondere Heizungsanlagen, Klimaanlagen oder Lüftungsanlagen, vorzugsweise Heizkessel, Solarheizung, Wärmepumpe, Wohnraumlüftung, Warmwasserspeicher, Heizkörper, Pumpen, Ventile, Regelungen und/oder Klimaanlagen.Household appliances are devices for heating, cooling, ventilating buildings, in particular heating systems, air conditioning systems or ventilation systems, preferably boilers, solar heating, heat pumps, living space ventilation, hot water tanks, radiators, pumps, valves, controls and/or air conditioning systems.
Unter einem Haushaltsgerät sind beispielsweise Gerätetypen zu verstehen, welche in einem Haushalt aber auch im professionellen Bereich eingesetzt werden können, wie beispielsweise Spülmaschinen, Waschmaschinen, Trockner, Backofen, Mikrowelle, Dampfgarer, Kombidämpfer, Staubsauger, Bügeleisen, Dunstabzugshaube und weitere. Haushaltsgeräte werden auch als weiße Ware bezeichnet.A household appliance is to be understood, for example, as appliance types that can be used in a household but also in the professional sector, such as dishwashers, washing machines, dryers, ovens, microwaves, steamers, combi steamers, vacuum cleaners, irons, extractor hoods and others. Household appliances are also referred to as white goods.
Unter Gartengeräte sind Rasenmäher, Robotermäher, Bewässerungsanlagen, Sprinkleranlagen, Bodenfeuchtesensoren, Lichtsensoren, PH-Sensoren und weitere zu verstehen.Garden tools include lawn mowers, robotic mowers, irrigation systems, sprinkler systems, soil moisture sensors, light sensors, PH sensors and others.
Unter Informations- und Kommunikationselektronikgerät sind Geräte zu verstehen, welche dem Informationsaustausch und der Kommunikation dienen. Meist werden solche Geräte auch als ein Eingabegerät oder HMI (Human Interface) für das Smart Home System eingesetzt. Hierunter fallen Eingabegeräte, wie beispielsweise Smartphone, Tablet oder Mobiltelefone, aber auch Spracherkennungsgeräte.Electronic information and communication devices are devices that are used for the exchange of information and communication. Such devices are usually also used as an input device or HMI (Human Interface) for the smart home system. This includes input devices such as smartphones, tablets or mobile phones, but also speech recognition devices.
Das Kommunikationsmittel 50 des autonomen Arbeitsgeräts 1 ist ausgebildet und eingerichtet mittels einem der beispielhaft aufgeführten Funkstandards:
- Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, WiFi, Thread, Matter, 868 MHz, 433 MHz, 3G, 4G, 5G oder 6G zu kommunizieren. Vorteilhaft weisen die Funkstandards meist Zentralkommunikationseinheiten 80 auf. Eine solche Zentralkommunikationseinheit 80 ist bei WiFi beispielsweise ein Router oder Accesspoint. Aber auch Repeater oder Verstärker bilden solche Zentralkommunikationseinheiten 80. Insbesondere bei einer Kommunikation über Zigbee, Z-Wave, WiFi, Thread, Matter erzeugt eines Accesspoints oder ein Router ein Funknetzwerk, in welches sich
das autonome Arbeitsgerät 1 und weitere Geräte, hier beispielsweisedas Gerät 90, einwählen können. Der Access Point und/oder Routersowie das Kommunikationsmittel 50 des autonom Arbeitsgerät 1 senden und/oder empfangen Funksignale. Mittels der Funksignale werden Signale, die Nachrichten, Informationen, Steuerbefehle usw. enthalten, gesendet oder empfangen. Abhängig von der Norm des Funkstandards und/oder den eingesetzten Verstärker und Antennen ergibt sich eine Reichweite. Auch sind Funkstandards sensibler bezüglich Umwelteinflüsse als andere.
- Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, WiFi, Thread, Matter, 868MHz, 433MHz, 3G, 4G, 5G or 6G to communicate. The radio standards usually have
central communication units 80 in an advantageous manner. In the case of WiFi, such acentral communication unit 80 is, for example, a router or access point. However, suchcentral communication units 80 also form repeaters or amplifiers. In particular, when communicating via Zigbee, Z-Wave, WiFi, Thread, Matter, an access point or a router creates a radio network into which theautonomous working device 1 and other devices, here for example thedevice 90, can dial. The access point and/or router and the means ofcommunication 50 of theautonomous working device 1 send and/or receive radio signals. Signals containing messages, information, control commands, etc. are sent or received by means of the radio signals. The range depends on the radio standard and/or the amplifiers and antennas used. Radio standards are also more sensitive to environmental influences than others.
Aufgrund der Verwendung von Stahlbeton bei Wänden oder Decken ist jedoch die Reichweite der meisten Funkstandards innerhalb von Gebäuden beschränkt. Um dem entgegenzuwirken werden Technologien wie Mesh oder ergänzende Zentralkommunikationseinheit 92a, 92b wie Repeater oder Verstärker eingesetzt. Gerade der Einsatz von ergänzende Zentralkommunikationseinheit wie Repeater oder Verstärker führt jedoch meist nur zu einer gefühlten Verbesserung der Reichweite. Insbesondere ist es normalerweise nicht möglich für einen gewöhnlichen Endanwender innerhalb eines Gebäudes Bereiche zu bestimmen in die Kommunikation besser oder schlechter erfolgt sobald die Kommunikation einen gewissen Grenzwert überschritten hat.However, due to the use of reinforced concrete for walls or ceilings, the range of most radio standards inside buildings is limited. Technologies such as mesh or supplementary
Das autonome mobile Arbeitsgerät 1 weist weiterhin eine Verarbeitungseinheit 44 auf. Diese ist dafür vorgesehen die ermittelte Kommunikationssignalinformation und die ermittle Position miteinander zu verknüpfen.The autonomous
Vorteilhaft sind das Navigationseinheit 42 und die Verarbeitungseinheit 44 Teil einer Steuerelektronik 40. Diese weist insbesondere einen Mikroprozessor auf.The
In
Aus der
Bei dem gezeigten Gebäudeausschnitt 71 handelt es sich um einen einfachen Aufbau. Komplexer wird es, wenn sich das Gebäude über mehrere Stockwerke und/oder Räume erstreckt.The
Das autonome mobile Arbeitsgerät 1 bewegt sich in dem Arbeitsbereich 70. Vorzugsweise fährt das autonome mobile Arbeitsgerät 1 den Arbeitsbereich 70 ab. Der Arbeitsbereich 70 entspricht hier beispielsweise dem Gebäude 71 bestehend aus den Räumen 72, 73, 74. Die Route 60 ist beispielhaft in
Eine beispielhafte Route ist als 60 in
In
Eine Heatmap ist ein Diagramm sowie seine Visualisierung von Daten. Die der Erstellung der Kommunikationssignal Heatmap zugrundeliegenden Daten sind die Kommunikationssignalinformationen und die Position an der diese Kommunikationssignalinformation vorliegt. Ferner wird meist die Karte der Navigationseinheit verwendet. Anhand einem Farbverlauf kann die beispielsweise die Kommunikationssignalinformationen in der Karte vereinfacht lesbar dargestellt werden.A heat map is a chart and its visualization of data. The data on which the creation of the communication signal heatmap is based is the communication signal information and the position at which this communication signal information is present. Furthermore, the map of the navigation unit is usually used. Using a color gradient, for example, the communication signal information can be displayed in the map in a simplified way.
In einem ersten Verfahrensschritt 110 wird das autonome Arbeitsgerät 1 gestartet. Das bedeutet, dass es damit beginnt innerhalb des ihm zugewiesenen Arbeitsbereichs 70 umher zu bewegen, insbesondere fahren. Das Bewegen, insbesondere das Fahren, erfolgt autonom, insbesondere mittels mäanderförmigen Linien oder chaotisch. Parallel zu dem bewegen ist meist die Arbeitseinheit 10 aktiviert um insbesondere zu wischen, saugen, kehren, schneiden, überwachen.In a
In einem weiteren Verfahrensschritt 120 erfolgt das Erfassen der aktuellen Position des Arbeitsgerätes 1 mittels dessen Navigationseinheit 42. Wie bereits zuvor beschrieben, werden hierfür beliebige Sensoren, insbesondere Lidar, Radar, Ultraschall sowie Algorithmen zur Positionsbestimmung zum Einsatz. Vorzugsweise erfolgt das Erfassen im Fahrbetrieb ohne, dass das Arbeitsgerät hierzu anhält. Ist die Position bestimmt wird mit Verfahrensschritt 130 fortgefahren. Auch kann insbesondere eine Karte anhand der Sensorwerte erstell und/oder eine erstellte Karte abgerufen werden. Die Karte wird durch die Navigationseinheit 42 mittels der Sensoren erstellt.In a
In Verfahrensschritt 130 erfolgt das Ermitteln der Kommunikationssignalinformation durch das Kommunikationsmittel 50. Die Kommunikationssignalinformation umfasst insbesondere die Signalstärke und/oder den RSSI eines empfangenen Funksignals und/oder die Bezeichnungen des Senders, insbesondere der Zentralkommunikationseinheiten oder einer ergänzenden Zentralkommunikationseinheiten. Insbesondere kann die Kommunikationssignalinformation eine Kombination der zuvor genannten Inhalte umfassen. Ferner ist die Kommunikationssignalinformation nicht auf die zuvor aufgezählten Inhalte beschränkt.In
In Verfahrensschritt 130 erfolgt das Ermitteln der Kommunikationssignalinformation. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt 130 die Signalstärke des von dem Sender 80, insbesondere der Zentralkommunikationseinheiten oder einer ergänzenden Zentralkommunikationseinheiten, gesendeten Signals erfasst werden. Insbesondere reicht es hierbei, wenn die Signalstärke erfasst wird. Vorzugsweise ist eine inhaltliche Signalauswertung nicht notwendig. Auch muss das Kommunikationssignal nicht an das Arbeitsgerät als Empfänger gesendet werden.In
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgen die Verfahrensschritte 120 und 130 im Wesentlich gleichzeitig, also insbesondere mit einer technologiebedingten Verzögerung.According to a further development of the invention, method steps 120 and 130 take place essentially simultaneously, that is to say in particular with a technology-related delay.
In Verfahrensschritt 140 wird die erfasste Kommunikationssignalinformation mit der Position, an der die Kommunikationssignalinformation erfasst wurde, verknüpft. Insbesondere wird die Kommunikationssignalinformation beim Verknüpfen um die Position ergänzt.In
Die mit der Position verknüpfte Kommunikationssignalinformation und/oder die erfassten Kommunikationssignalinformationen werden in einem optionalen Verfahrensschritt 150 in einem Datenspeicher gespeichert. Der Datenspeicher kann insbesondere in dem autonomen Arbeitsgerät oder in einem Server und/oder der Cloud und/oder dem mobilen Kommunikationsgerät ausgebildet sein.The communication signal information associated with the position and/or the detected communication signal information is/are stored in a data memory in an
Die mit der Position verknüpfte Kommunikationssignalinformation wird in einem optionalen Verfahrensschritt 160 an ein Gerät 90 insbesondere ein Anzeigemittel ein Smart Home Gerät, ein mobiles Kommunikationsgerät, und/oder Server weitergeleitet. Das Gerät kann insbesondere dann eine Heatmap erstellen.In an
Im Anschluss an Verfahrensschritt 140, 150 oder 160 wird zurück zu Verfahrensschritt 120 gesprungen. Vorzugsweise wird Verfahrensschritt 120 und die folgenden Verfahrensschritte nach einer definierten Zeit wiederholt und/oder nach einer definierten Änderung der Position. Die Anzahl der Wiederholungen entscheidet über die spätere Auflösung. Es ergeben sich so eine Vielzahl an positionsabhängige Kommunikationssignalinformationen, wobei jedem eine Position zugewiesen ist.Following
In einem optionalen Verfahrensschritt 170 erfolgt durch eine Berechnungseinheit das Ermitteln der optimalen Position zur Aufstellung eines oder mehrerer ergänzenden Zentralkommunikationseinheiten, insbesondere ein Signalverstärker und/oder ein Funkrepeater 80.In an optional method step 170, a calculation unit determines the optimal position for setting up one or more supplementary central communication units, in particular a signal amplifier and/or a
Eine ergänzende Zentralkommunikationseinheiten 92 kann bei einem Mesh Netzwerk auch durch ein Gerät 90 gebildet werden. Insbesondere kommen Mesh-Netzwerke bei Smart Home Geräten zum Einsatz. Hierbei stellt ein Gerät 90 auch gleichzeitig ein ergänzende Zentralkommunikationseinheiten 92a, 92b im Sinne der Erfindung dar.A supplementary central communication unit 92 can also be formed by a
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021214206.0A DE102021214206A1 (en) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Autonomous mobile working device |
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---|---|---|---|
DE102021214206.0A DE102021214206A1 (en) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Autonomous mobile working device |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021214206A1 true DE102021214206A1 (en) | 2023-06-15 |
Family
ID=86498938
Family Applications (1)
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DE102021214206.0A Pending DE102021214206A1 (en) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Autonomous mobile working device |
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---|---|
DE (1) | DE102021214206A1 (en) |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
US20190129444A1 (en) | 2017-10-31 | 2019-05-02 | Savioke, Inc. | Computer system and method for automated indoor surveying by robots |
-
2021
- 2021-12-13 DE DE102021214206.0A patent/DE102021214206A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190129444A1 (en) | 2017-10-31 | 2019-05-02 | Savioke, Inc. | Computer system and method for automated indoor surveying by robots |
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