EP4477127A1 - Verfahren zum betrieb eines mobilen, selbstfahrenden geräts an einer servicestation - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines mobilen, selbstfahrenden geräts an einer servicestation Download PDF

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EP4477127A1
EP4477127A1 EP24178500.5A EP24178500A EP4477127A1 EP 4477127 A1 EP4477127 A1 EP 4477127A1 EP 24178500 A EP24178500 A EP 24178500A EP 4477127 A1 EP4477127 A1 EP 4477127A1
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EP
European Patent Office
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service station
service
communication interface
station
charging
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EP24178500.5A
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Frank Schnitzer
Dominik SCHREINER
Julius Geis
Stefan Hassfurter
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • A47L2201/028—Refurbishing floor engaging tools, e.g. cleaning of beating brushes

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a mobile, self-propelled device, in particular a floor cleaning device, such as a vacuum, sweeping and/or mopping robot, at a service station which, in addition to charging a battery of the device, offers at least one service function.
  • a floor cleaning device such as a vacuum, sweeping and/or mopping robot
  • Cleaning robots are designed to clean floors as autonomously as possible. This not only relieves the user of the task of actually cleaning the floor, but also keeps the amount of care or manual work required by the user for the cleaning robot to a minimum.
  • the cleaning robot's battery is recharged at a base station, which the cleaning robot visits independently when required.
  • a further reduction in the amount of work required by the user is often made possible by a suction station, where a dust box filled with dust and dirt can be automatically emptied, so that the user has little or no effort in emptying it.
  • the cleaning robot To operate at the charging station, the cleaning robot requires two electrical contacts to charge its battery. For operation with a suction station, however, additional communication interfaces are provided, such as additional contacts, to enable communication between the cleaning robot and the suction station. This communication allows the cleaning robot to only be vacuumed when necessary, especially if the cleaning robot explicitly informs the suction station of this.
  • the additional communication interface on cleaning robots leads to cost disadvantages compared to cleaning robots with only two charging contacts, in particular to increased costs, which are unnecessary if the robots are only used with charging stations.
  • the design of only two charging contacts on cleaning robots deprives them of the flexibility of use with (possibly subsequently purchased) suction stations.
  • the object of the invention is to provide an operating method at a service station or a service station so that the above-mentioned disadvantages are avoided and, in particular, a service function of the service station in mobile, self-driving devices can also be carried out without an additional communication interface.
  • the service station preferably comprises electronics that can distinguish and recognize different device variants based on the presence or absence of the communication interface.
  • the service station has charging electronics installed that are able to charge a battery of the docked or coupled device if its charging contacts are connected to the corresponding counter contacts of the service station.
  • the charging electronics are preferably protected in such a way that only batteries that are equipped with a suitable BMS (Battery Management System) are charged. In other cases, no charging current is provided. This is an advantageous way of ensuring that a charging current only flows when a suitable device is docked.
  • the method according to the invention is used to operate devices independently of an existing communication interface at the service station. If the control electronics of the service station detect that a charging current is flowing, it is assumed that the device is docked. The service station then checks whether the device is equipped with a communication interface. The further steps of the service station vary depending on the result of the test. In particular, if there is no communication interface, an automatic procedure starts automatically in order to carry out the service function on this device automatically and in particular without user intervention.
  • the service station For devices without a communication interface, the service station itself is defined as the "master", which determines a trigger for starting the service function. Neither a start command from the user nor the device is necessary. The service station therefore starts the service function independently, without user intervention and independently of the device.
  • the device includes charging contacts for charging the battery, via which no explicit communication with the service station takes place.
  • a mobile, self-driving device is understood to be a floor cleaning device that can, for example, work on floors autonomously in the household. This includes, among other things, vacuum and/or sweeping and/or mopping robots.
  • the mobile, self-driving device is a combination device that can clean both dry and wet.
  • the devices preferably work without or with as little user intervention as possible.
  • the device drives itself into a specified room in order to to clean the floor according to a predefined and programmed process strategy.
  • an exploration trip with the mobile, self-propelled device is preferably carried out.
  • An exploration trip is understood to be a reconnaissance trip that is suitable for exploring a soil area to be worked for obstacles, room layout and the like.
  • the aim of an exploration trip is in particular to be able to assess and/or represent the conditions of the soil processing area to be worked.
  • the mobile, self-driving device After the exploration drive, the mobile, self-driving device knows its surroundings and can pass this on to the user in the form of a map of the surroundings, for example in an app (cleaning app) on a mobile device.
  • the user can be given the opportunity to interact with the mobile, self-driving device in the map of the surroundings.
  • the user can advantageously view information in the map of the surroundings and change and/or adapt it if necessary.
  • the device detects obstacles and/or carpets in the floor area to be cleaned, preferably using special sensors such as ultrasonic sensors, laser systems and/or camera systems with object recognition algorithms. Once the position, size and shape of the obstacles have been determined, the device enters these into its surrounding map. Alternatively, a user can enter the position of the obstacles into the surrounding map directly when setting up the device, for example using the cleaning app on their mobile device.
  • special sensors such as ultrasonic sensors, laser systems and/or camera systems with object recognition algorithms.
  • An environment map is understood to mean in particular any map that is suitable for showing the environment of the soil cultivation area with all its obstacles and objects.
  • the environment map shows the soil cultivation area with the furniture, carpets and walls contained therein in sketch form.
  • an additional device is understood to mean in particular any device that is portable for a user, that is arranged outside the mobile, self-driving device, in particular external and/or differentiated from the mobile, self-driving device, and is suitable for displaying, providing, transmitting and/or transmitting data, such as a cell phone, a smartphone, a tablet and/or a computer or laptop.
  • the app in particular the cleaning app, is installed on the portable additional device.
  • This app is used for communication between the mobile, self-driving device and the additional device and in particular enables a visualization of the floor treatment area, in particular the living space or apartment to be cleaned or the living area, for example the interior area.
  • the app preferably shows the user the area to be cleaned as a map of the surroundings.
  • a service station is understood to be any base station for a mobile, self-driving device, in particular a cleaning robot, which, in addition to simply charging the cleaning robot's battery, provides at least one additional service function.
  • This service function can in particular be vacuuming dust and dirt from the robot's dust box, refilling water into a robot's water tank and/or cleaning or washing the mopping pads on the robot for mopping the floor.
  • the service function is therefore a service task that should be carried out for further floor work in order to ensure optimal cleaning or to be able to continue the cleaning process.
  • the service station can of course also offer more than one service function.
  • Docking the device to the service station means in particular a mechanical and/or electrical connection of the device to the service station.
  • the device has two charging contacts on its front underside, i.e. electrical contacts that are used to charge the battery.
  • the service station has two corresponding Counter contacts, which are also electrical contacts used to charge the battery.
  • the device moves onto the base plate in such a way that its charging contacts are in mechanical and electrical connection with the counter contacts, so that a charging current can flow from the service station to the device.
  • a communication interface of the device is understood to mean in particular any interface that enables communication between the device and an external unit.
  • the external unit is in particular the service station.
  • the communication interface can be one or more additional electrical contacts or a contactless interface.
  • the communication interface is particularly suitable for receiving requests from the service station and sending a corresponding response to the service station.
  • Automatic start-up means in particular that the start-up takes place automatically without any user intervention, i.e. purely device-dependent.
  • the trigger for automatic start-up is, for example, a predefined action of the device, for example a defined number of docking processes of the device, for example after every fourth docking process of the device at the service station.
  • automatic start-up can be triggered after predetermined times or fixed time intervals, for example three days after the last service function was carried out.
  • the service station waits for a command from the device to start the service function.
  • the service station does not start this service function independently.
  • the device itself is defined as the "master" which determines a trigger for carrying out the service function.
  • the device preferably detects via an internal sensor when the execution of the Service function makes sense, so that it is only carried out when it is necessary. The user is hardly disturbed by the execution of the service function because it is automatic.
  • the user can preferably tell the device via the cleaning app when the service task can be carried out and when it is not. For example, the user can prohibit service functions at certain times, such as at night.
  • checking the service station includes sending a request from the service station to the device and (possibly) receiving a response from the device at the service station via the communication interface (if the communication interface is present). If the service station detects that a charging current is flowing, i.e. that a device is docked, the service station sends the (specific) request to the device. If the device responds (correctly), the service station detects that a device with a communication interface has docked. If the device does not respond or does not respond correctly, the service station concludes that a device without a communication interface has docked. The service station can therefore distinguish between a communication interface that is present and a non-existent one.
  • the automatic start of the service function is carried out after a predefined tolerance time interval.
  • the service station therefore waits after its request to see whether the device responds.
  • a tolerance time interval is specified for the waiting time. After this tolerance time interval, the service station determines the "master": if there is a response, the device is recognized as the master; if there is no response, the service station is recognized as the master.
  • the service station offers additional service functions that start automatically or in response to a start command from the device, depending on the presence or absence of the communication interface.
  • the service station therefore offers a number of service functions that are started partially or completely according to the same inventive principle.
  • the service functions can include: vacuuming the dust box, washing the mop pads, filling the water tank, Blow off the top of the device, clean the outside of the device and/or the external sensors.
  • the invention further relates to a service station for a mobile, self-driving device, at which an operating method according to the invention can be carried out.
  • the invention relates to a service system for carrying out an operating method according to the invention of a mobile, self-driving device at a service station, which comprises the mobile, self-driving device and the service station, which offers at least one service function in addition to charging a battery of the device.
  • a computer program that includes instructions that, when executed by a service station of a mobile, self-driving device, cause it to carry out the method according to the invention, also belongs to the scope of this invention.
  • a computer-readable medium on which such a computer program is stored also belongs to the scope of this invention.
  • a service station 1 which is intended for charging a battery of a mobile, self-propelled device, in particular a cleaning robot, and which the cleaning robot visits independently when required.
  • the service station 1 offers at least one service function.
  • the service station 1 has a suction function as a service function, by means of which a filled dust box of the cleaning robot can be automatically emptied at the service station 1, so that the user has little effort with emptying and cleaning the cleaning robot.
  • the service station 1 can provide a refill function for refilling a water tank of the cleaning robot.
  • a cleaning function for wiping pads of the cleaning robot can be offered as a third service function.
  • Two contacts 2a, 2b are required to simply charge the battery of the cleaning robot at the service station.
  • an additional communication interface 2c in particular a further contact, is necessary to allow communication between the cleaning robot and the service station 1.
  • This communication makes it possible for the cleaning robot not to be vacuumed every time it docks at the service station 1, but only when the cleaning robot explicitly informs the service station 1, for example when the dust box is full or a longer period of time has passed since the last vacuuming.
  • the notification of a necessary vacuuming by the cleaning robot is particularly advantageous when several service stations are in use that do not necessarily communicate with each other, but only communicate with the cleaning robot, so that only the latter actually knows when it was last emptied.
  • FIG 2 shows a cleaning robot 3 in top view, which is installed at a service station of the embodiment of the Figure 1 can be operated.
  • the cleaning robot 3 has a D-shape. Its front is straight, while its back is curved. At a rear area, the cleaning robot 3 has a LIDAR sensor 4 with which it can explore and navigate its surroundings.
  • the cleaning robot 3 is a vacuum, sweeping and mopping robot. After autonomously carrying out its cleaning job, it returns to its service station to charge its battery.
  • the cleaning robot 3 drives with its front onto a base plate 5 of the service station 1 in such a way that charging contacts of the cleaning robot 3 rest on the contacts 2a, 2b in order to be able to start charging.
  • the cleaning robot 3 docks at the service station 1 by bringing its charging contacts into mechanical and electrical contact with the corresponding contacts 2a, 2b of the service station so that a charging current can flow.
  • the undersides of two different cleaning robots 3 are shown.
  • the cleaning robot 3 of the Figure 3A is intended for operation at the service station 1 and is preferably sold as a package with it.
  • the cleaning robot 3 has a communication interface, for example in the form of another electrical contact 6c or contactless communication. Due to the presence of the communication interface 6c, the cleaning robot 3 is recognized by the service station 1 as a robot with an interface and can inform it via the communication interface 6c when the service function (vacuuming the dust box, washing the mop pads, filling the water tank) is to be carried out. In addition, the battery is charged via the charging contacts 6a, 6b.
  • the cleaning robot 3 of the Figure 3B is intended for operation at a charging station without any additional service function (not shown).
  • the cleaning robot 3 has charging contacts 6a, 6b, but not a communication interface. No explicit communication takes place via the charging contacts 6a, 6b. Due to the lack or non-existence of the communication interface, the cleaning robot cannot be charged from the service station 1 of the embodiment of the Figure 2 be recognized as a robot without an interface.
  • step 101 the cleaning robot drives to the service station and docks there.
  • the charging electronics of the service station begin to charge the battery of the cleaning robot (step 102). If the control electronics of the service station detect that a charging current is flowing, the service station detects that the cleaning robot is docked (step 103). The service station then carries out a test to check whether the cleaning robot is equipped with a communication interface (step 104). To do this, the service station sends a specific request to the cleaning robot.
  • the service station assumes a cleaning robot with a communication interface (step 105a). In this case, the service station waits for a command from the cleaning robot to start one or more service functions, such as vacuuming, refilling, washing or similar (step 106a).
  • the service station does not start the service function independently, but the cleaning robot is defined as the master.
  • the cleaning robot can use internal sensors to recognize when which service function is useful, so that it is only carried out when it is really necessary. The user is rarely disturbed by the execution of the service function.
  • the user can use the cleaning app to tell the cleaning robot when the execution of service functions is permitted and when not. For example, service functions can be prohibited at certain times, such as at night.
  • step 105b If no response is received from the cleaning robot within a defined tolerance time interval after the service station has sent the request, no communication interface is detected.
  • the service station assumes that the cleaning robot does not have a communication interface (step 105b). the service station sees itself as the master and does not wait for communication or a command from the cleaning robot.
  • the service station starts one or more service functions automatically (step 106b), for example after each docking of the cleaning robot, after a defined number of docking processes by the cleaning robot (for example every fourth time) or after a fixed time interval, for example whenever three days have passed since the last service function.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines mobilen, selbstfahrenden Geräts an einer Servicestation (1) angegeben, die neben einem Laden eines Akkus des Geräts zumindest eine Servicefunktion anbietet, mit den folgenden Verfahrensschritten: Erkennen eines Andockens eines Geräts an der Servicestation (1) durch Fließen eines Ladestroms über zwei Ladekontakte (6a, 6b) des Geräts und zwei korrespondierende Gegenkontakte (2a, 2b) der Servicestation; Prüfen der Servicestation (1) auf ein Vorhandensein einer Kommunikationsschnittstelle (6c) des Geräts; selbsttätiges Starten der Servicefunktion zu vorbestimmten Zeiten oder nach vordefinierten Handlungen des Geräts bei einem NichtVorhandensein der Kommunikationsschnittstelle (6c) des Geräts.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere eines Bodenreinigungsgeräts, wie einen Saug-, Kehr- und/oder Wischroboter, an einer Servicestation, die neben einem Laden eines Akkus des Geräts zumindest eine Servicefunktion anbietet.
  • Reinigungsroboter haben die Aufgabe, möglichst autonom die Reinigung von Böden durchzuführen. Dabei soll einem Nutzer nicht nur die Aufgabe der eigentlichen Bodenreinigung abgenommen werden, sondern auch ein Betreuungs- oder manueller Handlungsaufwand für den Reinigungsroboter durch den Nutzer so gering wie möglich gehalten werden. Ein Wiederaufladen eines Akkus des Reinigungsroboters erfolgt dabei an einer Basisstation, die der Reinigungsroboter bei Bedarf selbstständig aufsucht. Eine weitere Reduzierung des Handlungsaufwands des Nutzers wird häufig durch Absaugstation ermöglicht, an der eine mit Staub und Schmutz gefüllte Staubbox des Reinigungsroboters automatisch entleert werden kann, sodass der Nutzer nur geringen oder keinen Aufwand mit der Entleerung hat.
  • Für den Betrieb an der Ladestation benötigt der Reinigungsroboter zwei elektrische Kontakte, um seinen Akku laden zu können. Für den Betrieb mit einer Absaugstation sind dagegen zusätzliche Kommunikationsschnittstellen, etwa in Form von zusätzlichen Kontakten vorgesehen, um eine Kommunikation zwischen Reinigungsroboter und Absaugstation zu ermöglichen. Diese Kommunikation erlaubt es, dass der Reinigungsroboter lediglich bei Bedarf abgesaugt wird, insbesondere, wenn der Reinigungsroboter dies der Absaugstation explizit mitteilt.
  • Um eine vollständige Kompatibilität zwischen Reinigungsroboter und allen Stationen wie Ladestation und Absaugstation zu gewährleisten, ist es herkömmlicherweise notwendig, dass alle Reinigungsroboter eine zusätzliche Kommunikationsschnittstelle aufweisen. Reinigungsroboter, die ausschließlich an einer Ladestation betrieben werden, nutzen dabei nur zwei Ladekontakte. Kauft der Nutzer eine Absaugstation nach, nutzt derselbe Reinigungsroboter zusätzlich die zusätzliche Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation.
  • Die zusätzliche Kommunikationsschnittstelle an Reinigungsrobotern führen im Vergleich zu Reinigungsrobotern mit nur zwei Ladekontakten zu Kostennachteilen, insbesondere zu erhöhten Kosten, die im Fall der reinen Verwendung der Roboter mit reinen Ladestationen unnötig sind. Das Ausbilden von nur zwei Ladekontakten an Reinigungsrobotern nimmt diesen jedoch nachteilig die Flexibilität der Verwendung mit (eventuell nachgekauften) Absaugstationen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Betriebsverfahren an einer Servicestation beziehungsweise eine Servicestation bereitzustellen, sodass die oben genannten Nachteile vermieden werden, und insbesondere eine Servicefunktion der Servicestation bei mobilen, selbstfahrenden Geräten auch ohne zusätzliche Kommunikationsschnittstelle ausführbar ist.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Betrieb eines mobilen, selbstfahrenden Geräts an einer Servicestation, die neben einem Laden eines Akkus des Geräts zumindest eine Servicefunktion anbietet, folgende Verfahrensschritte:
    • Erkennen eines Andockens eines Geräts an der Servicestation durch Fließen eines Ladestroms über zwei Ladekontakte des Geräts und zwei korrespondierende Gegenkontakte der Servicestation,
    • Prüfen der Servicestation auf ein Vorhandensein einer Kommunikationsschnittstelle des Geräts,
    • selbsttätiges Starten der Servicefunktion zu vorbestimmten Zeiten oder nach vordefinierten Handlungen des Geräts bei einem Nicht-Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle des Geräts.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mit Vorteil ein für den Betrieb an einer Ladestation kostentechnisch optimiertes Gerät mit nur zwei Ladekontakten und ohne Kommunikationsschnittstelle zusätzlich an der Servicestation betrieben werden. Die Servicestation umfasst dazu vorzugsweise eine Elektronik, die verschiedene Gerätevarianten auf Basis der vorhandenen oder nicht vorhandenen Kommunikationsschnittstelle unterscheiden und erkennen kann.
  • In der Servicestation ist insbesondere eine Ladeelektronik verbaut, die in der Lage ist, einen Akku des angedockten oder angekuppelten Geräts zu laden, wenn dessen Ladekontakte mit den entsprechenden Gegenkontakten der Servicestation verbunden sind. Vorzugsweise ist die Ladeelektronik so abgesichert, dass lediglich Akkus, die mit einem passenden BMS (Battery Management System) ausgerüstet sind, geladen werden. In anderen Fällen wird kein Ladestrom zur Verfügung gestellt. So kann mit Vorteil sichergestellt werden, dass nur ein Ladestrom fließt, wenn ein passendes Gerät angedockt ist.
  • Um Geräte unabhängig einer vorhandenen Kommunikationsschnittstelle an der Servicestation betreiben zu können, wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Erkennt eine Steuerelektronik der Servicestation, dass ein Ladestrom fließt, so wird davon ausgegangen, dass das Gerät angedockt ist. Die Servicestation prüft daraufhin, ob das Gerät mit einer Kommunikationsschnittstelle ausgestattet ist. Je nach dem Ergebnis der Prüfung unterscheiden sich die weiteren Verfahrensschritte der Servicestation. Insbesondere bei einer nicht vorhandenen Kommunikationsschnittstelle startet selbsttätig ein automatisches Verfahren, um die Servicefunktion auch bei diesem Gerät automatisch und insbesondere ohne Nutzereingriff durchzuführen.
  • Bei Geräten ohne Kommunikationsschnittstelle wird insbesondere die Servicestation selbst als "Master" definiert, die einen Auslöser für das Starten der Servicefunktion bestimmt. Weder ein Startbefehl des Nutzers, noch des Geräts sind dabei notwendig. Die Servicestation startet die Servicefunktion also selbstständig, ohne Nutzereingriff und geräteunabhängig. Das Gerät umfasst hierbei Ladekontakte zum Laden des Akkus, über die keine explizite Kommunikation mit der Servicestation stattfindet.
  • Unter einem mobilen, selbstfahrenden Gerät ist insbesondere ein Bodenreinigungsgerät zu verstehen, welches beispielsweise im Haushaltsbereich Bodenflächen autonom bearbeiten kann. Hierunter zählen unter anderem Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter. Beispielsweise ist das mobile, selbstfahrende Gerät ein Kombigerät, das sowohl trocken- als auch nassreinigen kann. Die Geräte arbeiten im Betrieb (Reinigungsbetrieb) bevorzugt ohne oder mit möglichst wenig Nutzereingriff. Beispielsweise fährt das Gerät selbsttätig in einen vorgegebenen Raum, um entsprechend einer vorgegebenen und einprogrammierten Verfahrensstrategie den Boden zu reinigen.
  • Um hierbei jegliche individuellen Umgebungsbesonderheiten beachten zu können, findet bevorzugt eine Explorationsfahrt mit dem mobilen, selbstfahrenden Gerät statt. Unter einer Explorationsfahrt ist insbesondere eine Erkundungsfahrt zu verstehen, die dazu geeignet ist, eine zu bearbeitende Bodenfläche nach Hindernissen, Raumaufteilung und ähnlichem zu erkunden. Ziel einer Explorationsfahrt ist es insbesondere, Gegebenheiten des zu bearbeitenden Bodenbearbeitungsbereichs einschätzen und/oder darstellen zu können.
  • Nach der Explorationsfahrt kennt das mobile, selbstfahrende Gerät seine Umgebung und kann diese in Form einer Umgebungskarte an den Nutzer weitergeben, zum Beispiel in einer App (Reinigungs-App) an einem Mobilgerät. In der Umgebungskarte kann dem Nutzer die Möglichkeit gegeben werden, mit dem mobilen, selbstfahrenden Gerät zu interagieren. Der Nutzer kann mit Vorteil Informationen in der Umgebungskarte einsehen und bei Bedarf ändern und/oder anpassen.
  • Während der Explorationsfahrt detektiert das Gerät in dem zu bearbeitenden Bodenbereich befindliche Hindernisse und/oder Teppiche bevorzugt mittels spezieller Sensoren wie beispielsweise Ultraschallsensoren, Lasersysteme und/oder Kamerasystemen mit Objekterkennungsalgorithmen. Ist die Position, Größe und Form der Hindernisse ermittelt, trägt das Gerät diese in seine Umgebungskarte ein. Alternativ kann ein Nutzer die Position der Hindernisse direkt bei der Einrichtung des Geräts in die Umgebungskarte beispielsweise mittels der Reinigungs-App auf seinem Mobilgerät einpflegen.
  • Unter einer Umgebungskarte ist insbesondere jegliche Karte zu verstehen, die geeignet ist, die Umgebung des Bodenbearbeitungsbereichs mit all seinen Hindernissen und Gegenständen darzustellen. Beispielsweise zeigt die Umgebungskarte den Bodenbearbeitungsbereich mit den darin enthaltenen Möbeln, Teppichen und Wänden skizzenartig an.
  • Die Umgebungskarte mit den Hindernissen wird vorzugsweise in der App an einem tragbaren Zusatzgerät dargestellt. Dies dient insbesondere der Visualisierung zu einer möglichen Interaktion für den Nutzer. Unter einem Zusatzgerät ist vorliegend insbesondere jegliches Gerät zu verstehen, das für einen Benutzer tragbar ist, das außerhalb des mobilen, selbstfahrenden Geräts angeordnet, insbesondere extern und/oder differenziert vom mobilen, selbstfahrenden Gerät ist, und zu einer Anzeige, Bereitstellung, Übermittlung und/oder Übertragung von Daten geeignet ist, wie beispielsweise ein Handy, ein Smartphone, ein Tablet und/oder ein Computer beziehungsweise Laptop.
  • Auf dem tragbaren Zusatzgerät ist die App, insbesondere die Reinigungs-App, installiert, die zur Kommunikation des mobilen, selbstfahrenden Geräts mit dem Zusatzgerät dient und insbesondere eine Visualisierung des Bodenbearbeitungsbereichs, insbesondere des zu reinigenden Wohnraums oder der zu reinigenden Wohnung beziehungsweise des Wohnbereichs, beispielsweise Innenbereichs, ermöglicht. Die App zeigt dem Nutzer dabei vorzugsweise den zu reinigenden Bereich als Umgebungskarte an.
  • Unter einer Servicestation ist insbesondere jegliche Basisstation zu einem mobilen, selbstfahrenden Gerät, insbesondere Reinigungsroboter, zu verstehen, die neben einer reinen Ladefunktion des Akkus des Reinigungsroboters zumindest eine weitere Servicefunktion zur Verfügung stellt. Diese Servicefunktion kann insbesondere ein Absaugen von Staub und Schmutz aus der Staubbox des Roboters, ein Nachfüllen von Wasser in einen Wassertank des Roboters und/oder ein Reinigen beziehungsweise Waschen von am Roboter zum Bodenwischen vorhandenen Wischpads sein. Die Servicefunktion ist also eine Serviceaufgabe, die zum weiteren Bodenbearbeiten ausgeführt werden sollte, um eine optimale Reinigung zu gewährleisten oder den Reinigungsvorgang weiter durchführen zu können. Dabei kann die Servicestation selbstverständlich auch mehr als eine Servicefunktion anbieten.
  • Unter einem Andocken des Geräts an die Servicestation ist insbesondere ein mechanisches und/oder elektrisches Verbinden des Geräts mit der Servicestation zu verstehen. Beispielsweise weist das Gerät an seiner vorderen Unterseite zwei Ladekontakte auf, also elektrische Kontakte, die zum Laden des Akkus Verwendung finden. Die Servicestation weist an ihrer Bodenplatte zwei korrespondierende Gegenkontakte auf, die ebenfalls elektrische Kontakte sind, die zum Laden des Akkus Verwendung finden. Das Gerät fährt zum Laden derart auf die Bodenplatte auf, dass seine Ladekontakte in mechanischer und elektrischer Verbindung mit den Gegenkontakten stehen, sodass ein Ladestrom von der Servicestation zum Gerät fließen kann.
  • Unter einer Kommunikationsschnittstelle des Geräts ist insbesondere jegliche Schnittstelle zu verstehen, die eine Kommunikation zwischen Gerät und einer externen Einheit ermöglicht. Vorliegend ist die externe Einheit insbesondere die Servicestation. Die Kommunikationsschnittstelle kann dabei ein oder mehrere weiterer elektrische Kontakte oder eine kontaktlose Schnittstelle sein. Die Kommunikationsschnittstelle ist insbesondere geeignet, Anfragen der Servicestation zu empfangen und entsprechend eine Antwort an die Servicestation zu senden.
  • Unter einem selbsttätigen Starten ist insbesondere zu verstehen, dass das Starten automatisch ohne jeglichen Nutzereingriff, also rein geräteabhängig, stattfindet. Auslöser des selbsttätigen Startens ist hierbei beispielsweise eine vordefinierte Handlung des Geräts, zum Beispiel eine definierte Anzahl an Andockvorgängen des Geräts, beispielsweise nach jedem vierten Mal eines Docking-Vorgangs des Geräts an der Servicestation. Alternativ oder zusätzlich kann das selbsttätige Starten nach vorbestimmten Zeiten oder festen Zeitintervallen ausgelöst werden, also beispielsweise drei Tage nach dem Durchführen der letzten Servicefunktion.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte auf:
    • Warten auf einen Startbefehl zum Starten der Servicefunktion von dem Gerät bei Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle,
    • Starten der Servicefunktion bei Erhalt des Startbefehls.
  • Weist das Gerät also eine Kommunikationsschnittstelle auf, so wartet die Servicestation auf ein Kommando des Geräts zum Starten der Servicefunktion. Die Servicestation startet diese Servicefunktion nicht selbstständig. Insbesondere wird das Gerät selbst als "Master" definiert, der einen Auslöser zum Durchführen der Servicefunktion bestimmt. Das Gerät erkennt vorzugsweise über eine interne Sensorik, wann das Ausführen der Servicefunktion sinnvoll ist, sodass eine solche nur ausgeführt wird, wenn sie auch notwendig ist. Der Nutzer wird durch das Ausführen der Servicefunktion aufgrund der Automatik kaum gestört. Zusätzlich kann der Nutzer dem Gerät bevorzugt über die Reinigungs-App vorgeben, wann das Ausführen der Serviceaufgabe erlaubt ist und wann nicht. Beispielsweise kann der Nutzer Servicefunktionen zu bestimmten Uhrzeiten, zum Beispiel nachts, untersagen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Prüfen der Servicestation ein Senden einer Anfrage der Servicestation an das Gerät und ein (eventuelles) Empfangen einer Rückmeldung des Geräts an der Servicestation über die Kommunikationsschnittstelle (bei Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle). Erkennt die Servicestation, dass ein Ladestrom fließt, also das ein Gerät angedockt ist, so sendet die Servicestation die (spezifische) Anfrage an das Gerät. Antwortet das Gerät (korrekt), so erkennt die Servicestation, dass ein Gerät mit Kommunikationsschnittstelle angedockt hat. Antwortet das Gerät nicht oder nicht korrekt, so schließt die Servicestation daraus, dass ein Gerät ohne Kommunikationsschnittstelle angedockt hat. So kann die Servicestation zwischen vorhandener und nicht vorhandener Kommunikationsschnittstelle unterscheiden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das selbsttätige Starten der Servicefunktion nach einem vordefinierten Toleranzzeitintervall durchgeführt. Die Servicestation wartet demnach nach ihrer Anfrage ab, ob das Gerät antwortet. Für die Wartezeit ist ein Toleranzzeitintervall vorgegeben. Nach diesem Toleranzzeitintervall bestimmt die Servicestation den "Master": bei Antwort wird das Gerät als Master, bei fehlender Antwort wird die Servicestation als Master anerkannt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bietet die Servicestation weitere Servicefunktionen an, die selbsttätig oder auf einen Startbefehl des Geräts hin starten, abhängig von dem Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle. Die Servicestation bietet demnach eine Mehrzahl an Servicefunktionen an, die teilweise oder vollständig nach dem gleichen erfindungsgemäßen Prinzip gestartet werden. Die Servicefunktionen können unter anderem sein: Staubbox absaugen, Wischpads waschen, Wassertank auffüllen, Oberseite des Geräts abblasen, Reinigen des Geräteäußeren und/oder der außen liegenden Sensorik.
  • Weiter betrifft die Erfindung eine Servicestation für ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, an der ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren durchführbar ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Servicesystem zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens eines mobilen, selbstfahrenden Geräts an einer Servicestation, das das mobile, selbstfahrende Gerät und die Servicestation umfasst, die neben einem Laden eines Akkus des Geräts mindestens eine Servicefunktion anbietet.
  • Es versteht sich, dass neben dem Verfahren, der Servicestation und dem Servicesystem auch ein Computerprogramm, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch eine Servicestation eines mobilen, selbstfahrenden Geräts diese veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, zum Umfang dieser Erfindung gehört. Ebenso gehört ein computerlesbares Medium, auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist, zum Umfang dieser Erfindung.
  • Jegliche Merkmale, Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Vorteile das Verfahren betreffend finden auch in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Servicestation, dem Servicesystem, dem Computerprogramm und dem computerlesbaren Medium Anwendung, und umgekehrt.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, lediglich Beispiele darstellenden Ausführungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Servicestation für ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, mit dem ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren durchführbar ist,
    Figur 2:
    eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, das zum erfindungsgemäßen Betriebsverfahren an einer Servicestation vorgesehen ist,
    Figuren 3A, 3B:
    jeweils eine schematische Unteransicht eines Ausführungsbeispiels eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, das zum erfindungsgemäßen Betriebsverfahren an einer Servicestation vorgesehen ist, und
    Figur 4:
    Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.
  • In Figur 1 ist eine Servicestation 1 dargestellt, die zum Laden eines Akkus eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere eines Reinigungsroboters, vorgesehen ist, und die der Reinigungsroboter bei Bedarf selbstständig aufsucht. Um den Aufwand für einen Nutzer des Reinigungsroboters so gering wie möglich zu halten, bietet die Servicestation 1 zumindest eine Servicefunktion an. Beispielsweise weist die Servicestation 1 als Servicefunktion eine Absaugfunktion auf, durch die an der Servicestation 1 eine gefüllte Staubbox des Reinigungsroboters automatisch entleert werden kann, sodass der Nutzer wenig Aufwand mit der Entleerung und Säuberung des Reinigungsroboters hat. Als alternative oder weitere Servicefunktion kann die Servicestation 1 eine Nachfüllfunktion zum Nachfüllen eines Wassertanks des Reinigungsroboters bereitstellen. Weiter alternativ oder zusätzlich kann als dritte Servicefunktion eine Reinigungsfunktion von Wischpads des Reinigungsroboters angeboten werden.
  • Zum reinen Laden des Akkus des Reinigungsroboters an der Servicestation werden zwei Kontakte 2a, 2b benötigt. Um zumindest eine Servicefunktion für den Reinigungsroboter anbieten zu können, ist eine zusätzliche Kommunikationsschnittstelle 2c, insbesondere ein weiterer Kontakt, notwendig, um eine Kommunikation zwischen Reinigungsroboter und Servicestation 1 zu erlauben. Diese Kommunikation ermöglicht es, dass der Reinigungsroboter nicht jedes Mal, wenn er an der Servicestation 1 andockt, abgesaugt wird, sondern nur, wenn der Reinigungsroboter dies der Servicestation 1 explizit mitteilt, zum Beispiel, wenn die Staubbox voll ist beziehungsweise ein längeres Zeitintervall seit der letzten Absaugung vergangen ist. Das Mitteilen einer notwendigen Absaugung durch den Reinigungsroboter ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn mehrere Servicestationen im Einsatz sind, die nicht zwingend in Kommunikation miteinander stehen, sondern lediglich mit dem Reinigungsroboter kommunizieren, sodass nur dieser tatsächlich weiß, wann seine letzte Entleerung war.
  • Figur 2 zeigt einen Reinigungsroboter 3 in Aufsicht, der an einer Servicestation des Ausführungsbeispiels der Figur 1 betrieben werden kann. Der Reinigungsroboter 3 weist eine D-Form auf. Seine Vorderseite ist gerade ausgebildet, während seine Rückseite gebogen ist. An einem hinteren Bereich weist der Reinigungsroboter 3 einen LIDAR-Sensor 4 auf, mit dem er seine Umgebung erkunden und navigieren kann. Der Reinigungsroboter 3 ist ein Saug-, Kehr- und Wischroboter. Nach dem autonomen Ausführen seines Reinigungsauftrags kehrt er zum Laden seines Akkus an seine Servicestation zurück. Hierbei fährt der Reinigungsroboter 3 mit seiner Vorderseite auf eine Bodenplatte 5 der Servicestation 1 derart auf, dass Ladekontakte des Reinigungsroboters 3 auf den Kontakten 2a, 2b aufliegen, um mit dem Laden beginnen zu können. Insbesondere dockt der Reinigungsroboter 3 an der Servicestation 1 an, indem seine Ladekontakte mit den entsprechenden korrespondierenden Kontakten 2a, 2b der Servicestation in mechanischen und elektrischen Kontakt gebracht werden, sodass ein Ladestrom fließen kann.
  • In den Figuren 3A, 3B sind Unterseiten zweier unterschiedlicher Reinigungsroboter 3 gezeigt. Der Reinigungsroboter 3 der Figur 3A ist für den Betrieb an der Servicestation 1 vorgesehen und wird vorzugsweise mit dieser als Paket verkauft. Neben Ladekontakten 6a, 6b verfügt der Reinigungsroboter 3 über eine Kommunikationsschnittstelle, zum Beispiel in Form eines weiteren elektrischen Kontakts 6c oder einer kontaktlosen Kommunikation. Aufgrund des Vorhandenseins der Kommunikationsschnittstelle 6c wird der Reinigungsroboter 3 von der Servicestation 1 als Roboter mit Schnittstelle erkannt und kann dieser über die Kommunikationsschnittstelle 6c mitteilen, wann eine Ausführung der Servicefunktion (Staubbox absaugen, Wischpads waschen, Wassertank auffüllen) durchzuführen ist. Zusätzlich wird der Akku über die Ladekontakte 6a, 6b geladen.
  • Der Reinigungsroboter 3 der Figur 3B ist für den Betrieb an einer Ladestation ohne weitere Servicefunktion (nicht dargestellt) vorgesehen. Insbesondere verfügt der Reinigungsroboter 3 über Ladekontakte 6a, 6b, jedoch nicht über eine Kommunikationsschnittstelle. Über die Ladekontakte 6a, 6b findet keine explizite Kommunikation statt. Aufgrund des Fehlens oder dem Nicht-Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle kann der Reinigungsroboter von der Servicestation 1 des Ausführungsbeispiels der Figur 2 als Roboter ohne Schnittstelle erkannt werden.
  • Um sowohl einen Reinigungsroboter 3 des Ausführungsbeispiels der Figur 3A (mit Kommunikationsschnittstelle), als auch den Reinigungsroboter 3 des Ausführungsbeispiels der Figur 3B (ohne Kommunikationsschnittstelle) an der Servicestation 1 des Ausführungsbeispiels der Figur 1 betreiben zu können, findet das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 Anwendung.
  • Im Schritt 101 fährt der Reinigungsroboter zur Servicestation und dockt dort an. Nach dem Andocken beginnt die Ladeelektronik der Servicestation, den Akku des Reinigungsroboters zu laden (Schritt 102). Erkennt eine Steuerelektronik der Servicestation, dass ein Ladestrom fließt, so erkennt die Servicestation, dass der Reinigungsroboter angedockt ist (Schritt 103). Daraufhin prüft die Servicestation durch einen Test, ob der Reinigungsroboter mit einer Kommunikationsschnittstelle ausgestattet ist (Schritt 104). Hierfür sendet die Servicestation eine spezifische Anfrage an den Reinigungsroboter.
  • Antwortet der Reinigungsroboter korrekt, wird eine Kommunikationsschnittstelle erkannt. Die Servicestation geht von einem Reinigungsroboter mit Kommunikationsschnittstelle aus (Schritt 105a). In diesem Fall wartet die Servicestation auf ein Kommando des Reinigungsroboters zum Starten einer oder mehrerer Servicefunktionen, wie beispielsweise Absaugen, Nachfüllen, Waschen oder ähnliches (Schritt 106a). Die Servicestation startet also die Servicefunktion nicht selbstständig, sondern der Reinigungsroboter wird als Master definiert. Der Reinigungsroboter kann über interne Sensorik selbst erkennen, wann welche Servicefunktion sinnvoll ist, sodass eine solche nur durchgeführt wird, wenn sie wirklich notwendig ist. Der Nutzer wird durch eine Ausführung der Servicefunktion dadurch nur selten gestört. Darüber hinaus kann der Nutzer über die Reinigungs-App dem Reinigungsroboter vorgeben, wann die Ausführung von Servicefunktionen erlaubt ist, und wann nicht. Beispielsweise können Servicefunktionen zu bestimmten Uhrzeiten wie etwa nachts untersagt sein.
  • Wird nach dem Senden der Anfrage der Servicestation innerhalb eines definierten Toleranzzeitintervalls keine Antwort vom Reinigungsroboter empfangen, so wird keine Kommunikationsschnittstelle erkannt. Die Servicestation geht in diesem Fall von einem Reinigungsroboter ohne Kommunikationsschnittstelle aus (Schritt 105b). Hierbei definiert sich die Servicestation selbst als Master und wartet nicht auf eine Kommunikation oder ein Kommando des Reinigungsroboters. Die Servicestation startet eine oder mehrere Servicefunktionen selbsttätig (Schritt 106b), beispielsweise nach jedem Andocken des Reinigungsroboters, nach einer definierten Anzahl an Docking-Vorgängen durch den Reinigungsroboter (zum Beispiel jedes vierte Mal) oder nach einem festen Zeitintervall, zum Beispiel immer dann, wenn seit der letzten Servicefunktion drei Tage vergangen sind.
  • Insgesamt kann es vorkommen, dass Servicefunktionen an Reinigungsroboters ohne Kommunikationsschnittstelle öfter durchgeführt werden, als an Reinigungsrobotern mit Kommunikationsschnittstelle, und somit eine höhere Störungswahrscheinlichkeit für einen Nutzer besteht. Jedoch ist vorteilhaft, dass dadurch der Reinigungsroboter, der anfangs ohne Servicefunktion ausgestattet war, eine erhöhte Funktionalität an der Servicestation mit allen zur Verfügung stehenden Servicefunktionen erhält. Der Reinigungsroboter mit nur zwei Ladekontakten kann dadurch auch an der Servicestation mit Servicefunktionen betrieben werden, während sich für Reinigungsroboter mit Kommunikationsschnittstelle keinerlei Nachteile ergeben.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines mobilen, selbstfahrenden Geräts an einer Servicestation (1), die neben einem Laden eines Akkus des Geräts zumindest eine Servicefunktion anbietet, mit den folgenden Verfahrensschritten:
    - Erkennen eines Andockens eines Geräts an der Servicestation (1) durch Fließen eines Ladestroms über zwei Ladekontakte (6a, 6b) des Geräts und zwei korrespondierende Gegenkontakte (2a, 2b) der Servicestation,
    - Prüfen der Servicestation (1) auf ein Vorhandensein einer Kommunikationsschnittstelle (6c) des Geräts,
    - selbsttätiges Starten der Servicefunktion zu vorbestimmten Zeiten oder nach vordefinierten Handlungen des Geräts bei einem Nicht-Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle (6c) des Geräts.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, mit den alternativen oder weiteren Verfahrensschritten:
    - Warten auf einen Startbefehl zum Starten der Servicefunktion von dem Gerät bei Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle (6c),
    - Starten der Servicefunktion bei Erhalt des Startbefehls.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmten Zeiten oder vordefinierten Handlungen des Geräts eine definierte Anzahl an Andockvorgängen des Geräts und/oder ein festes Zeitintervall sind.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Prüfen der Servicestation (1) ein Senden einer Anfrage der Servicestation (1) an das Gerät und ein eventuelles Empfangen einer Rückmeldung des Geräts an der Servicestation (1) über die Kommunikationsschnittstelle (6c) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das selbsttätige Starten der Servicefunktion nach einem vordefinierten Toleranzzeitintervall durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Servicestation (1) weitere Servicefunktionen anbietet, die selbsttätig oder auf einen Startbefehl des Geräts hin starten, abhängig von dem Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein der Kommunikationsschnittstelle (6c).
  7. Servicestation für ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, an der ein Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführbar ist.
  8. Servicesystem zum Durchführen eines Betriebsverfahrens eines mobilen, selbstfahrenden Geräts an einer Servicestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, umfassend
    - das mobile, selbstfahrende Gerät, und
    - die Servicestation (1) nach Anspruch 7, die neben einem Laden eines Akkus des Geräts mindestens eine Servicefunktion anbietet.
  9. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Servicestation (1) eines mobilen, selbstfahrenden Geräts diese veranlassen, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
  10. Computerlesbarer Datenträger, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
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