用于运行由移动设备和家用设备组成的系统的方法与流程

文档序号:26139313发布日期:2021-08-03 14:22阅读:87来源:国知局
用于运行由移动设备和家用设备组成的系统的方法与流程

本发明涉及一种用于运行由至少一个自主行进的、具有蓄电池(akkumulator,或者说蓄能器)的移动设备和至少一个无法自主行进的、具有蓄电池的家用设备组成的系统的方法。



背景技术:

具有蓄电池的移动的和固定的设备由现有技术充分已知。移动设备例如可以是自主的地面处理设备、例如从自身的蓄电池中取得能量的清洁机器人。无法自主行进的并且由蓄电池运行的家用设备可以是下述设备,所述设备不依赖于电源供能,而是优选能够自由地设立在空间中,而使用者不必在其房间内忍受从家用设备向插座延伸的电缆。这种家用设备例如可以是扬声器、灯、摄像机、监控装置等。

具有蓄电池的固定的设备迄今必须由使用者亲自装备充过电的蓄电池,以便确保家用设备的运行。使用者为此例如从家用设备上取下电量为空的蓄电池并且由充过电的蓄电池替换所述电量为空的蓄电池,或者使用者将家用设备与充电站连接,以便对家用设备的蓄电池进行充电。为了能够确保无中断地运行家用设备必要的是,使用者监控家用设备的蓄电池的充电状态,并且在充电状态过低的情况下例如相应地对蓄电池进行能量传递。与自主行进的移动设备不同的是,无法自主行进的家用设备、即所谓的固定的家用设备无法自主地向能量源、例如插座或者充电站行驶。



技术实现要素:

因此以前述现有技术为出发点,本发明所要解决的技术问题在于,为使用者更舒适地设计固定的家用设备的蓄电池的充电,尤其是完全自动地进行蓄电池的充电过程。

为解决所述技术问题建议,系统的控制装置接收关于家用设备的蓄电池的充电需求的信息,并且使得移动设备向家用设备的所在位置运动,在那里与家用设备建立电连接并且将电能从移动设备的蓄电池传递给家用设备的蓄电池,其中,控制装置访问包含有针对给家用设备的蓄电池充电的至少一个计划的预约时间的日历。

按照本发明,通过移动设备给无法自主行进的家用设备的蓄电池充电,其中,利用了移动设备能够自主地朝向固定的家用设备的所在位置运动的情形。在系统的使用者不参与、即不必进行与移动设备的行进或者固定的家用设备的蓄电池的充电过程相关的工作的情况下,移动设备将存储在其蓄电池中的能量传递给不能移动的家用设备的蓄电池。这能够实现无法自主行进的家用设备在周围环境的、移动设备能够自主到达的所有位置上的定位。使用者能够将家用设备设立在任意位置、尤其也可以是没有能量源、例如插座、充电站、加长电缆等可供使用的位置上。例如在写字台或者沙发椅旁边不存在插座的情况下,使用者也可以将灯直接设立在所述写字台或者沙发椅旁边。省去了往常常见的从家用设备向插座导引的加长电缆或者电源线。这也使得对地面区域的清洁变得更容易。此外,使用者也不需要观察家用设备是否还具有用于顺利地运行的足够的能量。如果家用设备的蓄电池存在充电需求,则该充电需求被报告给移动设备或者由所述移动设备探测或者检索到,从而使移动设备能够朝向家用设备运动并且在那里给所述家用设备的蓄电池充电。移动设备例如与家用设备的充电接口的电触头连接以便进行能量传递。作为对常见的充电触头的备选方案也可行的是,进行感应式的能量传递。充电接口可以是家用设备的一部分,或者也可以是能够与家用设备连接的单独的适配器。移动设备的本地的控制装置或者外部的控制装置访问包含有针对给家用设备的蓄电池充电的至少一个计划的预约时间(或者说日程)的日历。所述至少一个预约时间可以与针对家用设备的工作所计划的预约时间相关地存储。例如可以规定,日历包含关于所述系统的手动地导引的清洁设备的计划的使用工作的信息,其中,在家用设备的计划的工作之前的确定的时间间隔中开始给家用设备的蓄电池充电。由此能够确保家用设备的蓄电池在规定的通常的充电时段之后能够供家用设备的工作使用。系统的日历可以本地地存储在移动设备、固定的家用设备或者系统的中央存储器中。日历可以有利地是下述日历,使用者也可以将所述日历用于输入其它条目、例如针对约会、活动、医生预约等的日程。

系统的控制装置可以是移动设备的本地的控制装置或者相对于移动设备和家用设备的(处于)外部的控制装置。如果控制装置是移动设备的本地的移动装置,则家用设备例如可以直接将能量需求报告给移动设备。这例如可以通过近场通信、蓝牙或者其它无线电通信实现。此外也可行的是,按照本发明的系统具有无线的通信网络,移动设备和家用设备都能够作为通信参与者接入所述通信网络中。通信网络例如可以具有中央的控制装置,所述中央的控制装置是系统的服务器的部分。这种服务器例如也可以通过所谓的“云”呈现。通过外部的控制装置可行的是,家用设备首先将关于能量需求的信息报告给外部的控制装置并且从那里将所述能量需求传递给移动设备。如果所述系统包含多个移动设备和/或多个固定的家用设备,则能够由控制装置这样管理一个或者多个家用设备的关于能量需求的信息或者询问,使得控制装置从可供使用的多个移动设备中选择确定的移动设备,并且将充电询问传输给所选择的移动设备。此外,系统也可以具有使用者个人的终端设备、例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等,其中,所述终端设备具有安装的应用程序,使用者能够借助所述应用程序对家用设备的充电过程进行设置。使用者例如可以决定和设置关于蓄电池的充电需求的信息何时真正地导致通过移动设备进行充电工作。使用者例如可以针对移动设备的蓄电池规定(或者说定义)以下充电状态,低于所述充电状态起才执行充电工作。用户例如也可以借助应用程序为确定的家用设备指派确定的移动设备,所述确定的移动设备尤其只允许为确定的家用设备的蓄电池进行充电。在所有情况下,关于蓄电池的充电需求的信息可以从家用设备开始传输或者也可以由移动设备或者系统的中央控制装置请求或者检索。决定性的是,移动设备或者控制装置获得关于固定的家用设备的能量需求的信息并且能够相应地进行充电过程。

建议家用设备将其蓄电池的当前充电状态(或者说充电量)与规定的不可低于的最低充电状态或者对于规定的工作所需的最低充电状态进行比较并且在所述当前充电状态低于所述最低充电状态时将关于能量需求的信息传输给控制装置。家用设备例如可以具有计算装置,所述计算装置确定是否存在蓄电池的充电需求。为此可以规定针对蓄电池特定的最低充电量,蓄电池不应该低于所述最低充电量。备选也可行的是,规定针对具有蓄电池的家用设备的确定的工作所需的最低充电状态。在这种情况下确定关于确定的工作的能量需求,所述工作应当借助规定量的能量完全地并且成功地执行。家用设备的计算装置确定当前存储在蓄电池中的能量的量并且随即将该能量的量与规定的最低充电状态的能量的量相比较。如果在此确定能量不足,则将关于家用设备的蓄电池的充电需求的信息传输给系统的控制装置。备选也可行的是,家用设备的蓄电池的当前充电状态和规定的最低充电状态之间的比较借助相对于家用设备的外部的计算装置、例如系统的中央控制装置的计算装置进行。中央的计算装置在此也可以访问中央的数据存储器,在所述中央的数据存储器中存储有一个或者多个最低充电状态。

尤其可以规定,以规律地依次相续的时间间隔为家用设备的蓄电池的充电计划多个预约时间。按照这种设计方案,日历尤其可以包含规律地重复的、例如每周六早晨7点开始或者类似的充电预约时间。此外,还可以规定以一天间隔或其它时间间隔的周期性的充电工作,其中,充电预约时间之间的间隔可以与家用设备的通常的能量消耗适配。尤其可以由经验值确定所需的充电间隔。

此外建议,控制装置访问环境地图,家用设备的所在位置存储在所述环境地图中。环境地图尤其可以是由移动设备自身生成的环境地图,所述环境地图包含有环境的平面图、存在于环境中的障碍物以及一个或者多个固定的家用设备的所在位置,以及必要时包含有系统的一个或者多个其它移动设备的当前所在位置。使用者优选也可以手动地借助终端设备访问环境地图,以便对所述环境地图进行编辑、例如输入固定的家用设备的当前所在位置。备选也可行的是,移动设备当在环境中进行勘查行驶期间探测一个或者多个固定的家用设备,根据与所述家用设备对应的识别号或者根据识别码识别所述家用设备并且将其所在位置存储在环境地图中。如果移动设备现在得到关于家用设备的能量需求的信息,则所述移动设备可以接着从环境地图中获取所述家用设备的所在位置,然后运动到家用设备的存储在环境地图中的所在位置。

按照一种特殊的实施方式可以规定,在接收到关于家用设备的蓄电池的充电需求的信息之后,控制装置首先控制移动设备去往能量源、尤其是蓄电池充电站,其中,在那里给移动设备的蓄电池充电并且所述移动设备接着向家用设备的所在位置运动,以便在那里将能量传递给家用设备的蓄电池。因此按照该设计方案,移动设备不是直接向需要能量的家用设备运动,而是首先向能量源运动,以便在那里给移动设备自身的蓄电池充电。因此按照该设计方案不需要使移动设备始终存储足够量的能量、尤其是不需要具有蓄电池的最大充电状态。而是只在需要时给移动设备的蓄电池充电,并且优选也只以用于满足呼叫的家用设备的蓄电池的充电需求所需要的能量的量给移动设备的蓄电池充电。因此当确定了固定的家用设备的蓄电池的充电需求时,首先在第一步骤中给移动设备的蓄电池充电。按照一种备选的设计方案可以规定,移动设备的蓄电池始终地、尤其是完全地充电,以便能够尽量及时地满足固定的家用设备的能量需求。在系统的日历中存储有为家用设备的蓄电池进行充电的计划的预约时间的情况下,还能够在日历中与之关联地也存储用于预先给移动设备的蓄电池充电的计划的预约时间。

此外建议,移动设备多次在家用设备和能量源之间往复运动,直到家用设备的蓄电池被充载以规定量的能量、尤其是完全地充载(或者说充满)。这种方法适用于以下情况,即家用电器的蓄电池能够比移动设备的蓄电池存储更多的能量。在这种情况下,通过移动设备的多次的充电过程给家用设备的蓄电池充电至规定量的能量。

此外建议,在将能量传递至家用设备时,在移动设备的蓄电池中保留使所述移动设备能够返回到能量源的规定量的能量。移动设备将能量剩余量以外的能量传输到固定的家用设备的蓄电池中。所述能量剩余量用于供移动设备返回基站。能量剩余量可以是恒定的值或者备选地根据移动设备从家用设备的所在位置返回能量源的路程确定。

按照本发明尤其建议,移动设备是地面处理机器人或者飞行无人机。家用设备例如可以是手动导引(或者说手持)的地面处理设备、灯、扬声器、摄像机、探测装置、警报装置、空调设备和/或空气净化器。除了前述移动设备或者家用设备,按照本发明自然也还可以考虑其它设备,其中,本领域技术人员也能够相应地将本发明应用在这些设备上。在所有情况下重要的是,移动设备设置用于到达固定的家用设备的所在位置,以便将能量从所述移动设备自身的蓄电池传递给家用设备的蓄电池。

附图说明

以下根据实施例详细阐述本发明。在附图中:

图1示出了具有移动设备、无法自主行进的家用设备和充电站的系统在第一时间点的情形,

图2示出了按照图1的系统在第二时间点的情形,

图3示出了具有移动设备、无法自主行进的家用设备和外部的控制装置的系统在第一时间点的情形,

图4示出了按照图3的系统在第二时间点的情形。

具体实施方式

图1示出了由自主行进的移动设备1和无法自主行进的家用设备2组成的系统。移动设备1在此例如是由蓄电池3供给能量的可移动的清洁机器人。移动设备1配置有能量源9、即充电站,移动设备1能够对接在所述充电站上,以便给所述移动设备的蓄电池3充电。能量源9可以通过电源插头21连接在家用电源(或者说能量供给装置)上。移动设备1具有充电接口19,移动设备1能够借助所述充电接口连接在能量源9上。移动设备1的充电接口19例如可以具有电触头,所述电触头与能量源9的相应触头对应地设计。从能量源9到移动设备1的蓄电池3的能量传递备选地可以纯感应式地进行。移动设备1还具有控制装置5,所述控制装置设置用于确保移动设备1的自主的运行。控制装置例如包括对移动设备1的导航和自身定位功能,由此使移动设备1能够自主地在周围环境中定向和行进。移动设备1在此例如具有形式为激光距离传感器的探测装置10,所述激光距离传感器测量与周围环境中的对象的距离。所探测的距离值可以被控制装置5考虑以便生成环境地图8(例如参见图3)。除了探测装置10,移动设备1可以具有尤其也用于避开障碍物的其它传感器、例如超声传感器等。为了自主行进,移动设备1还具有由未示出的电动机驱动的轮子11。此外,在此例如设置有清洁元件12,移动设备1能够通过所述清洁元件清洁周围环境的地面。清洁元件12例如是旋转的刷毛辊。根据移动设备1应当设计用于何种地面处理工作或者其它任务,其它类型的清洁元件12自然也是可行的。此外,移动设备1具有通信装置13,所述通信装置设计用于与其它设备、例如所示的家用设备2实现无线通信。通信装置13例如可以是无线局域网(wlan)模块、蓝牙模块或者其它无线的无线电通信接口。

按照本发明示例性地示出的无法自主行进的家用设备2在此是由使用者手动地导引的家用设备2、即例如手持式吸尘器,所述手持式吸尘器具有用于给耗电器件供给能量的蓄电池4。所述蓄电池4可以通过充电接口20充电。充电接口20与移动设备1的充电接口19对应地设计,从而移动设备1如以下仍将进一步呈现的那样将能量从所述移动设备的蓄电池3传递至家用设备2的蓄电池4。家用设备2还具有控制装置6,所述控制装置用于控制所述家用设备2的功能、例如用于控制所述家用设备2的通信装置14、用于控制未示出的用于将抽吸物从待清洁的表面抽吸起来的抽吸风机并且必要时用于控制其它任务。家用设备2具有带有抽吸口16的抽吸嘴15,抽吸物能够通过所述抽吸口容纳至家用设备2的未示出的抽吸物容器中。家用设备2具有把手17,使用者能够通过所述把手在待清洁的表面上导引家用设备2,以便例如在待清洁的表面上进行家用设备2的往复运动。在把手17上设计有开关18,通过所述开关例如能够调节家用设备2的抽吸风机的功率级。

用于运行图1和图2所示的系统的发明例如可以这样实现,即家用设备2的控制装置6检查家用设备2的蓄电池4具有什么样的充电状态。家用设备2的控制装置6例如可以将蓄电池4的当前充电状态与规定的最低充电状态相比较,所述最低充电状态对于在通常的清洁工作期间最佳地并且成功地运行家用设备2是必要的。如果控制装置6确定蓄电池4的当前充电状态低于规定的最低充电状态,则所述控制装置6可以借助通信装置14将关于家用设备2的蓄电池4的充电需求的信息传输给移动设备1的通信装置13。关于充电需求的信息在此可以只传输给一个移动设备1,方式例如是通过对移动设备1起明确识别作用的识别号使这个移动设备响应,或者关于充电需求的信息也可以根据轮次呼叫(rundruf)的方式传输给系统的多个移动设备1。移动设备1接收关于家用设备2的能量需求的信息,其中,所述信息也可以包含关于需要多少能量、即什么样的充电量的数据。移动设备1的控制装置5接着能够检查在移动设备1的蓄电池3中目前还存储有多少能量的量。如果存储的能量的量低于家用设备2所需的能量的量,则移动设备1可以首先行驶至能量源9,以便在那里将移动设备1的蓄电池3充载到至少家用设备2所需的能量的量。移动设备1接着驶向家用设备2并且将所述移动设备的充电接口19与家用设备2的充电接口20连接。随即将电能通过对应的充电接口19、20从移动设备1的蓄电池3传递至家用设备2的蓄电池4。如果移动设备1的蓄电池3无法存储家用设备2的蓄电池4所需要的那么多的能量,则移动设备1多次在能量源9和家用设备2之间往复行驶,直到达到家用设备2的蓄电池4的期望充电状态。图2示出了移动设备1和家用设备2之间的耦连的状态。能够看到的是移动设备1和家用设备2的充电接口19、20布置在能够实现机械接触的高度上。

尽管在图1和图2中未示出,然而按照本发明的系统也可以具有多个移动设备1和/或多个无法自主行进的家用设备2。移动设备1和家用设备2尤其可以在无线的通信系统、尤其是所谓的智能家庭网络(smarthome-netzwerk)中联网,在所述智能家庭网络中优选通过中央服务器实现通信。备选地也可行的是,中央服务器如在按照图3和图4的示例中详细示出的那样例如由外部的存储装置22、例如所谓的云提供。在通过中央的存储装置22进行数据通信时尤其可行的是,一个或者多个家用设备2将其蓄电池4的充电需求报告给所述系统并且一个或者多个移动设备1汇报其蓄电池3的当前充电状态。中央服务器由此具有关于系统的不同设备1、2的蓄电池3、4的充电状态的信息并且能够将无法自主行进的家用设备2的充电询问配置给确定的移动设备1,所述移动设备的蓄电池3具有充足量的能量以用于给家用设备2的蓄电池4充电。附加地可以考虑其它选择标准、例如移动设备1与家用设备2之间的使移动设备1原本就适用于执行充电工作的距离。

图3和图4示出了按照本发明的系统的其它可行的实施方式,其中,除了图1和图2或者图3和图4的设计方案之外自然也还可以考虑其它变型方案、尤其是从属的组合。尤其是移动设备1和/或无法自主行进的家用设备2的类型可以不同。作为移动设备1原则上可以考虑具有用于存储能量的蓄电池3以及用于耦连在无法自主行进的家用设备2的对应的充电接口20上的充电接口19的所有移动设备1。移动设备1可以是地面处理设备、例如清洁设备、抛光设备、割草机器人或移动监控设备。此外也可行的是,移动设备1只具有向家用设备2传递能量的功能。图3和图4示例性地示出了这种设备。无法自主行进的家用设备2例如可以是基本上固定的家用设备2、例如厨用机器、灯、扬声器、摄像机、探测装置、警报装置、空调设备、空气净化器等。

图3首先示出了移动设备1,所述移动设备在图3中设计为飞行无人机。移动设备1具有用于存储能量的蓄电池3,所述能量一方面用于移动设备1的自身的耗电器件,并且另一方面用于将能量从蓄电池3传递给固定的家用设备2、在此例如设计为烟雾报警器的家用设备2的蓄电池4。家用设备2具有用于存储电能的蓄电池4以及充电接口20,所述充电接口能够通过电触头与移动设备1的充电接口19连接。家用设备2在此例如这样布置在房间壁23上,使得移动设备1能够降落在所述家用设备2上,以便将所述移动设备1的充电接口19与家用设备2的充电接口20耦连。

移动设备1和家用设备2具有用于无线通信的通信装置13、14、例如无线局域网模块。此外,示例性地示出的系统在此包括中央的存储装置22、在此例如是云。存储装置22具有控制装置6,所述控制装置用作系统的中央控制装置6。在存储装置22中存储有系统的环境地图8。所述环境地图8包含移动设备1和家用设备2的周围环境的平面图、例如具有多个房间的住宅,在所述环境地图中标记了房间壁、门通道和障碍物、例如家具。此外,环境地图8包含家用设备2和移动设备1的所在位置。移动设备1的当前所在位置可以通过所述移动设备1的通信装置13报告给中央的存储装置22。在存储装置22中还存储有日历7,所述日历包含用于给家用设备2的蓄电池4充电的预约时间,以便能够确保家用设备2的正常运行。日历7例如可以包含针对每个星期三10:00点的条目,所述条目确定家用电器2的蓄电池4被充电。日历7是纯虚拟的日历,所述日历在此例如只包含用于由移动设备1和家用设备2组成的系统的预约时间。然而按照一种备选的设计方案也可以规定,日历7是系统的使用者的个人的日历,除了个人的预约时间、例如针对约会或者活动的预约时间之外也将前述用于家用设备2的充电预约时间输入所述日历7中。使用者优选能够借助终端设备、例如借助移动电话设备访问日历7,以便存储、改变和/或删除用于家用设备2的蓄电池4的充电预约时间。如果现在到达在日历7中预先登记的时间点,则中央的存储装置22的控制设备6将充电指令传输到移动设备1。充电指令可以包含下述信息,所述信息例如说明家用设备2的蓄电池4所需的能量的量以及家用设备2在周围环境内的所在位置。备选地,移动设备1本身也可以在自身的环境地图8内存储家用设备2的所在位置,从而移动设备1知晓其应当向周围环境中的哪个位置运动。在收到充电指令之后,移动设备1的控制装置5可以首先检查移动设备1的蓄电池3的当前充电状态,并且如果确定所述当前充电状态不足以给家用设备2的蓄电池4充电,则使所述移动设备1向能量源9行进,以便给所述移动设备1的蓄电池3充电。移动设备1接着飞向家用设备2并且如图4所示地耦连在家用设备2上,从而使移动设备1的充电接口19与家用设备2的充电接口20连接并且能够进行能量传递。移动设备1的控制装置5优选这样监控向家用设备2的蓄电池4的能量传递,使得在移动设备1的蓄电3中保留使得移动设备1能够返回到能量源9的规定量的能量。

应当理解,以上描述只为本公开的一些实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。

此外,以上所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

附图标记列表

1移动设备

2家用设备

3蓄电池

4蓄电池

5控制装置

6控制装置

7日历

8环境地图

9能量源

10探测装置

11轮子

12清洁元件

13通信装置

14通信装置

15抽吸嘴

16抽吸口

17把手

18开关

19充电接口

20充电接口

21电源插头

22存储装置

23房间壁

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