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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Dienstleistungsroboter, insbesondere Reinigungsroboter, der zumindest eine Dienstleistungseinrichtung zur Durchführung einer Dienstleistung, insbesondere eine Reinigungseinrichtung, umfasst. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Überprüfungssystem und ein Verfahren zur Überprüfung eines Fluchtweges und/oder einer im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung.
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Stand der Technik
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Bei öffentlichen Einrichtungen und Bürogebäuden, aber auch in industriellen Umgebungen, ist die Freihaltung von Fluchtwegen bzw. gewissen Mindestbreiten gesetzlich vorgeschrieben. Diese Wege müssen so bemessen sein, dass die Personen, die sich zum Zeitpunkt einer besonderen Gefahr (z.B. Brand, Massenpanik) in einem Gebäude oder einem anderen Objekt aufhalten, dieses möglichst schnell verlassen können. Fluchtwege dürfen weder verstellt noch verschlossen werden. In Deutschland sind Fluchtwege in der ASR A2.3 (Technische Regeln für Arbeitsstätten) für Arbeitsstätten geregelt. In Betrieben ist von einem Brandschutzwart (BSW) bzw. einem Brandschutzbeauftragten (BSB) eine laufende Eigenkontrolle im Rahmen des betrieblichen Brandschutzes durchzuführen. Dies schließt folgende Überprüfungen mit ein: "Sind die Wege ständig frei von Lagerungen?" bzw. "Werden die Wege durch leicht umstürzbare Lagerungen begrenzt?"
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Wie zuvor ausgeführt, erfolgt die Prüfung der Freihaltung der Fluchtwege derzeit durch Begehung. Diese ist zwar in regelmäßigen, jedoch zeitlich weiter gefassten Intervallen möglich. Das Begehen erfordert personelle und zeitliche Ressourcen und ist insbesondere bei großen Gebäuden, insbesondere Hotels, mit hohem Aufwand verbunden.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen und eine zuverlässige Überprüfung von Fluchtwegen und/oder Sicherheitseinrichtungen, wie Brandmelder, Fluchtwegschilder, (Not)Beleuchtungen, Leiteinrichtungen, zu gewährleisten, die weniger aufwändig und dabei vorzugsweise auch in kürzeren Intervallen durchführbar ist.
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Darstellung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch einen Dienstleistungsroboter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, indem der Dienstleistungsroboter zusätzlich zu der Dienstleistungseinrichtung eine Überprüfungseinrichtung zur Überprüfung von Fluchtwegen und/oder von im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtungen aufweist, wobei die Überprüfungseinrichtung zumindest eine Sensoreinrichtung in Form einer Vermessungssensorik umfasst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
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Der Dienstleistungsroboter weist zusätzlich zur und unabhängig von der Dienstleistungsfunktion eine Überprüfungsfunktion auf. Die Erfindung beruht auf einer Erweiterung der Funktionalität eines Dienstleistungsroboters um einen Sicherheitsaspekt. Mit der Überprüfungseinrichtung kann beispielsweise eine Unpassierbarkeit, eine Verstellung oder Verengung des Fluchtweges detektiert werden. Es ist auch möglich, Sicherheitseinrichtungen, die stationär im Raum eines Gebäudes angeordnet sind (insbesondere an der Decke oder einer Wand angebracht sind) auf ihr Vorhandensein und/oder ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Im Raum befindliche Sicherheitseinrichtungen können z.B. Brandmelder, Fluchtwegschilder, (Not-)Beleuchtungen, Leiteinrichtungen, etc. sein.
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Die Überprüfungseinrichtung dient in erster Linie dazu, Informationen über Fluchtwege und Sicherheitseinrichtungen in Form von Sensordaten zu erfassen. Zusätzlich kann die Überprüfungseinrichtung auch dazu eingerichtet sein, die Sensordaten der Sensoreinrichtung zu speichern und/oder aufzubereiten und/oder mit Positionsdaten des Dienstleistungsroboters zu verknüpfen und/oder auszuwerten und/oder an eine externe Datenverarbeitungsvorrichtung zu übermitteln. Alternativ können letztere Aufgaben auch von einer externen bzw. zentralen Datenverarbeitungsvorrichtung übernommen werden.
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Die Sensoreinrichtung ist erfindungsgemäß eine Vermessungssensorik. Dadurch können Informationen über die Abmessungen eines Fluchtweges und/oder eines darin befindlichen Hindernisses ermittelt werden. Die Vermessungssensorik kann z.B. auf Laufzeitmessungen oder der quantitativen Auswertung bildgebender Verfahren beruhen. Ermittelte Abmessungen bzw. Distanzen können besonders einfach mit bestehenden Gebäudeplänen abgeglichen werden. Wenn der Fluchtweg eingeengt ist, werden die gemessenen (lichten) Abmessungen des Fluchtweges kleiner sein als im Gebäudeplan hinterlegt.
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Bevorzugt liegt ein Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung oberhalb des Dienstleistungsroboters, wodurch eine Höhenmessung vom Boden aus vorgenommen werden kann.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinrichtung zur Ermittlung zumindest einer geometrischen Eigenschaft eines Fluchtweges und/oder eines im Fluchtweg befindlichen Hindernisses, insbesondere der lichten Höhe und/oder der lichten Breite und/oder des Durchgangsquerschnittes des Fluchtweges, eingerichtet ist. Dadurch kann ein Fluchtweg oder ein Hindernis besonders genau charakterisiert werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung durch einen (Laser)Abstandsensor und/oder einen bildgebenden Sensor, insbesondere eine Kamera, gebildet wird.
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Bevorzugt ist auch, wenn die Überprüfungseinrichtung zumindest zwei Sensoreinrichtungen aufweist. Diese können unterschiedlicher Art sein, wodurch unterschiedliche Informationen (z.B. Abmessung, Farbe, Form, etc.) über ein und denselben Gegenstand erfasst werden können.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Überprüfungseinrichtung von der Dienstleistungseinrichtung unabhängig ist. Die Überprüfungseinrichtung arbeitet selbstständig und ist unabhängig von der Dienstleistungsfunktion. Dies ermöglicht – ohne größeren Aufwand – eine nachträgliche Bestückung von (bestehenden) Dienstleistungsrobotern mit einer Überprüfungseinrichtung gemäß Erfindung.
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Weiters kann vorgesehen sein, dass der Dienstleistungsroboter autonom ist und einen eigenen Fortbewegungsantrieb aufweist. Der Dienstleistungsroboter bewegt sich selbstständig im Raum fort und führt auch die Dienstleistungsfunktion (insb. Reinigungsfunktion) selbständig aus.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Dienstleistungseinrichtung ein Staubsauger ist. Die Integration einer Überprüfungseinrichtung gemäß vorliegender Erfindung in Staubsaugerroboter hat sich besonders bewährt, da letztere kompakt bzw. flach ausgebildet werden können und aufgrund ihrer Funktion nahezu alle Bereiche eines Gebäuderaumes abfahren.
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Vorteilhaft ist auch, wenn der Dienstleistungsroboter eine Lokalisierungseinrichtung zur Ermittlung der absoluten und/oder relativen Position des Dienstleistungsroboters in einem Raum oder Gebäude aufweist. Dies ermöglicht es dem Dienstleistungsroboter nicht nur, sich im Raum zu orientieren, sondern auch die fluchtweg- bzw. sicherheitseinrichtungsbezogenen Sensordaten einer bestimmten Position im Raum zuzuordnen.
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Weiters kann vorgesehen sein, dass der Dienstleistungsroboter eine Datenverarbeitungseinrichtung umfasst, die mit der Lokalisierungseinrichtung und mit der Überprüfungseinrichtung verbunden ist und zur Verknüpfung der mit der Lokalisierungseinrichtung ermittelten Positionsdaten des Dienstleistungsroboters mit den von der Überprüfungseinrichtung ermittelten Daten betreffend einen Fluchtwege und/oder im Raum befindliche Sicherheitseinrichtungen eingerichtet ist. Dies ermöglicht eine positionsgenaue Information betreffend einer Fluchtwegverstellung oder -verengung.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst mit einem Überprüfungssystem zur Überprüfung von Fluchtwegen und/oder von im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtungen, umfassend eine vorzugsweise zentrale Datenverarbeitungsvorrichtung, in der Gebäudeplandaten hinterlegt sind, wobei das Überprüfungssystem zumindest einen erfindungsgemäßen Dienstleistungsroboter umfasst, der mit der Datenverarbeitungsvorrichtung über eine Datenverbindung verbunden oder verbindbar ist. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann im Dienstleistungsroboter integriert sein oder in einer Gebäudeüberwachungszentrale. Die oben erwähnten Gebäudeplandaten können den Plan des gesamten Gebäudes enthalten oder aber nur den Fluchtwegplan.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Überprüfung eines Fluchtweges und/oder einer im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung, wobei die Überprüfung des Fluchtweges und/oder der im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung durch einen erfindungsgemäßen Dienstleistungsroboter oder ein erfindungsgemäßes Überprüfungssystem erfolgt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Überprüfung des Fluchtweges und/oder der im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung während des vom Dienstleistungsroboter durchgeführten Dienstleistungsvorganges, insbesondere Reinigungsvorganges, erfolgt. Die Überprüfung kann unauffällig und ohne zusätzlichen Zeitaufwand erfolgen.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass mit der Sensoreinrichtung zumindest eine geometrische Eigenschaft des Fluchtweges und/oder eines im Fluchtweg befindlichen Hindernisses, insbesondere die lichte Höhe und/oder die lichte Breite und/oder der Durchgangsquerschnitt des Fluchtweges, ermittelt wird.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die von der Überprüfungseinrichtung ermittelten Daten betreffend des Fluchtweges und/oder der im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung mit Gebäudeplandaten verglichen werden. Nicht-ordnungsgemäße Zustände von Fluchtwegen und Sicherheitseinrichtungen können dadurch leicht und zuverlässig identifiziert werden.
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Vorteilhaft ist auch, wenn bei einer Abweichung der von der Überprüfungseinrichtung ermittelten Daten betreffend des Fluchtweges und/oder der im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung von den Gebäudeplandaten eine Information, insbesondere eine Warnung ausgegeben wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass (aus den Sensordaten der Sensoreinrichtung) ein Umgebungsplan der Umgebung des Dienstleistungsroboters erstellt wird und von der Überprüfungseinrichtung detektierte Objekte in den Umgebungsplan integriert werden. Der Umgebungsplan, der vom Dienstleistungsroboter selbst oder einer externen (zentralen) Datenverarbeitungsvorrichtung erstellt werden kann, liefert auch dem Überwachungspersonal auf anschauliche Weise die aktuelle Fluchtwegsituation.
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Im Folgenden werden weitere vorteilhafte Maßnahmen und Vorteile beschrieben. Es ist davon auszugehen, dass Dienstleistungsroboter (auch: autonome Bots genannt) wie Staubsaugerroboter in größeren Gebäuden der Zukunft eine wichtige Rolle einnehmen werden. Gerade Staubsaugerroboter sind dabei kompakt und flach zu konzipieren, um möglichst jeden Bereich des Gebäudes erschließen zu können.
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Als Teil der Reinigungsleistung ist es für die Geräte notwendig sich im Gebäude zu orientieren. Während einfache Geräte stochastisch agieren und jeden Bereich quasi nach dem Zufallsprinzip befahren, erzeugen höherwertige Geräte eine Karte ihrer Umgebung. Je grösser der Raum bzw. der Schwarm an Geräten, umso wichtiger wird ein koordiniertes Vorgehen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt der Dienstleistungsroboter oder Bot über eine Technik, sich hinreichend genau im Gebäude zu lokalisieren. Dies kann entweder durch verbaute Gerätesensorik oder aber durch die Nutzung externer Quellen (WiFi Fingerprinting, WLAN, Bluetooth Beacons, etc.) erfolgen. Gerade bei öffentlichen Gebäuden, Büroumgebungen oder industriellen Umgebungen ist anzunehmen, dass diese Infrastruktur zunehmend ausgerollt bzw. über das Gebäude verteilt angeordnet werden wird.
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Solcherart kann also ortsrichtig Information in Bezug auf einen hinterlegten Gebäudeplan erfasst werden. Der Dienstleistungsroboter wird nun um eine Überprüfungseinrichtung, die auch eine Mess- bzw. Objektdetektionsvorrichtung sein kann, erweitert. Diese könnte dazu ausgebildet sein, Distanzen und/oder Hindernisse nach oben hin zu erfassen. Ebenso könnte sie auch zusätzliche Information bereitstellen und ableiten. Die Sensoreinrichtung kann im einfachsten Falle ein Laserentfernungsmesser sein, aber auch Kameralösungen sind möglich. Letztere bieten den Vorteil, dass neben einer Entfernungsmessung auch eine bildinhaltliche Beurteilung im Deckenbereich möglich wird, wie etwa das optische Erkennen und Einmessen von Brandmeldern oder anderer relevanter Objekte (Beleuchtung von Fluchtwegschildern, Funktionstüchtigkeit von Beleuchtungskörpern etc.).
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Durch eine "inverse Höhenvermessung" vom Boden aus entsteht für jeden befahrenen Punkt im Raum eine lichte Höhe, die mit den bestehenden Fluchtwegplänen abgeglichen wird, wodurch Abweichungen detektiert werden können. Nicht befahrbare Bereiche im Raum können bei entsprechender Sensorauslegung ebenso erkannt werden und sind im Sinne des Fluchtwegplanes als frei oder blockiert zu klassifizieren. Im Falle der Installation einer bildgebenden Sensorik ist es auch möglich, zusätzlich erkannte Objekte in einen (Umgebungs-)Plan zu integrieren.
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Die erfassten Sensordaten oder aus diesen ermittelte Informationen können in ein Cloud-Service eingespielt oder auch bei der Ladestation des autonomen Roboters z.B. kabelgebunden übertragen werden. Dort erfolgt über ein zentrales Service eine Interpretation der Daten und die Erkennung von allfälligen Einschränkungen der Fluchtwege.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können die Merkmale wie folgt charakterisiert werden: Basis ist ein autonomer Bot wie ein Staubsauger- oder Serviceroboter, welcher einen wesentlichen Teil der notwendigen Dienstleistungsfunktion wie die Antriebstechnik oder die Lokalisierung im Gebäude sowie abgefahrener Weg/Fläche bereits inhärent löst.
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Dieser Roboter wird nun um eine möglichst kostengünstige Zusatzsensorik (Überprüfungseinrichtung) erweitert, die in der Lage ist, die lichte Raumhöhe an jedem befahrenen Punkt zu messen und aufzuzeichnen. Zusätzlich kann diese Sensorik auch dazu beitragen, verschiedene Objekte zu erkennen und in den aufgezeichneten Umgebungsplan einzubetten. Die Daten werden für die Auswertung an eine zentrale Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelt und werden auf diese Weise Einschränkungen der Fluchtwege zeitnah erkannt. Der Vorteil der Erfindung ist vor allem darin zu sehen, dass im Gegensatz zur Begehung die Erfassung der Fluchtwege automatisiert wird. Dies ermöglicht tägliche oder zumindest wöchentliche Erfassungsintervalle, reduziert den manuellen Aufwand und integriert die Funktionalität auf kostengünstige Art und Weise in Geräte, die einen multiplen Nutzen liefern.
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Kurzbeschreibung der Figur
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figur Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Dienstleistungsroboter, der sich in einem Fluchtweg aufhält, ist als beispielhaft zu verstehen und soll den Erfindungscharakter zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
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Ausführung der Erfindung
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Die Fig. zeigt einen autonomen Dienstleistungsroboter 1, der am Boden mittels eines eigenen Fortbewegungsantriebs 7 verfahrbar ist. Der Roboter befindet sich gerade in einem Fluchtweg 5, der durch ein Hindernis 12 in Form eines Kleiderständers verengt wird. Im vorliegenden Fall ist der Roboter ein Staubsaugerroboter; die Dienstleistungseinrichtung 2 somit ein Staubsauger. Zusätzlich zu der Dienstleistungseinrichtung 2 umfasst der Dienstleistungsroboter 1 eine Überprüfungseinrichtung 3 zur Überprüfung von Fluchtwegen 5 und/oder von im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtungen 6. Die Überprüfungseinrichtung 3 umfasst zumindest eine Sensoreinrichtung 4. Der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung 4 ist mit strichlierten Linien angedeutet und erstreckt sich vornehmlich oberhalb des Roboters. Die Sensoreinrichtung 4 ist vorzugsweise eine Vermessungssensorik und kann zur Ermittlung zumindest einer geometrischen Eigenschaft des Fluchtweges 5 und/oder eines im Fluchtweg 5 befindlichen Hindernisses 12, insbesondere der lichten Höhe und/oder der lichten Breite und/oder des Durchgangsquerschnittes des Fluchtweges 5, eingerichtet sein.
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Die Sensoreinrichtung 4 kann als Abstandsensor (z.B. beruhend auf Laufzeitmessungen) und/oder als bildgebender Sensor, insbesondere als Kamera, ausgebildet sein.
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Die Überprüfungseinrichtung 3 ist vorzugsweise von der Dienstleistungseinrichtung 2 (hier: Staubsaugerfunktion) unabhängig.
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In der dargestellten Ausführungsform weist der Dienstleistungsroboter 1 eine Lokalisierungseinrichtung 8 zur Ermittlung der absoluten und/oder relativen Position des Dienstleistungsroboters 1 in einem Raum oder Gebäude auf. Die Lokalisierungseinrichtung 8 kann sich dabei extern angeordneter Positionsmittel bzw. Positionsmarken oder externer Signale bedienen.
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Eine Datenverarbeitungseinrichtung 9 des Roboters ist mit der Lokalisierungseinrichtung 8 und mit der Überprüfungseinrichtung 3 verbunden und dient zur Verknüpfung der mit der Lokalisierungseinrichtung 8 ermittelten Positionsdaten des Dienstleistungsroboters 1 mit den von der Überprüfungseinrichtung 3 ermittelten Daten betreffend eines Fluchtweges 5 und/oder im Raum befindlicher Sicherheitseinrichtungen 6.
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Ein Überprüfungssystem zur Überprüfung von Fluchtwegen 5 und/oder von im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtungen 6, kann auch eine Datenverarbeitungsvorrichtung 10 umfassen, in der Gebäudeplandaten 11 hinterlegt sind. Diese kann – wie in der Fig. dargestellt – außerhalb des Roboters, z.B. an zentraler Stelle (z.B. Gebäudeüberwachungszentrale), oder aber auch im Roboter selbst angeordnet sein. Das Symbol für Funkantennen soll andeuten, dass der Roboter mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 10 über eine (hier: drahtlose) Datenverbindung verbunden oder verbindbar ist.
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Ein Überprüfungs-Verfahren zeichnet sich somit dadurch aus, dass die Überprüfung des Fluchtweges 5 und/oder der im Raum befindlichen Sicherheitseinrichtung 6 durch einen erfindungsgemäßen Dienstleistungsroboter 1 bzw. ein erfindungsgemäßes Überprüfungssystem erfolgt.
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Bevorzugt wird, wenn die Überprüfung während des vom Dienstleistungsroboter 1 durchgeführten Dienstleistungsvorgang (hier: Reinigungsvorganges) erfolgt.
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Die von der Überprüfungseinrichtung 3 ermittelten Daten betreffend den Fluchtweg 5 und/oder die im Raum befindliche Sicherheitseinrichtung 6 werden mit Gebäudeplandaten 11, insbesondere Fluchtwegplandaten, verglichen. Bei einer Abweichung der von der Überprüfungseinrichtung 3 ermittelten Daten betreffend den Fluchtweg 5 und/oder die im Raum befindliche Sicherheitseinrichtung 6 von den Gebäudeplandaten 11 wird eine Information, insbesondere eine Warnung, (an das Überwachungspersonal) ausgegeben.
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Bevorzugt wird, wenn aus den Sensordaten ein Umgebungsplan der Umgebung des Dienstleistungsroboters 1 erstellt wird und von der Überprüfungseinrichtung 3 detektierte Objekte in den Umgebungsplan integriert werden.
