DE102015220840B4 - Steuerung von Reinigungsrobotern - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters (RR) zur Reinigung eines Gebäudes (GB)-, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:(VS1) Laden eines Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben in eine Steuerungseinheit (ST) des Reinigungsroboters (RR) ;(VS2) Bestimmen der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB);(VS3) Durchführen der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR), wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Steuerungseinheit ein Gebäudemanagementsystem (GMS) an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter (RR) die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB) durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung (POS1 - POS4) erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem (GMS) befindlichen Gebäudeplan (GP), die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters (RR) befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Robotersteuerung zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters zur Reinigung eines Gebäudes. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Reinigungsroboter und eine Anordnung zur Steuerung eines Reinigungsroboters. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium, das auf einem Computer ausführbare Befehle aufweist, zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters.
  • Der Einsatz von Reinigungsrobotern in privaten, aber auch in kommerziellen Gebäuden ist seit einigen Jahren bekannt. Die deutsche Patentschrift DE 10 2012 211 071 B3 offenbart ein System mit einem mobilen Roboter zum autonomen Ausführen von Tätigkeiten und eine stationär angebrachte Alarmanlage zum Überwachen eines Gebietes beschrieben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind der Roboter und die Alarmanlage dazu ausgebildet, miteinander über eine Kommunikationsverbindung zu kommunizieren. Der mobile selbstfahrende Roboter ist dazu ausgebildet, anhand einer Karte der Umgebung über eine Bodenfläche durch zumindest einen Teil des Gebietes zu navigieren und seine Position in der Karte zu lokalisieren. Ein Auslösen eines Alarms durch die Alarmanlage wird verhindert, wenn sich der Roboter in das zu überwachende Gebiet hinein bewegt. Das Auslösen des Alarms durch die Alarmanlage wird wieder ermöglicht wird, wenn sich der Roboter aus dem zu überwachenden Gebiet heraus bewegt.
  • Zum Umfang der kommerziellen Gebäudereinigung gehören grundsätzlich alle Gebäudeinnenflächen (Räume, Flure, Treppenhäuser, etc.). Die Gebäudereinigung wird oft in Zusammenarbeit mit beauftragten Fremdunternehmen durchgeführt. Die Reinigungspläne werden entsprechend der speziellen Nutzung erstellt, so kommt es bei Büroräumen zu anderen Reinigungsintervallen als bei Seminarräumen oder auch gesicherten Bereichen wie beispielsweise Rechenzentren oder Laboren. Reinigungsroboter sollen diese mit hohen Personalkosten verbundene Tätigkeit mehr und mehr ablösen. Diese Reinigungsroboter besitzen Sensoren, mit denen sie sich im Gebäude orientieren und Hindernissen ausweichen können. Manche Reinigungsroboter besitzen bereits künstliche Intelligenz und können über eine Fernüberwachung gesteuert und kontrolliert werden. Die Reinigungsaktivitäten solcher Reinigungsroboter sind aber oft nicht effizient und nicht auf vorliegende Situationen, insbesondere bezüglich der tatsächlichen Nutzung einer Räumlichkeit, angepasst.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung bzw. ein Steuerungsverfahren für einen Reinigungsroboter bereitzustellen, die eine effiziente und adaptive Reinigung von Räumlichkeiten ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters zur Reinigung eines Gebäudes, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • - Laden eines Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben in eine Steuerungseinheit des Reinigungsroboters;
    • - Bestimmen der aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude;
    • - Durchführen der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters, wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Steuerungseinheit ein Gebäudemanagementsystem an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem befindlichen Gebäudeplan, die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert. Die Anbindung an das Gebäudemanagementsystem und die genaue Positionsbestimmung des Reinigungsroboters ermöglicht den Informationsaustausch mit anderen Gewerken wie beispielsweise dem Zutrittkontrollsystem und der Sicherheitszentrale, was die Effizienz der Reinigung und die Sicherheit für das gesamte Gebäude erhöht. Auch wird die Nutzung der Reinigungsroboter effizienter, indem die Reinigungsintensität, basierend auf vom Gebäudemanagementsystem bereitgestellten Daten (z.B. Raumbelegung, Raumbenutzung, Wetterdaten) über Gewerke und/oder Wetterbedingungen, anpassbar ist (adaptive Reinigung). Weiterhin ist eine Dokumentation der Reinigungstätigkeit, sowie eine präventive Wartung oder der Service der Reinigungsroboter direkt aus dem Gebäudemanagementsystem heraus möglich.
  • Indoor-Positioning-Systeme sind heutzutage schon verbreitet bzw. leicht in einem Gebäude installierbar, z.B. Pseudolit-GPS, WLAN Netze oder Bluetooth-Beacons. Die Positionsbestimmung innerhalb von WLAN Netzen kann z.B. durch Trilateration oder durch Fingerprinting erfolgen. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Steuerung eines Roboters lässt sich somit bereits mit einer im Gebäude sowieso schon vorhandenen Infrastruktur realisieren.
  • Der Reinigungsroboter kann seine über ein Indoor-Positioning-System (IPS) (z.B. iBeacons) erfasste Position, permanent an das Gebäudemanagementsystem (GMS) melden. Ist im Gebäudemanagementsystem ein Gebäudeplan hinterlegt (z.B. aus BIM, „Building Information Model“, z.B. basierend auf IFC, „Industry Foundation Classes“), weiss das Gebäudemanagementsystem, wo sich der Roboter befindet. Das Building Information Model des entsprechenden Gebäudes ist z.B. in einem Speicher (z.B. Flash-Speicher) des Gebäudeautomatisierungssystems (Gebäudemanagementsystem) abgelegt, bzw. in einer Datenbank auf die das Gebäudeautomatisierungssystem Zugriff hat.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Steuerungseinheit des Reinigungsroboters über geeignete Kommunikationsmittel Wetterinformationen erhält und die Reinigungsintensität des Reinigungsroboters basierend auf den Wetterinformationen entsprechend angepasst wird. Die Wetterinformationen können vom Gebäudemanagementsystem und/oder von einer externen Stelle (z.B. Wetterdienst- Provider) über geeignete Kommunikationsmittel (z.B. Internet, Funk) zum Reinigungsroboter übermittelt werden. Der Reinigungsroboter kann dann, basierend auf diesen Daten, autark die jeweils benötigte Reinigungsintensität einsetzen. Somit ist eine adaptive Reinigung möglich, basierend auf dem aktuellen Wetter. Mit Vorteil erfolgt die adaptive Reinigung auch basierend auf dem aktuellen Zustand des jeweils zu reinigenden Gewerkes (z.B. Personenbelegung nach einem Meeting in einem Besprechungszimmer oder nach Veranstaltungen mit grösserer Anzahl von Personen).
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Steuerungseinheit des Reinigungsroboters über geeignete Kommunikationsmittel Informationen über vergangene und/oder aktuelle und/oder zukünftige Nutzungen (z.B. Belegungen) von bestimmten Bereichen im Gebäude erhält und die Reinigungsintensität des Reinigungsroboters basierend auf diesen Nutzungsinformationen (z.B. Belegungsplanungen) entsprechend angepasst wird. Somit ist eine auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmte effektive und adaptive Reinigung möglich. Dies ist nachhaltig, erspart Zeit und Ressourcen.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Computerprogramm zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters mit Instruktionen zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Das Computerprogramm kann in den Speicher der Steuerung des Reinigungsroboters geladen werden, durch eine drahtgebundene oder eine drahtlose Datenübertragung. Mit Vorteil erfolgt eine drahtlose Datenübertragung durch einen „Download“ des Programms vom Internet oder von einer Leitstelle, z.B. einer Gebäudeleitstelle oder einem Servicecenter.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein computerlesbares Medium (z.B. SD-Karte, CD, USB-Speicherstick), das auf einem Computer ausführbare Befehle aufweist zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Robotersteuerung für einen Reinigungsroboter zur Reinigung eines Gebäudes, die Robotersteuerung umfassend:
    • eine erste Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem System zur Standortbestimmung in Gebäuden (Indoor Positioning System, IPS) zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters;
    • eine zweite Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Gebäudemanagementsystem des zu reinigenden Gebäudes, wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters dem Gebäudemanagementsystem zyklisch (bzw. in definierten Zeitabständen) übertragen wird;
    • eine Prozessoreinheit zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung das Gebäudemanagementsystem an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem befindlichen Gebäudeplan, die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Reinigungsroboter zur Reinigung eines Gebäudes, der Reinigungsroboter umfassend:
    • eine erste Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem System zur Standortbestimmung in Gebäuden (Indoor Positioning System, IPS) zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters;
    • eine zweite Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Gebäudemanagementsystem des zu reinigenden Gebäudes, wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters dem Gebäudemanagementsystem zyklisch übertragen wird;
    • eine Robotersteuerung zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung das Gebäudemanagementsystem an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem befindlichen Gebäudeplan, die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.
  • Die erfindungsgemässe Robotersteuerung bzw. der erfindungsgemässe Reinigungsroboter ermöglichen insbesondere eine an die jeweiligen Erfordernisse adäquate angepasste Reinigung. Die erfindungsgemässe Robotersteuerung und der erfindungsgemässe Reinigungsroboter können durch handelsübliche Komponenten (Commercials off the Shelf) realisiert werden.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Anordnung zur Steuerung eines Reinigungsroboters in einem Gebäude, die Anordnung umfassend:
    • ein Gebäudemanagementsystem zur Überwachung und Steuerung von Gewerken im Gebäude, wobei das Gebäudemanagementsystem einen Gebäudeplan für das Gebäude verwaltet;
    • ein Positionsbestimmungssystem zur Standortbestimmung von im Gebäude befindlichen mobilen Objekten;
    • ein Reinigungsroboter zur Reinigung des Gebäudes, wobei der Reinigungsroboter umfasst:
      • eine erste Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit dem Positionsbestimmungssystem (Indoor Positioning System, IPS) zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters;
      • eine zweite Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit dem Gebäudemanagementsystem des zu reinigenden Gebäudes, wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters dem Gebäudemanagementsystem permanent übertragen wird;
      • eine Robotersteuerung zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung das Gebäudemanagementsystem an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem befindlichen Gebäudeplan, die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert. Die Komponenten der Anordnung sind üblicherweise in einem Gebäude schon vorhanden oder können leicht nachgerüstet werden, wie z.B. das Indoor-Positionsbestimmungssystem.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine beispielhafte Anordnung zur Steuerung eines Reinigungsroboters in einem Gebäude, und
    • 2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters zur Reinigung eines Gebäudes.
  • Kommerzielle Gebäudereinigung ist heute in der Mehrzahl der Einsatzfälle eine personalintensive Tätigkeit, bei der regelmässig (Fach-)Kräften von Fremdfirmen als Kolonne in dem Gebäude häufig nach Feierabend die Reinigungsaufgaben verrichten. Das führt neben hohen Personalkosten auch zu Sicherheitsrisiken, da dem Gebäudebesitzer oder auch dem Mieter die Reinigungskräfte nicht bekannt sind und es anderes wie bei Besuchern keiner Anmeldung oder Begleitung durch Firmenangehörige bedarf. Bei Zutritt zu gesicherten Bereichen, wie z.B. Laboren, muss zudem der Reinigungskraft der Zugang gewährt werden, was das Risiko der Spionage oder des Diebstahls erhöht. Alternativ kann dem Reinigungspersonal auch Sicherheitspersonal mit an die Seite gestellt werden, was die Personalkosten jedoch weiter in die Höhe treibt.
  • Heutzutage laufen Reinigungsroboter trotz interner Sensorik mehr oder weniger autark und sind auch nicht in der Lage z.B. Türen über das Gebäudezutrittkontrollsystem zu öffnen oder sich mit dem Aufzug im Gebäude zu bewegen. Auch ist einem Reinigungsroboter die tatsächliche Nutzung (Personenaufkommen) der zu reinigenden Fläche nicht bekannt. Auch die zur Zeit der Gebäudenutzung vorherrschenden Wetterbedingungen (Regen, Schnee) kennt der Roboter nicht und kann diese Bedingungen somit auch nicht bei der Durchführung einer Reinigungsaufgabe berücksichtigen.
  • Durch die Anbindung von Reinigungsroboter an ein Gebäudemanagementsystem (GMS) bzw. Gebäudeautomatisierungssystem können zusätzliche Informationen mit dem Reinigungsroboter geteilt und damit die Performance und das Reinigungsergebnis gesteigert werden bei gleichzeitigem minimieren des Sicherheitsrisikos.
  • Gebäudemanagementsysteme sind heutzutage ein wichtiger Bestandteil eines automatisierten und elektronisch gesteuerten und überwachten Facilitymanagement. So können Funktionsabläufe in einem Gebäude gewerkeübergreifend geplant und durchgeführt werden. Moderne Gebäudemanagementsysteme integrieren gebäudebezogene Funktionalitäten wir Zugangskontrolle, Energiemanagement, Komfortmanagement (z.B. Heizen/Kühlen), Ressourcenmanagement (Wasser, Abfall, etc.).
  • So kann der Roboter über ein Indoor Positioning System (IPS) mit z.B. iBeacons permanent seine Position an das Gebäudemanagementsystem melden. Ist im Gebäudemanagementsystem ein Gebäudeplan hinterlegt (z.B. aus einem Building Information Model (BIM)), kann das Gebäudemanagementsystem sehr leicht bestimmen, wo sich der Roboter befindet. Ist nun beispielsweise ein Besprechungsraum, das Rechenzentrum, das Labor oder ein anderer sensitiver Bereich mit einer Zutrittskontrolle ausgestattet, kann das Gebäudemanagementsystem dem Reinigungsroboter die entsprechende Tür öffnen und hinter ihm wieder verschliessen. Weiterhin kann der Roboter so auch über den Aufzug mehrere Stockwerke erreichen, indem er nach kompletter Reinigung eines Stockwerks zum Aufzug navigiert und das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert. Das erhöht den Aktionsbereich eines Reinigungsroboters und senkt damit die Investitionskosten.
  • Weiterhin können vorhandene Intrusionsmelder über das Gebäudemanagementsystem partiell abgeschaltet, bzw. deren Alarm unterdrückt werden, in der Zeit, in der sich der Reinigungsroboter in dem Erfassungsbereich des Melders befindet. Das Gebäude bleibt damit permanent überwacht und ungewollte Alarme werden vermieden.
  • Durch das erfindungsgemässe Verfahren müssen Reinigungsintervalle nicht mehr statisch sein, sondern es können momentane und/oder jahreszeitliche Umwelt- bzw. Wetterbedingungen und optional auch die tatsächliche Raumnutzung bzw. Raumbelegung, berücksichtigt werden.
  • Hier kann das Gebäudemanagementsystem sensorische Informationen aus der tatsächlichen Raumbelegung z.B. aus Bewegungsmeldern, Zutrittsdaten, Präsenzmeldern, Login-Daten (aus der IT) etc. ableiten und die tägliche Reinigungsplanung entsprechende optimieren. Weiterhin kann das Gebäudemanagementsystem aus den Wetterdaten die vorherrschenden Wetterbedingen ableiten und so z.B. die Reinigungsintensität insbesondere in den Zugangsbereichen des Gebäudes individuell erhöhen. Diese adaptive Reinigung führt zu einem gleichbleibenden Reinigungsergebnissen und damit zu zufriedenen Kunden. Auch die Nachhaltigkeit der Reinigung wird durch schonenden Einsatz von Ressourcen und Reinigungsmitteln erhöht, was sich positiv auf die Umwelt auswirkt.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Anordnung zur Steuerung eines Reinigungsroboters RR in einem Gebäude GB. Die Anordnung gemäss 1 umfasst:
    • - ein Gebäudemanagementsystem GMS zur Überwachung und Steuerung von Gewerken im Gebäude GB, wobei das Gebäudemanagementsystem GMS einen Gebäudeplan GP für das Gebäude GB verwaltet;
    • - ein Positionsbestimmungssystem POS1 - POS4 zur Standortbestimmung von im Gebäude GB befindlichen mobilen Objekten;
    • - ein oder mehrere Reinigungsroboter RR zur Reinigung des Gebäudes GB.
  • Ein Reinigungsroboter RR umfasst:
    • - eine erste Kommunikationseinheit KE1 zur Kommunikation mit dem Positionsbestimmungssystem POS1- POS4 (Indoor Positioning System, IPS) zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters RR;
    • - eine zweite Kommunikationseinheit KE2 zur Kommunikation des Reinigungsroboters RR mit dem Gebäudemanagementsystem GMS des zu reinigenden Gebäudes GB, wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters RR dem Gebäudemanagementsystem GMS zyklisch (d.h. in gewissen Zeitabständen) übertragen wird;
    • - eine Robotersteuerung ST zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung ST ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters RR erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters RR und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung ST das Gebäudemanagementsystem GMS an der jeweiligen Position befindliche Gewerke (z.B. Räume oder Bereiche im Gebäude) ansteuert, damit für den Reinigungsroboter RR die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist. So können z.B. temporär Türen geöffnet werden, damit der Reinigungsroboter RR aus Sicherheitsgründen gesperrte Räume befahren kann, um eine Reinigungsaufgabe in diesen Räumen durchzuführen. Wenn der Reinigungsroboter RR die entsprechende Reinigungsaufgabe erledigt hat, verlässt er den Raum, der danach wieder vom Gebäudemanagementsystem GMS verschlossen wird.
  • Mit Vorteil ist der Gebäudeplan GP Teil eines Gebäude-Informations-Modells (Building Information Model (BIM).
  • Dadurch ist eine unmittelbare und aktuelle Verfügbarkeit aller Gebäuderelevanten Daten sichergestellt.
  • Indoor-Positioning-Systeme POS1 - POS4 sind heutzutage schon weit verbreitet bzw. leicht in einem Gebäude GB installierbar bzw. nachrüstbar, z.B. Pseudolit-GPS, WLAN Netze oder Bluetooth-Beacons. Die Positionsbestimmung innerhalb von WLAN Netzen kann z.B. durch Trilateration oder durch Fingerprinting erfolgen. Ist das Indoor-Positioning-System POS1 - POS4 durch iBeacons der Firma Apple realisiert, ist die Kommunikationsverbindung KV1 zwischen dem Indoor-Positioning-System POS1 - POS4 und der ersten Kommunikationseinheit KE1 des Reinigungsroboters RR mit Vorteil als eine Bluetooth Low Energy (BLE) Verbindung realisiert.
  • Das Reinigungsprogramm bzw. die Reinigungsinstruktionen können über geeignete Kommunikationsverbindungen KV2 bzw. KV3 vom Gebäudemanagementsystem GMS und/oder von einer Cloud CL auf den Reinigungsroboter RR geladen werden, z.B. über geeignete Funkverbindungen. Mit Vorteil ist auch das Gebäudemanagementsystem GMS mit der Cloud CL über eine geeignete Kommunikationsverbindung KV4 (z.B. Internet oder Funk) verbunden. Dadurch können z.B. Gebäudemanagementsysteme GMS mehrerer Gebäude untereinander kommunizieren.
  • Weiterhin ist es möglich, dass das Gebäudemanagementsysteme GMS und/oder der Reinigungsroboter RR mit einer externen Stelle ES (z.B. ein Wetterdienst Provider) über geeignete Kommunikationsverbindungen KV5 bzw. KV6 datentechnisch verbunden ist. Somit können z.B. aktuelle Wetterdaten bei der Gebäudereinigung berücksichtigt werden.
  • Die Kommunikationseinheiten KE1, KE2 können auch in der Steuerung ST selbst integriert sein. Die Robotersteuerung ST umfasst Speichermittel SP (z.B. RAM, Flash-Speicher) und geeignete Prozessormittel P (z.B. Mikro-Computer). Damit können Reinigungsprogramme und Reinigungsinstruktionen durchgeführt werden.
  • Weiterhin ist der Reinigungsroboter RR mit geeigneten Fortbewegungsmitteln (z.B. Rollen, Räder) und Personenschutzsystemen ausgestattet.
  • Die vorliegende Erfindung digitalisiert und automatisiert die Gebäudereinigung durch Anbindung an das Gebäudemanagementsystem GMS und steigert damit die Effizienz der Reinigung bei gleichzeitiger Reduktion des Risikos einer Fremdkraft in der Firma. Zusätzlich werden die Personalkosten erheblich reduziert, was zu einer beachtlichen Kostenminderung führt (80% der Reinigungskosten sind Personalkosten).
  • Die Anbindung an das Gebäudemanagementsystem GMS und die genaue Positionsbestimmung des Reinigungsroboters RR ermöglicht den Informationsaustausch mit anderen Gewerken wie beispielsweise dem Zutrittkontrollsystem und der Sicherheitszentrale, was die Effizienz der Reinigung und die Sicherheit für das gesamte Gebäude GB erhöht. Dies trifft insbesondere auch in Hygienebereichen wie Reinräumen und bei der Lebensmittelverarbeitung zu, wo hohe Hygienestandards auch höhere Anforderungen an das Reinigungspersonal stellen. Aber auch in Räumen mit zeitweiser oder permanenter Sauerstoffreduktion (zur Brandverhinderung), wie beispielsweise Rechenzentren, Lagern oder Bibliotheken, kann der Roboter einfach „eintreten“ und seinen Dienst tun, ohne dass zuvor menschenverträgliche Umgebungsbedingungen hergestellt werden müssen. Auch wird die Nutzung der Reinigungsroboter RR effizienter, indem die Reinigungsintensität angepasst wird (adaptive Reinigung) und über die Aufzugssteuerung der Aktionsradius des Roboters erhöht wird. Weiterhin ist eine Dokumentation der Reinigungstätigkeit, sowie die präventive Wartung oder der Service der Reinigungsroboter direkt aus dem Gebäudemanagementsystem heraus möglich. Die Reinigungstätigkeiten können unmittelbar im System, wie die Servicetätigkeiten für die Roboter dokumentiert werden.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters zur Reinigung eines Gebäudes. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
    • (VS1) Laden eines Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben in eine Steuerungseinheit des Reinigungsroboters;
    • (VS2) Bestimmen der aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude; und
    • (VS3) Durchführen der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters,
    wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Steuerungseinheit ein Gebäudemanagementsystem an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist.
  • Das Verfahren ist z.B. mit der in 1 dargestellten und erläuterten Anordnung durchführbar. Das Verfahren kann somit mit Mitteln ausgeführt werden, die sowieso im Facilitymanagement oder im Gebäudemanagement vorhanden sind, wie z.B. Reinigungsroboter, Gebäudemanagementsystem, Indoor-Positioning-System (z.B. WLAN) vorhanden sind.
  • Verfahren und entsprechende Anordnung zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters zur Reinigung eines Gebäudes, wobei ein Reinigungsprogramm mit Reinigungsaufgaben in eine Steuerungseinheit des Reinigungsroboters geladen wird; wobei die aktuellen Position des Reinigungsroboters im Gebäude bestimmt wird; wobei die jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters durchgeführt werden; wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Steuerungseinheit ein Gebäudemanagementsystem an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • GB
    Gebäude
    GMS
    Gebäudemanagementsystem
    GP
    Gebäudeplan
    POS1 - POS4
    Positionsbestimmungssystem
    RR
    Reinigungsroboter
    ST
    Steuerung
    P
    Prozessor
    SP
    Speicher
    KV1 - KV6
    Kommunikationsverbindung
    CL
    Cloud
    ES
    Externe Stelle
    VS1 - VS3
    Verfahrensschritt

Claims (8)

  1. Verfahren zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters (RR) zur Reinigung eines Gebäudes (GB)-, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (VS1) Laden eines Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben in eine Steuerungseinheit (ST) des Reinigungsroboters (RR) ; (VS2) Bestimmen der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB); (VS3) Durchführen der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR), wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Steuerungseinheit ein Gebäudemanagementsystem (GMS) an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter (RR) die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB) durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung (POS1 - POS4) erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem (GMS) befindlichen Gebäudeplan (GP), die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters (RR) befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (ST) des Reinigungsroboters (RR) über geeignete Kommunikationsmittel (KV2, KV5, KV6) Wetterinformationen erhält und die Reinigungsintensität des Reinigungsroboters (RR) basierend auf den Wetterinformationen entsprechend angepasst wird.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinheit (ST) des Reinigungsroboters (RR) über geeignete Kommunikationsmittel (KV2) Informationen über vergangene und/oder aktuelle und/oder zukünftige Nutzungen von bestimmten Bereichen im Gebäude (GB) erhält und die Reinigungsintensität des Reinigungsroboters (RR) basierend auf diesen Nutzungsinformationen entsprechend angepasst wird.
  4. Computerprogramm zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters (RR) mit Instruktionen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3.
  5. Computerlesbares Medium, das auf einem Computer ausführbare Befehle aufweist zur Steuerung eines mobilen Reinigungsroboters (RR) mit Instruktionen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3.
  6. Robotersteuerung (ST) für einen Reinigungsroboter (RR) zur Reinigung eines Gebäudes, die Robotersteuerung umfassend: eine erste Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem System (POS1 - POS4) zur Standortbestimmung in Gebäuden zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters (RR); eine zweite Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Gebäudemanagementsystem (GMS) des zu reinigenden Gebäudes (GB), wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters (RR) dem Gebäudemanagementsystem (GMS) zyklisch übertragen wird; eine Prozessoreinheit (P) zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung (ST) ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung (ST) das Gebäudemanagementsystem (GMS) an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter (RR) die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB) durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung (POS1 - POS4) erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem (GMS) befindlichen Gebäudeplan (GP), die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters (RR) befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.
  7. Reinigungsroboter (RR) zur Reinigung eines Gebäudes (GB), der Reinigungsroboter (RR) umfassend: eine erste Kommunikationseinheit (KE1) zur Kommunikation mit einem System (POS1 - POS4) zur Standortbestimmung in Gebäuden zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters (RR); eine zweite Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Gebäudemanagementsystem (GMS) des zu reinigenden Gebäudes (GB), wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters (RR) dem Gebäudemanagementsystem (GMS) zyklisch übertragen wird; eine Robotersteuerung (ST) zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung (ST) ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung (ST) das Gebäudemanagementsystem (GMS) an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter (RR) die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB) durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung (POS1 - POS4) erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem (GMS) befindlichen Gebäudeplan (GP), die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters (RR) befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.
  8. Anordnung zur Steuerung eines Reinigungsroboters (RR) in einem Gebäude (GB), die Anordnung umfassend: ein Gebäudemanagementsystem (GMS) zur Überwachung und Steuerung von Gewerken im Gebäude (GB), wobei das Gebäudemanagementsystem (GMS) einen Gebäudeplan (GP) für das Gebäude (GB) verwaltet; ein Positionsbestimmungssystem (POS1 - POS4) zur Standortbestimmung von im Gebäude (GB) befindlichen mobilen Objekten; ein Reinigungsroboter (RR) zur Reinigung des Gebäudes (GB), wobei der Reinigungsroboter (RR) umfasst: eine erste Kommunikationseinheit (KE1) zur Kommunikation mit dem Positionsbestimmungssystem (POS1 - POS4) zum Empfangen von aktuellen Positionsdaten des Reinigungsroboters (RR); eine zweite Kommunikationseinheit (KE2) zur Kommunikation mit dem Gebäudemanagementsystem (GMS) des zu reinigenden Gebäudes (GB), wobei die aktuelle Position des Reinigungsroboters (RR) dem Gebäudemanagementsystem (GMS) zyklisch übertragen wird; eine Robotersteuerung (ST) zur Abarbeitung eines in die Robotersteuerung (ST) ladbaren Reinigungsprogrammes mit Reinigungsaufgaben, wobei die Abarbeitung der jeweiligen Reinigungsaufgaben unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) erfolgt und wobei basierend auf der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) und der an der jeweiligen Position zu erledigenden Reinigungsaufgabe auf Aufforderung der Robotersteuerung (ST) das Gebäudemanagementsystem (GMS) an der jeweiligen Position befindliche Gewerke ansteuert, damit für den Reinigungsroboter (RR) die entsprechende Reinigungsaufgabe durchführbar ist, wobei die Bestimmung der aktuellen Position des Reinigungsroboters (RR) im Gebäude (GB) durch ein im Gebäude installiertes System zur Standortbestimmung (POS1 - POS4) erfolgt, wobei, basierend auf einem im Gebäudemanagementsystem (GMS) befindlichen Gebäudeplan (GP), die Ansteuerung der an der jeweiligen Position des Reinigungsroboters (RR) befindlichen Gewerke erfolgt, wobei das Gebäudemanagementsystem über die Aufzugssteuerung dem Roboter eine Aufzugskabine bereitstellt und ihn in das nächste zu reinigende Stockwerk befördert.
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