DE102017113612A1

DE102017113612A1 - Autonomes Reinigungssystem und Reinigungsverfahren

Info

Publication number: DE102017113612A1
Application number: DE102017113612.6A
Authority: DE
Inventors: Elena Bizzo; Georg Hackert; Christian Holz; Gerhard Isenberg; Roman Ortmann
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-12-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte für ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung. Ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung beziehungsweise Verfahren für ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung, welches eine effektive, flexible und kostengünstige automatisierte Reinigung einer Umgebung ermöglicht, wird erfindungsgemäß geschaffen durch Erfassung zumindest eines ersten Teilbereiches (215) der Umgebung und eines zweiten Teilbereiches der Umgebung mittels eines Sensorsystems (211), Übertragung eines den ersten Teilbereich (215) der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatz und eines den zweiten Teilbereich (216) der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes an eine Speichereinheit einer Zentraleinheit (202), Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte durch Zusammenführen des den ersten Teilbereich (215) der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatzes und des den zweiten Teilbereich (216) der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung, ein Verfahren zur Darstellung von Reinigungszustandsinformationen einer Umgebung, ein Verfahren zur automatischen Anpassung von Reinigungsparametern bzw. von Reinigungszyklen eines autonomen Reinigungsgerätes und ein Verfahren zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung.
Aus der Praxis sind autonome Reinigungsgeräte bekannt, insbesondere Reinigungsroboter, welche unter Zuhilfenahme von optischen Sensoren einen eigenständigen Reinigungsvorgang für zumindest Teilbereiche einer Umgebung durchführen. Die optischen Sensoren, welche dabei in dem Reinigungsroboter integriert sind, werden zur Erkennung von Verschmutzungen und Gegenständen, beispielsweise Möbeln und sonstige Ausstattungen der Umgebung verwendet, sodass der Reinigungsroboter eigenständig und möglichst ohne Kollisionen mit den Ausstattungsgegenständen durch die zu reinigende Umgebung navigieren kann. Meist wird die zu reinigende Fläche von dem Benutzer an dem Reinigungsgerät manuell voreingestellt, sodass der Reinigungsroboter daraufhin die zu reinigende Fläche bearbeitet. Dabei sind verschiedene Reinigungsgeräte bekannt, welche oftmals für bestimmte Bodeneigenschaften besser zur Reinigung geeignet sind als andere.
WO 2016/069373 zeigt ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung mit einer Zentraleinheit, wobei die Zentraleinheit eine Speichereinheit zur Speicherung von Anweisungen für ein autonomes Reinigungsgerät und eine Kommunikationseinheit umfasst. Über ein Eingabemodul, welches auch über eine mobile Fernsteuerungseinrichtung wie ein Smartphone oder Ähnlichem angesprochen werden kann, werden Anweisungen mittels der Kommunikationseinheit und einem zwischengeschalteten Netzwerk an ein autonomes Reinigungsgerät weitergeleitet und von diesem anschließend ausgeführt. Hierzu ist eine bidirektionale Datenübertragung zwischen der Zentraleinheit und dem autonomen Reinigungsgerät vorgesehen. Weiter umfasst das gezeigte System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung ein oder mehrere Sensorsysteme, wobei diese Sensorsysteme mehrere Sensoreinheiten wie beispielsweise Kameras, Bewegungsmelder, Temperatursensoren, Geräuschsensoren, Gasdetektoren, Positionssensoren, Nahfeldsensoren und dergleichen aufweisen. Nachteilig an dem gezeigten System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung ist, dass der Reinigungsvorgang nur unzureichend an die äußeren Umstände angepasst werden kann bzw. auf ein Reinigungsgerät ausgerichtet ist.
WO 2016/080727 A1 zeigt ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung mit einem Sensorsystem, welches digitale Aufnahmen bzw. Bilder von Teilbereichen der zu reinigenden Umgebung erstellt. Das Sensorsystem ist dabei in einem autonomen Reinigungsgerät integriert. Weiter umfasst das gezeigte System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung eine Kommunikationsvorrichtung, mittels welcher Informationen bezüglich der Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen übermittelt werden können. Die Informationen können dabei in einer in dem Reinigungsgerät vorgesehenen Speichervorrichtung gespeichert werden. Die Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen wird dabei durch einen Benutzer manuell an einer Interaktionsvorrichtung einer als Server ausgebildeten Zentraleinheit festgelegt, welche eine Anzeigeeinheit aufweist, auf der eine Umgebungskarte der zu reinigenden Umgebung dargestellt werden kann. Dabei können auch mehrere Reinigungspläne manuell vorprogrammiert werden und in der Speichervorrichtung des Reinigungsgerätes hinterlegt werden. Nachteilig an dem gezeigten System ist, dass beispielsweise keine Anpassung der von dem autonomen Reinigungsgerät verwendeten Reinigungsparameter oder eine automatische Anpassung der Reinigungszyklen unter Berücksichtigung von äußeren Umständen ermöglicht wird.
DE 10 2015 100 419 A1 zeigt ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung mit einem Sensorsystem und einer Zentraleinheit, wobei die Zentraleinheit über eine Kommunikationseinheit mit einem autonomen Reinigungsgerät kommunizieren kann. Dabei umfasst die Zentraleinheit weiter eine Anzeigeeinheit, welche eine graphische Darstellung der Umgebung und eine überlagerte Darstellung des Zustandes der jeweiligen Teilbereiche der Umgebung ermöglicht. Der Zustand der Umgebung wird hierzu zuvor über das Sensorsystem, welches in dem autonomen Reinigungsgerät integriert ist, erfasst und anschließend die ermittelten Zustandsdaten an die Zentraleinheit gesendet. Nachteilig an dem gezeigten System ist, dass nicht mehrere Reinigungsgeräte in den Prozess der graphischen Darstellung der Umgebung und der überlagerten Darstellung weiterer Informationen über die Umgebung einbezogen werden. Zudem werden keine automatischen Anpassungen an veränderte Begleitumstände, wie beispielsweise manuelle Reinigungsvorgänge, realisiert.
WO 2013/044069 A1 zeigt ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung, wobei das System mehrere als Server ausgebildete Zentraleinheiten umfasst, welche eine Mehrzahl von autonomen Reinigungsgeräten überwachen. Die jeweiligen Zentraleinheiten sind dabei in voneinander getrennten Teilbereichen der zu reinigenden Umgebung vorgesehen. Die überwachten Reinigungsgeräte weisen dabei jeweils ein eigenes Sensorsystem auf, welches insbesondere zur Detektion von Hindernissen ausgebildet ist. Im Falle einer Detektion eines Hindernisses, welches die vorgesehenen Reinigungsarbeiten behindert, wird ein entsprechendes Warnsignal an die dem jeweiligen Reinigungsgerät zugeordnete Zentraleinheit über eine Kommunikationsvorrichtung gesendet, wobei das Warnsignal graphisch auf einer Anzeigeeinheit der jeweiligen Zentraleinheit dargestellt wird, sodass Personal entsprechend informiert und die Situation von dem Personal behoben werden kann. Nachteilig an dem gezeigten System ist, dass keine automatisierte Anpassung beispielsweise der Navigation der Reinigungsgeräte erfolgt, sodass immer eine Notwendigkeit besteht, dass das Personal bei der Beseitigung der aufgetretenen Probleme eingreifen muss.
EP 3 032 369 A2 zeigt ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung mit einem Sensorsystem, welches ausgebildet ist, Bilder oder Videos einer zu reinigenden Umgebung zu erstellen und das Vorhandensein von Verschmutzungen zu detektieren. Das System umfasst weiter eine Zentraleinheit und ein autonomes Reinigungsgerät, welche jeweils über eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung mit dem Sensorsystem in Verbindung stehen. Für den Fall, dass eine Verschmutzung in einem Teilbereich der Umgebung detektiert wird, wird die Position der Verschmutzung festgestellt und dem Reinigungsroboter mitgeteilt, sodass dieser Reinigungsarbeiten an der entsprechenden Position durchführt. Nachteilig an dem gezeigten System ist, dass nicht mehrere Reinigungsgeräte in dem System integriert sind, um beispielsweise auch eine effiziente Anpassung an die in dem Teilbereich vorgefundene Verschmutzungsart zu ermöglichen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung bzw. Verfahren für ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung anzugeben, welches eine effektive, flexible und kostengünstige automatisierte Reinigung einer Umgebung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen eines unabhängigen Anspruchs gelöst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung geschaffen, umfassend zumindest ein Sensorsystem, eine Zentraleinheit, wobei die Zentraleinheit eine Kommunikationseinheit, zumindest eine Speichereinheit zur Speicherung zumindest einer ersten Datengruppe und zumindest einer von einer zweiten Datengruppe und einer dritten Datengruppe umfasst. Weiter umfasst das System ein erstes autonomes Reinigungsgerät und ein zweites autonomes Reinigungsreinigungsgerät, wobei das erste Reinigungsgerät und das zweite Reinigungsgerät jeweils zumindest eine Kommunikationsvorrichtung und eine Speichervorrichtung umfassen. Dabei ist vorgesehen, dass eine bidirektionale Datenübertragung zwischen der Speichereinheit der Zentraleinheit und den Speichervorrichtungen der Reinigungsgeräte erfolgt. Weiter weist die Zentraleinheit eine Anzeigeeinheit auf, welche eine Kombination von Datenpaaren aus der ersten Datengruppe und aus der zweiten Datengruppe und/oder dritten Datengruppe darstellt. Vorteilhaft wird durch das erfindungsgemäße System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung erreicht, dass mehrere verschiedene Reinigungsgeräte bei einer Darstellung verschiedenster Informationen bezüglich beispielsweise des Zustandes der Umgebung bzw. der Reinigungsgeräte selbst einbezogen werden und zentral eine Darstellung von entsprechenden Informationen auf einer Anzeigeeinheit einer Zentraleinheit ermöglicht wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Datengruppe Informationen umfasst, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Positionsdaten der Umgebung, Umgebungskamerabilder, eine zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte bzw. mehrere Teilbereiche einer zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass der genaue Ort sowohl der Reinigungsgeräte als auch von Einrichtungsgegenständen und zu beseitigende Verschmutzungen dargestellt werden können. Dabei ist im Falle einer zweidimensionalen Umgebungskarte nur eine Darstellung der in Bodennähe befindlichen Bestandteile, beispielsweise der Einrichtungsgegenstände bzw. der Grundriss der zu reinigenden Umgebung, vorgesehen. Vorteilhaft ist die Datenmenge zur Darstellung der Umgebungskarte entsprechend gering und lässt sich entsprechend effizient und übersichtlich auf der Anzeigeeinheit der Zentraleinheit darstellen.
Vorteilhaft umfasst die zweite Datengruppe Informationen, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Statusinformationen der Reinigungsgeräte, insbesondere Füllstand des Staubbeutels bzw. des Staubsammelbehälters des autonomen Reinigungsgerätes, aufgenommene Staubmenge, Filterzustand, Akku-Ladestand bzw. Ladestatus des autonomen Reinigungsgerätes, Nutzungsdauer, Energieverbrauch, Fehlerinformation, Reinigungsprofil, Reinigungsart, Reinigungsort und Reinigungsparameter, insbesondere Saugleistung, Bürstendrehzahl, Bürstenart, Reinigungsmitteltyp, Reinigungsmittelkonzentration, Reinigungsmitteltemperatur und Fahrtgeschwindigkeit des autonomen Reinigungsgerätes. Vorteilhaft lässt sich so zum einen der aktuelle Standort des autonomen Reinigungsgerätes innerhalb der zu reinigenden Umgebung durch Überlagerung mit der auf der Anzeigeeinheit der Zentraleinheit dargestellten Umgebungskarte darstellen und gleichzeitig eine oder mehrere weitere Informationen über den aktuellen Status des autonomen Reinigungsgerätes abrufen. Weiter wird hierdurch vorteilhaft ermöglicht, dass entweder automatisch oder manuell durch den Benutzer Entscheidungen beispielsweise bezüglich der Weiterführung von aktuellen Reinigungsvorgängen oder auch bezüglich der bei den Reinigungsvorgängen genutzten Reinigungsparameter effizient und benutzerfreundlich getroffen werden können.
Bevorzugt umfasst die dritte Datengruppe Informationen, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Statusinformationen der Umgebung, insbesondere Luftqualität, Transparenz zumindest von Teilbereichen der Umgebung, Bodenbelag, Verschmutzungsgrad von Teilbereichen der Umgebung und Reinigungszeitpunkt. Vorteilhaft lassen sich so allgemein Verschmutzungen, welche in der Umgebung vorhanden sind, in Kombination mit der digitalisierten Umgebungskarte lokalisieren und die zeitliche Entwicklung relativ zu einem Zeitpunkt einer letzten Reinigung überwachen. Somit wird vorteilhaft die Möglichkeit eröffnet, einen Reinigungsplan entweder automatisch oder manuell durch den Benutzer des Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung unter Berücksichtigung der angezeigten Informationen zu erstellen. Bezüglich der Transparenz zumindest von Teilbereichen der Umgebung sind dabei insbesondere Einrichtungsgegenstände oder allgemein Bestandteile der Umgebung betroffen, deren Transparenz beispielsweise in Abhängigkeit eines Verschmutzungsgrades gegenüber einem Referenzwert abnimmt. Der Referenzwert der Transparenz entspricht dabei einer sauberen Glasfläche.
Vorteilhaft kann so beispielsweise der Verschmutzungsgrad von Fenstern oder auch sonstigen Glasflächen innerhalb der Umgebung digital hinterlegt und durch das System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung bei der Durchführung von Reinigungsvorgängen dargestellt und entweder manuell durch einen Benutzer oder automatisch für zukünftige Reinigungsvorgänge überwacht und berücksichtigt werden. Schließlich wird durch Überwachung der Luftqualität gewährleistet, dass entsprechend ausgebildete autonome Reinigungsgeräte, welche eine Reinigung der Luft ermöglichen, effizient eingesetzt werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kombination von Datenpaaren aus der ersten Datengruppe und aus zumindest einer der zweiten Datengruppe und dritten Datengruppe auf der Anzeigeeinheit graphisch dargestellt wird. Vorteilhaft können so beispielsweise die Zustände der Umgebung bzw. der Reinigungsgeräte anschaulicher für den Benutzer angezeigt werden. Beispielsweise könnte ein Ladezustand der Akkus der autonomen Reinigungsgeräte über entsprechende Symbole dargestellt sein, wie sie beispielsweise bei Smartphones standardmäßig verwendet werden. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Verschmutzungszustand der Umgebung graphisch anschaulich dargestellt wird, sodass ein Benutzer durch einen Blick auf die Anzeigeeinheit einen schnellen Eindruck über akut verschmutzte Bereiche und deren Position innerhalb der Umgebung erhalten kann. Alternativ oder zusätzlich können die entsprechenden Informationen über den Zustand der Umgebung bzw. den Zustand der Reinigungsgeräte dem Benutzer akustisch mitgeteilt werden. Hierbei wird beispielsweise die von dem Benutzer abgefragte Information durch eine Computerstimme vorgetragen.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung liegen zumindest die Informationen aus der dritten Datengruppe in zumindest zwei verschiedenen diskreten Werten vor. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass beispielsweise ein Verschmutzungszustand nur insoweit aufgeschlüsselt dargestellt wird, dass die Verschmutzung einen bestimmten Wert überschritten hat, sodass eine Reinigung nötig wird oder dieser vorbestimmte Wert noch nicht überschritten wurde und entsprechend keine Reinigung nötig ist. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass eine Unterscheidung in drei verschiedenen diskreten Werten vorliegt. Zweckmäßigerweise ist ein zwischen den beiden oben beispielhaft genannten Verschmutzungszuständen liegender Verschmutzungszustand dargestellt, welcher beispielsweise einer schon begonnenen Verschmutzung entspricht, wobei die Verschmutzung jedoch noch nicht ein sofortiges Reinigen seitens der Reinigungsgeräte nötig macht, jedoch in einem zukünftig geplanten Reinigungsvorgang berücksichtigt wird. Eine in diesem Fall besonders vorteilhafte Darstellung ist eine den drei Ampelfarben entsprechende Anzeige der Verschmutzungszustände. Dabei wird ein kaum bzw. nicht verschmutzter Bereich grün, ein schon etwas verschmutzter Bereich gelb und ein deutlich verschmutzter Bereich rot angezeigt. Aus diesen diskreten Werten können zudem jeweils automatisiert ablaufende Reaktionen des Systems zur automatisierten Reinigung der Umgebung abgeleitet werden. Beispielsweise wird die Zentraleinheit für rot markierte Bereiche bevorzugt eine möglichst sofortige Reinigung durch die zugeordneten autonomen Reinigungsgeräte empfehlen bzw. diese durchführen. Ein weiterer Vorteil der diskreten Darstellung der Information aus der dritten Datengruppe ist, dass eine vereinfachte und effektivere Entscheidung über das Durchführen von Reinigungen ermöglicht wird. Es versteht sich, dass entsprechend auch eine diskrete Darstellung der Information aus der zweiten Datengruppe vorgesehen sein kann. Beispielsweise könnte der Akkuladestand eines Reinigungsgerätes in den drei diskreten Zuständen „Geladen“, „baldige Aufladung erforderlich“ und „Akku leer“ statt einer Prozentangabe dargestellt sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Zentraleinheit als mobiles Gerät ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die mobile Zentraleinheit als Smartphone, Tablet-Computer oder Laptop ausgebildet. Vorteilhaft ist die Zentraleinheit besonders günstig und bequem durch den Benutzer bei einem Kontrollgang durch die Umgebung mitführbar, sodass eine direkte optische Kontrolle der angezeigten Verschmutzungsgrade bzw. der Verschmutzungsart ermöglicht wird. Schließlich ist es auch möglich, dass mittels in dem mobilen Gerät integrierter optischer Sensoren eine Übermittlung von Daten aus der ersten Datengruppe direkt ermöglicht wird und anschließend auf der Anzeigeeinheit der Zentraleinheit der zugehörige Verschmutzungsgrad oder eine sonstige Information aus der dritten Datengruppe für den entsprechenden Teilbereich der Umgebungskarte, welcher mit der zuvor über die Zentraleinheit aufgenommene Aufnahme übereinstimmt, angezeigt wird. Alternativ hierzu kann die Zentraleinheit als ein zentraler Server, beispielsweise einem Heimautomatisierungsserver oder auch als Cloud-Server realisiert sein, wobei über ein mobiles Gerät auf die verschiedenen Informationen aus der jeweiligen Datengruppe zugegriffen und entsprechend dem Benutzer auf einer Anzeigevorrichtung des jeweiligen mobilen Gerätes angezeigt werden.
Bevorzugt sind die Reinigungsgeräte ausgewählt aus einer Gruppe umfassend autonomer Saugroboter, Handstaubsauger, Bodenstaubsauger und Feuchtreinigungsroboter. Vorteilhaft können so verschiedenen Teilbereichen der Umgebung, welche jeweils verschiedene Bodenbeläge aufweisen, in der Zentraleinheit einem entsprechend ausgebildeten Reinigungsgerät zugeordnet werden, sodass der Reinigungsvorgang für die entsprechenden Teilbereiche der Umgebung effizienter erfolgen kann. Beispielsweise werden Saugroboter zur Reinigung von Teilbereichen mit Teppichböden und Feuchtreinigungsroboter zur Reinigung von Teilbereichen der Umgebung mit Hartböden wie Laminat, Parkett, Kork, Estrich, Holzdielen, Holzfliesen, Stein, Granit, Linoleum und Fliesen verwendet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung und die Kommunikationseinheit jeweils zumindest ein Drahtlos-Modul umfassen. Das Drahtlos-Modul kann dabei beispielsweise als Infrarot-Modul, Funkmodul, WLAN-Modul oder Bluetooth-Modul ausgebildet sein. Vorteilhaft wird so eine unkomplizierte und zweckmäßige Kommunikationsmöglichkeit zwischen den Reinigungsgeräten und der Zentraleinheit ermöglicht.
Besonders bevorzugt umfasst das Sensorsystem zumindest einen Distanzsensor. Dabei ist dieser Distanzsensor besonders bevorzugt als Laserdistanzsensor ausgebildet, sodass eine sehr genaue Vermessung der zu reinigenden Umgebung möglich wird und so eine maßstabsgetreue Erstellung einer Umgebungskarte der zu reinigenden Umgebung durchgeführt werden kann. Weiter wird durch die Verwendung eines Laserdistanzsensors vorteilhaft ermöglicht, neben einer Abbildung des Grundrisses auch dreidimensionale Objekte, welche oberhalb des Bodens der Umgebung positioniert sind, abzubilden und in einer dreidimensionalen Umgebungskarte als charakteristische Merkmale der Umgebung zu speichern.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Sensorsystem zumindest eine erste optische Sensoreinheit umfasst, insbesondere eine Kamera zur Erfassung von Teilbereichen der Umgebung. Vorteilhaft können so Bilder beispielsweise vor und nach einem automatisierten Reinigungszyklus aufgenommen werden oder im Zusammenspiel mit einer Bilderkennungssoftware der mit dem Bild korrespondierende Ausschnitt aus einer maßstabsgetreuen Umgebungskarte ermittelt und dargestellt werden. Somit lassen sich durch die Aufnahme eines Bildes mittels der optischen Sensoreinheit weitere Informationen insbesondere aus der zweiten bzw. dritten Datengruppe zielgerichtet für den mit dem Bildausschnitt korrespondierenden Teilbereich der Umgebung benutzerfreundlich aufrufen.
Bevorzugt umfasst das Sensorsystem zumindest eine zweite Sensoreinheit, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend ein Partikelsensor zur Luftqualitätsbestimmung, eine Minidrohne mit Erfassungssensoren für die Luftqualität und der Umgebungstransparenz und einen Gasdetektor. Durch diese zweite Sensoreinheit lassen sich entsprechende Informationen über die Luftqualität bzw. der Transparenz der Umgebung ermitteln, wobei diese anschließend an die Zentraleinheit bzw. die autonomen Reinigungsgeräte weitergeleitet und abgespeichert werden können.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Sensorsystem in zumindest einem von erstem Reinigungsgerät und zweitem Reinigungsgerät integriert ist. Vorteilhaft werden die Reinigungsgeräte hierdurch befähigt, während oder nach einem Reinigungsvorgang aktualisierte Daten bezüglich des Zustandes der Umgebung, insbesondere dem Verschmutzungsgrad der jeweiligen Teilbereiche der Umgebung oder auch der Luftqualität zu erfassen und über die Kommunikationsvorrichtung an die Zentraleinheit weiterzuleiten.
Zweckmäßigerweise weisen die Reinigungsgeräte gerätespezifische Kennungen auf. Besonders bevorzugt sind diese Kennungen optisch auslesbar, beispielsweise in Form eines Barcodes oder QR-Codes. Die gerätespezifische Kennung wird für die Registrierung der vorhandenen Reinigungsgeräte bei der Zentraleinheit verwendet. Vorteilhaft können so einem bereits bestehenden System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung weitere Reinigungsgeräte hinzugefügt werden oder auch, beispielsweise aufgrund eines dauerhaften Defektes, entfernt werden, indem die gerätespezifische Kennung des jeweiligen Reinigungsgerätes optisch ausgelesen und der Zentraleinheit anschließend übermittelt wird. Zudem wird vorteilhaft ermöglicht, eine effizientere Reinigungsplanung zu erstellen, indem den jeweiligen Reinigungsgeräten bereits im Voraus bestimmte Teilbereiche der zu reinigenden Umgebung zugeordnet werden. Beispielsweise werden Saugroboter den Teilbereichen der Umgebung zugeordnet, welche einen Teppichboden oder Ähnliches aufweisen, wohingegen Feuchtreinigungsrobotern diejenigen Teilbereiche der Umgebung zugeordnet werden, welche zum Beispiel Hartböden aufweisen. Diese Zuordnung kann dabei bereits mit der Registrierung der jeweiligen Reinigungsgeräte in der Zentraleinheit erfolgen.
Besonders bevorzugt umfasst die Zentraleinheit eine Interaktionseinheit. Über die Interaktionseinheit wird es einem Benutzer ermöglicht, beispielsweise Steuerungsbefehle direkt an eines oder mehrerer der in der Zentraleinheit registrierten Reinigungsgeräte zu senden. Die Interaktionseinheit ist dabei bevorzugt in der Anzeigeeinheit der Zentraleinheit integriert. Beispielsweise ist die Interaktionseinheit dabei zweckmäßigerweise als Touchscreen ausgebildet. Alternativ hierzu kann die Interaktionseinheit, insbesondere für den Fall, dass die Zentraleinheit als Server ausgebildet ist, auch als Tastatur oder Ähnliches ausgebildet sein. Schließlich umfasst die Interaktionsvorrichtung alternativ ein Sprachsteuerungsmodul, sodass die Abfrage von Informationen durch die Stimme des Benutzers erfolgen kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass über die Interaktionseinheit, die Kommunikationseinheit und die Kommunikationsvorrichtung Steuerungsbefehle an das erste Reinigungsgerät und das zweite Reinigungsgerät gesendet werden. Vorteilhaft wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, dass ein Benutzer die automatisierte Reinigung der Umgebung beispielsweise bezüglich der dazu verwendeten Reinigungsparameter manuell beeinflussen kann. Dies ist insbesondere für den Fall, dass gesonderte Umstände auftreten, beispielsweise ein Verrücken, Entfernen oder Hinzufügen von Einrichtungsgegenständen oder sonstige Umstände, welche die Verschmutzungszustände der Umgebung erheblich beeinflussen.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Darstellung von Reinigungszustandsinformationen einer Umgebung mit einem System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung angegeben. Das System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung ist bevorzugt dabei wie vorstehend ausgeführt ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Darstellung von Reinigungszustandsformationen einer Umgebung umfasst dabei in einem ersten Schritt einer Erstellung einer digitalen Darstellung eines Teilbereiches der Umgebung. In einem zweiten Schritt wird eine Übermittlung der digitalen Darstellung der Umgebung an eine Speichereinheit einer Zentraleinheit durchgeführt. In einem dritten Schritt erfolgt eine Bestimmung des Teilbereiches der Umgebung durch Vergleich der übermittelten Darstellung des Teilbereiches der Umgebung mit einer in der Speichereinheit hinterlegten zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte. Dabei ist vorgesehen, dass die Bestimmung des Teilbereiches der Umgebung durch übereinstimmende festgelegte Positionsdaten von charakteristischen Merkmalen der Umgebung erfolgt. In einem vierten Schritt erfolgt die Darstellung einer Kombination von Datenpaaren aus einer ersten Datengruppe, insbesondere des zuvor bestimmten Teilbereiches der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte, und aus zumindest einer weiteren Datengruppe, wobei die weitere Datengruppe Informationen umfasst, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Statusinformationen der Umgebung, insbesondere Luftqualität, Transparenz zumindest des Teilbereiches der Umgebung, Bodenbelag, Verschmutzungsgrad und Reinigungszeitpunkt. Die Erstellung der digitalen Darstellung eines Teilbereiches kann dabei beispielhaft durch das digitale Fotografieren des jeweiligen Teilbereiches der Umgebung erfolgen. Vorteilhaft können durch dieses Verfahren Informationen über den Status der Umgebung durch einen Benutzer des Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung bequem abgerufen und dementsprechende Entscheidungen über das weitere Vorgehen bezüglich der Reinigung der Umgebung getroffen werden.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur automatischen Anpassung von Reinigungsparametern eines autonomen Reinigungsgerätes angegeben. Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt die Erfassung einer zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung über ein Sensorsystem. In einem zweiten Schritt erfolgt eine Übertragung und Speicherung der zugehörigen Positionsdaten der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte in einer Speichereinheit einer Zentraleinheit. In einem dritten Schritt erfolgt die Bestimmung eines zu reinigenden Teilbereiches der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte. In einem vierten Schritt erfolgt die Übermittlung von Reinigungsparametern zumindest für den zu reinigenden Teilbereich an das Reinigungsgerät. Vorteilhaft lassen sich die Reinigungsparameter eines autonomen Reinigungsgerätes zentral über eine Zentraleinheit bestimmen und gleichzeitig wird eine positionsabhängige Anwendung der übermittelten Reinigungsparameter realisiert.
In einer Weiterbildung erfolgt eine automatische Anpassung der in dem bestimmten zu reinigenden Teilbereich der Umgebung anzuwendenden Reinigungsparameter. Bevorzugt werden die Reinigungsparameter aus in der Speichereinheit der Zentraleinheit hinterlegten Informationen über den Zustand des zu reinigenden Teilbereiches, insbesondere Verschmutzungsgrad von Teilbereichen der Umgebung, Luftqualität, Bodenbelag und Zeitpunkt der letzten Reinigung abgeleitet.
Besonders bevorzugt sind die übermittelten Reinigungsparameter ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Saugleistung, Bürstendrehzahl, Bürstenart, Reinigungsmittel, Reinigungsmittelkonzentration, Reinigungsmitteltemperatur und Fahrtgeschwindigkeit des autonomen Reinigungsgerätes. Vorteilhaft sind alle wesentlichen Reinigungsparameter umfasst, welche eine effektive und gründliche Reinigung des jeweils zu reinigenden Teilbereiches der Umgebung ermöglichen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bestimmung des zu reinigenden Teilbereiches manuell über eine an der Zentraleinheit vorgesehene Interaktionseinheit erfolgt. Vorteilhaft können so Teilbereiche, welche aufgrund von besonderen Umständen einen erhöhten Verschmutzungsgrad aufweisen, an der Interaktionseinheit gezielt ausgewählt und anschließend automatisiert gereinigt werden. Die anzuwendenden Reinigungsparameter werden dabei bevorzugt weiterhin automatisiert bestimmt bzw. aufgerufen.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bestimmung des zu reinigenden Teilbereiches automatisch durch die Zentraleinheit erfolgt. Dabei erfolgt die Bestimmung unter Berücksichtigung der durch das Sensorsystem erfassten Zustandsinformationen der Umgebung, insbesondere Verschmutzungsgrad von Teilbereichen der Umgebung, Luftqualität, Bodenbelag und Zeitpunkt der letzten Reinigung.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der automatisch bestimmte zu reinigende Teilbereich manuell über eine Interaktionsvorrichtung der Zentraleinheit bestätigt wird. Vorteilhaft wird dem Benutzer somit die Möglichkeit eröffnet, die von der Zentraleinheit automatisch bestimmten zu reinigenden Teilbereiche zuvor optisch zu inspizieren und gegebenenfalls aufgetretene Fehler bei der Bestimmung der zu reinigenden Teilbereiche zu korrigieren. Zudem wird hierdurch vorteilhaft eine Möglichkeit der Anpassung des Verfahrensschrittes der automatischen Bestimmung der zu reinigenden Teilbereiches an die Bedürfnisse des Benutzers erreicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Reinigungsparameter der gesamten zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte an das autonome Reinigungsgerät übertragen werden. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass das Reinigungsgerät selbstständig die Richtigkeit der übertragenen Reinigungsparameter überprüft bzw. an den aktuellen Zustand der Umgebung anpasst. Dabei umfasst das Reinigungsgerät eine Speichervorrichtung, in welcher zumindest die ihm zugeordneten Teilbereiche der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte abgespeichert sind, sodass das autonome Reinigungsgerät die Kontrolle und Anpassung der Reinigungsparameter selbstständig durchführen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Kontrolle der von dem Reinigungsgerät verwendeten Reinigungsparameter durch eine Überwachung der aktuellen Position des autonomen Reinigungsgerätes erfolgt. Hierzu weist das Reinigungsgerät entsprechend ein Ortungssystem wie beispielsweise GPS auf, sodass durch die Zentraleinheit die aktuelle Position des autonomen Reinigungsgerätes verfolgt werden und entsprechend fortlaufend eine automatische Anpassung der verwendeten Reinigungsparameter erfolgen kann. Eine Positionsbestimmung kann alternativ hierzu auch durch definierte Signale eines drahtlosen lokalen Netzwerkes erfolgen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird mit der Übermittlung der Reinigungsparameter an das Reinigungsgerät eine Gültigkeitsinformation, welche einen Bereich um die aktuelle Position des autonomen Reinigungsgerätes definiert, übermittelt. Dies ist insbesondere für den Fall zweckmäßig, falls das Reinigungsgerät keine Teilbereiche der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte in einer internen Speichereinheit abgespeichert hat. Entsprechend wird zunächst die aktuelle Position des Reinigungsgerätes über das Ortungssystem bestimmt. Anschließend wird der Teilbereich der Umgebung, welcher der aktuellen Position des Reinigungsgerätes zugeordnet ist, bestimmt und anschließend der Gültigkeitsbereich um die aktuelle Position des Reinigungsgerät definiert und diese als Gültigkeitsinformation dem Reinigungsgerät übermittelt. Das Reinigungsgerät führt dabei anschließend den Reinigungsvorgang innerhalb des in der Gültigkeitsinformation definierten Gültigkeitsbereiches aus.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein System zur Erfassung und Speicherung von Zustandsinformationen einer Umgebung angegeben, umfassend eine Zentraleinheit, wobei die Zentraleinheit eine Kommunikationseinheit, zumindest eine Speichereinheit zur Speicherung zumindest einer ersten Datengruppe und einer zweiten Datengruppe umfasst. Die erste Datengruppe umfasst dabei Informationen ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Positionsdaten der Umgebung, Umgebungskamerabilder, eine zumindest zweidimensionale Umgebungskarte bzw. mehrere Teilbereiche einer zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte. Die zweite Datengruppe umfasst Informationen, ausgewählt einer Gruppe umfassend Reinigungsprofile, Reinigungsart und Reinigungsparameter von Reinigungsgeräten. Weiter umfasst das erfindungsgemäße System zu Erfassung und Speicherung von Zustandsinformationen einer Umgebung ein Sensorsystem zur Erfassung der ersten Datengruppe und zur Erfassung einer dritten Datengruppe, wobei die dritte Datengruppe Statusinformation der Umgebung umfasst. Vorteilhaft kann hier eine automatische Anpassung sowohl der zu reinigenden Teilbereiche der Umgebung als auch der in den jeweiligen Teilbereichen der Umgebung anzuwendenden Reinigungsparameter erfolgen.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Anpassung von Reinigungszyklen autonomer Reinigungsgerät angegeben. In einem ersten Schritt ist eine Erstellung einer zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung vorgesehen. In einem zweiten Schritt erfolgt eine Übertragung der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte der zu reinigenden Umgebung an eine erste Speichereinheit einer Zentraleinheit. In einem dritten Schritt erfolgt die Erfassung eines manuellen Reinigungsvorganges eines manuellen Reinigungsgerätes, wobei die Positionen des manuellen Reinigungsgerätes während des manuellen Reinigungsvorganges ermittelt und in der ersten Speichereinheit der Zentraleinheit gespeichert werden. In einem vierten Schritt erfolgt ein Vergleich der gespeicherten Positionen des manuellen Reinigungsgerätes während des manuellen Reinigungsvorganges mit den durch das autonome Reinigungsgerät zu reinigenden Teilbereichen. In einem fünften Schritt erfolgt eine Anpassung der zu reinigenden Teilbereiche innerhalb eines Reinigungszyklus. Vorteilhaft lassen sich durch das Verfahren die Reinigungszyklen eines Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung bzw. der in dem System umfassten autonomen Reinigungsgeräte anpassen, wobei beispielsweise bereits manuell gereinigte Bereiche der Umgehung durch die autonomen Reinigungsgeräte während eines Reinigungszyklus entweder gar nicht oder zumindest mit angepassten Reinigungsparameter gereinigt werden. Vorteilhaft wird so eine Energieeinsparung erreicht, da aufgrund von manuellen Reinigungsvorgängen unnötig gewordene automatisierte Reinigungsvorgänge vermieden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Anpassung der zu reinigenden Teilbereiche automatisch. Die automatische Anpassung wird dabei bevorzugt in Abhängigkeit von einem durch ein Sensorsystem erfassten Zustand der Umgebung vorgenommen. Dabei wird eine Änderung des Zustandes der Umgebung zwischen zwei Reinigungszyklen des autonomen Reinigungsgerätes beispielsweise durch Vergleich mit dem Zustand kurz nach Beendigung des zeitlich letzten Reinigungszyklus erfasst und eine entsprechende Anpassung bei der Durchführung des nachfolgenden Reinigungszyklus automatisch vorgenommen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Anpassung der Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen erfolgt. Vorteilhaft kann so eine einfache Anpassung an zeitlich regelmäßig wiederkehrende manuelle Reinigungsvorgänge erfolgen. Eine zweckmäßige Voraussetzung hierfür ist, dass die manuellen Reinigungsvorgänge in Bezug auf die vorgenommenen Reinigungsmethoden reproduzierbar ausgeführt werden, sodass eine gleichzeitige Anpassung der während der automatisierten Reinigungszyklen verwendeten Reinigungsarten bzw. der verwendeten Reinigungsparameter der autonomen Reinigungsgerät nicht nötig ist.
Besonders bevorzugt erfolgt eine Angleichung der Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen des autonomen Reinigungsgerätes an die Zeitspanne zwischen zwei manuellen Reinigungsvorgängen. Bevorzugt wird die Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen des autonomen Reinigungsgerätes reduziert, falls die Zeitspanne zwischen zwei manuellen Reinigungsvorgängen kürzer als die Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen des autonomen Reinigungsgerätes ist. In einer Weiterbildung ist zudem vorgesehen, dass die Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen des autonomen Reinigungsgerätes erhöht wird, falls die Zeitspanne zwischen zwei manuellen Reinigungsvorgängen länger ist als die Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen des autonomen Reinigungsgerätes ist. Vorteilhaft wird so eine regelmäßige Reinigung der gesamten Umgebung garantiert, ohne dass in bestimmten Teilbereichen zu viele oder auch zu wenige Reinigungsvorgänge vorgenommen werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Anpassung einer Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen automatisch in einem System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung. Das System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung ist dabei bevorzugt wie vorstehend beschrieben ausgebildet, wobei ein Sensorsystem den Zustand der Umgebung fortlaufend überwacht und so eine Zentraleinheit automatisiert Anpassungen der nachfolgenden Reinigungszyklen durchführen kann.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Anpassung einer Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen über eine Benutzereingabe an einer Interaktionseinheit der Zentraleinheit manuell bestätigt wird. Hierdurch wird dem Benutzer des Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung die Möglichkeit gegeben, das Ziel, die Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen der Zeitspanne zwischen zwei manuellen Reinigungsvorgängen anzupassen, gezielter zu steuern. Da die automatische Anpassung der Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen durch das System immer einen gewissen Lernprozess erfordert, kann durch das Eingreifen des Benutzers eine Beschleunigung dieses Prozesses erreicht werden.
In einer alternativen Ausgestaltung erfolgt die Anpassung der Reinigungszyklen manuell in einem System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung durch eine Benutzereingabe an einer Interaktionseinheit einer Zentraleinheit des Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung. Vorteilhaft kann der Benutzer hierdurch gezielter eine Anpassung der Reinigungszyklen des Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung erzwingen, sodass die Anpassung den individuellen Erfordernissen des Benutzers eher entspricht.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein System zur Anpassung von Reinigungszyklen autonomer Reinigungsgeräte geschaffen, umfassend zumindest ein Sensorsystem zur Erfassung eines Zustandes einer zu reinigenden Umgebung, zumindest ein erstes autonomes Reinigungsgerät, wobei das autonome Reinigungsgerät zumindest eine Kommunikationsvorrichtung und eine Speichervorrichtung umfasst. Weiter umfasst das System eine Zentraleinheit, wobei die Zentraleinheit eine Kommunikationseinheit und eine Interaktionseinheit umfasst, wobei über die Interaktionseinheit, die Kommunikationseinheit und die Kommunikationsvorrichtung Steuerungsbefehle an das erste autonome Reinigungsgerät gesendet werden können. Das System zur Anpassung von Reinigungszyklen autonomer Reinigungsgeräte erlaubt dabei sowohl vorteilhaft eine manuelle Anpassung sowohl der während eines Reinigungszyklus zu reinigenden Teilbereiche der Umgebung bzw. der Zeitspanne zwischen zwei Reinigungszyklen als auch eine automatische Anpassung der Reinigungszyklen unter Berücksichtigung des durch das Sensorsystem erfassten Zustandes der zu reinigenden Umgebung.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte für ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung geschaffen. Das Verfahren umfasst dabei in einem ersten Schritt eine Erfassung zumindest eines ersten Teilbereiches und eines zweiten Teilbereiches einer Umgebung mittels eines Sensorsystems. In einem zweiten Schritt erfolgt die Übertragung eines den ersten Teilbereich der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatzes und eines den zweiten Teilbereich der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes an eine Speichereinheit einer Zentraleinheit. In einem dritten Schritt erfolgt die Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte durch Zusammenführen des den ersten Teilbereich der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatzes und des den zweiten Teilbereich der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes. Vorteilhaft wird durch das Verfahren eine effiziente Möglichkeit zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung geschaffen, wobei eine Vorauswahl der für die Reinigung relevanten Teilbereiche betroffen werden kann. Hierdurch wird ein unnötig erhöhter Ressourcenverbrauch zur Speicherung und weiteren Verarbeitung der zur Darstellung der dreidimensionalen Umgebungskarte nötigen Datensätze vermieden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich der Umgebung einen gemeinsamen Überschneidungsbereich aufweisen. Vorteilhaft lassen sich hierdurch der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich in ihrer räumlichen Orientierung zueinander korrekt zusammenfügen.
Der Überschneidungsbereich weist in einer zweckmäßigen Weiterbildung charakteristische Merkmale der Umgebung auf. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Zusammenführung des den ersten Teilbereich der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatzes und des den zweiten Teilbereich der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes durch die charakteristischen Merkmale der Umgebung in dem Überschneidungsbereich erfolgt.
Bevorzugt sind die charakteristischen Merkmale der Umgebung ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Ecken, Pfeiler, Fenster, Schalter, Steckdosen, Mobiliar, Blumen, Stehlampen, Küchengeräte, Unterhaltungselektronik, Stufen, Treppen und elektrische Signale innerhalb der zu reinigenden Umgebung. Besonders zweckmäßig eignen sich solche charakteristischen Merkmale der Umgebung, welche sich bezüglich ihrer Position relativ zu der zu reinigenden Umgebung selten oder auch gar nicht ändern. Falls sich eines der vorgenannten charakteristischen Merkmale durch eine von einem Benutzer vorgenommene Änderung der Umgebung ändern sollte, wird diese Änderung vor der Erstellung der dreidimensionalen Karte entweder automatisch oder durch manuelle Eingabe durch den Benutzer des Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung berücksichtigt.
Besonders vorteilhaft werden insbesondere Treppen und Stufen zwischen dem ersten Teilbereich und zweiten Teilbereich für die Zuordnung des ersten Teilbereiches zu einem ersten Höhenniveau und des zweiten Teilbereiches zu einem zweiten Höhenniveau verwendet. Vorteilhaft können so auch Umgebungen mit mehreren Etagen erfasst und bei der Zusammenführung der beiden Teilbereiche berücksichtigt werden. Entsprechend umfassen der dem ersten Teilbereich zugeordnete erste Datensatz und der dem zweiten Teilbereich zugeordnete zweite Datensatz eine Information über die dem jeweiligen Teilbereich zugeordnete Etage. Dabei erfolgt die Zuordnung der Teilbereiche zu einer entsprechenden Etage bevorzugt automatisch. Alternativ hierzu kann jedoch auch eine manuelle Zuordnung der Teilbereiche zu der entsprechenden Etage beispielsweise durch eine Benutzereingabe an einer Interaktionseinrichtung der Zentraleinheit erfolgen. Weiter kann eine Zuordnung des jeweiligen Teilbereiches zu einer Etage beispielsweise über den Blickwinkel auf bestimmte identifizierte Objekte im Außenbereich erfolgen. Falls eine Unsicherheit während der automatische Zuordnung auftreten sollte, kann der Benutzer aufgefordert werden, über die Interaktionseinheit die Zuordnung zu bestätigen oder entsprechend abzuändern bzw. zu korrigieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist in einem ersten autonomen Reinigungsgerät ein erstes Sensorsystem vorgesehen, welches den ersten Teilbereich der zu reinigenden Umgebung erfasst. Weiter ist in einem zweiten autonomen Reinigungsgerät ein zweites Sensorsystem vorgesehen, welches den zweiten Teilbereich der zu reinigenden Umgebung erfasst. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Erfassung des ersten Teilbereiches und des zweiten Teilbereiches der Umgebung weitgehend autonom erfolgt. Zudem wird bei dieser Art der Erfassung eine Vorauswahl der durch das System zur automatisierten Reinigung zu bearbeitenden Teilbereiche vorgenommen.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein System zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung geschaffen, umfassend eine Zentraleinheit, wobei die Zentraleinheit eine Kommunikationseinheit, zumindest eine Speichereinheit zur Speicherung der zu erstellenden dreidimensionalen Umgebungskarte der zu reinigenden Umgebung umfasst. Weiter umfasst das System ein erstes autonomes Reinigungsgerät und ein zweites autonomes Reinigungsgerät, wobei das erste Reinigungsgerät und das zweite Reinigungsgerät jeweils zumindest eine Kommunikationsvorrichtung und ein Sensorsystem mit einer ersten Sensoreinheit zur Erfassung von zumindest Teilbereichen der zu reinigenden Umgebung umfasst. Vorteilhaft lässt sich eine dreidimensionale Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung während der Reinigungsarbeiten durch die autonomen Reinigungsgeräte erstellen bzw. eine bereits zuvor erstellte dreidimensionale Umgebungskarte bei jedem automatisierten Reinigungszyklus automatisch aktualisieren.
Besonders vorteilhaft umfasst das Sensorsystem eine zweite Sensoreinheit zur Erfassung von Statusinformation der Umgebung. Dabei sind Statusinformation der Umgebung insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Luftqualität, Transparenz zumindest von Teilbereichen der Umgebung, Bodenbelag, Verschmutzungsgrad von Teilbereichen der Umgebung und Reinigungszeitpunkt. Vorteilhaft können so sowohl aktualisierte Positionsdaten als auch aktualisierte Statusinformation der Umgebung bei jedem automatisiert durchgeführten Reinigungszyklus bereitgestellt und abgerufen werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.

1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung.
2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Zentraleinheit zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung.

In 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung 1 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung 1 eine Zentraleinheit 2, welche eine Kommunikationseinheit 3 umfasst, wobei die Kommunikationseinheit 3 als WLAN-Empfänger bzw. -sender ausgebildet ist. Die Zentraleinheit 2 umfasst weiter eine intern verbaute Speichereinheit 4 zur Speicherung von Informationen aus einer ersten, zweiten und dritten Datengruppe und eine Anzeigeeinheit 5, auf der die in der Speichereinheit gespeicherten Informationen aus der ersten, zweiten und dritten Datengruppe dargestellt werden können. Weiter umfasst die in 1 gezeigte Zentraleinheit 2 eine Interaktionseinheit 6, über die eine manuelle Benutzereingabe möglich ist. Dabei ist die Interaktionseinheit 6 mit der Anzeigeeinheit 5 verbunden bzw. in der bevorzugt als Touchscreen ausgebildeten Anzeigeeinheit 5 integriert.
Das in 1 gezeigte System umfasst weiter ein erstes autonomes Reinigungsgerät 7 und ein zweites autonomes Reinigungsgerät 8. Sowohl das erste autonome Reinigungsgerät 7 als auch das zweite autonome Reinigungsgerät 8 umfassen jeweils eine eigene Speichervorrichtung 9a bzw. 9b, wobei diese ebenfalls zur Speicherung von Informationen aus der ersten, zweiten und dritten Datengruppe ausgebildet sind. Das erste autonome Reinigungsgerät 7 und das zweite autonome Reinigungsgerät 8 weisen jeweils eine eigene Kommunikationsvorrichtung 10a bzw. 10b auf, welche ebenfalls bevorzugt als WLAN Modul ausgebildet sind und so eine direkte, bidirektionale Datenübertragung zu der Zentraleinheit 2 über die der Zentraleinheit 2 zugehörigen ebenfalls als WLAN Modul ausgebildeten Kommunikationseinheit 3 ermöglichen.
In dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel eines Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung weisen das erste Reinigungsgerät 7 und das zweite Reinigungsgerät 8 jeweils ein Sensorsystem 11a bzw. 11b auf, welches mehrere hier nicht dargestellte Sensoreinheiten umfasst, welche zur Erfassung von Informationen aus der ersten, zweiten und dritten Datengruppe ausgebildet sind. Dabei sind sowohl optische Sensoreinheiten umfasst, welche eine Erfassung der während der Reinigungsvorgänge zu reinigenden bzw. gereinigten Teilbereiche der Umgebung ermöglichen, wobei zudem eine Vermessung der Umgebung über eine als Laserdistanzsensor ausgebildeten Sensoreinheit vorgesehen ist. Vorteilhaft können alle für die automatisierte Reinigung relevanten Informationen aus der ersten, zweiten und dritten Datengruppe durch das erste autonome Reinigungsgerät 7 bzw. durch das zweite autonome Reinigungsgerät 8 erfasst und direkt an die Zentraleinheit 2 weitergeleitet werden.
2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur automatisierten Reinigung einer Umgebung 101, wobei die Bezugszeichen gleicher oder ähnlicher Bestandteile um 100 inkrementiert wurden.
Das in 2 gezeigte System 101 umfasst eine Zentraleinheit 102, das eine als WLAN-Modul ausgebildete Kommunikationseinheit 103 aufweist. Die Zentraleinheit 102 umfasst weiter eine Speichereinheit 104 zur Speicherung von Information aus einer ersten, zweiten und dritten Datengruppe und eine Anzeigeeinheit 105, auf der Datenpaare aus Informationen der ersten Datengruppe und Informationen aus einer weiteren von zweiter und dritter Datengruppe bevorzugt graphisch dargestellt werden. Das in 2 gezeigte System 101 umfasst weiter ein erstes autonomes Reinigungsgerät 107 und ein zweites autonomes Reinigungsgerät 108, welche jeweils eine integrierte Speichervorrichtung 109a bzw. 109b zur Speicherung von Informationen aus der ersten, zweiten und dritten Datengruppe aufweisen.
Das erste autonome Reinigungsgerät 107 und das zweite autonome Reinigungsgerät 108 weisen dabei jeweils eine als WLAN Modul ausgebildete Kommunikationsvorrichtung 110a, 110b auf. Weiter umfasst das System 101 ein Sensorsystem 111, welches zur Erfassung einer Vielzahl von Informationen aus sowohl der ersten, zweiten als auch der dritten Datengruppe vorgesehen ist. Das Sensorsystem 111 ist dabei ortsfest innerhalb der Umgebung angeordnet und weist ebenfalls eine als WLAN Modul ausgebildete Kommunikationsvorrichtung 110c auf.
Weiter umfasst das System 101 einen Cloudspeicher 112, welcher über die Kommunikationseinheit 103 und die Kommunikationsvorrichtungen 110a, 110b und 110c sowohl mit der Zentraleinheit 102 als auch mit dem ersten autonomen Reinigungsgerät 107, dem zweiten autonomen Reinigungsgerät 108 und dem Sensorsystem 111 verbunden ist. Somit ist eine bidirektionale Datenübertragung zwischen dem Cloudspeicher 112, der Zentraleinheit 102, dem erste Reinigungsgerät 107, dem zweiten Reinigungsgerät 108 und dem Sensorsystem 111 möglich. Vorteilhaft ist der Cloudspeicher 111 auch über das Internet zugänglich, sodass ein Benutzer von jedem Ort und mit jedem Gerät, welches über einen Internetzugang verfügt, Informationen aus der ersten, zweiten oder dritten Datengruppe aufrufen und gegebenenfalls manuell Steuerungsbefehle an das System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung 101 senden kann. Zudem lassen sich so weitergehende Informationen, welche für einen Reinigungsvorgang relevant sein können, aus dem Internet beziehen und für zukünftige Reinigungsvorgänge berücksichtigen. Beispielsweise können dies Informationen über das Wetter oder Polleninformation sein.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Zentraleinheit 202 zur Verwendung in einem System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung. Die in 3 gezeigte Zentraleinheit 202 ist vorteilhaft als Tablet ausgebildet und umfasst eine als WLAN Modul ausgebildete Kommunikationseinheit 203 und einen als Touchscreen ausgebildete Anzeigeeinheit 205. Über die Kommunikationseinheit 203 wird es ermöglicht, mit den in der Umgebung vorhandenen Reinigungsgeräten zu kommunizieren, wobei sowohl Statusinformationen der registrierten autonomen Reinigungsgeräte als auch Informationen über den Status der Umgebung abgerufen oder Steuerungsbefehle an die Reinigungsgeräte gesendet werden können.
Die Anzeigeeinheit 205 bildet, wie bei fast allen auf dem Markt erhältlichen Tablets üblich, gleichzeitig einen Teil einer Interaktionseinheit 206, über die der Benutzer entsprechende Eingaben durch Berühren der Oberfläche der Anzeigeeinheit 205 vornehmen kann. Die Interaktionseinheit 206 umfasst dabei entsprechend auch die an Tablets üblicherweise vorgesehenen Tasten, wie beispielsweise die in 3 an dem unteren Ende der Zentraleinheit 202 angeordnete Home-Taste 206a. Schließlich ist eine Benutzereingabe ebenfalls über eine Sprachsteuerung möglich, da das in 3 gezeigte Tablet über ein integriertes Mikrofon 206b verfügt. Weiter umfasst die Zentraleinheit 202 ein Sensorsystem 211, wobei das Sensorsystem 211 eine als integrierte Kamera ausgebildete Sensoreinheit 211a umfasst. Damit ist es dem Benutzer möglich, digitale Aufnahmen von Teilbereichen der Umgebung zu erstellen, um anschließend beispielsweise einem der registrierten autonomen Reinigungsgeräte die Anweisung zu geben, diesen Teilbereich zu reinigen.
In 3 ist beispielhaft eine zumindest zweidimensionale Umgebungskarte 214 dargestellt, welche einen Grundriss einer zu reinigenden Umgebung darstellt und graphisch auf der Anzeigeeinheit 205 angezeigt wird. In der zumindest zweidimensionalen Umgebungskarte 214 sind mehrere charakteristische Merkmale eingezeichnet, wie Stühle, Tische, Schränke, Sofas, Fernseher, Küchengeräte, Treppen und Türen. Weiter ist ein durch eine gestrichelte Markierung gekennzeichneter erster Teilbereich 215 eingezeichnet, indem sich ein erstes autonomes Reinigungsgerät 207 befindet. Ein zweites autonomes Reinigungsgerät 208 befindet sich in einem durch eine strichpunktierte Markierung gekennzeichnetem zweiten Teilbereich 216 und ein drittes autonomes Reinigungsgerät 217 befindet sich in einem durch eine strichdoppelpunktierte Markierung gekennzeichnetem dritten Teilbereich 218 der Umgebung. Da bevorzugt alle dem System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung zugehörigen Reinigungsgeräte ein Ortungssystem wie GPS aufweisen, kann dabei die aktuelle Position jedes autonomen Reinigungsgerätes innerhalb der Umgebung in Echtzeit auf der Anzeigeeinheit 205 verfolgt werden.
In der in 3 gezeigten Zentraleinheit 202 sind die Teilbereiche 215, 216 bzw. 218 rechteckig ausgebildet, jedoch sind diese bevorzugt in ihrer Form frei durch den Benutzer anpassbar und ebenso in Ihrer Position verschiebbar. Der erste Teilbereich 215 und der zweite Teilbereich 216 überlappen einander, wodurch ein Überschneidungsbereich 219 entsteht, in dem sich ein als Tür ausgebildetes charakteristisches Merkmal 220 der Umgebung befindet. Der Überschneidungsbereich 219 kann wie vorstehend beschrieben als Hilfsmittel für das Zusammenführen der Teilbereiche 215 bzw. 216 genutzt werden.
Vorstehend sind anhand von zwei Ausführungsbeispielen Systeme zur automatisierten Reinigung von einer Umgebung dargestellt worden, in denen das Sensorsystem entweder in den Reinigungsgerät integriert oder ortsfest innerhalb der Umgebung angeordnet sind. Es versteht sich, dass es auch mehrere Sensorsysteme geben kann die sowohl in den Reinigungsgeräten als auch ortsfest innerhalb der Umgebung verteilt angeordnet sind. Dabei können zumindest bestimmte Sensoreinheiten des Sensorsystems, soweit diese dafür geeignet sind, auch in mobilen Geräten, die der Benutzer mit sich führen kann bzw. in der Zentraleinheit selbst integriert sein.
Vorstehend wurde anhand eines Ausführungsbeispieles der Aufbau einer Zentraleinheit und die Darstellung einer zweidimensionalen Umgebungskarte auf einer Anzeigeeinheit beschrieben. Es versteht sich, dass heute auf dem Markt erhältliche Tablets ebenso dreidimensionale Darstellungen verarbeiten und auch darstellen können. Neben einer Darstellung auf einer zweidimensionalen Anzeigeeinheit ist zudem für leistungsstärker ausgebildete Zentraleinheiten wie beispielsweise Desktop-Computer auch eine Darstellung in einer virtuellen Umgebung möglich. In diesem Fall kann eine dreidimensionale Umgebungskarte in einem durch eine entsprechende Visualisierungssoftware darstellbaren Format genutzt werden und auf einem geeigneten Gerät wie einer Datenbrille angezeigt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/069373 [0003]
WO 2016/080727 A1 [0004]
DE 102015100419 A1 [0005]
WO 2013/044069 A1 [0006]
EP 3032369 A2 [0007]

Claims

Verfahren zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte für ein System zur automatisierten Reinigung einer Umgebung, umfassend die Schritte, Erfassung zumindest eines ersten Teilbereiches (215) der Umgebung und eines zweiten Teilbereiches der Umgebung mittels eines Sensorsystems (11a; 11b; 111; 211), Übertragung eines den ersten Teilbereich (215) der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatz und eines den zweiten Teilbereich (216) der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes an eine Speichereinheit (4; 104) einer Zentraleinheit (2; 102; 202), Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte durch Zusammenführen des den ersten Teilbereich (215) der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatzes und des den zweiten Teilbereich (216) der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (215) und der zweite Teilbereich (216) der Umgebung einen gemeinsamen Überschneidungsbereich (219) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschneidungsbereich (219) charakteristische Merkmale (220) der Umgebung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenführung des den ersten Teilbereich (215) der Umgebung repräsentierenden ersten Datensatzes und des den zweiten Teilbereich (216) der Umgebung repräsentierenden zweiten Datensatzes durch die charakteristischen Merkmale (220) der Umgebung in dem Überschneidungsbereich (219) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Merkmale (220) der Umgebung ausgewählt sind aus einer Gruppe, umfassend Ecken, Pfeiler, Türen, Fenster, Schalter, Steckdosen, Mobiliar, Blumen, Stehlampen, Küchengeräte, Unterhaltungselektronik, Stufen, Treppen und elektronische Signale innerhalb der zu reinigenden Umgebung.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere Treppen und Stufen zwischen dem ersten Teilbereich (215) und dem zweiten Teilbereich (216) für die Zuordnung des ersten Teilbereiches (215) zu einem ersten Höhenniveau und des zweiten Teilbereiches zu einem zweiten Höhenniveau verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung des ersten Teilbereiches (215) zu einem ersten Höhenniveau und des zweiten Teilbereiches zu einem zweiten Höhenniveau automatisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung des ersten Teilbereiches (215) zu einem ersten Höhenniveau und des zweiten Teilbereiches zu einem zweiten Höhenniveau manuell erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Reinigungsgerät ein erstes Sensorsystem (11a; 11b; 111; 211) vorgesehen ist, welches den ersten Teilbereich (215) der zu reinigenden Umgebung erfasst und ein zweites Sensorsystem (11a; 11b; 111; 211) in einem zweiten Reinigungsgerät (8; 108; 208) vorgesehen ist, welches den zweiten Teilbereich (216) der zu reinigenden Umgebung erfasst.
System zur Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskarte einer zu reinigenden Umgebung, umfassend eine Zentraleinheit (2; 102; 202), wobei die Zentraleinheit (2; 102; 202) eine Kommunikationseinheit (3; 103; 203), zumindest eine Speichereinheit (4; 104) zur Speicherung der zu erstellenden dreidimensionalen Umgebungskarte der zu reinigenden Umgebung umfasst, ein erstes autonomes Reinigungsgerät (7; 107; 207) und ein zweites autonomes Reinigungsgerät (8; 108; 208), wobei das erste Reinigungsgerät(7; 107; 207) und das zweite Reinigungsgerät (8; 108; 208) jeweils zumindest eine Kommunikationsvorrichtung (10a; 10a; 110a; 110b) und ein Sensorsystem (11a; 11b; 111; 211) mit einer ersten Sensoreinheit (211 a) zur Erfassung von zumindest Teilbereichen (215; 216; 218) der zu reinigenden Umgebung umfasst.