DE102021112613A1 - Distance determination system, contact monitoring system, contact tracing system and method for distance determination and/or contact tracing - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Abstandsermittlungssystem (38a-b), insbesondere ein Abstandsüberwachungssystem, vorzugsweise ein unidirektionales Abstandsüberwachungssystem, mit zumindest einer ersten Überwachungseinheit (10a-b) und mit zumindest einer zweiten Überwachungseinheit (12a-b), wobei zumindest die erste Überwachungseinheit (10a-b) eine Sendereinheit (14a-b) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, ein Schallsignal (16a-b), insbesondere ein Ultraschallsignal, und ein elektromagnetisches Signal (18a-b), insbesondere ein elektromagnetisches Hochfrequenzsignal, auszusenden, wobei zumindest die zweite Überwachungseinheit (12a-b) eine Empfängereinheit (20a-b) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, das Schallsignal (16a-b) und das elektromagnetische Signal (18a-b) zu empfangen, so dass anhand des Laufzeitunterschieds zwischen dem durch die Empfängereinheit (20a-b) empfangenen Schallsignal (16a-b) und dem durch die Empfängereinheit (20a-b) empfangenen und zu dem empfangenen Schallsignal (16a-b) zugehörigen elektromagnetischen Signal (18a-b) ein Abstand (22a-b) zwischen der ersten Überwachungseinheit (10a-b) und der zweiten Überwachungseinheit (12a-b) bestimmbar ist, vorgeschlagen.A distance determination system (38a-b), in particular a distance monitoring system, preferably a unidirectional distance monitoring system, with at least one first monitoring unit (10a-b) and with at least one second monitoring unit (12a-b), wherein at least the first monitoring unit (10a-b ) has a transmitter unit (14a-b), which is intended to emit a sound signal (16a-b), in particular an ultrasonic signal, and an electromagnetic signal (18a-b), in particular an electromagnetic high-frequency signal, wherein at least the second monitoring unit ( 12a-b) has a receiver unit (20a-b), which is intended to receive the sound signal (16a-b) and the electromagnetic signal (18a-b), so that based on the transit time difference between the signal transmitted by the receiver unit (20a-b) b) the received sound signal (16a-b) and the sound signal (16a-b) received by the receiver unit (20a-b) and associated with the received sound signal electromagnetic signal (18a-b), a distance (22a-b) between the first monitoring unit (10a-b) and the second monitoring unit (12a-b) can be determined.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Abstandsermittlungssystem nach dem Anspruch 1, eine Überwachungseinheit nach dem Anspruch 13, ein Kontaktüberwachungssystem nach dem Anspruch 14, ein Kontaktnachverfolgungssystem nach dem Anspruch 21 und ein Verfahren nach dem Anspruch 27.The invention relates to a distance determination system according to claim 1, a monitoring unit according to claim 13, a contact monitoring system according to claim 14, a contact tracking system according to claim 21 and a method according to claim 27.
Insbesondere im Zusammenhang mit der SARS-CoV-2-Pandemie der Jahre 2020 und 2021 wurden verschiedene Systeme zur Abstandsüberwachung, wie beispielsweise die Corona-Warn-App des deutschen Robert Koch-Instituts, entwickelt. Dieses System basiert jedoch auf der Verwendung einer aktiven Bluetooth-Verbindung, welche einerseits einen vergleichsweise hohen Energieverbrauch hat und welche in vielen Fällen nur eine ungenaue und/oder unzuverlässige Abstandsermittlung erlaubt. Außerdem sind die dafür notwendigen Geräte (Smartphones) vergleichsweise teuer.In connection with the SARS-CoV-2 pandemic in 2020 and 2021, various systems for distance monitoring, such as the Corona-Warn-App from the German Robert Koch Institute, have been developed. However, this system is based on the use of an active Bluetooth connection, which on the one hand has a comparatively high energy consumption and which in many cases only allows an imprecise and/or unreliable determination of the distance. In addition, the devices required for this (smartphones) are comparatively expensive.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Abstandsermittlung, vorzugsweise in Kombination mit möglichst geringen Kosten und/oder in Kombination mit einem möglichst geringen Energieverbrauch, bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 13, 14,21 und 27 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention consists in particular in providing a generic device with advantageous properties with regard to determining a distance, preferably in combination with the lowest possible costs and/or in combination with the lowest possible energy consumption. The object is achieved according to the invention by the features of patent claims 1, 13, 14, 21 and 27, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Es wird ein Abstandsermittlungssystem, insbesondere ein Abstandsüberwachungssystem, vorzugsweise ein unidirektionales Abstandsüberwachungssystem, mit zumindest einer ersten Überwachungseinheit und mit zumindest einer zweiten Überwachungseinheit, wobei zumindest die erste Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, eine Sendereinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, ein Schallsignal, insbesondere ein Ultraschallsignal, und ein elektromagnetisches Signal, insbesondere ein elektromagnetisches Hochfrequenzsignal, auszusenden, wobei zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, eine Empfängereinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, das Schallsignal und das elektromagnetische Signal zu empfangen, so dass anhand des Laufzeitunterschieds zwischen dem durch die Empfängereinheit empfangenen Schallsignal und dem durch die Empfängereinheit empfangenen und zu dem empfangenen Schallsignal zugehörigen elektromagnetischen Signal ein Abstand zwischen der ersten Überwachungseinheit und der zweiten Überwachungseinheit bestimmbar ist, vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige und/oder genaue Abstandsermittlung, insbesondere zwischen zwei Überwachungseinheiten des Abstandsüberwachungssystems, ermöglicht werden. Vorteilhaft ist zudem durch die Verwendung von Signalen mit wesentlich unterschiedlichen Signalgeschwindigkeiten (Schallsignal: Schallgeschwindigkeit in Luft, d.h. etwa 343 m/s; Elektromagnetisches Signal: Lichtgeschwindigkeit, d.h. mit etwa 3*108 m/s nahezu instantan) eine Messung des Laufzeitunterschieds besonders einfach. Vorteilhaft ist dadurch die Messung des Laufzeitunterschieds insbesondere elektronisch besonders einfach umsetzbar, insbesondere im Vergleich zu einer Messung eines Laufzeitunterschieds zweier sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitender Signale oder reflektierter lichtschneller Signale. Dadurch können vorteilhaft Herstellungskosten und damit Einzelgerätekosten gering gehalten werden.A distance determination system, in particular a distance monitoring system, preferably a unidirectional distance monitoring system, with at least one first monitoring unit and with at least one second monitoring unit, wherein at least the first monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, has a transmitter unit which is intended to transmit a sound signal, in particular an ultrasonic signal, and an electromagnetic signal, in particular an electromagnetic high-frequency signal, wherein at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, has a receiver unit which is intended to receive the sound signal and the electromagnetic signal, so that on the basis of the Transit time difference between the sound signal received by the receiver unit and the received by the receiver unit and to the received Sc hall signal associated electromagnetic signal, a distance between the first monitoring unit and the second monitoring unit can be determined proposed. This can advantageously enable a particularly reliable and/or precise distance determination, in particular between two monitoring units of the distance monitoring system. The use of signals with significantly different signal velocities (sound signal: speed of sound in air, ie about 343 m/s; electromagnetic signal: speed of light, ie about 3*10 8 m/s almost instantaneously) also makes it particularly easy to measure the transit time difference . As a result, the measurement of the transit time difference can be implemented particularly easily, in particular electronically, in particular in comparison to a measurement of a transit time difference between two signals propagating at the speed of light or reflected signals traveling at the speed of light. As a result, production costs and thus individual device costs can advantageously be kept low.
Vorteilhaft ist in dem vorgeschlagenen Abstandsermittlungssystem kein Handshaking zwischen Einzelgeräten, d.h. zwischen den Überwachungseinheiten, erforderlich. Vorteilhaft ist die Abstandsermittlung unidirektional. Vorteilhaft wird, insbesondere bei einer Verwendung von Ultraschallsignalen, deren Reichweite auf wenige Meter begrenzt ist, die Abstandsermittlung systembedingt auf Quellen, die in einem Nahbereich von wenigen Metern zueinander angeordnet sind, beschränkt. Dadurch können vorteilhaft Fehlerquellen, Störquellen o.ä. zumindest im Wesentlichen ausgeschlossen oder zumindest erheblich reduziert werden. Außerdem kann dadurch ggf. eine maximale Anzahl erfasster Quellen reduziert werden, wodurch vorteilhaft ein Datenverarbeitungsaufwand und/oder ein Speicherplatzbedarf der Einzelgeräte oder eines externen Auswertesystems reduziert werden kann.Advantageously, no handshaking between individual devices, i.e. between the monitoring units, is required in the proposed distance determination system. The distance determination is advantageously unidirectional. Advantageously, particularly when using ultrasonic signals whose range is limited to a few meters, the distance determination is limited to sources that are arranged in a close range of a few meters to one another due to the system. As a result, sources of error, sources of interference or the like can advantageously be at least essentially ruled out or at least significantly reduced. In addition, a maximum number of recorded sources can be reduced as a result, as a result of which the data processing effort and/or the memory space requirements of the individual devices or an external evaluation system can advantageously be reduced.
Insbesondere soll unter einem „unidirektionalen Abstandsüberwachungssystem“ ein Abstandsüberwachungssystem verstanden werden, welches auf einer ausschließlich unidirektionalen, d.h. insbesondere frei von einem Rückkanal ausgebildeten, Kommunikation zwischen Einzelgeräten des Abstandsüberwachungssystems, insbesondere zwischen den Überwachungseinheiten, basiert. Insbesondere bildet jede Überwachungseinheit ein Einzelgerät des Abstandsermittlungssystems aus, welches vorzugsweise vollständig eigenständig funktionsfähig ist und insbesondere nicht auf Ressourcen eines Hostgeräts, wie beispielsweise ein Smartphone o. dgl., oder auf Ressourcen einer zentralen Steuereinrichtung, wie beispielsweise einen Hub o. dgl., zurückgreift. Vorzugsweise sind die Überwachungseinheiten verschieden von einem Smartphone ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass die Überwachungseinheiten in ein entsprechend modifiziertes Smartphone integriert sind. Vorzugsweise umfasst jede Überwachungseinheit zumindest eine (integrierte) Sendereinheit und zumindest eine (integrierte) Empfängereinheit. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass zumindest eine Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems nur eine Empfängereinheit und keine Sendereinheit oder nur eine Sendereinheit und keine Empfängereinheit aufweist. Des Weiteren ist auch denkbar, dass eine Überwachungseinheit aus zwei voneinander getrennt ausgebildeten Einzelgeräten gebildet wird, wobei beispielsweise ein erstes Einzelgerät die Sendereinheit aufweist und ein, mit dem ersten Einzelgerät kombinierbares oder mit dem ersten Einzelgerät in einer Kommunikationsverbindung stehendes, zweites Einzelgerät die Empfängereinheit aufweist. Vorzugsweise umfasst das Abstandsermittlungssystem mehr als zwei Überwachungseinheiten. Insbesondere ist denkbar, dass die Überwachungseinheiten zumindest im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sind.In particular, a “unidirectional distance monitoring system” should be understood to mean a distance monitoring system which is based on exclusively unidirectional communication, ie in particular free of a return channel, between individual devices of the distance monitoring system, in particular between the monitoring units. In particular, each monitoring unit forms an individual device of the distance determination system, which preferably functions completely independently and in particular does not use the resources of a host device, such as a smartphone or the like, or the resources of a central control device, such as a hub or the like . The monitoring units are preferably designed differently from a smartphone. Alternatively, however, is also think bar that the monitoring units are integrated into a correspondingly modified smartphone. Each monitoring unit preferably comprises at least one (integrated) transmitter unit and at least one (integrated) receiver unit. Alternatively, however, it is also conceivable that at least one monitoring unit of the distance determination system has only one receiver unit and no transmitter unit or only one transmitter unit and no receiver unit. Furthermore, it is also conceivable for a monitoring unit to be formed from two separate individual devices, with a first individual device having the transmitter unit, for example, and a second individual device which can be combined with the first individual device or is in a communication connection with the first individual device having the receiver unit. The distance determination system preferably comprises more than two monitoring units. In particular, it is conceivable that the monitoring units are designed at least essentially identical to one another.
Insbesondere umfasst die Sendereinheit zumindest ein Schallsendermodul, vorzugsweise ein Ultraschallsendermodul, welches dazu vorgesehen ist, das Schallsignal, insbesondere das Ultraschallsignal, zu erzeugen und auszusenden. Insbesondere ist das Schallsignal als ein Ultraschallsignal ausgebildet. Insbesondere weist das Ultraschallsignal eine oder mehrere Schallfrequenzen außerhalb, vorzugsweise oberhalb, bevorzugt knapp oberhalb (naher Ultraschall), der menschlichen Hörfläche auf. Bevorzugt weist das Ultraschallsignal eine oder mehrere Schallfrequenzen von mehr als 15 kHz auf. Bevorzugt weist das Ultraschallsignal eine oder mehrere Schallfrequenzen unterhalb von 1 GHz auf. Besonders bevorzugt weist das Schallsignal Schallfrequenzen im Bereich von etwa 40 kHz auf. Alternativ ist jedoch auch vorstellbar, dass, insbesondere für bestimmte Anwendungen, das Schallsignal eine oder mehrere Schallfrequenzen außerhalb des Ultraschallbereichs aufweist, beispielsweise eine oder mehrere Schallfrequenzen innerhalb der menschlichen Hörfläche, eine oder mehrere Schallfrequenzen im Infraschallbereich oder eine oder mehrere Schallfrequenzen im Hyperschallbereich. Bezüglich weiterer Informationen zu den verwendeten akustischen Begrifflichkeiten wird an dieser Stelle auf die Norm DIN 1320:1997-06 („Akustik - Begriffe“) verwiesen. Insbesondere umfasst die Empfängereinheit zumindest ein Schallempfängermodul, vorzugsweise ein Ultraschallempfängermodul, welches dazu vorgesehen ist, das Schallsignal, insbesondere das Ultraschallsignal zu empfangen und zu charakterisieren/analysieren. Vorzugsweise ist das Schallempfängermodul dazu vorgesehen, einen genauen Empfangszeitpunkt, zu dem das Schallsignal empfangen wird, zu ermitteln.In particular, the transmitter unit comprises at least one sound transmitter module, preferably an ultrasonic transmitter module, which is intended to generate and emit the sound signal, in particular the ultrasonic signal. In particular, the sound signal is in the form of an ultrasonic signal. In particular, the ultrasound signal has one or more sound frequencies outside, preferably above, preferably just above (near ultrasound) the human auditory surface. The ultrasonic signal preferably has one or more sound frequencies of more than 15 kHz. The ultrasonic signal preferably has one or more sound frequencies below 1 GHz. The sound signal particularly preferably has sound frequencies in the range of approximately 40 kHz. Alternatively, however, it is also conceivable that, in particular for certain applications, the sound signal has one or more sound frequencies outside the ultrasonic range, for example one or more sound frequencies within the human auditory surface, one or more sound frequencies in the infrasonic range or one or more sound frequencies in the hypersonic range. With regard to further information on the acoustic terms used, reference is made to the standard DIN 1320:1997-06 (“Acoustics - Terms”). In particular, the receiver unit comprises at least one sound receiver module, preferably an ultrasound receiver module, which is provided for receiving and characterizing/analyzing the sound signal, in particular the ultrasound signal. The sound receiver module is preferably provided to determine a precise reception time at which the sound signal is received.
Insbesondere umfasst die Sendereinheit zumindest ein EM (elektromagnetische Wellen)-Sendermodul, vorzugsweise ein HF (Hochfrequenz)-Sendermodul, welches dazu vorgesehen ist, das elektromagnetisches Signal, insbesondere das elektromagnetische Hochfrequenzsignal, zu erzeugen und auszusenden. Insbesondere ist das elektromagnetische Signal als ein elektromagnetisches Hochfrequenzsignal ausgebildet. Insbesondere weist das elektromagnetische Hochfrequenzsignal eine oder mehrere Frequenzen innerhalb des mit dem Begriff „Hochfrequenz“ bezeichneten Frequenzbands auf. Beispielsweise kann das Hochfrequenzsignal eine oder mehrere Frequenzen innerhalb des Kurzwellen-, Ultrakurzwellen-, Dezimeterwellen-, Zentimeterwellen- und/oder Millimeterwellenbereichs aufweisen. Bevorzugt weist das elektromagnetische Hochfrequenzsignal eine oder mehrere Frequenzen höher als 9 kHz auf. Bevorzugt weist das elektromagnetische Hochfrequenzsignal eine oder mehrere Frequenzen unterhalb von 0,3 THz auf. Bevorzugt weist das elektromagnetische Hochfrequenzsignal eine oder mehrere Frequenzen in ISM (Industrial, Scientific and Medical)-Bändern mit Allgemeinzuteilung auf. Vorteilhaft ist in diesem Fall ein Zulassungsaufwand gering. Übliche Frequenzbereiche aus den ISM-Bändern liegen in diesem Fall insbesondere bei 434 MHz, 869 MHz und 2.4 GHz. Alternativ ist jedoch auch vorstellbar, dass, insbesondere für bestimmte Anwendungen, das elektromagnetische Signal eine oder mehrere Frequenzen außerhalb des mit dem Begriff „Hochfrequenz“ bezeichneten Frequenzbands aufweist, beispielsweise eine oder mehrere Frequenzen im Langwellen- oder Mittelwellenbereich, eine oder mehrere Frequenzen im Infrarotlichtbereich oder eine oder mehrere Frequenzen im Bereich sichtbaren Lichts oder darüber hinaus. Insbesondere umfasst die Empfängereinheit zumindest ein EM-Empfängermodul, vorzugsweise ein HF-Empfängermodul, welches dazu vorgesehen ist, das elektromagnetische Signal, insbesondere das elektromagnetische Hochfrequenzsignal, zu empfangen und zu charakterisieren/analysieren. Vorzugsweise ist das EM-Empfängermodul dazu vorgesehen, einen genauen Empfangszeitpunkt, zu dem das elektromagnetische Signal empfangen wird, zu ermitteln. Insbesondere ist die Empfängereinheit nur dazu vorgesehen, Signale von anderen Überwachungseinheiten zu empfangen und/oder zu analysieren. Insbesondere ist die Empfängereinheit nicht dazu vorgesehen, ein reflektiertes Signal durch die Sendereinheit derselben Überwachungseinheit zu empfangen und/oder zu analysieren.In particular, the transmitter unit comprises at least one EM (electromagnetic wave) transmitter module, preferably an HF (high frequency) transmitter module, which is intended to generate and emit the electromagnetic signal, in particular the electromagnetic high-frequency signal. In particular, the electromagnetic signal is in the form of an electromagnetic high-frequency signal. In particular, the electromagnetic high-frequency signal has one or more frequencies within the frequency band denoted by the term “high frequency”. For example, the radio frequency signal may have one or more frequencies within the shortwave, ultrahighwave, decimetre-wave, centimeter-wave, and/or millimeter-wave ranges. The electromagnetic high-frequency signal preferably has one or more frequencies higher than 9 kHz. The electromagnetic high-frequency signal preferably has one or more frequencies below 0.3 THz. Preferably, the radio frequency electromagnetic signal has one or more frequencies in ISM (Industrial, Scientific and Medical) bands with general allocation. In this case, the approval effort is advantageously low. In this case, the usual frequency ranges from the ISM bands are in particular 434 MHz, 869 MHz and 2.4 GHz. Alternatively, however, it is also conceivable that, especially for certain applications, the electromagnetic signal has one or more frequencies outside the frequency band designated by the term "high frequency", for example one or more frequencies in the long wave or medium wave range, one or more frequencies in the infrared light range or one or more frequencies in the range of visible light or beyond. In particular, the receiver unit comprises at least one EM receiver module, preferably an HF receiver module, which is intended to receive and characterize/analyze the electromagnetic signal, in particular the electromagnetic high-frequency signal. The EM receiver module is preferably provided to determine a precise reception time at which the electromagnetic signal is received. In particular, the receiver unit is only intended to receive and/or analyze signals from other monitoring units. In particular, the receiver unit is not intended to receive and/or analyze a reflected signal by the transmitter unit of the same monitoring unit.
Insbesondere bilden jeweils ein Schallsignal oder ein Bündel (Paket) von Ultraschallsignalen zusammen mit einem elektromagnetischen Signal oder einem Bündel (Paket) von elektromagnetischen Signalen ein zusammengehörendes Signalpaar aus. Vorzugsweise wird der Laufzeitunterschied zwischen den Signalen oder Signalbündeln (Signalpaketen) der zusammengehörenden Signalpaare ermittelt. Insbesondere wird zur Ermittlung des Abstands zwischen den Überwachungseinheiten der Laufzeitunterschied mit der Signalgeschwindigkeit des Schallsignals multipliziert. Gegebenenfalls muss bei der Berechnung des Laufzeitunterschieds eine zeitliche Beziehung des elektromagnetischen Signals und des Schallsignals innerhalb eines Signalpaars berücksichtigt werden. Vorzugsweise werden das Schallsignal und das elektromagnetische Signal eines Signalpaars zumindest im Wesentlichen zeitgleich von der jeweiligen Sendereinheit ausgesendet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass ein Zeitversatz mit einer festen zeitlichen Beziehung oder mit einer variablen zeitlichen Beziehung zwischen den Aussendezeitpunkten des elektromagnetischen Signals und des Schallsignals existiert oder vorgegeben ist. Der Zeitversatz muss in diesem Fall für die Ermittlung des Abstands herangezogen werden, d.h. bekannt sein. Insbesondere ist denkbar, dass die Information über den Zeitversatz in dem elektromagnetischen Signal oder in dem Ultraschallsignal enthalten ist oder mit dem elektromagnetischen Signal oder in dem Ultraschallsignal mitausgesendet wird. Vorzugsweise wird hierbei das elektromagnetische Signal eines Signalpaars vor dem Schallsignal des Signalpaars ausgesendet. Dadurch kann vorteilhaft eine absolute Zeitdifferenz zwischen dem Empfang des elektromagnetischen Signals und des Schallsignals weiter erhöht werden, so dass vorteilhaft eine besonders einfache Elektronik, insbesondere eine besonders einfache Uhr, für das Empfängermodul ausreichend ist. Beispielsweise sendet die Sendereinheit in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abständen (z.B. jede Sekunde oder alle zehn Sekunden) ein Signalpaar aus.In particular, a sound signal or a bundle (packet) of ultrasonic signals together with an electromagnetic signal or a bundle (packet) of electromagnetic signals form a pair of signals that belong together. Preferably, the runtime difference between determined from the signals or signal bundles (signal packets) of the associated signal pairs. In particular, to determine the distance between the monitoring units, the transit time difference is multiplied by the signal speed of the sound signal. If necessary, a temporal relationship between the electromagnetic signal and the sound signal within a signal pair must be taken into account when calculating the transit time difference. The sound signal and the electromagnetic signal of a signal pair are preferably transmitted at least essentially at the same time by the respective transmitter unit. Alternatively, however, it is also conceivable for a time offset with a fixed time relationship or with a variable time relationship between the transmission times of the electromagnetic signal and the sound signal to exist or be predetermined. In this case, the time offset must be used to determine the distance, ie it must be known. In particular, it is conceivable that the information about the time offset is contained in the electromagnetic signal or in the ultrasonic signal or is transmitted with the electromagnetic signal or in the ultrasonic signal. In this case, the electromagnetic signal of a signal pair is preferably transmitted before the sound signal of the signal pair. As a result, an absolute time difference between the reception of the electromagnetic signal and the sound signal can advantageously be further increased, so that particularly simple electronics, in particular a particularly simple clock, are advantageously sufficient for the receiver module. For example, the transmitter unit transmits a pair of signals at regular and/or irregular intervals (e.g. every second or every ten seconds).
Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.“Provided” should be understood to mean, in particular, specially programmed, specially designed and/or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function is to be understood in particular to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das von der Sendereinheit emittierte Schallsignal und das von der Sendereinheit emittierte elektromagnetische Signal jeweils einen der jeweiligen Sendereinheit klar zuordenbaren, insbesondere gemeinsamen, Identifikator umfassen. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige Abstandsermittlung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann dadurch sichergestellt werden, dass die empfangenen Signale von derselben Quelle stammen. Vorteilhaft können Fehlbestimmungen durch ein Vermischen von Signalen verschiedener Quellen verhindert werden. Zudem kann vorteilhaft eine nachgeschaltete Analyse von ermittelten Abständen ermöglicht werden. Vorzugsweise ist der Identifikator in das auch zur Abstandsbestimmung verwendete Schallsignal und/oder in das auch zur Abstandsbestimmung verwendete elektromagnetische Signal integriert (beispielsweise durch eine Frequenz-, Phasen-, Puls- und/oder Amplitudenmodulation) sein. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass der Identifikator in einem separaten Signal an das Schallsignal und/oder das elektromagnetische Signal angehängt wird. Insbesondere ist jeder Identifikator eineindeutig einer bestimmten Überwachungseinheit, insbesondere einer bestimmten Sendereinheit, zugeordnet. Furthermore, it is proposed that the sound signal emitted by the transmitter unit and the electromagnetic signal emitted by the transmitter unit each include an identifier that can be clearly assigned to the respective transmitter unit, in particular a common identifier. As a result, a particularly reliable distance determination can advantageously be made possible. This can advantageously ensure that the received signals come from the same source. Incorrect determinations can advantageously be prevented by mixing signals from different sources. In addition, a downstream analysis of determined distances can advantageously be made possible. The identifier is preferably integrated into the sound signal also used to determine the distance and/or into the electromagnetic signal also used to determine the distance (for example by frequency, phase, pulse and/or amplitude modulation). Alternatively, however, it is also conceivable for the identifier to be appended to the sound signal and/or the electromagnetic signal in a separate signal. In particular, each identifier is assigned uniquely to a specific monitoring unit, in particular to a specific transmitter unit.
Insbesondere ist denkbar, dass ein Auslesen des Identifikators und/oder ein Zuordnen des Identifikators zu einer Überwachungseinheit bereits auf der Überwachungseinheit geschieht, die die Signale mit dem Identifikator empfängt oder dass das Auslesen des Identifikators und/oder das Zuordnen des Identifikators in einer nachgeschalteten (externen) Analyse der durch die Überwachungseinheit in einem Zeitraum empfangenen Daten geschieht. Insbesondere weisen das Schallsignal und das elektromagnetische Signal eines Signalpaars jeweils denselben Identifikator oder verschiedene, aber in einem eindeutigen (der Überwachungseinheit bekannten oder von der Überwachungseinheit erkennbaren) Zusammenhang zueinanderstehende Identifikatoren auf. Insbesondere weisen von unterschiedlichen Überwachungseinheiten stammende Signale immer unterschiedliche Identifikatoren auf.In particular, it is conceivable that the identifier is read out and/or the identifier is assigned to a monitoring unit already on the monitoring unit that receives the signals with the identifier, or that the identifier is read out and/or the identifier is assigned in a downstream (external ) Analysis of the data received by the monitoring unit in a period of time takes place. In particular, the sound signal and the electromagnetic signal of a signal pair each have the same identifier or different identifiers that are clearly related to one another (known to the monitoring unit or recognizable by the monitoring unit). In particular, signals originating from different monitoring units always have different identifiers.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, eine Datenverarbeitungseinheit umfasst, welche zumindest dazu vorgesehen ist, aus dem Laufzeitunterschied der durch die Empfängereinheit empfangenen und von der ersten Überwachungseinheit ausgesandten Schall- und elektromagnetischen Signale den Abstand zwischen der ersten Überwachungseinheit und der zweiten Überwachungseinheit zu ermitteln. Dadurch kann vorteilhaft eine zeitnahe Abstandsermittlung, vorzugsweise eine (nahezu) Echtzeit-Abstandsermittlung ermöglicht werden, wodurch beispielsweise eine unmittelbare Abstandswarnung ausgegeben werden kann. Dadurch können, insbesondere bei einer Verwendung im Zusammenhang mit einer Bekämpfung einer Epidemie, einer Pandemie o. dgl., vorteilhafte Infektionsschutzeigenschaften erreicht werden. Unter einer „Datenverarbeitungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit, vorzugsweise einem Prozessor und mit einer Speichereinheit, vorzugsweise einem Speichermodul (ROM, RAM und/oder einem nicht-flüchtigen Speichermodul), sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden.In addition, it is proposed that at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, comprises a data processing unit which is at least provided for determining the distance between the first To determine monitoring unit and the second monitoring unit. As a result, a timely determination of the distance, preferably an (almost) real-time determination of the distance, can advantageously be made possible, as a result of which an immediate distance warning can be output, for example. As a result, advantageous infection protection properties can be achieved, particularly when used in connection with combating an epidemic, a pandemic or the like. A "data processing unit" is to be understood in particular as a unit with a processor unit, preferably a processor and with a memory unit, preferably a memory module (ROM, RAM and/or a non-volatile memory module), and with an operating program stored in the memory unit.
Wenn der ermittelbare Abstand, vorzugsweise der ermittelte Abstand, zwischen der ersten Überwachungseinheit und der zweiten Überwachungseinheit eine Genauigkeit von mindestens 5 cm, vorzugsweise von mindestens 2,5 cm, aufweist, kann vorteilhaft eine besonders nützliche und/oder genaue Abstandsermittlung, insbesondere zwischen zwei Überwachungseinheiten des Abstandsüberwachungssystems, ermöglicht werden. Dadurch können insbesondere bei einer Verwendung im Zusammenhang mit einer Bekämpfung einer Epidemie, einer Pandemie o.dgl. vorteilhafte Infektionsschutzeigenschaften erreicht werden.If the determinable distance, preferably the determined distance, between the first monitoring unit and the second monitoring unit has an accuracy of at least 5 cm, preferably at least 2.5 cm, a particularly useful and/or precise distance determination can advantageously be carried out, in particular between two monitoring units of the distance monitoring system. As a result, in particular when used in connection with combating an epidemic, a pandemic or the like. advantageous anti-infection properties can be achieved.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Empfängereinheit das Schallempfängermodul, insbesondere das Ultraschallempfängermodul, zum Empfang der Schallsignale, insbesondere der Ultraschallsignale, vorzugsweise einer weiteren Überwachungseinheit, umfasst, welches dazu vorgesehen ist, eine zumindest grobe Richtungsbestimmung der empfangenen Signale vorzunehmen. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders genaue und/oder besonders nützliche, zumindest grob richtungsaufgelöste Abstandsermittlung ermöglicht werden. Dadurch kann insbesondere bei einer Verwendung im Zusammenhang mit einer Bekämpfung einer Epidemie, einer Pandemie o.dgl. vorteilhaft ein Infektionsrisiko durch einen ermittelten Kontakt genauer eingeschätzt werden, insbesondere da direkte „face-to-face“ Kontakte bei aerogenen Krankheitsübertragungswegen ein besonders hohes Infektionsrisiko beinhalten. Unter einer „groben Richtungsbestimmung“ soll insbesondere eine Zuordnung einer Quellrichtung in einen von zwei in einer Ebene liegenden und nicht-überlappenden 180° Teilbereichen, in einen von drei in einer Ebene liegenden und nicht-überlappenden 120° Teilbereichen, in zwei von vier in einer Ebene liegenden und nicht-überlappenden 90° Teilbereichen, in drei von sechs in einer Ebene liegenden und nicht-überlappenden 60° Teilbereichen und/oder in vier von acht in einer Ebene liegenden und nicht-überlappenden 45° Teilbereichen verstanden werden. Vorzugsweise ist die grobe Richtungsbestimmung zumindest dazu in der Lage, zu erkennen, ob ein Signal direkt von vorne oder von einer in Blickrichtung eines Trägers der Überwachungseinheit rechten Seite oder linken Seite kommt. Insbesondere ist die grobe Richtungsbestimmung zumindest dazu in der Lage, eine Zuordnung der Quellrichtung in einen von drei, vorzugsweise in einen von vier, vorteilhaft in einen von fünf, bevorzugt in einen von sechs und besonders bevorzugt in einen von acht oder mehr nicht überlappenden Teilbereichen eines Gesamtsichtfelds der Empfängereinheit vorzunehmen. Bevorzugt weist die grobe Richtungsbestimmung eine Richtungserkennungsgenauigkeit innerhalb des Sichtfelds der Überwachungseinheit von wenigstens 60°, vorzugsweise wenigstens 45°, vorteilhaft wenigstens 30°, bevorzugt wenigstens 20° und besonders bevorzugt wenigstens 10° auf.Furthermore, it is proposed that the receiver unit comprises the sound receiver module, in particular the ultrasonic receiver module, for receiving the sound signals, in particular the ultrasonic signals, preferably from a further monitoring unit, which is intended to at least roughly determine the direction of the received signals. As a result, a particularly precise and/or particularly useful, at least roughly direction-resolved, distance determination can advantageously be made possible. As a result, in particular when used in connection with combating an epidemic, a pandemic or the like. advantageously an infection risk can be assessed more precisely through a determined contact, especially since direct "face-to-face" contacts in airborne disease transmission paths involve a particularly high risk of infection. A "rough determination of direction" should in particular be an allocation of a source direction in one of two non-overlapping 180° partial areas lying in one plane, in one of three non-overlapping 120° partial areas lying in one plane, in two of four in one coplanar and non-overlapping 90° sections, in three out of six coplanar and non-overlapping 60° sections and/or in four out of eight coplanar and non-overlapping 45° sections. The rough direction determination is preferably at least able to recognize whether a signal comes directly from the front or from a right or left side in the viewing direction of a wearer of the monitoring unit. In particular, the rough direction determination is at least able to assign the source direction to one of three, preferably one of four, advantageously one of five, preferably one of six and particularly preferably one of eight or more non-overlapping sub-areas Make overall field of view of the receiver unit. The rough direction determination preferably has a direction recognition accuracy within the field of view of the monitoring unit of at least 60°, preferably at least 45°, advantageously at least 30°, preferably at least 20° and particularly preferably at least 10°.
In diesem Zusammenhang wird zudem vorgeschlagen, dass das Schallempfängermodul, insbesondere das Ultraschallempfängermodul, zumindest zur Durchführung der zumindest groben Richtungsbestimmung zwei oder mehr Schallempfängerelemente, insbesondere Ultraschallempfängerelemente, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders genaue und/oder besonders nützliche, zumindest grob richtungsaufgelöste Abstandsermittlung ermöglicht werden. Insbesondere sind die zwei oder mehr Schallempfängerelemente dazu vorgesehen, dasselbe Schallsignal einer weiteren Überwachungseinheit zu detektieren. Vorzugsweise kann dabei aus einer Laufzeitdifferenz, aus einer Amplitudendifferenz und/oder aus einer Phasendifferenz des nacheinander von den zwei oder mehr Schallempfängerelementen empfangenen Signals eine Quellrichtung des empfangenen Signals bestimmt werden. Vorzugsweise weist das Schallempfängermodul zumindest drei, insbesondere voneinander linear unabhängige, Schallempfängerelemente, insbesondere Ultraschallempfängerelemente, auf. Dadurch kann vorteilhaft zusätzlich zu der Richtungsbestimmung eine Trilateration einer Signalquelle, insbesondere zumindest eine zumindest im Wesentlichen grobe Trilateration einer Signalquelle, ermöglicht werden. Insbesondere ist die Möglichkeit zu der Richtungsbestimmung und/oder zu der Trilateration davon unabhängig, ob die Schallempfängerelemente in unterschiedliche Hauptstrahlrichtungen oder in voneinander verschieden ausgerichtete Hauptstrahlrichtungen lauschen. Insbesondere weist das Schallsendermodul genau ein Schallsenderelement auf. Alternativ sind jedoch auch mehr als ein Schallsenderelement pro Schallsendermodul denkbar. Zusätzlich erlaubt die Verwendung von mehreren, insbesondere in unterschiedliche Richtungen ausgerichteten, Schallempfängerelementen vorteilhaft eine Vergrößerung eines gesamten Empfangsbereichs.In this context, it is also proposed that the sound receiver module, in particular the ultrasound receiver module, has two or more sound receiver elements, in particular ultrasound receiver elements, at least for carrying out the at least rough direction determination. As a result, a particularly precise and/or particularly useful, at least roughly direction-resolved, distance determination can advantageously be made possible. In particular, the two or more sound receiver elements are provided to detect the same sound signal from a further monitoring unit. A source direction of the received signal can preferably be determined from a transit time difference, from an amplitude difference and/or from a phase difference of the signal received one after the other by the two or more sound receiver elements. The sound receiver module preferably has at least three sound receiver elements, in particular ultrasonic receiver elements, which are in particular linearly independent of one another. As a result, in addition to determining the direction, a trilateration of a signal source, in particular at least an at least essentially rough trilateration of a signal source, can advantageously be made possible. In particular, the possibility of determining the direction and/or trilateration is independent of whether the sound receiver elements are listening in different main beam directions or in main beam directions that are aligned differently from one another. In particular, the sound transmitter module has exactly one sound transmitter element. Alternatively, however, more than one sound transmitter element per sound transmitter module are also conceivable. In addition, the use of a plurality of sound receiver elements, in particular aligned in different directions, advantageously allows an enlargement of an entire reception area.
Wenn außerdem die Schallempfängerelemente derart in der Überwachungseinheit angeordnet sind, dass sie in relativ zueinander unterschiedliche Richtungen, vorzugsweise in unterschiedliche geometrische Hauptstrahlrichtungen, lauschen, kann vorteilhaft eine noch genauere Richtungsbestimmung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann zudem ein Sichtfeld des Schallempfängermoduls vergrößert werden. Insbesondere weist die Schallempfängereinheit ein Sichtfeld von wenigstens 90°, vorzugsweise von wenigstens 120°, vorteilhaft von wenigstens 140°, bevorzugt von wenigstens 160° und besonders bevorzugt von wenigstens 180° auf. Insbesondere ist das Sichtfeld kleiner als 360°, vorzugsweise kleiner als 270°, bevorzugt kleiner als 210° und besonders bevorzugt höchstens 180°. Dadurch kann insbesondere eine Infektionsrisikokontaktüberwachung verbessert werden, insbesondere da die direkten „face-to-face“ Kontakte bei aerogenen Krankheitsübertragungswegen ein besonders hohes Infektionsrisiko beinhalten. Alternativ sind jedoch auch Sichtfelder von 360° oder nahezu 360° denkbar. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Raumüberwachung ermöglicht werden. Insbesondere können Sichtfelder einzelner Schallempfängerelemente überlappen. Insbesondere können bei einem Vorhandensein mehrerer Schallsenderelemente, die Schallsenderelemente in zumindest im Wesentlichen zueinander parallele Hauptstrahlrichtungen oder in voneinander verschiedene Hauptstrahlrichtungen aussenden.If, in addition, the sound receiver elements are arranged in the monitoring unit in such a way that they listen in different directions relative to one another, preferably in different geometric main beam directions, an even more precise direction determination can advantageously be made possible. In addition, a field of view of the sound receiver module can advantageously be enlarged. In particular, the sound receiver unit has a field of view of at least 90°, preferably at least 120°, advantageously at least 140°, preferably at least 160° and particularly preferably at least 180°. In particular, the field of view is less than 360°, preferably less than 270°, preferably less than 210° and particularly preferably at most 180°. In this way, infection risk contact monitoring in particular can be improved, especially since direct “face-to-face” contacts in airborne disease transmission pathways involve a particularly high risk of infection. Alternatively, however, fields of view of 360° or almost 360° are also conceivable. In this way, in particular, advantageous space monitoring can be made possible. In particular, fields of view of individual sound receiver elements can overlap. In particular, if a plurality of sound transmitter elements are present, the sound transmitter elements can emit in main beam directions that are at least essentially parallel to one another or in main beam directions that differ from one another.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Empfängereinheit das Schallempfängermodul zu dem Empfang der Schallsignale und ein, insbesondere von dem Schallempfängermodul getrennt ausgebildetes, EM-Empfängermodul zu einem Empfang der elektromagnetischen Signale aufweist, wobei die Empfängereinheit einen oder mehrere Lauschbetriebszustände und zumindest einen von den Lauschbetriebszuständen verschiedenen Messbetriebszustand aufweist, wobei in den Lauschbetriebszuständen lediglich das Schallempfängermodul oder lediglich das EM-Empfängermodul aktiv ist, und wobei in dem Messbetriebszustand das Schallempfängermodul und das EM-Empfängermodul aktiv sind oder das jeweils aktuell nicht aktive Empfängermodul zumindest temporär zu dem jeweiligen bereits aktiven Empfängermodul zugeschaltet wird oder das jeweilige in dem Lauschbetriebszustand aktive Empfängermodul deaktiviert und das in dem jeweiligen Lauschbetriebszustand inaktive Empfängermodul aktiviert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige und/oder genaue Abstandsermittlung, bei gleichzeitig möglichst geringem Energieverbrauch und/oder möglichst effizienter Nutzung einer verfügbaren Energie erreicht werden. Insbesondere verbraucht die Empfängereinheit in dem Lauschbetriebszustand wesentlich weniger Energie als in dem Messbetriebszustand. Das jeweils andere Empfängermodul befindet sich in diesem Fall insbesondere in einem Standby-Modus. Beispielsweise wird bei einer Detektion eines elektromagnetischen Signals während einem der Lauschbetriebszustände, in dem lediglich das EM-Empfängermodul aktiv ist, sofort in den Messbetriebszustand umgeschaltet, wodurch sofort das Schallempfängermodul aktiviert wird, um eine Detektion des auf das elektromagnetische Signal folgenden Schallsignals eines zusammengehörenden Signalpaars zu ermöglichen. Es ist zudem denkbar, dass in diesem Fall das EM-Empfängermodul bei dem Umschalten von dem Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand zumindest temporär (z.B. für ein vorgegebenes Zeitintervall und/oder so lange, bis das zugehörige Schallsignal detektiert wurde) deaktiviert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine zusätzliche Energieeinsparung erreicht werden.In addition, it is proposed that the receiver unit has the sound receiver module for receiving the sound signals and an EM receiver module, in particular designed separately from the sound receiver module, for receiving the electromagnetic signals, with the receiver unit having one or more listening operating states and at least one measuring operating state that is different from the listening operating states has, wherein in the listening operating states only the sound receiver module or only the EM receiver module is active, and wherein in the measuring operating state the sound receiver module and the EM receiver module are active or the currently inactive receiver module is at least temporarily switched to the respective already active receiver module or the respective receiver module that is active in the listening mode is deactivated and the receiver module that is inactive in the respective listening mode is activated. As a result, a particularly reliable and/or precise determination of the distance can advantageously be achieved with at the same time the lowest possible energy consumption and/or the most efficient possible use of available energy. In particular, the receiver unit consumes significantly less energy in the listening mode than in the measuring mode. In this case, the respective other receiver module is in particular in a standby mode. For example, if an electromagnetic signal is detected during one of the listening operating states in which only the EM receiver module is active, the system immediately switches to the measuring operating state, which activates the sound receiver module immediately in order to detect the sound signal of a matching signal pair that follows the electromagnetic signal enable. It is also conceivable that in this case the EM receiver module is deactivated at least temporarily (e.g. for a predetermined time interval and/or until the associated sound signal has been detected) when switching from the listening mode to the measuring mode. As a result, an additional energy saving can advantageously be achieved.
Wenn außerdem in einem ersten Lauschbetriebszustand von dem Schallempfängermodul und dem EM-Empfängermodul lediglich das Empfängermodul der beiden Empfängermodule der Empfängereinheit aktiv ist, dessen Energieverbrauch geringer ist, kann vorteilhaft ein Energieverbrauch der Überwachungseinheiten noch weiter gesenkt werden, bzw. eine Batterielebensdauer von Batterien der Überwachungseinheiten noch weiter erhöht werden. Zudem ist denkbar, dass in dem Fall, dass ein Empfängermodul der Empfängereinheit mehrere Empfängerelemente aufweist, lediglich ein Teil der Empfängerelemente in dem Lauschbetriebszustand aktiv sind. Alle weiteren Empfängerelemente befinden sich dann in einem Standby-Modus. Insbesondere ist im vorliegenden Fall der Energieverbrauch des EM-Empfängermoduls geringer als der Energieverbrauch des Schallempfängermoduls, weshalb das Schallempfängermodul in dem Lauschbetriebszustand in den Standby-Modus versetzt ist. Eine umgekehrte Vorgehensweise ist jedoch abhängig von den verwendeten Detektoren auch denkbar.If, in addition, in a first listening operating state of the sound receiver module and the EM receiver module, only the receiver module of the two receiver modules of the receiver unit is active, the energy consumption of which is lower, energy consumption of the monitoring units can advantageously be reduced even further, or the battery life of batteries in the monitoring units can still be reduced be further increased. In addition, it is conceivable that if a receiver module of the receiver unit has a plurality of receiver elements, only some of the receiver elements are active in the listening mode. All other receiver elements are then in a standby mode. In particular, in the present case the energy consumption of the EM receiver module is lower than the energy consumption of the sound receiver module, which is why the sound receiver module is switched to the standby mode in the listening operating state. However, a reverse procedure is also conceivable, depending on the detectors used.
Wenn zudem in einem zweiten Lauschbetriebszustand lediglich das Empfängermodul der Empfängermodule der Empfängereinheit aktiv ist, dessen Empfangsreichweite geringer ist, kann insbesondere in Situationen, in denen viele Überwachungseinheiten auf engem Raum gleichzeitig betrieben werden, ein besonders effizienter Energieverbrauch erreicht werden. Insbesondere wird in diesem Fall der Messbetriebszustand nur dann aktiviert, wenn sich eine Quelle in Empfangsreichweite der Empfängereinheit mit der geringeren Empfangsreichweite, d.h. in den meisten Fällen in Empfangsreichweite der Schallempfängereinheit, befindet. Dadurch kann vorteilhaft verhindert werden, dass es bereits zu einer einen Energieverbrauch erhöhenden Aktivierung des Messbetriebszustands kommt, wenn eine Quelle sich noch so weit von der Empfängereinheit entfernt befindet, dass das zur Abstandsmessung notwendige Schallsignal noch gar nicht detektierbar ist. Vorzugsweise erfolgt ein Umschalten zwischen dem ersten Lauschbetriebszustand und dem zweiten Lauschbetriebszustand je nach gegebener Situation dynamisch, insbesondere durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Überwachungseinheit. Beispielsweise wird ab einem Überschreiten einer bestimmten Häufigkeit einer Detektion von elektromagnetischen Signalen der zweite Lauschbetriebszustand aktiviert. Beispielsweise wird ab einem Unterschreiten einer bestimmten Häufigkeit einer Detektion von elektromagnetischen Signalen der erste Lauschbetriebszustand aktiviert. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit, vorzugsweise einem Prozessor und mit einer Speichereinheit, vorzugsweise einem Speichermodul, sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Insbesondere können die Datenverarbeitungseinheit und die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest teilweise einstückig miteinander oder sogar als ein gemeinsames Rechensystem ausgebildet sein. Darunter, dass zwei Einheiten „teilweise einstückig“ ausgebildet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einheiten zumindest ein, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei gemeinsame Elemente aufweisen, die Bestandteil, insbesondere funktionell wichtiger Bestandteil, beider Einheiten sind. Insbesondere ist denkbar, dass nur der erste Lauschbetriebszustand oder nur der zweite Lauschbetriebszustand in einer Überwachungseinheit realisiert sind.If, in addition, only the receiver module of the receiver modules of the receiver unit is active in a second listening mode, the reception range of which is lower, particularly efficient energy consumption can be achieved, particularly in situations in which many monitoring units are operated simultaneously in a small space. In particular, in this case the measuring operating state is only activated when a source is in the reception range of the receiver unit with the lower reception range, ie in most cases in the reception range of the sound receiver unit. This can advantageously prevent the measurement operating state from being activated, which increases energy consumption, when a source is still so far away from the receiver unit that the sound signal required for distance measurement cannot yet be detected at all. Switching between the first eavesdropping operating state and the second eavesdropping operating state preferably takes place dynamically, depending on the given situation, in particular by a control and/or regulating unit of the monitoring unit. For example, the second eavesdropping mode is activated when a specific frequency of detection of electromagnetic signals is exceeded. For example, the first eavesdropping mode is activated when the frequency of detection of electromagnetic signals falls below a certain level. A “control and/or regulation unit” is to be understood in particular as a unit with at least one electronic control system. under one “Control electronics” is to be understood in particular as a unit with a processor unit, preferably a processor and with a memory unit, preferably a memory module, and with an operating program stored in the memory unit. In particular, the data processing unit and the open-loop and/or closed-loop control unit can be formed at least partially in one piece with one another or even as a common computing system. The fact that two units are designed “partially in one piece” is to be understood in particular to mean that the units have at least one, in particular at least two, advantageously at least three common elements that are a component, in particular a functionally important component, of both units. In particular, it is conceivable that only the first eavesdropping operating state or only the second eavesdropping operating state is implemented in a monitoring unit.
Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass in einem dritten Lauschbetriebszustand lediglich das EM-Empfängermodul der Empfängereinheit aktiv ist und mittels des EM-Empfängermoduls eine Grobbestimmung zur Detektion einer Präsenz einer weiteren Überwachungseinheit in einer Empfangsreichweite des EM-Empfängermoduls vorgenommen wird. Insbesondere wird in diesem Fall der Messbetriebszustand nur dann aktiviert, wenn das von dem EM-Empfängermodul empfangene elektromagnetische Signal, insbesondere eine Signalstärke des empfangenen elektromagnetischen Signals, darauf hindeutet, dass sich die weitere Überwachungseinheit in einem Nahbereich der Überwachungseinheit und damit in Empfangsreichweite des Schallempfängermoduls der Empfängereinheit befindet. Dadurch kann vorteilhaft ein Energieverbrauch optimiert werden. Zudem kann vorteilhaft eine unterschiedliche Genauigkeit der Abstandsmessung in unterschiedlichen Entfernungsbereichen erhalten werden. Insbesondere wird eine grobe Entfernungsbestimmung in einem Fernbereich der Überwachungseinheit rein anhand des elektromagnetischen Signals vorgenommen, während eine genaue Entfernungsbestimmung in einem Nahbereich der Überwachungseinheit anhand der Kombination von elektromagnetischem Signal und Schallsignal erfolgt. Der Fernbereich umfasst in diesem Fall insbesondere einen Bereich aller Punkte innerhalb eines Empfangsbereichs des EM-Empfangsmoduls, welche zumindest mehrere Meter, vorzugsweise mindestens 5 m, bevorzugt mindestens 10 m und besonders bevorzugt 20 m von der Überwachungseinheit entfernt sind. Der Nahbereich umfasst in diesem Fall insbesondere einen Bereich aller Punkte innerhalb des Empfangsbereichs des EM-Empfangsmoduls, welche höchstens wenige Meter, vorzugsweise höchstens 3 m, bevorzugt höchstens 2 m und besonders bevorzugt höchstens 1 m von der Überwachungseinheit entfernt sind. Beispielsweise kann der dritte Lauschbetriebszustand auch zu einem Aufbau einer Fahrzeugkolonne aus Fahrzeugen, welche mit den Überwachungseinheiten ausgestattet sind, verwendet werden. Dabei wird mit dem elektromagnetischen Signal über größere Entfernungen (außerhalb der Reichweite des Schallsignals, insbesondere in dem Fernbereich) mit einer groben Genauigkeit in der (Abstands-) Messung ein Kolonnenverbund aufgebaut und in einem zweiten Schritt, insbesondere wenn die Fahrzeuge sich nahe genug kommen, d.h. insbesondere sich innerhalb der Reichweite der Schallsignale befinden (Nahbereich), über eine Zuschaltung des Schallsignals eine präzise Führung der Kolonnenteilnehmer ermöglicht.Alternatively or additionally, it is conceivable that in a third listening mode only the EM receiver module of the receiver unit is active and the EM receiver module is used to roughly determine the presence of another monitoring unit in a reception range of the EM receiver module. In particular, in this case the measuring mode is only activated if the electromagnetic signal received by the EM receiver module, in particular a signal strength of the received electromagnetic signal, indicates that the further monitoring unit is in a close range of the monitoring unit and thus within the reception range of the sound receiver module receiver unit is located. As a result, energy consumption can advantageously be optimized. In addition, a different accuracy of the distance measurement can advantageously be obtained in different distance ranges. In particular, a rough determination of the distance in a far area of the monitoring unit is carried out purely on the basis of the electromagnetic signal, while a precise determination of the distance in a close range of the monitoring unit is carried out using the combination of electromagnetic signal and sound signal. In this case, the far range includes in particular a range of all points within a reception range of the EM reception module which are at least several meters, preferably at least 5 m, preferably at least 10 m and particularly preferably 20 m away from the monitoring unit. In this case, the close range includes in particular a range of all points within the reception range of the EM reception module which are at most a few meters, preferably at most 3 m, preferably at most 2 m and particularly preferably at most 1 m away from the monitoring unit. For example, the third eavesdropping mode can also be used to set up a vehicle convoy of vehicles that are equipped with the monitoring units. A convoy is built up with the electromagnetic signal over larger distances (outside the range of the sound signal, especially in the long range) with a rough accuracy in the (distance) measurement and in a second step, especially when the vehicles come close enough, i.e. in particular within the range of the sound signals (close range), enabling the column participants to be precisely guided by switching on the sound signal.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, bei einer Detektion eines Signals durch das jeweils in dem aktuell eingestellten Lauschbetriebszustand aktive Empfängermodul die Empfängereinheit von dem Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand umzuschalten. Dadurch kann vorteilhaft eine automatisierte Energiesparfunktion erhalten werden. Vorteilhaft kann eine besonders hohe Energieeffizienz erreicht werden. Ein umgekehrtes Zurückschalten von dem Messbetriebszustand in einen der Lauschbetriebszustände erfolgt vorzugsweise dann, wenn für einen vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitpunkt kein Signal mehr detektiert wird oder wenn die detektierten Signale, insbesondere die Signalstärken der detektierten Signale, einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert unterschreiten.It is also proposed that at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, has a control and/or regulating unit, which is provided for the purpose of switching the receiver unit from the listening operating state when a signal is detected by the receiver module that is active in the currently set listening operating state to switch to the measuring mode. As a result, an automated energy-saving function can advantageously be obtained. A particularly high energy efficiency can advantageously be achieved. A reverse switching back from the measuring operating state to one of the listening operating states preferably takes place when no more signal is detected for a specified or specifiable time or when the detected signals, in particular the signal strengths of the detected signals, fall below a specified or specifiable threshold value.
Wenn außerdem die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, bei einem Lauschbetriebszustand, in dem lediglich das EM-Empfängermodul aktiv ist, in Abhängigkeit von einer Grenzsignalstärke des empfangenen elektromagnetischen Signals, insbesondere bei einem Überschreiten einer vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzsignalstärke des empfangenen elektromagnetischen Signals, die Empfängereinheit von dem Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand umzuschalten, kann vorteilhaft die automatisierte Energiesparfunktion weiter verbessert werden. Insbesondere entspricht dieses Vorgehen einer groben initialen Abstandsbestimmung durch das elektromagnetische Signal. Wenn hingegen beispielsweise das Schallempfängermodul in dem Lauschbetriebszustand aktiv ist, wird bei jeder Detektion eines Schallsignals in den Messbetriebszustand umgeschaltet.If, in addition, the control and/or regulation unit is provided for this purpose, in a listening mode in which only the EM receiver module is active, depending on a limit signal strength of the received electromagnetic signal, in particular when a predetermined or specifiable limit signal strength of the received electromagnetic signal is exceeded To switch the receiver unit from the listening mode to the measuring mode, the automated energy saving function can advantageously be further improved. In particular, this procedure corresponds to a rough initial distance determination by the electromagnetic signal. If, on the other hand, the sound receiver module is active in the listening mode, for example, a switch is made to the measuring mode each time a sound signal is detected.
Wenn alternativ oder zusätzlich die Sendereinheit dazu vorgesehen ist, zusammen mit dem elektromagnetischen Signal zumindest eine, von einem Identifikator verschiedene, zusätzliche Information über die zugehörige Überwachungseinheit und/oder über eine externe Einheit, der die jeweilige Überwachungseinheit zugeordnet ist, mitauszusenden, kann vorteilhaft eine Vielzahl von zusätzlichen Interaktionsmöglichkeiten zwischen Überwachungseinheiten ermöglicht werden. Beispielsweise kann die externe Einheit (z.B. ein Fahrzeug), dem die empfangende Überwachungseinheit zugeordnet ist, die zusätzliche Information z.B. zu einer Steuerung der externen Einheit oder der Interaktion zwischen den beiden mittels der Überwachungseinheit kommunizierenden externen Einheiten verwenden. Die externe Einheit könnte z.B. ein Fahrzeug, wie ein Lastkraftwagen, ein landwirtschaftliches Fahrzeug oder ein Einsatzfahrzeug (Polizei, Feuerwehr, Militär, etc.) sein. Insbesondere ist denkbar, dass von der jeweiligen Überwachungseinheit mehr als eine zusätzliche Information mitausgesendet wird. Die zusätzliche Information kann beispielsweise in dem von den Überwachungseinheiten zur Abstandsermittlung ausgesandten elektromagnetischen Signalen enthalten / codiert sein oder über ein separates weiteres elektromagnetisches Signal übermittelt werden.If, alternatively or additionally, the transmitter unit is provided for the purpose, together with the electromagnetic signal, at least one additional piece of information that is different from an identifier To also send out information via the associated monitoring unit and/or via an external unit to which the respective monitoring unit is assigned, a large number of additional interaction options between monitoring units can advantageously be made possible. For example, the external unit (eg a vehicle) to which the receiving monitoring unit is assigned can use the additional information, for example to control the external unit or to interact between the two external units communicating via the monitoring unit. The external unit could, for example, be a vehicle such as a truck, an agricultural vehicle or an emergency vehicle (police, fire brigade, military, etc.). In particular, it is conceivable that more than one piece of additional information is also transmitted by the respective monitoring unit. The additional information can, for example, be contained/coded in the electromagnetic signals sent out by the monitoring units to determine the distance, or can be transmitted via a separate further electromagnetic signal.
Wenn zudem die zusätzliche Information zumindest einen Bewegungsparameter der zugehörigen Überwachungseinheit und/oder der externen Einheit, dem die jeweilige Überwachungseinheit zugeordnet ist, umfasst, kann vorteilhaft eine Abstimmung von Bewegungen benachbarter, mittels der Überwachungseinheiten kommunizierender externer Einheiten erzielt werden. Beispielsweise kann dadurch eine Fahrt mehrerer Fahrzeuge in einem geschlossenen Verband (Kolonnenfahrt/Motmarsch) vorteilhaft gesteuert werden. Insbesondere können dadurch Abstände der Fahrzeuge innerhalb des geschlossenen Verbands niedrig gehalten werden, so dass vorteilhaft eine Energieeinsparung und/oder eine Effizienzsteigerung durch eine Reduzierung eines Gesamtluftwiderstands der einzelnen Fahrzeuge des Verbands erreicht werden kann. Beispielsweise ist denkbar, dass mit den Überwachungseinheiten ausgestattete Lastkraftwagen auf Autobahnen oder dergleichen sich zu Verbünden zusammenfinden und mit geringem Abstand (autonom gesteuert) hintereinander fahren können. Insbesondere ist der Bewegungsparameter als eine Geschwindigkeit, z.B. eine gefahrene Geschwindigkeit des externen Systems, dem die Überwachungseinheit zugeordnet ist, als eine Beschleunigung, z.B. eine eingeleitete Bremsung oder Geschwindigkeitserhöhung des externen Systems, dem die Überwachungseinheit zugeordnet ist, als eine Richtungsänderung, z.B. eine eingeleitete Lenkbewegung des externen Systems, dem die Überwachungseinheit zugeordnet ist, oder dergleichen ausgebildet. Beispielsweise ist jeweils an einer Vorderseite und an einer Rückseite eines Lastkraftwagens eine Überwachungseinheit montiert, wobei die jeweils vordere Überwachungseinheit einen davor fahrenden weiteren Lastkraftwagen, insbesondere die an der Rückseite des davor fahrenden Lastkraftwagens montierte weitere Überwachungseinheit, aktiv erkennt und über die von der weiteren Überwachungseinheit ausgesandten Signale die Entfernung und die Bewegungsparameter des davor fahrenden Lastkraftwagens empfängt, so dass basierend auf den empfangenen Daten der Lastkraftwagen vorteilhaft gesteuert werden kann. Vorteilhaft sind dadurch Kolonnenfahrten mit Abständen zwischen einzelnen Fahrzeugen der Kolonne von wenigen Metern, bevorzugt von weniger als einem Meter und vorzugsweise von weniger als einem halben Meter, sicher realisierbar. Insbesondere ist denkbar, dass das Abstandsermittlungssystem im Zusammenhang mit der Steuerung von Fahrten von Fahrzeugen im geschlossenen Verband ein die Kolonnenfahrt steuerndes Primärsystem ausbildet oder ein Sekundärsystem, welches ein weiteres auf einer anderen Technologie basierendes die Kolonnenfahrt steuerndes Primärsystem komplementär unterstützt, ausbildet. Im Fall einer Verwendung des Abstandsermittlungssystems als Sekundärsystem kann vorteilhaft ein zweiter technologischer Pfad, welcher auf einer von dem Primärsystem (z.B. ein direkt gekoppelter Funkkontakt zwischen zwei Fahrzeugen) verschiedenen Technologie basiert, geschaffen werden, wodurch vorteilhaft eine Ausfallwahrscheinlichkeit oder eine Fehlfunktion des die Kolonnenfahrt überwachenden Gesamtsystems reduziert werden kann.If the additional information also includes at least one movement parameter of the associated monitoring unit and/or the external unit to which the respective monitoring unit is assigned, a coordination of movements of neighboring external units communicating by means of the monitoring units can advantageously be achieved. For example, a journey of several vehicles in a closed convoy (driving in convoy/mobile march) can be advantageously controlled in this way. In particular, this allows the distances between the vehicles within the closed convoy to be kept low, so that energy savings and/or an increase in efficiency can be achieved by reducing the overall air resistance of the individual vehicles in the convoy. For example, it is conceivable that trucks equipped with the monitoring units can form groups on freeways or the like and drive one behind the other at a short distance (autonomously controlled). In particular, the movement parameter is a speed, e.g. a driven speed of the external system to which the monitoring unit is assigned, as an acceleration, e.g. initiated braking or speed increase of the external system to which the monitoring unit is assigned, as a change in direction, e.g. an initiated steering movement of the external system to which the monitoring unit is assigned, or the like. For example, a monitoring unit is mounted on the front and on the rear of a truck, with the respective front monitoring unit actively recognizing another truck driving in front, in particular the further monitoring unit mounted on the rear of the truck driving in front, and via the data transmitted by the further monitoring unit Signals the distance and the movement parameters of the truck driving in front receives, so that based on the received data, the truck can be advantageously controlled. As a result, convoy journeys with distances between individual vehicles in the convoy of a few meters, preferably less than one meter and preferably less than half a meter, can be reliably implemented. In particular, it is conceivable that the distance determination system, in connection with the control of journeys by vehicles in a closed formation, forms a primary system that controls convoy travel or a secondary system that complementarily supports another primary system that is based on a different technology and controls convoy travel. If the distance determination system is used as a secondary system, a second technological path, which is based on a technology different from the primary system (e.g. a directly coupled radio contact between two vehicles), can advantageously be created, which advantageously reduces the probability of failure or a malfunction of the overall system monitoring convoy travel can be reduced.
Ferner wird die Überwachungseinheit für das Abstandsermittlungssystem, aufweisend die Sendereinheit und die Empfängereinheit, vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine zuverlässige und genaue Abstandsermittlung ermöglicht werden.Furthermore, the monitoring unit for the distance determination system, having the transmitter unit and the receiver unit, is proposed. As a result, a reliable and precise distance determination can advantageously be made possible.
Außerdem wird ein Kontaktüberwachungssystem zumindest zu einer Überwachung einer Einhaltung vorgegebener Abstände, vorzugsweise Mindestabstände, beispielsweise zur Vermeidung von Infektionen und/oder zur Vermeidung eines Kontakts mit einem Gefahrgut, z.B. mit einer Strahlenquelle, etc. und/oder zur Vermeidung eines Kontakts mit einer Maschine, z.B. mit einem Handhabungsroboter/Industrieroboter, etc., und/oder Maximalabstände, beispielsweise zu einer Einhaltung eines optimalen Kolonnenabstands im Straßenverkehr und/oder zu einer Überwachung von Kindern, Gegenständen, etc., mit dem Abstandsermittlungssystem vorgeschlagen. Vorteilhaft werden, insbesondere bei einer Verwendung von Ultraschallsignalen, durch das Kontaktüberwachungssystem nur bei direkten oder nahezu direkten Sichtverbindungen Kontakte erfasst (die Ultraschallsignale durchdringen den Körper nicht und werden somit nur in Sichtrichtung ausgestrahlt), wodurch vorteilhaft eine Kontaktüberwachung auf Kontakte mit einem besonders hohen Risiko konzentriert werden kann. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders gezielte und effektive Kontaktüberwachung erreicht werden, welche insbesondere Kontakte mit geringerem Risiko aussortieren kann (bei der Bluetooth-Überwachung der Corona-Warn-App ist dies beispielsweise nicht möglich). Vorteilhaft werden, insbesondere bei einer Verwendung von Ultraschallsignalen, durch das Kontaktüberwachungssystem Kontakte, bei welchen die gegenüberstehenden Personen oder das Gefahrgut durch eine Wand oder Scheibe (z.B. eine Plexiglaswand, etc.) getrennt sind, nicht fälschlicherweise als Risikokontakte erfasst, insbesondere da die Ultraschallsignale die Wand oder Scheibe nicht durchdringen können. Insbesondere kann jedoch, z.B. dem beispielhaften Fall mit der Plexiglaswand, durch die Detektion des nahezu unabgeschwächten elektromagnetischen Signals bei ausbleibendem Schallsignal dennoch ein „geschützter“ Kontakt registriert werden. Insbesondere umfassen mögliche Anwendungsgebiete des Kontaktüberwachungssystems zumindest folgende Zielgruppen: a) Besucher, Bedienstete und/oder Bewohner von Altenheimen und/oder Pflegeheimen, in denen Infektionen die größten Auswirkungen haben können; b) Kunden und/oder Personal in Supermärkten und/oder Läden; c) Kinder und/oder Lehrer/Erzieher in Schulen und/oder Kindergärten; d) Besucher und/oder Aktive bei kulturellen und/oder sportlichen Veranstaltungen; e) Arbeiter in der Produktion; f) Beschäftigte und/oder Besucher in öffentlichen Einrichtungen und/oder Behörden g) Arbeiter in Gefahrenbereichen. Vorteilhaft kennt dadurch bei einer Kolonnenfahrt jedes Fahrzeug die Identitäten, die Abstände und/oder die Bewegungsparameter des unmittelbar vor dem Fahrzeug fahrenden ersten weiteren Fahrzeugs und/oder des unmittelbar hinter dem Fahrzeug fahrenden zweiten weiteren Fahrzeugs.In addition, a contact monitoring system is used at least to monitor compliance with specified distances, preferably minimum distances, for example to avoid infections and/or to avoid contact with dangerous goods, e.g. with a radiation source, etc. and/or to avoid contact with a machine. eg with a handling robot/industrial robot, etc., and/or maximum distances, for example to maintain an optimal convoy distance in road traffic and/or to monitor children, objects, etc., with the distance determination system. Advantageously, particularly when using ultrasound signals, the contact monitoring system only detects contacts in the case of direct or almost direct line of sight (the ultrasound signals do not penetrate the body and are therefore only emitted in the direction of vision), which advantageously concentrates contact monitoring on contacts with a particularly high risk can be. Advantageous In this way, particularly targeted and effective contact monitoring can be achieved, which can in particular sort out contacts with a lower risk (this is not possible with the Bluetooth monitoring of the Corona-Warn-App, for example). Advantageously, especially when using ultrasonic signals, the contact monitoring system does not incorrectly detect contacts where the persons opposite or the dangerous goods are separated by a wall or pane (e.g. a Plexiglas wall, etc.), especially since the ultrasonic signals cannot penetrate the wall or pane. In particular, however, a "protected" contact can still be registered, for example in the exemplary case with the Plexiglas wall, by detecting the almost unattenuated electromagnetic signal in the absence of a sound signal. In particular, possible areas of application of the contact monitoring system include at least the following target groups: a) visitors, employees and/or residents of old people's homes and/or nursing homes, where infections can have the greatest impact; b) customers and/or staff in supermarkets and/or shops; c) children and/or teachers/educators in schools and/or kindergartens; d) visitors and/or participants in cultural and/or sporting events; e) production workers; f) Employees and/or visitors in public facilities and/or authorities g) Workers in hazardous areas. When driving in a convoy, each vehicle advantageously knows the identities, the distances and/or the movement parameters of the first additional vehicle driving directly in front of the vehicle and/or the second additional vehicle driving directly behind the vehicle.
Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, eine Alarmierungseinrichtung aufweist oder datenübertragungstechnisch mit einer externen Alarmierungseinrichtung verbunden ist, wobei die Alarmierungseinrichtung dazu vorgesehen ist, bei einer Unterschreitung eines vorgebbaren Mindestabstands zu der ersten Überwachungseinheit und/oder bei einer Überschreitung eines vorgebbaren Maximalabstands zu der ersten Überwachungseinheit ein Alarmsignal auszugeben. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive, einfache und/oder unmittelbare Kontaktüberwachung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann dadurch ein Kontakt unmittelbar erkannt und aufgelöst werden. Vorteilhaft kann eine Echtzeit-Kontaktüberwachung ermöglicht werden, welche eine Anzahl von Risikokontakten wesentlich verringern kann. Insbesondere ist die Alarmierungseinrichtung in die Überwachungseinheit integriert oder zumindest datenübertragungstechnisch mit der Überwachungseinheit verbunden. Beispielsweise ist eine Ausgabe des Alarmsignals an ein Handy oder Smartphone denkbar, welches dann mittels eines Warntons, einer Vibration, eines Leuchtsignals oder einer Benachrichtigung die Alarmierung übernimmt. Beispielsweise kann ein Fahrzeug basierend auf der Alarmierung eine automatisierte Steuermaßnahme einleiten, um in einen vorgegebenen Abstandsbereich zwischen dem Minimalabstand und dem Maximalabstand zurückzukehren. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Alarmierungseinrichtung dazu vorgesehen ist, bei einer Überschreitung eines vorgebbaren Mindestabstands zu der ersten Überwachungseinheit und/oder bei einem Unterschreiten eines vorgebbaren Maximalabstands zu der ersten Überwachungseinheit ein Alarmsignal auszugeben.In addition, it is proposed that at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, has an alarm device or is connected to an external alarm device for data transmission, with the alarm device being provided for the purpose of alerting when the distance to the first monitoring unit falls below a specifiable minimum and/or when a Exceeding a predetermined maximum distance to the first monitoring unit to issue an alarm signal. As a result, effective, simple and/or immediate contact monitoring can advantageously be made possible. Advantageously, this allows a contact to be recognized and resolved immediately. Advantageously, real-time contact monitoring can be made possible, which can significantly reduce the number of risky contacts. In particular, the alarm device is integrated into the monitoring unit or at least connected to the monitoring unit in terms of data transmission. For example, it is conceivable to output the alarm signal to a mobile phone or smartphone, which then takes over the alarm by means of a warning tone, a vibration, a light signal or a notification. For example, based on the alert, a vehicle can initiate an automated control measure in order to return to a predetermined distance range between the minimum distance and the maximum distance. Alternatively or additionally, it is conceivable that the alarm device is provided to output an alarm signal when a predefinable minimum distance from the first monitoring unit is exceeded and/or when a predefinable maximum distance from the first monitoring unit is undershot.
Wenn die Alarmierungseinrichtung einen optischen Signalgeber (z.B. eine LED), einen akustischen Signalgeber (z.B. einen Lautsprecher, einen Summer oder eine Sirene) und/oder einen mechanischen Signalgeber, wie beispielsweise einen Vibrations-Signalgeber, umfasst, kann vorteilhaft eine besonders effektive und/oder besonders wahrnehmbare Alarmierung ermöglicht werden. Insbesondere ist denkbar, dass eine von der Alarmierungseinrichtung ausgegebene Signalstärke, beispielsweise eine Leuchtstärke, eine Lautstärke und/oder eine Vibrationsstärke, in Abhängigkeit von dem durch das Kontaktüberwachungssystem ermittelten Abstand stärker oder schwächer wird.If the alarm device comprises an optical signal generator (e.g. an LED), an acoustic signal generator (e.g. a loudspeaker, a buzzer or a siren) and/or a mechanical signal generator, such as a vibration signal generator, a particularly effective and/or particularly perceptible alarms are made possible. In particular, it is conceivable that a signal strength output by the alarm device, for example a luminosity, a volume and/or a vibration strength, becomes stronger or weaker depending on the distance determined by the contact monitoring system.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest die zweite Überwachungseinheit eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, basierend auf dem gemessenen Mindestabstand, basierend auf dem gemessenen Maximalabstand und/oder basierend auf einer zusammen mit dem elektromagnetischen Signal empfangenen und von einem Identifikator verschiedenen weiteren Information über die erste Überwachungseinheit und/oder über eine externe Einheit, der die erste Überwachungseinheit zugeordnet ist, ein Steuersignal an eine der zweiten Überwachungseinheit zugeordnete weitere externe Einheit auszugeben. Dadurch kann vorteilhaft eine zumindest teilautomatisierte, vorzugsweise vollautomatisierte, Abstimmung von Bewegungen benachbarter, mittels der Überwachungseinheiten kommunizierender externer Einheiten erzielt werden. Beispielsweise kann dadurch eine Fahrt mehrerer Fahrzeuge in einem geschlossenen Verband vorteilhaft gesteuert werden. Insbesondere ist die Überwachungseinheit, z.B. zur Übermittlung des Steuersignals, datenübertragungstechnisch mit einer Steuereinheit der weiteren externen Einheit verbunden. Alternativ ist denkbar, dass die Steuereinheit der weiteren externen Einheit zumindest einen Teil der Datenauswertung selbst vornimmt, also z.B. Rohdaten von der Überwachungseinheit empfängt. Insbesondere wird bei einer Detektion eines Unterschreitens des Mindestabstands zu der externen Einheit (dem vorne fahrenden Fahrzeug) von der weiteren externen Einheit (dem hinten fahrenden Fahrzeug) eine zumindest temporäre Geschwindigkeitsreduktion vorgenommen. Insbesondere wird bei einer Detektion eines Überschreitens des Maximalabstands zu der externen Einheit (dem vorne fahrenden Fahrzeug) von der weiteren externen Einheit (dem hinten fahrenden Fahrzeug) eine zumindest temporäre Geschwindigkeitserhöhung vorgenommen. Insbesondere wird bei einer Detektion einer Änderung eines Bewegungsparameters der externen Einheit (dem vorne fahrenden Fahrzeug) eine entsprechende Steuerung der weiteren externen Einheit (dem hinten fahrenden Fahrzeug) eingeleitet, welche eine Aufrechterhaltung des Mindestabstands und des Maximalabstands erzeugt. Beispielsweise wird dazu eine identische Änderung des Bewegungsparameters der weiteren externen Einheit erzeugt/eingeleitet.Furthermore, it is proposed that at least the second monitoring unit has a control and/or regulating unit, which is provided for this purpose, based on the measured minimum distance, based on the measured maximum distance and/or based on a received together with the electromagnetic signal and from a Identifier various other information about the first monitoring unit and / or via an external unit, which is assigned to the first monitoring unit to output a control signal to a second monitoring unit associated with further external unit. As a result, an at least partially automated, preferably fully automated, coordination of movements of adjacent external units communicating by means of the monitoring units can advantageously be achieved. For example, a journey of several vehicles in a closed convoy can be advantageously controlled in this way. In particular, the monitoring unit is connected to a control unit of the further external unit in terms of data transmission technology, for example for the transmission of the control signal. Alternatively, it is conceivable that the control unit of the additional external unit carries out at least part of the data evaluation itself, ie for example receiving raw data from the monitoring unit. In particular, when it is detected that the minimum distance to the external unit (the vehicle driving in front) is carried out by the further external unit (the vehicle driving behind) at least temporarily. In particular, when it is detected that the maximum distance from the external unit (the vehicle driving in front) has been exceeded, the further external unit (the vehicle driving behind) carries out an at least temporary increase in speed. In particular, when a change in a movement parameter of the external unit (the vehicle driving in front) is detected, a corresponding control of the further external unit (the vehicle driving behind) is initiated, which maintains the minimum distance and the maximum distance. For example, an identical change in the movement parameter of the further external unit is generated/initiated for this purpose.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Kontaktüberwachungssystem eine Gruppierungsfunktion aufweist, welche dazu vorgesehen ist, eine Aktivierung der Alarmierungseinrichtung abhängig von einem empfangenen Identifikator zu machen, welcher in einem, ein Schallsignal und ein elektromagnetisches Signal umfassenden, Signalpaar enthalten ist und welcher eineindeutig einer weiteren Überwachungseinheit, die mit der zweiten Überwachungseinheit einer gemeinsamen Gruppe eingruppiert ist, zugeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Feinabstimmung eines Warnverhaltens und/oder eine Kontaktüberwachung beschränkt auf unterschiedliche Gruppen von Personen o.ä. vorgenommen werden. Insbesondere wird die Alarmierungseinrichtung bei Anwendung der Gruppierungsfunktion nur dann aktiviert, wenn ein Kontakt mit einer Quelle festgestellt wird, welche einen der jeweiligen Überwachungseinheit unbekannten oder einen in der Überwachungseinheit nicht der gemeinsamen Gruppe zugeordneten Identifikator aufweist. Insbesondere wird die Alarmierungseinrichtung bei Anwendung der Gruppierungsfunktion dann nicht aktiviert, wenn ein Kontakt mit einer Quelle festgestellt wird, welche einen der jeweiligen Überwachungseinheit bekannten oder einen in der Überwachungseinheit der gemeinsamen Gruppe zugeordneten Identifikator aufweist. Insbesondere können die Gruppierungsinformationen zur Ausführung der Gruppierungsfunktion auf dem Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit oder der Steuer- und/oder Regeleinheit oder auf einem separaten Speichermodul abgespeichert sein. Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinheit oder die Steuer- und/oder Regeleinheit zu einer Durchführung und/oder Ausführung der Gruppierungsfunktion vorgesehen. Zudem ist vorstellbar, dass bereits die Durchführung der Abstandsbestimmung abhängig von der Gruppierung gemacht wird. Dabei werden empfangene Signale mit bekannten Identifikatoren vollständig ignoriert.In addition, it is proposed that the contact monitoring system has a grouping function, which is intended to make activation of the alarm device dependent on a received identifier, which is contained in a signal pair comprising a sound signal and an electromagnetic signal and which is unique to a further monitoring unit, which is classified with the second monitoring unit in a common group. As a result, a warning behavior and/or contact monitoring limited to different groups of people or the like can advantageously be fine-tuned. In particular, when using the grouping function, the alarm device is only activated if contact with a source is detected which has an identifier that is unknown to the respective monitoring unit or has an identifier that is not assigned to the common group in the monitoring unit. In particular, the alarm device is not activated when the grouping function is used if contact with a source is detected which has an identifier that is known to the respective monitoring unit or has an identifier that is assigned to the common group in the monitoring unit. In particular, the grouping information for executing the grouping function can be stored on the memory module of the data processing unit or the open-loop and/or closed-loop control unit or on a separate memory module. In particular, the data processing unit or the control and/or regulation unit is provided for carrying out and/or executing the grouping function. In addition, it is conceivable that even the implementation of the distance determination is made dependent on the grouping. Received signals with known identifiers are completely ignored.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Überwachungseinheiten jeweils eine Befestigungseinrichtung zu einer Befestigung der Überwachungseinheit an einer externen Einheit, beispielsweise an einem Körperteil oder auf einer Außenseite eines Kleidungsstücks oder auf einer Außenseite eines Fahrzeugs aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Anwendung des Kontaktüberwachungssystems zu einer Kontaktüberwachung von Personen ermöglicht werden. Insbesondere umfasst die Befestigungseinrichtung Ösen zu einer Befestigung eines Tragegurts, eines Halsbands oder eines Tragegeschirrs. Insbesondere ist die Überwachungseinheit zu einer Befestigung an einer Außenseite eines Körpers und/oder einer Kleidung vorgesehen. Insbesondere ist die Überwachungseinheit derart an einer Person befestigt, dass zumindest die Schallsendereinheit und die Schallempfängereinheit unbedeckt von Kleidungsstücken oder Körperteilen bleibt. Alternativ sind auch Ansteckvorrichtungen (Nadeln, etc.), Klettverbindungsvorrichtungen, Klebevorrichtungen oder dergleichen denkbar. Vorzugsweise ist die Überwachungseinheit in einem Brustbereich, in einem Schrittbereich, in einem Bauchbereich oder in einem Kopfbereich (z.B. auf einem Helm / einer Mütze) einer Person befestigt. Im Fall einer Anordnung der Überwachungseinheit an einer Außenseite eines Fahrzeugs kann die Überwachungseinheit auch in einem Teil, insbesondere einem Außenverkleidungsteil, des Fahrzeugs, beispielsweise in einer Stoßstange, integriert sein.Furthermore, it is proposed that the monitoring units each have a fastening device for fastening the monitoring unit to an external unit, for example to a body part or on the outside of a piece of clothing or on the outside of a vehicle. As a result, a simple use of the contact monitoring system for contact monitoring of people can advantageously be made possible. In particular, the fastening device comprises eyelets for fastening a carrying strap, a neck strap or a carrying harness. In particular, the monitoring unit is intended to be attached to an outside of a body and/or clothing. In particular, the monitoring unit is attached to a person in such a way that at least the sound transmitter unit and the sound receiver unit remain uncovered by clothing or body parts. Alternatively, attachment devices (needles, etc.), Velcro connection devices, adhesive devices or the like are also conceivable. Preferably, the monitoring unit is attached in a chest area, in a crotch area, in an abdominal area or in a head area (e.g. on a helmet/cap) of a person. If the monitoring unit is arranged on the outside of a vehicle, the monitoring unit can also be integrated in a part, in particular an outer paneling part, of the vehicle, for example in a bumper.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Überwachungseinheiten jeweils zusätzlich eine Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung, insbesondere zu einer omnidirektionalen Entfernungs- und Richtungsbestimmung zu weiteren Überwachungseinheiten, aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine gegenseitige Lokalisierung von Überwachungseinheiten wesentlich präzisiert werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine Lokalisierung über die Erkennung von direkten Angesicht-zu-Angesicht-Kontakten hinaus ausgeweitet werden. Vorteilhaft können dadurch auch geschützte Angesicht-zu-Angesicht-Kontakte, bei denen beispielsweise eine Plexiglasscheibe o.Ä. zwischen den jeweiligen Personen angeordnet ist (vgl. Supermarkt) zuverlässig erkannt und eingeordnet werden. Unter einer „Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung“ soll insbesondere eine elektromagnetische Wellen, insbesondere Wellenpakete, emittierende und/oder empfangende Einrichtung verstanden werden, wobei die emittierten und/oder empfangenen elektromagnetischen Wellen, insbesondere die emittierten und/oder empfangenen Wellenpakete, eine besonders große Bandbreite, vorzugsweise eine Bandbreite von mehr als 500 MHz, abdecken. Insbesondere umfassen die von der Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung emittierten und/oder empfangenen Wellenpakete eine Vielzahl von elektromagnetischen Wellen unterschiedlicher Frequenz, welche vorzugsweise eine feste Phasenbeziehung zueinander aufweisen. Insbesondere ist die Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung dazu vorgesehen, ein „two-way ranging (TWR)“-Lokalisierungsverfahren, ein „time-difference of arrival (TDoA)“-Lokalisierungsverfahren, ein „angle-of-arrival (AOA)“-Lokalisierungsverfahren, ein „received signal strength (RSS)“-Lokalisierungsverfahren, ein „phase-differenceof-arrival (PDoA)“-Lokalisierungsverfahren oder eine Kombination von zumindest zwei der vorgenannten Lokalisierungsverfahren durchzuführen.In addition, it is proposed that the monitoring units each additionally have an ultra-broadband localization device, in particular for an omnidirectional determination of distance and direction to other monitoring units. Mutual localization of monitoring units can advantageously be significantly more precise as a result. In particular, a localization can advantageously be expanded beyond the detection of direct face-to-face contacts. Advantageously, protected face-to-face contacts, in which, for example, a plexiglass pane or similar is arranged between the respective persons (cf. supermarket) can also be reliably recognized and classified. An “ultra-wideband localization device” is to be understood in particular as a device emitting and/or receiving electromagnetic waves, in particular wave packets, with the emitted and/or received electromagnetic waves, in particular the emitted and/or received wave packets, having a particularly large bandwidth, preferably a bandwidth of more than 500 MHz. In particular, include the wave packets emitted and/or received by the ultra-wideband localization device include a multiplicity of electromagnetic waves of different frequencies, which preferably have a fixed phase relationship to one another. In particular, the ultra-wideband localization device is intended to use a "two-way ranging (TWR)" localization method, a "time-difference of arrival (TDoA)" localization method, an "angle-of-arrival (AOA)" localization method, a "received signal strength (RSS)" localization method, a "phase-difference-of-arrival (PDoA)" localization method or a combination of at least two of the aforementioned localization methods.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Kontaktüberwachungssystem zumindest zwei mobile, beispielsweise jeweils Personen zugeordnete, Überwachungseinheiten jeweils aufweisend die Sendereinheit und die Empfängereinheit, aufweist. Insbesondere ist denkbar, dass zumindest ein Teil der Überwachungseinheiten des Kontaktüberwachungssystems anderen mobilen „Einheiten“ als Personen, d.h. beispielsweise Robotern, Fahrzeugen oder Tieren, zugeordnet werden.Furthermore, it is proposed that the contact monitoring system has at least two mobile monitoring units, for example each assigned to persons, each having the transmitter unit and the receiver unit. In particular, it is conceivable that at least some of the monitoring units of the contact monitoring system are assigned to mobile “units” other than people, i.e. robots, vehicles or animals, for example.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die erste Überwachungseinheit der zwei mobilen Überwachungseinheiten auf einer Frontseite eines einer Kolonne/einem geschlossenen Fahrzeug-Verband zugehörigen ersten Fahrzeugs angeordnet ist und dass die zweite Überwachungseinheit der zwei mobilen Überwachungseinheiten auf einer Rückseite eines ebenfalls der Kolonne/dem geschlossenen Fahrzeug-Verband zugehörigen und direkt vor dem ersten Fahrzeug in der Kolonne/des geschlossenen Fahrzeug-Verbands eingereihten zweiten Fahrzeugs angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine zumindest teilautomatisierte, vorzugsweise vollautomatisierte, Abstimmung von Bewegungen benachbarter, mittels der Überwachungseinheiten kommunizierender externer Einheiten erzielt werden. Beispielsweise kann dadurch eine Fahrt mehrerer Fahrzeuge in dem geschlossenen Verband vorteilhaft gesteuert werden. Insbesondere weist die Kolonne/der geschlossene Verband zusätzlich zu dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug eine Mehrzahl weiterer Fahrzeuge auf.In addition, it is proposed that the first monitoring unit of the two mobile monitoring units be arranged on a front side of a first vehicle belonging to a column/a closed vehicle formation and that the second monitoring unit of the two mobile monitoring units be arranged on a rear side of a vehicle also belonging to the column/the closed vehicle formation. Association associated and arranged directly in front of the first vehicle in the column / the closed vehicle association lined up second vehicle. As a result, an at least partially automated, preferably fully automated, coordination of movements of adjacent external units communicating by means of the monitoring units can advantageously be achieved. For example, a journey of several vehicles in the closed convoy can be advantageously controlled in this way. In particular, the procession/the closed convoy has a plurality of other vehicles in addition to the first vehicle and the second vehicle.
Ferner wird ein Kontaktnachverfolgungssystem zumindest zu einer Rückverfolgung von Kontakten, insbesondere von Infektionsketten und/oder von Kolonnenfahrten, mit dem Abstandsermittlungssystem oder mit dem Kontaktüberwachungssystem vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive und genaue nachträgliche Rückverfolgung von Kontakten im Bedarfsfall, beispielsweise nach einer nachträglichen Bestätigung einer Infektion oder Kontamination einer Person in einem Personenkreis, ermöglicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann dadurch vorteilhaft eine Fahrt mehrerer Fahrzeuge in dem geschlossenen Verband/ in der Kolonne vorteilhaft gesteuert werden.Furthermore, a contact tracing system is proposed, at least for tracing back contacts, in particular chains of infection and/or convoy journeys, with the distance determination system or with the contact monitoring system. As a result, an effective and precise subsequent tracing of contacts can advantageously be made possible if necessary, for example after subsequent confirmation of an infection or contamination of a person in a group of people. As an alternative or in addition, a journey of several vehicles in the closed convoy/convoy can be advantageously controlled in this way.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, ein Speichermodul umfasst, welches dazu vorgesehen ist, empfangene Signale für eine spätere Analyse aufzuzeichnen. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive und genaue nachträgliche Rückverfolgung von Kontakten im Bedarfsfall ermöglicht werden. Insbesondere können das Speichermodul als das Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit oder als das Speichermodul der Steuer- und/oder Regeleinheit oder als ein separates Speichermodul der Überwachungseinheit ausgebildet sein.In addition, it is proposed that at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, includes a memory module which is intended to record received signals for later analysis. As a result, an effective and precise subsequent tracing of contacts can advantageously be made possible if necessary. In particular, the memory module can be designed as the memory module of the data processing unit or as the memory module of the open-loop and/or closed-loop control unit or as a separate memory module of the monitoring unit.
Wenn dabei zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit des Abstandsermittlungssystems, zumindest dazu vorgesehen ist, einen Zeitpunkt eines Signalempfangs, eine Signalstärke eines Signalempfangs, einen aus empfangenen Signalen ermittelten Abstand zu einer weiteren Überwachungseinheit, eine Dauer eines Überschreitens/Unterschreitens eines Mindestabstands oder eines Maximalabstands, eine Anzahl an Überschreitungen/Unterschreitungen des Mindestabstands oder des Maximalabstands und/oder einen zu einer das empfangene Signal aussendenden weiteren Überwachungseinheit zugehörigen Identifikator in dem Speichermodul abzuspeichern, kann vorteilhaft eine effektive und genaue nachträgliche Rückverfolgung von Kontakten im Bedarfsfall ermöglicht werden.If at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit of the distance determination system, is provided at least for the purpose of determining a time when a signal was received, a signal strength of a signal received, a distance from a further monitoring unit determined from received signals, a duration of exceeding/falling below a minimum distance or a maximum distance , a number of exceeding/falling below the minimum distance or the maximum distance and/or an identifier associated with a further monitoring unit transmitting the received signal in the memory module can advantageously enable effective and precise subsequent tracing of contacts if necessary.
Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest die zweite Überwachungseinheit, vorzugsweise jede Überwachungseinheit, eine drahtlose oder drahtgebundene Ausleseschnittstelle zu einem Auslesen der in dem Speichermodul gespeicherten Daten aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive und genaue nachträgliche und insbesondere extern durchführbare und/oder extern überprüfbare, Rückverfolgung von Kontakten im Bedarfsfall ermöglicht werden. Die drahtlose Ausleseschnittstelle kann beispielsweise als eine NFC-Schnittstelle, als eine Bluetooth-Schnittstelle oder als eine WLAN-Schnittstelle ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausleseschnittstelle als eine induktive Datenschnittstelle ausgebildet sein, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, Daten über ein induktives Energieübertragungssignal zu übertragen, beispielsweise durch Modulation des von einer Ladestation ausgesandten Energieübertragungssignals oder durch eine Modulation einer von der Überwachungseinheit aufgenommenen Last o. dgl. Dadurch kann vorteilhaft eine kostengünstige, einfache und bauraumsparende Datenübertragung ermöglicht werden. Die drahtgebundene Schnittstelle kann beispielsweise als eine USB-Schnittstelle, als eine serielle Schnittstelle, als eine Speicherkarten-Schnittstelle, etc. ausgebildet sein.In addition, it is proposed that at least the second monitoring unit, preferably each monitoring unit, has a wireless or wired readout interface for reading out the data stored in the memory module. As a result, an effective and precise subsequent tracing of contacts, which can in particular be carried out externally and/or checked externally, can advantageously be made possible if necessary. The wireless readout interface can be designed, for example, as an NFC interface, as a Bluetooth interface or as a WLAN interface. Alternatively or additionally, the readout interface can be designed as an inductive data interface, which is intended in particular to transmit data via an inductive energy transmission signal, for example by modulating the energy transmission signal emitted by a charging station or by modulating a load or the like picked up by the monitoring unit. This can advantageously be a cost-effective, simple and space-saving data transmission can be made possible. The wired interface can be in the form of a USB interface, a serial interface, a memory card interface, etc., for example.
Des Weiteren wird ein Kontaktnachverfolgungssystem, umfassend zumindest eine mobile, beispielsweise einer Person zugeordnete, Überwachungseinheit mit der Sendereinheit und mit der Empfängereinheit und umfassend zumindest ein stationäres, insbesondere fest in einer für Personen zugänglichen Umgebung, beispielsweise einem Raum eines Gebäudes, installierten, weiteren Überwachungseinheit mit der Sendereinheit und mit der Empfängereinheit, vorgeschlagen. Alternativ könnte natürlich auch das Kontaktnachverfolgungssystem nur mobile Überwachungseinheiten aufweisen. Außerdem könnte natürlich auch das Kontaktüberwachungssystem eine Speichereinheit aufweisen. Insbesondere bei stationären Überwachungseinheiten kann es der Einfachheit halber ausreichend sein, nur die mobilen Überwachungseinheiten auszulesen, bzw. die Daten nur auf den mobilen Überwachungseinheiten abzuspeichern. Beispielsweise werden die Überwachungseinheiten zu Beginn einer Veranstaltung oder eines Besuchs eines Veranstaltungsorts (z.B. Messe, Konzertsaal, Kinosaal, Restaurant, Sportstätte, etc.) an teilnehmende Personen ausgegeben und nach Beendigung der Veranstaltung oder bei Verlassen des Veranstaltungsorts wieder eingesammelt. Nach oder bei der Rückgabe werden in diesem Beispiel die Speichermodule der Überwachungseinheiten ausgelesen, so dass bei Bedarf im Nachhinein (extern) die Kontakte, insbesondere die Risikokontakte, der teilnehmenden Personen mit anderen teilnehmenden Personen ermittelt werden können. Vorzugsweise ist eine Hinzunahme einer stationären Überwachungseinheit zu dem Kontaktnachverfolgungssystem verwendbar, um (zusätzlich) eine Auswertung der Personen, die in einem bestimmten Zeitraum in einem Raum / an einem Ort waren, vorzunehmen. Insbesondere ist eine Hinzunahme einer stationären Überwachungseinheit zu dem Kontaktnachverfolgungssystem verwendbar, um eine Auswertung eines Bewegungsprofils einer Person an einem Ort vorzunehmen (d.h. beispielsweise eine Nachverfolgung, in welchen Räumen die Person sich wie lange aufgehalten hat, oder zu einer Nachverfolgung, welchen Gefahrenquellen innerhalb einer Umgebung die Person wann und wie lange nahegekommen ist, etc.).Furthermore, a contact tracing system comprising at least one mobile monitoring unit, for example assigned to a person, with the transmitter unit and the receiver unit and comprising at least one stationary further monitoring unit, in particular permanently installed in an area accessible to people, for example a room in a building, is also included the transmitter unit and with the receiver unit. Alternatively, of course, the contact tracing system could only have mobile monitoring units. In addition, of course, the contact monitoring system could also have a memory unit. In the case of stationary monitoring units in particular, it may be sufficient for the sake of simplicity to only read out the mobile monitoring units or to store the data only on the mobile monitoring units. For example, at the beginning of an event or a visit to a venue (e.g. trade fair, concert hall, cinema, restaurant, sports facility, etc.), the surveillance units are issued to participants and collected again after the end of the event or when leaving the venue. In this example, after or during the return, the memory modules of the monitoring units are read out, so that the contacts, in particular the risk contacts, of the participating persons with other participating persons can be determined afterwards (externally) if necessary. A stationary monitoring unit can preferably be added to the contact tracing system in order to (additionally) carry out an evaluation of the people who were in a room/at a location in a specific period of time. In particular, adding a stationary monitoring unit to the contact tracking system can be used to evaluate a movement profile of a person at a location (i.e., for example, tracking which rooms the person has been in and for how long, or tracking which sources of danger within an area the person got close, when and for how long, etc.).
Wenn das Kontaktnachverfolgungssystem eine Mehrzahl von, einem gemeinsamen Raum zugeordneten stationären Überwachungseinheiten aufweist, wobei die Überwachungseinheiten derart in dem gemeinsamen Raum angeordnet sind, dass jeder Punkt des gemeinsamen Raums immer innerhalb der Reichweiten der Sendereinheiten von zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, stationären Überwachungseinheiten liegt, so dass eine Bilateration einer Position der zumindest einen in dem Raum bewegten mobilen Überwachungseinheit ermöglicht ist (bei drei stationären Überwachungseinheiten ist dann eine Trilateration der Position der zumindest einen in dem Raum bewegten mobilen Überwachungseinheit ermöglicht), kann vorteilhaft eine zusätzliche Positionsbestimmung und/oder eine zusätzliche Bewegungsprofilaufnahme der mobilen Überwachungseinheit ermöglicht werden. Zur Ermöglichung einer Positionsfeststellung mittels Bilateration sind die stationären Überwachungseinheiten derart in dem überwachten Raum/Bereich angeordnet, dass zumindest bei einem Großteil aller möglichen Entfernungskreise der Bilateration immer zumindest einer der beiden Kreisschnittpunkte außerhalb des zu überwachenden Raums/Bereichs liegt. Insbesondere ist zur Durchführung der Bilateration nötig, dass die mobilen Überwachungseinheiten etwa auf einer gleichen Höhe angeordnet sind wie die stationären Überwachungseinheiten (z.B. auf Brusthöhe).If the contact tracing system has a plurality of stationary monitoring units assigned to a common space, the monitoring units being arranged in the common space in such a way that each point of the common space is always within range of the transmitter units of at least two, preferably at least three, stationary monitoring units, so that a bilateration of a position of the at least one mobile monitoring unit moving in the room is made possible (with three stationary monitoring units, a trilateration of the position of the at least one mobile monitoring unit moving in the room is then made possible), advantageously an additional position determination and/or an additional Movement profile recording of the mobile surveillance unit are made possible. To enable position determination by means of bilateration, the stationary monitoring units are arranged in the monitored room/area in such a way that at least one of the two circle intersections is always outside of the room/area to be monitored for at least the majority of all possible distance circles of the bilateration. In particular, in order to carry out the bilatation, it is necessary for the mobile monitoring units to be arranged at approximately the same height as the stationary monitoring units (e.g. at chest height).
Ferner wird ein Verfahren zur Abstandsermittlung, insbesondere zur Abstandsüberwachung, vorzugsweise zur unilateralen Abstandsüberwachung, mittels des Abstandsermittlungssystems, zur Kontaktüberwachung mittels des Kontaktüberwachungssystems und/oder zur Kontaktnachverfolgung mittels des Kontaktnachverfolgungssystems vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Genauigkeit einer Abstandsermittlung, hinsichtlich Systemkosten und/oder hinsichtlich eines Systemenergieverbrauchs erreicht werden.Furthermore, a method for distance determination, in particular for distance monitoring, preferably for unilateral distance monitoring, using the distance determination system, for contact monitoring using the contact monitoring system and/or for contact tracing using the contact tracing system is proposed. In this way, particularly advantageous properties can be achieved with regard to the accuracy of a distance determination, with regard to system costs and/or with regard to system energy consumption.
Wenn in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens zur Abstandsermittlung der Laufzeitunterschied zwischen dem Schallsignal, insbesondere dem Ultraschallsignal, und dem, vorzugsweise von nahezu dem gleichen Ort wie das Schallsignal ausgesandten, elektromagnetischen Signal, insbesondere elektromagnetischen Hochfrequenzsignal, ermittelt wird, und wenn anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt des Verfahrens zur Abstandsermittlung anhand des ermittelten Laufzeitunterschieds ein Abstandswert zwischen einem Aussendeort der beiden Signale und einem Empfangsort der beiden Signale bestimmt wird, kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige und/oder genaue Abstandsermittlung, insbesondere zwischen zwei Überwachungseinheiten des Abstandsüberwachungssystems, ermöglicht werden.If, in at least one method step of the method for determining the distance, the travel time difference between the sound signal, in particular the ultrasonic signal, and the electromagnetic signal, in particular electromagnetic high-frequency signal, which is preferably emitted from almost the same place as the sound signal, is determined, and if subsequently in a further method step of the method for determining the distance, a distance value between a transmission point of the two signals and a receiving point of the two signals is determined on the basis of the determined difference in transit times, a particularly reliable and/or precise determination of the distance, in particular between two monitoring units of the distance monitoring system, can advantageously be made possible.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass mittels des Abstandsermittlungssystems, vorzugsweise mittels des Kontaktnachverfolgungssystems, relativ zu zumindest einer weiteren Überwachungseinheit ermittelte Abstandswerte und/oder Kontaktdauern, insbesondere Dauern eines Überschreitens oder Unterschreitens des Mindestabstands oder des Maximalabstands, vorzugsweise Kolonnenfahrdauern, vorzugsweise je nach Einsatzbereich des Abstandsermittlungssystems, insbesondere des Kontaktnachverfolgungssystems, zu einer Berechnung eines daraus entstandenen Infektionsrisikos oder zu einer Berechnung eines daraus entstandenen (ökonomischen) Windschattenvorteils verwendet werden. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfassten Daten erreicht werden. Einerseits kann vorteilhaft ein zuverlässiger Infektionsschutz erreicht werden und andererseits kann vorteilhaft eine hohe Wirtschaftlichkeit von Kolonnenfahrten erreicht werden. Insbesondere ist das Kontaktnachverfolgungssystem dazu vorgesehen, Daten zu einer Position von Fahrzeugen innerhalb einer Kolonne und/oder Daten zu den Identitäten von Kolonnenteilnehmern abzuspeichern. Insbesondere werden dazu die Identifikatoren aller Kolonnenteilnehmer zumindest an ein Führungsfahrzeug der Kolonne, vorzugsweise an alle Kolonnenteilnehmer, übertragen, bevorzugt durch die Überwachungseinheiten mittels des elektromagnetischen Signals oder mittels eines weiteren von der Abstandsermittlung unabhängigen Signals. Insbesondere entsteht der ökonomische Windschattenvorteil allen hinter einem Führungsfahrzeug der Kolonne in geeigneten Abständen hinterherfahrenden Fahrzeugen, beispielsweise durch reduzierte Energiekosten, wie Treibstoffkosten, oder durch reduzierten Fahrzeugverschleiß.In addition, it is proposed that distance values and/or contact durations determined by means of the distance determination system, preferably by means of the contact tracking system, relative to at least one further monitoring unit, in particular the duration of exceeding or falling below the minimum distance or the maximum distance, preferably convoy travel times, preferably depending on the area of application of the distance determination system, in particular the contact tracking system, are used to calculate a resulting risk of infection or to calculate a resulting (economic) slipstream advantage. As a result, a particularly advantageous application of the recorded data can be achieved. On the one hand, reliable protection against infection can advantageously be achieved, and on the other hand, a high degree of economic efficiency of convoy journeys can advantageously be achieved. In particular, the contact tracing system is intended to store data on a position of vehicles within a platoon and/or data on the identities of platoon participants. In particular, the identifiers of all platoon members are transmitted to at least one leading vehicle of the platoon, preferably to all platoon members, preferably by the monitoring units using the electromagnetic signal or using another signal independent of the distance determination. In particular, the economic slipstream advantage arises for all vehicles driving behind a leading vehicle in the convoy at suitable distances, for example due to reduced energy costs, such as fuel costs, or due to reduced vehicle wear.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass von zumindest einem in einer Kolonne fahrenden Fahrzeug, insbesondere von dem vordersten Fahrzeug der Kolonne, eine auf der Berechnung des (ökonomischen) Windschattenvorteils, welcher zumindest einem hinter dem Fahrzeug fahrenden weiteren Fahrzeug der Kolonne entstanden ist, basierende Nachricht, insbesondere eine Zahlungsaufforderung, erstellt wird und diese vorzugsweise an das zumindest eine weitere Fahrzeug der Kolonne übermittelt wird. Da durch das vorgeschlagene Verfahren genau bekannt ist, wer sich wann, wie lange und in welchem Abstand relativ zu anderen Teilnehmern in der Kolonne befunden hat, kann vorteilhaft der wirtschaftliche Vorteil / der wirtschaftliche Nachteil der einzelnen Teilnahme am Verbundverkehr exakt berechnet und in der Folge (z.B. wirtschaftlich durch Zahlungen) gerecht ausgeglichen werden. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Bereitschaft zur Teilnahme und/oder zum Führen von Kolonnen erzeugt werden. Durch das vorgeschlagene Verfahren wird es möglich und auch wirtschaftlich attraktiv, dass sich bei Verfügbarkeit entsprechend ausgestatteter Fahrzeuge Kolonnen selbständig bilden. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders gerechte Lastenverteilung innerhalb einer Kolonne erreicht werden. Beispielsweise trägt der Fahrer des Führungsfahrzeugs eine besonders große Verantwortung und erfährt eine dadurch höhere Arbeitsbelastung als die Fahrer der folgenden Fahrzeuge. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann der Fahrer des Führungsfahrzeugs vorteilhaft für diesen Zusatzaufwand durch die entlasteten Fahrer der weiteren Fahrzeuge der Kolonne entlohnt werden. Alternativ ist auch denkbar, dass die Kolonnendaten an eine zentrale Abrechnungsstelle übermittelt werden oder von einer zentralen Abrechnungsstelle im Nachhinein ausgelesen werden. Zusätzlich ist denkbar, dass Kolonnenteilnehmer, die am Ende nicht zahlen, bei einem nächsten Versuch, sich einer Kolonne anzuschließen, abgelehnt werden (z.B. dadurch, dass keine kooperativen Signale mehr übermittelt werden).Furthermore, it is proposed that at least one vehicle driving in a convoy, in particular the foremost vehicle in the convoy, sends a message based on the calculation of the (economic) slipstream advantage which has arisen from at least one other vehicle in the convoy driving behind the vehicle, in particular a request for payment, is created and this is preferably transmitted to the at least one other vehicle in the column. Since the proposed method makes it known exactly who was in the convoy when, for how long and at what distance relative to other participants, the economic advantage/economic disadvantage of individual participation in the network traffic can be calculated exactly and subsequently ( e.g. economically through payments) are fairly compensated. This can advantageously generate a particularly high level of willingness to participate and/or to lead convoys. The proposed method makes it possible and also economically attractive for convoys to form independently if appropriately equipped vehicles are available. A particularly fair distribution of loads within a column can thereby be advantageously achieved. For example, the driver of the leading vehicle bears a particularly high level of responsibility and thus experiences a greater workload than the drivers of the following vehicles. With the proposed method, the driver of the lead vehicle can advantageously be rewarded for this additional effort by the unburdened drivers of the other vehicles in the column. Alternatively, it is also conceivable for the convoy data to be transmitted to a central accounting office or to be read out by a central accounting office afterwards. In addition, it is conceivable that convoy participants who do not pay at the end will be rejected the next time they try to join a convoy (e.g. because no more cooperative signals are transmitted).
Das erfindungsgemäße Abstandsermittlungssystem, die erfindungsgemäße Überwachungseinheit, das erfindungsgemäße Kontaktüberwachungssystem, das erfindungsgemäße Kontaktnachverfolgungssystem und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Abstandsermittlungssystem, die erfindungsgemäße Überwachungseinheit, das erfindungsgemäße Kontaktüberwachungssystem, das erfindungsgemäße Kontaktnachverfolgungssystem und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Verfahrensschritten und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The distance determination system according to the invention, the monitoring unit according to the invention, the contact monitoring system according to the invention, the contact tracing system according to the invention and the method according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the distance determination system according to the invention, the monitoring unit according to the invention, the contact monitoring system according to the invention, the contact tracing system according to the invention and the method according to the invention can have a number of individual elements, components, method steps and units that differs from a number specified here in order to fulfill a functionality described herein.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawing. Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations.
Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kontaktüberwachungssystems und eines Kontaktnachverfolgungssystems, jeweils mit einem Abstandserm ittlungssystem, -
2 eine schematische Vorderansicht einer Überwachungseinheit des Abstandserm ittlungssystems, -
3 eine schematische Draufsicht auf die Überwachungseinheit, -
4 eine schematische Explosionsdarstellung der Überwachungseinheit, -
5 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung des Kontaktnachverfolgungssystems, -
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Abstandsermittlung mittels des Abstandsermittlungssystems, -
7a-c einen schematischen beispielhaften Ablauf eines Alarmierungsvorgangs durch das Kontaktüberwachungssystem -
8 eine schematische Darstellung eines alternativen Kontaktüberwachungssystems und eines alternativen Kontaktnachverfolgungssystems, jeweils mit einem alternativen Abstandsermittlungssystem und -
9 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Kontaktnachverfolgung mittels des Kontaktnachverfolgungssystems innerhalb von Fahrzeugkolonnen.
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1 a schematic representation of a contact monitoring system and a contact tracking system, each with a distance determination system, -
2 a schematic front view of a monitoring unit of the distance determination system, -
3 a schematic plan view of the monitoring unit, -
4 a schematic exploded view of the monitoring unit, -
5 a schematic representation of an exemplary embodiment of the contact tracing system, -
6 a schematic flowchart of a method for determining a distance using the distance determination system, -
7a-c a schematic exemplary sequence of an alarm process by the contact monitoring system -
8th a schematic representation of an alternative contact monitoring system and an alternative contact tracing system, each with an alternative distance determination system and -
9 a schematic flowchart of a method for contact tracing using the contact tracing system within vehicle columns.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Die
Das Kontaktüberwachungssystem 40a und das Kontaktnachverfolgungssystem 56a weisen ein Abstandsermittlungssystem 38a auf. Das Abstandsermittlungssystem 38a bildet ein unidirektionales Abstandsüberwachungssystem aus. Das Abstandsermittlungssystem 38a umfasst eine erste Überwachungseinheit 10a. Die erste Überwachungseinheit 10a ist in dem Beispiel der
Die Überwachungseinheiten 10a, 12a weisen jeweils eine Empfängereinheit 20a (vgl.
Das in der
Die
Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist ein Speichermodul 58a auf. Das Speichermodul 58a ist dazu vorgesehen, die empfangenen Signale 16a, 18a für eine spätere Analyse, beispielsweise für eine nachträgliche Bestimmung von Abständen 22a, abzuspeichern und/oder aufzuzeichnen. Die Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, einen Zeitpunkt eines Signalempfangs in dem Speichermodul 58a abzuspeichern. Die Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, eine Signalstärke eines Signalempfangs in dem Speichermodul 58a abzuspeichern. Die Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, einen unbedeckt aus empfangenen Signalen 16a, 18a von der Datenverarbeitungseinheit 24a ermittelten Abstand 22a zu einer weiteren Überwachungseinheit 10a, 12a in dem Speichermodul 58a abzuspeichern. Die Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, eine Dauer eines Überschreitens/Unterschreitens des Mindestabstands 46a in dem Speichermodul 58a abzuspeichern. Die Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, eine Anzahl an Überschreitungen/Überschreitungen des Mindestabstands 46a in dem Speichermodul 58a abzuspeichern. Die Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, einen zu einer das empfangene Signal 16a, 18a aussendenden weiteren Überwachungseinheit 10a, 12a zugehörigen Identifikator in dem Speichermodul 58a abzuspeichern. Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist eine Ausleseschnittstelle 60a zu einem Auslesen der in dem Speichermodul 58a gespeicherten Daten auf. Die Ausleseschnittstelle 60a ist als eine drahtgebundene Schnittstelle ausgebildet. Die Ausleseschnittstelle 60a ist als eine Universal Serial Bus (USB)-Schnittstelle ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachungseinheit 10a, 12a eine drahtlose Ausleseschnittstelle aufweisen.The
Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist eine Gehäuseeinheit 74a auf. Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist die Sendereinheit 14a auf. Die Sendereinheit 14a umfasst ein Schallsendermodul 72a. Das Schallsendermodul 72a ist zumindest zu einem Großteil innerhalb der Gehäuseeinheit 74a angeordnet. Das Schallsendermodul 72a ist dazu vorgesehen, das Schallsignal 16a auszusenden. Das Schallsendermodul 72a umfasst zumindest ein Schallsenderelement 80a, welches dazu vorgesehen ist, das Schallsignal 16a zu erzeugen und zu emittieren. Eine Hauptstrahlrichtung 92a (vgl.
Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist die Empfängereinheit 20a auf. Die Empfängereinheit 20a weist ein Schallempfängermodul 26a auf. Das Schallempfängermodul 26a ist zu einem Empfangen eines Schallsignals 16a, insbesondere eines von einer weiteren Überwachungseinheit 10a, 12a abgestrahlten Schallsignals 16a, vorgesehen. Das Schallempfängermodul 26a ist zumindest zu einem Großteil innerhalb der Gehäuseeinheit 74a angeordnet. Das Schallempfängermodul 26a weist im in der
Das Schallempfängermodul 26a ist zu einer zumindest groben Richtungsbestimmung der empfangenen Schallsignale 16a vorgesehen. Die Schallempfängerelemente 28a, 30a, 32a sind zu der Durchführung der zumindest groben Richtungsbestimmung vorgesehen. Die Schallempfängerelemente 28a, 30a, 32a sind derart in der Überwachungseinheit 10a, 12a, insbesondere innerhalb der Gehäuseeinheit 74a, angeordnet, dass sie in relativ zueinander unterschiedliche Richtungen lauschen. Ein erstes Schallempfängerelement 28a ist auf der Vorderseite 76a der Überwachungseinheit 10a, 12a angeordnet. Eine Hauptempfangsrichtung 96a (vgl.
Weitere, von den in den Figuren dargestellten Anordnungen abweichende Ausgestaltungen, Anordnungen und/oder Ausrichtungen der Empfängereinheit 20a und/oder der Sendereinheit 14a sind denkbar. Durch eine Verwendung von zumindest drei Schallempfängerelemente 28a, 30a, 32a ist eine Trilateration einer Position der aussendenden Überwachungseinheit 10a, 12a ermöglicht. Dazu können die Schallempfängerelementen 28a, 30a, 32a jedoch prinzipiell auch verschieden, insbesondere sogar in einer gemeinsamen Ebene aber voneinander beabstandet, angeordnet sein.Other configurations, arrangements and/or orientations of the
Die Empfängereinheit 20a weist ein EM-Empfängermodul 34a auf. Das EM-Empfängermodul 34a ist zu einem Empfangen eines elektromagnetischen Signals 18a, insbesondere eines von einer weiteren Überwachungseinheit 10a, 12a abgestrahlten elektromagnetischen Signals 18a, vorgesehen. Das EM-Empfängermodul 34a ist zumindest zu einem Großteil innerhalb der Gehäuseeinheit 74a angeordnet. Das EM-Empfängermodul 34a weist im in der
Die Empfängereinheit 20a weist einen ersten Lauschbetriebszustand auf. In dem ersten Lauschbetriebszustand ist lediglich das Empfängermodul 26a, 34a der Empfängermodule 26a, 34a der Empfängereinheit 20a aktiv, dessen Energieverbrauch geringer ist. In dem ersten Lauschbetriebszustand ist das EM-Empfängermodul 34a aktiv (vorausgesetzt dessen Energieverbrauch ist geringer als der des Schallempfängermoduls 26a). In dem ersten Lauschbetriebszustand ist das Schallempfängermodul 26a inaktiv und befindet sich vorzugsweise in einem Standby-Modus. Die Empfängereinheit 20a weist einen zweiten Lauschbetriebszustand auf. In dem zweiten Lauschbetriebszustand ist lediglich das Empfängermodul 26a, 34a der Empfängermodule 26a, 34a der Empfängereinheit 20a aktiv, dessen Empfangsreichweite geringer ist. In dem zweiten Lauschbetriebszustand ist das Schallempfängermodul 26a aktiv (vorausgesetzt dessen Empfangsreichweite ist geringer als die des EM-Empfängermoduls 34a). In dem zweiten Lauschbetriebszustand ist das EM-Empfängermodul 34a inaktiv und befindet sich vorzugsweise in einem Standby-Modus. Weitere Lauschbetriebszustände sind denkbar.The
Die Empfängereinheit 20a weist einen Messbetriebszustand auf. Der Messbetriebszustand ist verschieden von den Lauschbetriebszuständen. In dem Messbetriebszustand sind das Schallempfängermodul 26a und das EM-Empfängermodul 34a aktiv. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 36a der Überwachungseinheit 10a, 12a ist dazu vorgesehen, bei einer Detektion eines Signals 16a, 18a durch das jeweils in dem aktuell eingestellten Lauschbetriebszustand aktive Empfängermodul 26a, 34a, die Empfängereinheit 20a von dem jeweiligen Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand umzuschalten. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 36a dazu vorgesehen ist, in einem Lauschbetriebszustand, bei dem lediglich das EM-Empfängermodul 34a aktiv ist, beispielsweise in dem ersten Lauschbetriebszustand, in Abhängigkeit von einer ermittelten Grenzsignalstärke der während des ersten Lauschbetriebszustands empfangenen elektromagnetischen Signale 18a, die Empfängereinheit 20a von dem Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand umzuschalten. Solange die Feldstärken der während des ersten Lauschbetriebszustands empfangenen elektromagnetischen Signale 18a unterhalb der Grenzfeldstärke sind, erfolgt kein Umschalten von dem Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 36a. Sobald jedoch die Feldstärke zumindest eines während des ersten Lauschbetriebszustands empfangenen elektromagnetischen Signals 18a oberhalb der Grenzfeldstärke ist, erfolgt ein Umschalten von dem Lauschbetriebszustand in den Messbetriebszustand durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 36a.The
Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist eine Befestigungseinrichtung 54a auf. Die Befestigungseinrichtung 54a ist zu einer Befestigung der Überwachungseinheit 10a, 12a an einem Körperteil oder auf einer Außenseite eines Kleidungsstücks vorgesehen. Im beispielhaft dargestellten Fall ist die Befestigungseinrichtung 54a als eine Öse zu einer Aufnahme eines Bands, beispielsweise eines Halsbands, vorgesehen.The
Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist eine Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung 156a auf. Die Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung 156a umfasst einen Ultrabreitband-Sender und einen Ultrabreitband-Empfänger. Die Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung 156a arbeitet in einem Frequenzbereich zwischen 100 MHz und 6 GHz mit einer Bandbreite von zumindest 500 MHz, vorzugsweise zumindest 1 GHz, bevorzugt zumindest 2 GHz, mehr bevorzugt zumindest 4 GHz und besonders bevorzugt von zumindest 5,5 GHz, und/oder in einem Frequenzbereich zwischen 6 GHz und 8,5 GHz mit einer Bandbreite von zumindest 500 MHz, vorzugsweise zumindest 1 GHz, bevorzugt zumindest 1,5 GHz, mehr bevorzugt zumindest 2 GHz und besonders bevorzugt von zumindest 2,5 GHz. Dadurch kann vorteilhaft eine, insbesondere wechselseitige, Störung durch weitere Funkquellen, wie beispielsweise LoRa, 5G oder WLAN (insbesondere 802.11 p), vermieden werden. Vorteilhaft kann, insbesondere durch die hohe Bandbreite des Frequenzbereichs zwischen 6 GHz und 8,5 GHz, eine besonders hohe räumliche Auflösung erreicht werden. Zudem sind für diese Frequenzbereiche vorteilhaft keine Funklizenzen erforderlich, insbesondere wenn eine Sendeleistung in einem Bereich von -41.3 dbm/MHz liegt. Vorzugsweise liegt die Sendeleistung des Ultrabreitband-Sensors bei -41.3 dbm/MHz oder darunter. Insbesondere ist das Frequenzband zwischen 100 MHz und 6 GHz und/oder das Frequenzband zwischen 6 GHz und 8,5 GHz zumindest zu einer Abstandsmessung und/oder zumindest zu einer Richtungsmessung vorgesehen. Die Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung 156a ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Kontaktüberwachung / eine Abstandsüberwachung zu weiteren Überwachungseinheiten 10a, 12a vorzunehmen, welche außerhalb von Sichtfeldern 104a, 106a, 108a und/oder außerhalb von Reichweiten der Schallempfängerelemente 28a, 30a, 32a liegen und/oder welche sich nach einer Kontaktfeststellung mittels der Schallsignale 16a aus den Sichtfeldern 104a, 106a, 108a und/oder aus den Reichweiten der Schallempfängerelemente 28a, 30a, 32a entfernt haben und/oder welche sich in einer näheren Umgebung befinden, jedoch noch nicht von den Schallempfängerelementen 28a, 30a, 32a direkt gesehen wurden. Dadurch kann vorteilhaft zusätzlich zu den direkten („face-to-face“) Kontakten auch eine Information über risikoärmere Kontakte, d.h. beispielsweise weniger nahe Kontakte oder weniger direkte (z.B. zu Personen, die nur hinter einer weiteren Person standen) gewonnen werden. Beispielsweise kann mittels der Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung 156a eine genaue Positionsinformation der weiteren Überwachungseinheit 12a, d.h. eine genaue Lagebestimmung in Relation zu einer Person, der die weitere Überwachungseinheit 12a zugeordnet ist, gewonnen werden, während mittels der auf dem Laufzeitunterschied zwischen dem Schallsignal 16a und dem elektromagnetischen Signal 18a basierenden Abstandsermittlungsmethode festgestellt wird, ob und/oder wie lange ein Sichtkontakt bzw. ein Angesicht-zu-Angesicht-Kontakt, zu der Person der die weitere Überwachungseinheit 12a zugeordnet ist, bestand. Die Ultrabreitband-Lokalisierungseinrichtung 156a alleine ist beispielsweise nicht in der Lage festzustellen, ob zwischen zwei sich von Angesicht-zu-Angesicht gegenüberstehenden Personen eine Begrenzung, wie z.B. eine Plexiglasscheibe (im Supermarkt o.ä.), angeordnet ist. Zur Ermittlung dieser Information und insbesondere zur präzisen Ermittlung eines durch den Angesicht-zu-Angesicht-Kontakt entstandenen Infektionsrisikos ist eine Kombination der das Ultraschallsignal 16a verwendenden Abstandsermittlungsmethode (das Ultraschallsignal 16a wird von der Plexiglasscheibe vollständig abgeschirmt) mit der das Ultrabreitband-Signal (ein UWB-Signal wird von der Plexiglasschiebe nicht abgeschirmt) verwendenden Lokalisationsmethode besonders vorteilhaft.The
Die
Die
Das Kontaktüberwachungssystem 40a weist eine Gruppierungsfunktion auf. Die Gruppierungsfunktion ist dazu vorgesehen, eine Aktivierung der Alarmierungseinrichtung 42a, 44a abhängig von einem empfangenen Identifikator zu machen, welcher in dem, das Schallsignal 16a und das elektromagnetische Signal 18a umfassenden, Signalpaar 68a enthalten ist und welcher eineindeutig einer weiteren Überwachungseinheit 10a, 12a, die mit der zweiten Überwachungseinheit 12a einer gemeinsamen Gruppe eingruppiert ist, zugeordnet ist. Die Überwachungseinheit 10a, 12a weist eine Batterie 128a auf. Die Batterie 128a kann als ein Akkumulator ausgebildet sein. Die Batterie 128a ist zu einer Versorgung der Überwachungseinheit 10a, 12a mit elektrischer Energie vorgesehen. Die Batterie 128a ist zu einer Versorgung der Empfängereinheit 20a, der Sendereinheit 14a, der Datenverarbeitungseinheit 24a, des Speichermoduls 58a und/oder der Alarmierungseinrichtung 42a mit elektrischer Energie vorgesehen.The
Die
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In der
Die
Das alternative Kontaktüberwachungssystem 40b weist ein alternatives Abstandsermittlungssystem 38b auf. Das alternative Abstandsermittlungssystem 38b ist zu einer Ermittlung und/oder Überwachung von Abständen 22b von Fahrzeugen 138b, 146b in einer Kolonne 140b vorgesehen. Das alternative Abstandsermittlungssystem 38b ist als ein Kolonnen-Abstandsermittlungssystem ausgebildet. Das alternative Abstandsermittlungssystem 38b weist Überwachungseinheiten 10b, 10'b, 12b 12'b auf. Die Überwachungseinheiten 10b, 10'b, 12b, 12'b sind als mobile Überwachungseinheiten 10b, 10'b, 12b, 12'b ausgebildet. Die Überwachungseinheiten 10b, 10'b, 12b, 12'b sind jeweils einer externen Einheit 130b, 134b zugeordnet. Die Überwachungseinheiten 10b, 10'b, 12b, 12'b sind jeweils an der externen Einheit 130b, 134b befestigt. Die externen Einheiten 130b, 134b sind im in der
Die Überwachungseinheiten 10b, 12b weisen jeweils eine Sendereinheit 14b (in
Die zweite Überwachungseinheit 12b, die auf der Rückseite 144b des der Kolonne 140b zugehörigen zweiten Fahrzeugs 146b angeordnet ist, empfängt die von der ersten Überwachungseinheit 10b ausgesandten Signale 16b, 18b und Informationen (Bewegungsparameter). Die erste Überwachungseinheit 10b, die auf der Frontseite 142b des der Kolonne 140b zugehörigen ersten Fahrzeugs 138b angeordnet ist, empfängt die von der zweiten Überwachungseinheit 12b ausgesandten Signale 16b, 18b und Informationen (Bewegungsparameter). Basierend auf den empfangenen Signalen 16b, 18b ermittelt die jeweilige Überwachungseinheit 10b, 12b den Abstand 22b zwischen den Fahrzeugen 138b, 146b. Basierend auf den empfangenen Informationen (Bewegungsparameter) ermittelt die jeweilige Überwachungseinheit 10b, 12b Änderungen in Fahrbetriebszuständen der jeweiligen anderen Fahrzeuge 138b, 146b. Basierend auf dem ermittelten Abstand 22b wird eine Einhaltung des optimalen Kolonnenabstands im Straßenverkehr 136b überwacht. Basierend auf dem ermittelten Abstand 22b und den ermittelten Fahrbetriebszuständen werden die Fahrzeuge 138b, 146b derart gesteuert, dass der optimale Kolonnenabstand im Straßenverkehr 136b erreicht und/oder eingehalten wird. Der optimale Kolonnenabstand umfasst einen Bereich zwischen dem Mindestabstand 46b und dem Maximalabstand 132b. Der von dem optimalen Kolonnenabstand umfasste Abstandsbereich ist derart gewählt, dass er ausreichend groß ist, so dass das hinten fahrende Fahrzeug 138b schnell genug auf Änderungen des Fahrbetriebszustands des vorne fahrenden Fahrzeugs 146b (z.B. abrupte Bremsungen) reagieren kann und dass zugleich ein Gesamtluftwiderstand der beiden Fahrzeuge 138b, 146b möglichst stark reduziert werden kann. Bei einer Überschreitung des Maximalabstands 132b zwischen den Fahrzeugen 138b, 146b kann eine (in der
Die Überwachungseinheiten 10b, 12b weisen jeweils eine (in der
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Erste ÜberwachungseinheitFirst surveillance unit
- 1212
- Zweite ÜberwachungseinheitSecond surveillance unit
- 1414
- Sendereinheittransmitter unit
- 1616
- Schallsignalsound signal
- 1818
- Elektromagnetisches SignalElectromagnetic signal
- 2020
- Empfängereinheitreceiver unit
- 2222
- AbstandDistance
- 2424
- Datenverarbeitungseinheitdata processing unit
- 2626
- Schallempfängermodulsound receiver module
- 2828
- Schallempfängerelementsound receiving element
- 3030
- Schallempfängerelementsound receiving element
- 3232
- Schallempfängerelementsound receiving element
- 3434
- EM-EmpfängermodulEM receiver module
- 3636
- Steuer- und/oder Regeleinheitcontrol and/or regulation unit
- 3838
- Abstandsermittlungssystemdistance determination system
- 4040
- Kontaktüberwachungssystemcontact monitoring system
- 4242
- Alarmierungseinrichtungalarm device
- 4444
- Externe AlarmierungseinrichtungExternal alarm device
- 4646
- Mindestabstandminimum distance
- 4848
- Optischer SignalgeberOptical signal transmitter
- 5050
- Akustischer SignalgeberAcoustic signal generator
- 5252
- Mechanischer SignalgeberMechanical signal transmitter
- 5454
- Befestigungseinrichtungfastening device
- 5656
- Kontaktnachverfolgungssystemcontact tracing system
- 5858
- Speichermodulmemory module
- 6060
- Ausleseschnittstellereadout interface
- 6262
- RaumSpace
- 6464
- Verfahrensschrittprocess step
- 6666
- Verfahrensschrittprocess step
- 6868
- Signalpaarsignal pair
- 7070
- Maximale ReichweiteMaximum range
- 7272
- Schallsendermodulsound transmitter module
- 7474
- Gehäuseeinheithousing unit
- 7676
- Vorderseitefront
- 7878
- EM-SendermodulEM transmitter module
- 8080
- Schallsenderelementsound transmitter element
- 8282
- EM-SenderelementEM transmitter element
- 8484
- Rechte Seiteright side
- 8686
- Linke SeiteLeft side
- 8888
- Winkelangle
- 9090
- Winkelangle
- 9292
- Hauptstrahlrichtungmain beam direction
- 9494
- Hauptstrahlrichtungmain beam direction
- 9696
- Hauptempfangsrichtungmain direction of reception
- 9898
- Hauptempfangsrichtungmain direction of reception
- 100100
- Hauptempfangsrichtungmain direction of reception
- 102102
- EM-EmpfängerelementEM receiver element
- 104104
- Sichtfeldfield of view
- 106106
- Sichtfeldfield of view
- 108108
- Sichtfeldfield of view
- 110110
- Verfahrensschrittprocess step
- 112112
- Verfahrensschrittprocess step
- 114114
- Verfahrensschrittprocess step
- 116116
- Verfahrensschrittprocess step
- 118118
- Verfahrensschrittprocess step
- 120120
- Verfahrensschrittprocess step
- 122122
- Verfahrensschrittprocess step
- 124124
- Verfahrensschrittprocess step
- 126126
- Verfahrensschrittprocess step
- 128128
- Batteriebattery
- 130130
- Externe Einheitexternal unit
- 132132
- Maximalabstandmaximum distance
- 134134
- Externe Einheitexternal unit
- 136136
- Straßenverkehrroad traffic
- 138138
- Fahrzeugvehicle
- 140140
- Kolonnecolumn
- 142142
- Frontseitefront
- 144144
- Rückseiteback
- 146146
- Zweites Fahrzeugsecond vehicle
- 148148
- Verfahrensschrittprocess step
- 150150
- Verfahrensschrittprocess step
- 152152
- Verfahrensschrittprocess step
- 154154
- Verfahrensschrittprocess step
- 156156
- Ultrabreitband-LokalisierungseinrichtungUltra Wideband Locator
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-
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---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
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