CN117203683A - 距离确定系统、接触监测系统、接触跟踪系统以及用于距离确定和/或用于接触跟踪的方法 - Google Patents

距离确定系统、接触监测系统、接触跟踪系统以及用于距离确定和/或用于接触跟踪的方法 Download PDF

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CN117203683A CN202180094204.4A CN202180094204A CN117203683A CN 117203683 A CN117203683 A CN 117203683A CN 202180094204 A CN202180094204 A CN 202180094204A CN 117203683 A CN117203683 A CN 117203683A
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卢兹·迪特里奇
沃尔特·诺曼
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Abstract

提出了一种距离确定系统(38a‑b),尤其是距离监测系统,优选单向距离监测系统,其具有至少一个第一监测单元(10a‑b)和至少一个第二监测单元(12a‑b),其中,至少第一监测单元(10a‑b)具有发射器单元(14a‑b),该发射器单元(14a‑b)设置成发射声音信号(16a‑b)、尤其是超声波信号和电磁信号(18a‑b)、尤其是电磁高频信号,其中,至少第二监测单元(12a‑b)具有接收器单元(20a‑b),该接收器单元(20a‑b)设置成接收声音信号(16a‑b)和电磁信号(18a‑b),使得可基于由接收器单元(20a‑b)接收到的声音信号(16a‑b)和由接收器单元(20a‑b)接收到的且与接收到的声音信号(16a‑b)相关联的电磁信号(18a‑b)之间的运行时间差来确定第一监测单元(10a‑b)和第二监测单元(12a‑b)之间的距离(22a‑b)。

Description

距离确定系统、接触监测系统、接触跟踪系统以及用于距离确 定和/或用于接触跟踪的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的距离确定系统、一种根据权利要求13所述的监测单元、一种根据权利要求14所述的接触监测系统、一种根据权利要求21所述的接触跟踪系统以及一种根据权利要求27所述的方法。
背景技术
尤其是针对2020年和2021年的SARS-CoV-2大流行病,开发了各种用于距离监测的系统,例如德国罗伯特·科赫研究所的Corona-Warn-App(新冠预警应用程序)。然而,该系统基于主动蓝牙连接的使用,该主动蓝牙连接一方面具有相对高的能量消耗,并且在许多情况下仅允许不精确和/或不可靠的距离确定。此外,为此所需的设备(智能手机)相对昂贵。
发明内容
本发明的目的尤其是提供一种在距离确定方面具有有利特性、优选与尽可能低的成本相结合和/或与尽可能低的能量消耗相结合的通用装置。根据本发明,该目的通过权利要求1、权利要求13、权利要求14、权利要求21和权利要求27的特征来实现,而本发明的有利的设计方案和改进方案可以从从属权利要求中获得。
提出了一种距离确定系统,尤其是距离监测系统,优选单向距离监测系统,其具有至少一个第一监测单元和至少一个第二监测单元,其中,至少第一监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元具有发射器单元,该发射器单元设置成发射声音信号、尤其是超声波信号和电磁信号、尤其是电磁高频信号,其中,至少第二监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元具有接收器单元,该接收器单元设置成接收声音信号和电磁信号,使得可基于由接收器单元接收到的声音信号和由接收器单元接收到的且与接收到的声音信号相关联的电磁信号之间的运行时间差来确定第一监测单元和第二监测单元之间的距离。由此,可以有利地实现特别可靠和/或精确的距离确定,尤其是在距离监测系统的两个监测单元之间的距离确定。此外,有利地,通过使用具有显著不同的信号速度的信号(声音信号:空气中的声速,即约343m/s;电磁信号:光速,即约3*108m/s,几乎是瞬时的)来特别容易地测量运行时间差。有利地,可以由此尤其以电子方式特别容易地实现运行时间差的测量,尤其是与以光速传播的两个信号或反射的光速信号的运行时间差测量相比。由此,可以有利地将制造成本以及因此单个设备成本保持较低。
有利地,在所提出的距离确定系统中,不需要在各个设备之间,即在监测单元之间进行握手。有利地,距离确定是单向的。有利地,尤其是在超声波信号的使用中,其作用范围被限制为数米,距离确定以系统相关的方式被限制为布置在彼此相距数米的近区域中的源。因此,可以有利地排除或至少显著地减少故障源、干扰源等。此外,可以由此在必要时减少检测到的源的最大数量,由此可以有利地减少单个设备或外部评估系统的数据处理工作量和/或存储空间需求。
尤其地,″单向距离监测系统″应理解为这样的距离监测系统,该距离监测系统基于距离监测系统的各个设备之间、尤其是监测单元之间的仅仅单向的、即尤其构成为没有返回信道的通信。尤其地,每个监测单元构成距离确定系统的单个设备,该单个设备优选完全独立地起作用,并且尤其地不利用诸如智能手机等之类的主机设备的资源或不利用诸如集线器等之类的中央控制装置的资源。优选地,监测单元与智能手机不同地构成。替代地,然而也可以设想的是,监测单元集成到相应修改的智能手机中。优选地,每个监测单元包括至少一个(集成的)发射器单元和至少一个(集成的)接收器单元。替代地,然而也可以设想的是,距离确定系统的至少一个监测单元仅具有接收器单元而不具有发射器单元或仅具有发射器单元而不具有接收器单元。此外,也可以设想的是,监测单元由两个彼此分开构成的单个设备形成,其中,例如,第一单个设备具有发射器单元,并且可与第一单个设备组合或与第一单个设备处于通信连接的第二单个设备具有接收器单元。优选地,距离确定系统包括多个两个的监测单元。尤其地,可以设想的是,监测单元至少基本上彼此相同地构成。
尤其地,发射器单元包括至少一个声音发射器模块、优选超声波发射器模块,该声音发射器模块、优选超声波发射器模块设置成产生并发射声音信号、尤其是超声波信号。尤其地,声音信号构成为超声波信号。尤其地,超声波信号具有在人类听觉范围之外、优选之上、优选将近之上(接近超声波)的一个或多个声音频率。优选地,超声波信号具有大于15kHz的一个或多个声音频率。优选地,超声波信号具有低于1GHz的一个或多个声音频率。特别优选地,声音信号具有在约40kHz范围内的声音频率。替代地,然而也可以设想的是,尤其是对于特定应用,声音信号具有超声波范围之外的一个或多个声音频率,例如,在人类听觉范围之内的一个或多个声音频率,在次声波范围内的一个或多个声音频率或在高超音速范围内的一个或多个声音频率。有关所用声学术语的另外的信息,在此方面参考DIN 1320:1997-06标准(″声学术语″)。尤其地,接收器单元包括至少一个声音接收器模块、优选超声波接收器模块,该声音接收器模块、优选超声波接收器模块设置成接收并表征/分析声音信号、尤其是超声波信号。优选地,声音接收器模块设置成确定接收到声音信号的精确接收时间点。
尤其地,发射器单元包括至少一个EM(电磁波)发射器模块、优选HF(高频)发射器模块,该EM发射器模块、优选HF发射器模块设置成产生并发射电磁信号、尤其是电磁高频信号。尤其地,电磁信号构成为电磁高频信号。尤其地,电磁高频信号具有以术语″高频″表示的频带内的一个或多个频率。例如,高频信号可以具有在短波、超短波、分米波、厘米波和/或毫米波范围内的一个或多个频率。优选地,电磁高频信号具有高于9kHz的一个或多个频率。优选地,电磁高频信号具有低于0.3THz的一个或多个频率。优选地,电磁高频信号具有带有一般分配的ISM(工业、科学和医疗)频带中的一个或多个频率。有利地,在这种情况下,许可费用是低的。ISM频带的通常频率范围在这种情况下尤其为434MHz、869MHz和2.4GHz。替代地,然而也可以设想的是,尤其是对于特定应用,电磁信号具有以术语″高频″表示的频带之外的一个或多个频率,例如长波或中波范围内的一个或多个频率、红外光范围内的一个或多个频率或者可见光范围内或者其他范围内的一个或多个频率。尤其地,接收器单元包括至少一个EM接收器模块、优选HF接收器模块,该EM接收器模块、优选HF接收器模块设置成接收和表征/分析电磁信号、尤其是电磁高频信号。优选地,EM接收器模块设置成确定接收到电磁信号的精确接收时间点。尤其地,接收器单元仅设置成接收和/或分析来自其他监测单元的信号。尤其地,接收器单元不设置成通过相同监测单元的发射器单元来接收和/或分析反射信号。
尤其地,声音信号或超声波信号束(包)分别与电磁信号或电磁信号束(包)构成相关联的信号对。优选地,确定相关联的信号对的信号或信号束(信号包)之间的运行时间差。尤其地,将运行时间差乘以声音信号的信号速度以确定监测单元之间的距离。必要时,在计算运行时间差时,必须考虑信号对内的电磁信号和声音信号的时间关系。优选地,信号对的声音信号和电磁信号至少基本上同时由相应发射器单元发射。替代地,然而也可以设想的是,在电磁信号和声音信号的发射时间点之间存在或指定具有固定时间关系或具有可变时间关系的时间偏移。在这种情况下,必须使用时间偏移来确定距离,即时间偏移必须是已知的。尤其地,可以设想的是,关于时间偏移的信息包含在电磁信号或超声波信号中,或者与电磁信号或超声波信号一起被同步发射。优选地,在此,信号对的电磁信号在信号对的声音信号之前被发射。由此,可以有利地进一步增大在电磁信号和声音信号的接收之间的绝对时间差,从而有利地,特别简单的电子器件、尤其是特别简单的时钟对于接收器模块来说是足够的。例如,发射器单元以规则和/或不规则的间隔(例如,每秒钟或每十秒)发射一个信号对。
″设置″应尤其理解为专门编程、设计和/或配备。一物体设置用于特定功能应理解为该物体在至少一个应用和/或操作状态下履行和/或执行该特定功能。
此外,提出的是,由发射器单元发射的声音信号和由发射器单元发射的电磁信号各自包括可明确分配给相应发射器单元的尤其是公共的标识符。由此,可以有利地实现特别可靠的距离确定。有利地,可以由此确保的是,接收到的信号来自相同的源。有利地,可以防止由于混合不同源的信号而导致的误确定。此外,可以有利地实现对确定的距离的后续分析。优选地,标识符集成到也用于距离确定的声音信号中和/或集成到也用于距离确定的电磁信号中(例如,通过频率调制、相位调制、脉冲调制和/或幅度调制)。替代地,然而也可以设想的是,单独信号中的标识符被附加到声音信号和/或电磁信号。尤其地,每个标识符唯一分配给特定的监测单元、尤其是特定的发射器单元。尤其地,可以设想的是,标识符的读取和/或标识符向监测单元的分配已经在接收具有标识符的信号的监测单元上进行,或者标识符的读取和/或标识符的分配在对由监测单元在一段时间内接收的数据的后续(外部)分析中进行。尤其地,信号对的声音信号和电磁信号各自具有相同的标识符或不同的、但彼此处于唯一的(对监测单元已知的或由监测单元可识别的)关联的标识符。尤其地,来自不同的监测单元的信号总是具有不同的标识符。
此外,提出的是,至少第二监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元包括数据处理单元,该数据处理单元至少设置成根据由接收器单元接收且由第一监测单元发射的声音和电磁信号的运行时间差来确定第一监测单元和第二监测单元之间的距离。由此,可以有利地实现及时的距离确定,优选(几乎)实时距离确定,由此可以例如发出即时距离警告。由此,可以尤其是在针对抗击流行病、大流行病等而使用时实现有利的抗感染特性。″数据处理单元″应尤其理解为一种具有处理器单元、优选处理器并且具有存储器单元、优选存储器模块(ROM、RAM和/或非易失性存储器模块)以及具有存储在存储器单元中的操作程序的单元。
当第一监测单元和第二监测单元之间的可确定的距离、优选确定的距离具有至少5cm、优选至少2.5cm的精度时,可以有利地实现特别有用和/或精确的距离确定,尤其是在距离监测系统的两个监测单元之间的距离确定。由此,可以尤其是在针对抗击流行病、大流行病等而使用时实现有利的抗感染特性。
此外,提出的是,接收器单元包括用于接收优选另一监测单元的声音信号、尤其是超声波信号的声音接收器模块、尤其是超声波接收模块,所述声音接收器模块设置成对接收到的信号进行至少粗略的方向确定。因此,可以有利地实现特别精确和/或特别有用的、至少粗略方向分辨的距离确定。由此,可以尤其是在抗击流行病、大流行病等而使用时有利地更精确地评估由确定的接触引起的感染风险,尤其是因为在空气源性疾病传播途径中的直接″面对面″接触包含特别高的感染风险。″粗略的方向确定″应尤其理解为将源方向分配到位于一个平面内且不重叠的两个180°子区域中的一个、分配到位于一个平面内且不重叠的三个120°子区域中的一个,分配到位于一个平面内且不重叠的四个90°子区域中的两个、分配到位于一个平面内且不重叠的六个60°子区域中的三个、和/分配到位于一个平面内且不重叠的八个45°子区域中的四个。优选地,粗略的方向确定至少对此能够识别信号是直接来自前方还是来自在监测单元的载体的观察方向上的右侧或左侧。尤其地,粗略的方向确定至少对此能够将源方向分配到接收器单元的总视场的三个不重叠子区域中的一个、优选分配到四个不重叠子区域中的一个、有利地分配到五个不重叠子区域中的一个、优选分配到六个不重叠子区域中的一个并且特别优选分配到八个或多个不重叠子区域中的一个。优选地,粗略的方向确定在监测单元的视场内具有至少60°、优选至少45°、有利地至少30°、优选至少20°并且特别优选至少10°的方向识别精度。
在此方面还提出的是,声音接收器模块、尤其是超声波接收模块至少具有两个或多个声音接收器元件以执行至少粗略的方向确定。由此,可以有利地实现特别精确和/或特别有用的、至少粗略方向分辨的距离确定。尤其地,两个或多个声音接收器元件设置成检测另一监测单元的相同声音信号。在这里,优选地,可以根据由两个或多个声音接收器元件依次接收到的信号的运行时间差、幅度差和/或相位差来确定接收到的信号的源方向。优选地,声音接收器模块包括至少三个、尤其是彼此线性不依赖的声音接收器元件、尤其是超声波接收器元件。由此,除了方向确定之外,还可以有利地实现信号源的三边测量、尤其是信号源的至少一个至少基本上粗略的三边测量。尤其地,方向确定和/或三边测量的可能性不依赖于声音接收器元件是在不同的主发射方向上还是在彼此不同取向的主发射方向上监听。尤其地,声音发射器模块恰好具有声音发射器元件。替代地,然而也可以设想每个声音发射器模块多于一个的声音发射器元件。此外,使用多个、尤其是在不同方向上取向的声音接收器元件有利地允许扩大整个接收范围。
此外,当声音接收器元件如此布置在监测单元中,使得声音接收器元件在相对彼此不同的方向上、优选地在不同的几何主发射方向上监听时,可以有利地实现更精确的方向确定。有利地,还可以增大声音接收器模块的视场。尤其地,声音接收器单元具有至少90°、优选至少120°、有利地至少140°、优选至少160°并且特别优选至少180°的视场。尤其地,视场小于360°、优选小于270°、优选小于210°并且特别优选至多180°。由此,可以尤其改进感染风险接触监测,尤其是因为在空气源性疾病传播途径中的直接″面对面″接触包含特别高的感染风险。替代地,然而也可以设想360°或几乎360°的视场。由此,可以尤其实现有利的房间监测。尤其地,各个声音接收器元件的视场可以重叠。尤其地,在存在多个声音发射器元件的情况下,声音发射器元件可以在至少基本上彼此平行的主发射方向上或在彼此不同的主发射方向上发射。
此外,提出的是,接收器单元具有用于接收声音信号的声音接收器模块和用于接收电磁信号的、尤其是与声音接收器模块分开构成的EM接收器模块,其中,接收器单元具有一个或多个监听操作状态和与监听操作状态不同的至少一个测量操作状态,其中,在监听操作状态下仅声音接收器模块或仅EM接收器模块是活动的,并且其中,在测量操作状态下声音接收器模块和EM接收器模块是活动的或者相应当前不活动的接收器模块至少临时连接到相应已活动的接收器模块,或者在监听操作状态下相应活动的接收器模块被去激活,并且在监听操作状态下相应不活动的接收器模块被激活。由此,可以有利地同时以尽可能低的能量消耗和/或可用能量的最有效利用来实现特别可靠和/或精确的距离确定。尤其地,接收器单元在监听操作状态下比在测量操作状态下消耗明显更少的能量。在这种情况下,相应另一接收器模块尤其处于待机模式。例如,当在监听操作状态中的仅EM接收器模块是活动的一个监听操作状态下检测到电磁信号时,立即切换到测量操作状态,由此立即激活声音接收器模块,以便能够检测相关联的信号对的继电磁信号之后的声音信号。还可以设想的是,在这种情况下,当从监听操作状态切换到测量操作状态时,EM接收器模块至少暂时(例如,针对指定的时间间隔和/或直到检测到相关联的声音信号为止)被去激活。由此,可以有利地实现附加的能量节省。
此外,当在声音接收器模块和EM接收器模块的第一收听模式中仅接收器单元的两个接收器模块中能量消耗较低的接收器模块是活动时,可以有利地进一步降低监测单元的能量消耗或进一步提高监测单元的电池的电池寿命。此外,可以设想的是,在接收器单元的接收器模块具有多个接收器元件的情况下,仅接收器元件的一部分在监听操作状态下是活动的。所有另外的接收器元件然后处于待机模式。尤其地,在当前情况下,EM接收器模块的能量消耗低于声音接收器模块的能量消耗,因此声音接收器模块在监听操作状态下被设置为待机模式。然而,也可以依赖于使用的检测器设想相反的做法。
此外,当在第二监听操作状态下仅接收器单元的接收器模块中的接收范围较小的接收器模块是活动时,可以尤其是在许多监测单元在狭窄房间中同时被操作的情况下实现特别有效的能量消耗。尤其地,在这种情况下,只有当源在具有较小接收范围的接收器单元的接收范围内,即在大多数情况下在声音接收器单元的接收范围内时,才激活测量操作状态。由此,可以有利地防止的是,当源仍然离接收器单元太远以至于还不能检测到距离测量所需的声音信号时,就已经发生测量操作状态的增加能量消耗的激活。优选地,根据给定情况、尤其是通过监测单元的控制和/或调节单元动态地进行第一监听操作状态和第二监听操作状态之间的切换。例如,从超过电磁信号的检测的特定频率开始,激活第二监听操作状态。例如,从低于电磁信号的检测的特定频率开始,激活第一监听操作状态。″控制和/或调节单元″应尤其理解为一种具有至少一个控制电子器件的单元。″控制电子器件″应尤其理解为一种具有处理器单元、优选处理器并且具有存储器单元、优选存储器模块以及具有存储在存储器单元中的操作程序的单元。尤其地,数据处理单元和控制和/或调节单元可以相互至少单件式构成、或者甚至构成为公共计算系统。两个单元″部分单件式″构成应尤其理解为,这些单元具有至少一个、尤其至少两个、有利地至少三个公共元件,这些公共元件是两个单元的组成部分、尤其是功能上重要的组成部分。尤其地,可以设想的是,在监测单元中仅实施第一监听操作状态或仅实施第二监听操作状态。
替代地或附加地,可以设想的是,在第三监听操作状态下,仅接收器单元的EM接收器模块是活动的,并且借助EM接收器模块进行粗略确定以检测另一监测单元在EM接收器模块的接收范围内的存在。尤其地,在这种情况下,只有当由EM接收器模块接收到的电磁信号、尤其是接收到的电磁信号的信号强度指示为另一监测单元位于监测单元的近区域中并因此位于接收器单元的声音接收器模块的接收范围内时,才激活测量操作状态。由此,可以有利地优化能量消耗。此外,可以有利地获得在不同的距离范围内的不同的距离测量精度。尤其地,在监测单元的远区域中的粗略距离确定完全基于电磁信号来执行,而在监测单元的近区域中的精确距离确定基于电磁信号和声音信号的组合来执行。在这种情况下,远区域尤其包括EM接收模块的接收范围内的所有点的区域,这些点距离监测单元至少数米、优选至少5m、优选至少10m并且特别优选20m。在这种情况下,近区域尤其包括EM接收模块的接收范围内的所有点的区域,这些点距离监测单元至多数米、优选至多3m、优选至多2m并且特别优选至多1m。例如,第三监听操作状态也可以用于构建由配备有监测单元的车辆组成的车辆车队。在这里,利用在(距离)测量中具有粗略精度的较长距离(在声音信号的作用范围之外,尤其是在远区域中)上的电磁信号建立车队编队,并且在第二步骤中,尤其是当车辆足够靠近、即尤其是在声音信号的作用范围内(近距离)时,能够通过接通声音信号来精确引导车队参与者。
此外,提出的是,至少第二监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元具有控制和/或调节单元,该控制和/或调节单元设置成当由在当前设置的监听操作状态下相应活动的接收器模块检测到信号时将接收器单元从监听操作状态切换到测量操作状态。由此,可以有利地获得自动节能功能。有利地,可以实现特别高的能量效率。当针对指定的或可指定的时间点未检测到信号时,或者当检测到的信号、尤其是检测到的信号的信号强度低于指定的或可指定的阈值时,优选地执行从测量操作状态到监听操作状态中的一个的反向切换。
此外,当控制和/或调节单元设置成在仅EM接收器模块是活动的监听操作状态下,依赖于接收到的电磁信号的极限信号强度,尤其是在超过接收到的电磁信号的指定的或可指定的极限信号强度时将接收器单元从监听操作状态切换到测量操作状态时,可以进一步改进自动节能功能。尤其地,该做法对应于通过电磁信号的粗略初始距离确定。而例如当声音接收器模块在监听操作状态下是活动时,在每次检测到声音信号时都切换到测量操作状态。
替代地或附加地,当发射器单元设置成将关于相关联的监测单元和/或关于相应监测单元分配给的外部单元的至少一个与标识符不同的附加信息至少与电磁信号一起同步发射时,可以有利地实现监测单元之间的多种附加交互可能性。例如,进行接收的监测单元分配给的外部单元(例如车辆)可以使用附加信息,例如以控制外部单元或两个借助检测单元进行通信的外部单元之间的交互。外部单元可以例如是诸如载货车、农用车辆或紧急任务用车(警车、消防车、军车等)之类的车辆。尤其地,可以设想的是,由相应监测单元同步发送多于一个的附加信息。附加信息可以例如包含/编码在由用于距离确定的监测单元发射的电磁信号中或者通过单独的另外的电磁信号来发送。
此外,当附加信息包括相关联的监测单元和/或相应监测单元分配给的外部单元的至少一个移动参数时,可以有利地实现对借助监测单元进行通信的相邻外部单元的移动的协调。例如,可以由此有利地控制封闭编队(车队行驶/摩托车骑行)中的多个车辆的行驶。尤其地,可以由此将封闭编队内的车辆的距离保持得较小,从而可以有利地通过减少编队的各个车辆的总空气阻力来实现节能和/或效率提高。例如,可以设想的是,配备有监测单元的载货车可以在高速公路等上联合成编队并且以小的距离(以自主控制的方式)相继行驶。尤其地,移动参数构成为速度,例如监测单元分配给的外部系统的驱动速度,构成为加速度,例如监测单元分配给的外部系统的启动制动或速度增加,构成为方向改变,例如监测单元分配给的外部系统的启动转向移动等。例如,在载货车的前侧上和后侧上分别安装有监测单元,其中,相应前部监测单元主动地识别前方行驶的另一载货车,尤其是安装在前方行驶的载货车的后侧上的另一监测单元,并且通过由另一监测单元发射的信号接收前方行驶的载货车的距离和移动参数,从而可以基于接收到的数据有利地控制载货车。有利地,可以由此可靠地实现车队的各个车辆之间的距离为数米、优选小于一米并且优选小于半米的车队行驶。尤其地,可以设想的是,距离确定系统与封闭编队中的车辆行驶的控制相关联地构成控制车队行驶的一级系统或者构成二级系统,该二级系统互补地支持基于其他技术的控制车队行驶的另一一级系统。在使用距离确定系统作为二级系统的情况下,可以有利地生成基于不同于一级系统(例如,两个车辆之间的直接耦合的无线电接触)的技术的第二技术路径,由此有利地减少监测车队行驶的整个系统的故障概率或故障。
此外,提出了一种用于距离确定系统的监测单元,其具有发射器单元和接收器单元。由此,可以有利地实现可靠且精确的距离确定。
此外,提出了一种至少用于监测指定距离、优选最小距离的保持、例如以避免感染和/或避免与危险品接触、例如与辐射源接触等和/或避免与机器接触、例如与搬运机器人/工业机器人等接触、和/或最大距离的保持、例如以在道路交通中保持最佳车队距离和/或监测儿童、物体等的接触监测系统,其具有距离确定系统。有利地,尤其是当使用超声波信号时,通过接触监测系统仅在直接或几乎直接的视觉连接时检测接触(超声波信号不穿透身体并因此仅在视觉方向上被发射),由此可以有利地将接触监测集中到具有特别高风险的接触上。有利地,可以由此实现特别有针对性和有效的接触监测,这可以特别地分类出具有较低风险的接触(例如,这在Corona-Warn-App的蓝牙监测中是不可能的)。有利地,尤其是当使用超声波信号时,通过接触监测系统不会错误地将相对的人或危险品由墙或窗格(例如有机玻璃墙等)分隔开的接触检测为危险接触,尤其是因为超声波信号不能穿透墙壁或窗格。然而,尤其地,例如在具有有机玻璃墙的例示情况下,通过在没有声音信号时检测到几乎未衰减的电磁信号,仍然可以登记″受保护″的接触。尤其地,接触监测系统的可能应用领域至少包括以下目标群体:a)感染可能会具有最大影响的养老院和/或疗养院的访问者、工作人员和/或居住者;b)超市和/或商店的顾客和/或工作人员;c)学校和/或幼儿园的儿童和/或教师/教育工作者;d)参加文化和/或体育活动的访问者和/或活跃人士;e)生产中的工人;f)公共机构和/或管理机构的雇员和/或访问者;g)危险区域中的工人。有利地,可以由此在每个车辆的车队行驶时知道在车辆的正前方行驶的第一另一车辆和/或在车辆的正后方行驶的第二另一车辆的身份、距离和/或移动参数。
此外,提出的是,至少第二监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元具有报警装置或者与外部报警装置通过数据传输技术连接,其中,报警装置设置成当低于到第一监测单元的可指定的最小距离时和/或当高于到第一监测单元的可指定的最大距离时发出报警信号。由此,可以有利地实现有效、简单和/或直接的接触监测。有利地,可以由此立即识别和分辨接触。有利地,可以实现实时接触监测,这可以显著减少风险接触的次数。尤其地,报警装置集成到监测单元中或者至少通过数据传输技术与监测单元连接。例如,可以设想向移动电话或智能手机发出报警信号,该移动电话或智能手机然后借助报警音、振动、光信号或通知来接管报警。例如,车辆可以基于报警启动自动化的控制措施,以返回到在最小距离和最大距离之间的指定的距离范围。替代地或附加地,可以设想的是,报警装置设置成当超过到第一监测单元的可指定的最小距离时和/或当低于到第一监测单元的可指定的最大距离时发出报警信号。
当报警装置包括光学信号发生器(例如LED)、声学信号发生器(例如扬声器、蜂鸣器或警报器)和/或机械信号发生器、诸如振动信号发生器时,可以有利地实现特别有效的和/或特别可感知的报警。尤其地,可以设想的是,由报警装置发出的信号强度、例如亮度、音量和/或振动强度依赖于由接触监测系统确定的距离而变得更强或更弱。
此外,提出的是,至少第二监测单元具有控制和/或调节单元,该控制和/或调节单元设置成基于测量的最小距离、基于测量的最大距离和/或基于与电磁信号一起接收的且与标识符不同的关于第一监测单元和/或关于第一监测单元的分配给的外部单元的另外的信息,向分配给第二监测单元的另一外部单元发出控制信号。由此,可以有利地实现对借助监测单元进行通信的相邻外部单元的移动的至少部分自动化的、优选完全自动化的协调。例如,可以由此有利地控制处于封闭编队中的多个车辆的行驶。尤其地,监测单元通过数据传输技术与另一外部单元的控制单元连接例如以发送控制信号。替代地,可以设想的是,另一外部单元的控制单元自身执行数据评估的至少一部分,即例如接收来自监测单元的原始数据。尤其地,当从另一外部单元(后方行驶的车辆)检测到低于到外部单元(前方行驶的车辆)的最小距离时,执行至少临时的速度降低。尤其地,当从另一外部单元(后方行驶的车辆)检测到超过到外部单元(前方行驶的车辆)的最大距离时,执行至少临时的速度升高。尤其地,当检测到外部单元(前方行驶的车辆)的移动参数的变化时,启动对另一外部单元(后方行驶的车辆)的相应控制,这产生最小距离和最大距离的保持。例如,为此产生/启动另一外部单元的移动参数的相同变化。
此外,提出的是,接触监测系统具有分组功能,该分组功能设置成依赖于接收到的标识符对报警装置进行激活,该标识符包含在包括声音信号和电磁信号的信号对中,并且该标识符唯一分配给与第二监测单元一起分组到公共组中的另一监测单元。由此,可以有利地执行警告行为的微调和/或限于不同人群等的接触监测。尤其地,在使用分组功能时,只有当确定与源的接触时才激活报警装置,该源具有对相应监测单元未知的或在监测单元中未分配给公共组的标识符。尤其地,在使用分组功能时,当确定与源的接触时不激活报警装置,该源具有对相应监测单元未知的或在监测单元中分配给公共组的标识符。尤其地,用于执行分组功能的分组信息可以存储在数据处理单元或控制和/或调节单元的存储器模块上或者存储在单独的存储器模块中。尤其地,数据处理单元或控制和/或调节单元设置用于执行和/或实施分组功能。此外,可以设想的是,距离确定的执行已经依赖于分组进行。在这里,接收到的具有已知标识符的信号被完全忽略。
此外,提出的是,监测单元各自具有用于将监测单元紧固在外部单元、例如在身体部位上或在衣服的外侧上或在车辆的外侧上的紧固装置。因此,可以有利地实现接触监测系统对人的接触监测的简单应用。尤其地,紧固装置包括用于紧固承载带、颈带或承载索具的孔眼。尤其地,监测单元设置用于紧固在身体和/或衣服的外侧上。尤其地,监测单元如此紧固在人上,使得至少声音发射器单元和声音接收器单元保持未被衣服或身体部位覆盖。替代地,也可以设想钉接装置(针等)、粘扣带装置、粘合装置等。优选地,监测单元紧固在人的胸部区域中、胯部区域中、腹部区域中或头部区域中(例如,在头盔或帽子上)。在监测单元布置在车辆的外侧上的情况下,监测单元也可以集成在车辆的一部分、尤其是外蒙皮部分中,例如集成到保险杠中。
此外,提出的是,监测单元各自附加地具有超宽带定位装置,尤其是用于到另外的监测单元的全向距离和方向确定。由此,可以有利地显著地指定监测单元的相互定位。尤其地,可以有利地将定位扩展超出直接面对面接触的识别。有利地,也可以由此可靠地识别和编排受保护的面对面接触,在这些受保护的面对面接触中,例如有机玻璃窗格等布置在相应人员之间(参见超市)。″超宽带定位装置″应尤其理解为发射和/或接收电磁波、尤其是波包的装置,其中,发射的和/或接收的电磁波、尤其是发射的或接收的波包覆盖特别大的带宽、优选大于500MHz的带宽。尤其地,由超宽带定位装置发射和/或接收的波包包括多个不同频率的电磁波,这些电磁波优选地具有彼此固定的相位关系。尤其地,超宽带定位装置设置成执行″双向测距(TWR)″定位方法、″到达时间差(TDoA)″定位方法、″到达角度(AOA)″定位方法,″接收信号强度(RSS)″定位方法、″到达相位差(PDoA)′″定位方法或以上定位方法中的至少两种的组合。
此外,提出的是,接触监测系统具有至少两个移动式、例如各自分配给人员的监测单元,这些监测单元各自具有发射器单元和接收器单元。尤其地,可以设想的是,接触监测系统的至少一部分监测单元被分配给除人员之外的移动式″单元″,即例如机器人、车辆或动物。
此外,提出的是,两个移动式监测单元中的第一监测单元布置在与车队/封闭车辆编队相关联的第一车辆的前侧上,并且两个移动式监测单元的第二监测单元布置在同样与车队/封闭车辆编队相关联的且直接列入在车队/封闭车辆编队中的第一车辆前方的第二车辆的后侧上。由此,可以有利地实现对借助监测单元进行通信的相邻外部单元的移动的至少部分自动化的、优选完全自动化的协调。例如,可以由此有利地控制封闭编队中的多个车辆的行驶。尤其地,除了第一车辆和第二车辆之外,车队/封闭编队还具有多个另外的车辆。
此外,提出了一种至少用于跟踪接触者、尤其是感染链和/或车队行驶的接触跟踪系统,其具有距离确定系统或具有接触监测系统。由此,可以有利地实现在需要情况下、例如在后续确认一组人中的一个人的感染或污染之后对接触者的有效且精确的后续追踪。替代地或附加地,可以由此有利地控制封闭编队/车队中的多个车辆的行驶。
此外,提出的是,至少第二监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元包括存储器模块,该存储器模块设置成记录接收到的信号以用于后续分析。由此,可以有利地实现在需要情况下对接触者的有效和精确的后续跟踪。尤其地,存储器模块可以构成为数据处理单元的存储器模块或构成为控制和/或调节单元的存储器模块或构成为监测单元的单独的存储器模块。
在这里,当至少第二监测单元、优选距离确定系统的每个监测单元至少设置成将信号接收的时间点、信号接收的信号强度、从接收到的信号确定的到另一监测单元的距离、超过/低于最小距离或最大距离的持续时间、超过/低于最小距离或最大距离的次数和/或与发射接收到的信号的另一监测单元相关联的标识符存储在存储器模块中时,可以有利地实现在需要情况下对接触者的有效且精确的后续跟踪。
此外,提出的是,至少第二监测单元、优选每个监测单元具有用于读取存储在存储器模块中的数据的无线或有线读取接口。由此,可以有利地实现在需要情况下对接触者的有效且精确的后续跟踪以及尤其是外部可执行的和/或外部可检查的跟踪。无线读取接口可以例如构成为NFC接口、蓝牙接口或WLAN接口。替代地或附加地,读取接口可以构成为感应数据接口,该感应数据接口尤其设置成经由感应能量传输信号,例如通过调制由充电站发射的能量传输信号或通过调制由监测单元接收的负载等来传输数据。由此,可以有利地实现低成的、简单且节省结构空间的数据传输。有线接口可以例如构成为USB接口、串行接口、存储卡接口等。
此外,提出了一种接触跟踪系统,其包括至少一个移动式、例如分配给人员的、具有发射器单元和接收器单元的监测单元,并且包括至少一个固定式、尤其是牢固安装在可供人员进入的环境、例如建筑物的房间中的、具有发射器单元和接收器单元的另外的监测单元。替代地,当然,接触跟踪系统也可以仅具有移动式监测单元。此外,当然,接触监测系统也可以具有存储器单元。尤其是对于固定式监测单元,为了简单起见,可以仅读取移动式监测单元或者将数据仅存储在移动式监测单元上就足够了。例如,监测单元在活动开始或参观活动场地(如交易会、音乐厅、电影院、餐厅、体育场馆等)时会被发放给参与者并在活动结束后或在离开活动场地时又被收集。在返回之后或在返回时,在该示例中读取监测单元的存储器模块,从而在需要时在返回之后(外部)可以确定参与人员与其他参与人员的接触、尤其是风险接触。优选地,向接触跟踪系统添加固定式监测单元可以用于(附加地)对在确定时间段内在房间/某个位置处的人进行评估。尤其地,向接触跟踪系统添加固定式监测单元可以用于评估一个人在某个位置的移动轮廓(即,例如跟踪该人在哪些房间呆了多久,或者跟踪该人靠近环境内的哪些危险源,何时靠近以及靠近了多久等)。
当接触跟踪系统具有多个分配给公共房间的固定式监测单元,其中,固定式监测单元如此布置在公共房间中,使得公共房间的每个点总是在至少两个、优选至少三个固定式监测单元的发射器单元的作用范围内,从而能够对在房间中移动的至少一个移动式监测单元的位置进行双边测量(在三个固定式监测单元的情况下,能够对在房间中移动的至少一个移动式检测单元的位置进行三边测量)时,可以有利地实现移动式监测单元的附加位置确定和/或附加移动轮廓记录。为了能够借助双边测量进行位置确定,固定式监测单元如此布置在被监测的房间/区域中,使得至少对于双边测量的所有可能的等距圆的大部分而言,两个圆交点中的至少一个总是位于待监测的房间/区域之外。尤其地,为了执行双边测量而需要的是,移动式监测单元布置在与固定式监测单元大致相同的高度(例如,在胸部高度)。
此外,提出了一种用于借助距离确定系统进行距离确定、尤其是进行距离监测、优选进行单边距离监测、用于借助接触监测系统进行接触监测和/或借助接触跟踪系统进行接触跟踪的方法。由此,可以尤其实现在距离确定的精度方面、在系统成本方面和/或在系统能量消耗方面的有利特性。
当在用于距离确定的方法的至少一个方法步骤中确定在声音信号、尤其是超声波信号与优选从与声音信号几乎相同的位置发射的电磁信号、尤其是电磁高频信号之间的运行时间差时,并且当随后在用于距离确定的方法的另一方法步骤中基于确定的运行时间差来确定在两个信号的发射位置与两个信号的接收位置之间的距离值时,可以有利地实现特别可靠和/或精确的距离确定,尤其是在距离监测系统的两个监测单元之间的距离确定。
此外,提出的是,借助距离确定系统、优选借助接触跟踪系统将相对于至少一个另外的监测单元确定的距离值和/或接触持续时间、尤其是超过/低于最小距离或最大距离的持续时间、优选车队行驶持续时间、优选根据距离确定系统、尤其是接触跟踪系统的使用范围用于计算由此产生的感染风险或者用于计算由此产生的(经济的)尾流优势。由此,可以实现检测的数据的特别有利的应用。一方面,可以有利地实现可靠的感染防护,另一方面,可以有利地获得车队行驶的高的经济效益。尤其地,接触跟踪系统设置成存储关于车队内的车辆位置的数据和/或关于车队参与者的身份的数据。尤其地,为此,所有车队参与者的标识符至少被传输到车队的引导车辆,优选被传输到所有车队参与者,优选通过监测单元借助电磁信号或借助不依赖于距离确定的另一信号。尤其地,产生以适当的距离跟在车队的引导车辆后方的所有跟随行驶的车辆的经济尾流优势,例如通过减少诸如燃料成本之类的能量成本或者通过减少车辆磨损。
此外,提出的是,从在车队中行驶的至少一个车辆、尤其是从车队的最前方车辆生成基于对产生于车队的在车辆后方行驶的至少一个另外的车辆的(经济)尾流优势的计算的消息、尤其是支付请求,并将该消息优选发送到车队的至少一个另外的车辆。由于通过所提出的方法确切地知道谁在何时、多长时间以及相对于其他参与者以什么样的距离位于车队中,因而可以有利地准确计算单独参与编队交通的经济优势/经济劣势并随后(例如在经济上通过支付)得到公平补偿。由此,可以有利地产生参与和/或引导车队的特别高的意愿。通过所提出的方法,能够实现的是而且也在经济上具有吸引力的是,在相应装备的车辆可供使用的情况下,独立形成车队。有利地,可以由此实现车队内的特别公平的负载分布。例如,引导车辆的驾驶员承担特别高的责任并承受由此比跟随车辆的驾驶员更高的工作量。通过所提出的方法,引导车辆的驾驶员可以有利地针对该附加工作量由车队的另外的车辆的被减轻负担的驾驶员付给报酬。替代地,也可以设想的是,车队数据被发送到中央清算所或者由中央清算所事后读取。附加地,可以设想的是,在最后不付费的车队参与者在下一次尝试加入车队时被拒绝(例如,通过不再发送协作信号)。
在本文中,根据本发明的距离确定系统、根据本发明的监测单元、根据本发明的接触监测系统、根据本发明的接触跟踪系统以及根据本发明的方法不应限于上文所述的应用和实施方式。尤其地,根据本发明的距离确定系统、根据本发明的监测单元、根据本发明的接触监测系统、根据本发明的接触跟踪系统以及根据本发明的方法可以具有与本文提到的各个元件、构件、方法步骤和单元的数量不同的数量以执行本文所述的功能方式。
附图说明
另外的优点产生于以下的附图说明。附图中示出了本发明的两个实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多组合的特征。本领域技术人员也将符合目的地单独考虑这些特征并将它们组合成有意义的另外的组合。在附图中:
图1示出了接触监测系统和接触跟踪系统的示意图,该接触监测系统和该接触跟踪系统各自具有距离确定系统;
图2示出了距离确定系统的监测单元的示意性前视图;
图3示出了监测单元的示意性俯视图;
图4示出了监测单元的示意性分解图;
图5示出了接触跟踪系统的示例性设计方案的示意图;
图6示出了用于借助距离确定系统进行距离确定的方法的示意性流程图;
图7a至图7c示出了通过接触监测系统进行的报警过程的示意性示例性流程;
图8示出了替代的接触监测系统和替代的接触跟踪系统的示意图,该替代的接触监测系统和该替代的接触跟踪系统各自具有替代的距离确定系统;以及
图9示出了用于借助车辆车队内的接触跟踪系统进行接触跟踪的方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1示出了接触监测系统40a的示意图。接触监测系统40a设置用于监测指定的最小距离46a(例如1.5m或2m)的保持。在例示的情况下,接触监测系统40a设置用于避免感染。然而,替代地,接触监测系统40a也可以设置用于其他任务,例如用于避免接触危险物品或用于避免接触危险设备/机器。图1所示的接触监测系统40a同时也构成接触跟踪系统56a。接触跟踪系统56a设置用于跟踪接触,例如感染链。然而,替代地,接触跟踪系统56a也可以设置用于跟踪与危险源例如放射性辐射源的接触。
接触监测系统40a和接触跟踪系统56a具有距离确定系统38a。距离确定系统38a构成单向距离监测系统。距离确定系统38a包括第一监测单元10a。第一监测单元10a在图1的示例中分配给第一人。距离确定系统38a包括第二监测单元12a。第二监测单元12a在图1的示例中分配给第一人。这些人将监测单元10a,12a分别以不遮盖的方式佩戴在胸前。监测单元10a、12a各自具有发射器单元14a(参见图2)。发射器单元14a设置用于发射声音信号16a。声音信号16a构成为超声波信号。超声波信号具有最大作用范围70a。最大作用范围70a低于10m。发射器单元14a设置用于发射电磁信号18a。电磁信号18a构成为电磁高频信号。电磁高频信号的最大作用范围远高于10m。发射器单元14a设置成发射由发射的声音信号16a和发射的电磁信号18a组成的相关联的信号对68a。一起构成相关联的信号对68a的由发射器单元14a发射的声音信号16a和由发射器单元14d发射的电磁信号18a各自包括可明确分配给发射信号对68a的相应发射器单元14a和/或发射信号对68a的相应监测单元10a、12a的公共标识符。
监测单元10a、12a各自具有接收器单元20a(参见图2)。接收器单元20a设置用于接收声音信号16a。接收器单元20a设置用于接收电磁信号18a。接收器单元20a设置成识别由接收到的声音信号16a和接收到的电磁信号18a组成的相关联的信号对68a。基于在构成识别的信号对68a的信号16a、18a之间的运行时间差可确定在第一监测单元10a和第二监测单元12a之间(即在第一人和第二人之间)的距离22a。可由距离确定系统38a确定的在第一监测单元10a和第二监测单元12a之间的距离22a具有至少5cm的精度。
图1中例示的接触监测系统40a包括两个移动式、各自分配给人员的监测单元10a、12a,这些监测单元10a、12a各自具有发射器单元14a和接收器单元20a。接触监测系统40a可以具有任意数量的另外的监测单元10a、12a。实质上,接触监测系统40a的监测单元10a、12a,除了各自仅唯一分配给监测单元10a、12a中的一个的标识符之外,彼此相同地构成。
图2示出了监测单元10a、12a中的一个的示意性前视图。监测单元10a、12a包括数据处理单元24a。监测单元10a、12a包括控制和/或调节单元36a。在图中所示的示例中,数据处理单元24a同时构成控制和/或调节单元36a。数据处理单元24a包括电子器件和/或操作程序,该电子器件和/或操作程序设置成根据由接收器单元20a、16a、18a接收到的信号16a、18a确定与信号对68a相关联的信号16b、18a的运行时间差。数据处理单元24a设置成根据由接收器单元20a接收到的且由另一监测单元10a、12a发射的声音信号16a和电磁信号18a的运行时间差确定在进行发射的监测单元10a、12a和进行接收的监测单元10a、12a之间的距离22a。
监测单元10a、12a具有存储器模块58a。存储器模块58a设置成存储和/或记录接收到的信号16a、18a,以用于后续分析,例如用于后续确定距离22a。监测单元10a、12a设置成将信号接收的时间点存储在存储器模块58a中。监测单元10a、12a设置成将信号接收的信号强度存储在存储器模块58a中。监测单元10a、12a设置成将以未覆盖的方式由数据处理单元24a根据接收到的信号16a、18a确定的到另一监测单元10b、12a的距离22a存储在存储器模块58a中。监测单元10a、12a设置成将超过/低于最小距离46a的持续时间存储在存储器模块58a中。监测单元10a、12a设置成将超过/低于最小距离46a的次数存储在存储器模块58a中。监测单元10a、12a设置成将与发射接收到的信号16a、18a的另一监测单元10a、12a相关联的标识符存储在存储器模块58a中。监测单元10a、12a具有用于读取存储在存储器模块58a中的数据的读取接口60a。读取接口60a构成为有线接口。读取接口60a构成为通用串行总线(USB)接口。替代地或附加地,监测单元10a、12a可以具有无线读取接口。
监测单元10a、12a具有壳体单元74a。监测单元10a、12a具有发射器单元14a。发射器单元14a包括声音发射器模块72a。声音发射器模块72a至少大部分地布置在壳体单元74a内。声音发射器模块72a设置成发射声音信号16a。声音发射器模块72a包括至少一个声音发射器元件80a,该声音发射器元件80a设置成产生并发射声音信号16a。声音发射器模块72a的主发射方向92a(参见图3)以垂直地远离壳体单元74a的前侧76a指向的方式取向。发射器单元14a包括EM发射器模块78a。EM发射器模块78a至少大部分地布置在壳体单元74a内。EM发射器模块78a设置成发射电磁信号18a。EM发射器模块78a包括至少一个EM发射器元件82a,该EM发射器元件82a设置成产生并发射电磁信号18a。EM发射器模块78a的主发射方向94a(参见图3)以垂直地远离壳体单元74a的前侧76a指向的方式取向。
监测单元10a、12a具有接收器单元20a。接收器单元20a具有声音接收器模块26a。声音接收器模块26a设置用于接收声音信号16a,尤其是由另一监测单元10a、12a发射的声音信号16a。声音接收器模块26a至少大部分地布置在壳体单元74a内。声音接收器模块26a在图2所示的示例中具有三个声音接收器元件28a、30a、32a。声音接收器元件28a、30a、32a至少大部分地布置在壳体单元74a内。声音接收器元件28a、30a、32a构成为彼此不依赖的、尤其是线性不依赖的声音传感器、尤其是超声波传感器。
声音接收器模块26a设置用于对接收到的声音信号16a进行至少粗略的方向确定。声音接收器元件28a、30a、32a设置用于执行至少粗略的方向确定。声音接收器元件28a、30a、32a如此布置在监测单元10a、12a中、尤其是在壳体单元74a内,使得声音接收器元件28a、30a、32a在相对彼此不同的方向上监听。第一声音接收器元件28a布置在监测单元10a、12a的前侧76a上。第一声音接收器元件28a的主接收方向96a(参见图3)以垂直地远离壳体单元74a的前侧76a指向的方式取向。第二声音接收器元件30a布置在监测单元10a、12a的(在前侧76a的俯视图中观察时的)右侧84a上。监测单元10a、12a的右侧84a与监测单元10b、12a的前侧76a成角度88a(参见图3)布置。角度88a小于90°。角度88a大于25°。角度88a约为60°。第二声音接收器元件30a的主接收方向98a(参见图3)以垂直地远离壳体单元74a的右侧84a指向的方式取向。第二声音接收器元件30a的主接收方向98a与第一声音接收器元件28a的主接收方向96a成角度88a布置。第三声音接收器元件32a布置在监测单元10a、12a的(在前侧76a的俯视图中观察时的)左侧86a上。监测单元10a、12a的左侧86a与监测单元10b、12a的前侧76a成角度90a(参见图3)布置。右侧84a和左侧86a的角度88a、90a是相同大的,然而具有不同的旋转方向。第三声音接收器元件32a的主接收方向100a(参见图3)以垂直地远离壳体单元74a的左侧86a指向的方式取向。第三声音接收器元件32a的主接收方向100a与第一声音接收器元件28a的主接收方向96a成角度90a布置。
接收器单元20a和/或发射器单元14a的与图中所示的布置不同的另外的设计方案、布置和/或取向是可以设想的。通过使用至少三个声音接收器元件28a、30a、32a,实现了进行发射的监测单元10a、12a的位置的三边测量。然而,为此,声音接收器元件28a、30a、32a原则上也可以不同地布置,尤其是甚至在公共平面内但彼此间隔开地布置。
接收器单元20a具有EM接收器模块34a。EM接收器模块34a设置用于接收电磁信号18a、尤其是由另一监测单元10a、12a发射的电磁信号18b。EM接收器模块34a至少大部分地布置在壳体单元74a内。EM接收器模块34a在图2所示的示例中具有EM接收器元件102a。EM接收器元件102a至少大部分地布置在壳体单元74a内。
接收器单元20a具有第一监听操作状态。在第一监听操作状态下,只有接收器单元20a的接收器模块26a、34a中的接收器模块26a、34a是活动的,该接收器模块26、34a的能量消耗较低。在第一监听操作状态下,EM接收器模块34a是活动的(前提是其能量消耗低于声音接收器模块26a的能量消耗)。在第一监听操作状态下,声音接收器模块26a是不活动的并且优选处于待机模式。接收器单元20a具有第二监听操作状态。在第二监听操作状态下,只有接收器单元20a的接收器模块26a、34a中的接收器模块26a、34a是活动的,该接收器模块26a、34a的接收作用范围较小。在第二监听操作状态下,声音接收器模块26a是活动的(前提是其接收作用范围小于EM接收器模块34a的接收作用范围)。在第二监听操作状态下,EM接收器模块34a是不活动的并且优选处于待机模式。另外的监听操作状态是可以设想的。
接收器单元20a具有测量操作状态。测量操作状态不同于监听操作状态。在测量操作状态下,声音接收器模块26a和EM接收器模块34a是活动的。监测单元10a、12a的控制和/或调节单元36a设置成当由分别在当前设置的监听操作状态下活动的接收器模块26a、34a检测到信号16a、18a时将接收器单元20a从相应监听操作状态切换到测量操作状态。替代地或附加地,可以设想的是,控制和/或调节单元36a设置成在只有EM接收器模块34a活动的监听操作状态下,例如在第一监听操作状态下,依赖于在第一监听操作状态期间接收到的电磁信号18a的确定的极限信号强度将接收器单元20a从监听操作状态切换到测量操作状态。只要在第一监听操作状态期间接收到的电磁信号18a的场强低于极限场强,就不会由控制和/或调节单元36a进行从监听操作状态到测量操作状态的切换。然而,一旦在第一监听操作状态期间接收到的至少一个电磁信号18a的场强高于极限场强,就由控制和/或调节单元36a进行从监听操作状态到测量操作状态的切换。
监测单元10a、12a具有紧固装置54a。紧固装置54a设置用于将监测单元10a、12a紧固在身体部位上或衣服的外侧上。在例示的情况下,紧固装置54a设置为用于收纳带、例如颈带的孔眼。
监测单元10a、12a具有超宽带定位装置156a。超宽带定位装置156a包括超宽带发射器和超宽带接收器。超宽带定位装置156a在介于100MHz和6GHz之间的具有至少500MHz、优选至少1GHz、优选至少2GHz、更优选至少4GHz并且特别优选至少5.5GHz的带宽的频率范围内和/或在介于6GHz和8.5GHz之间的具有至少500MHz、优选至少1GHz、优选至少1.5GHz、更优选至少2GHz并且特别优选至少2.5GHz的带宽的频率范围内工作。由此,可以有利地避免由另外的无线电源、例如LoRa、5G或WLAN(尤其是802.11p)引起的尤其是相互的干扰。有利地,可以尤其是通过介于6GHz和8.5GHz之间的频率范围的高带宽实现特别高的空间分辨率。此外,对于这些频率范围来说有利地不需要无线电许可证,尤其是当发射功率在-41.3dbm/MHz的范围内时。优选地,超宽带传感器的发射功率为-41.3dbm/MHz或更低。尤其地,介于100MHz和6GHz之间的频带和/或介于6GHz和8.5GHz之间的频带至少设置用于距离测量和/或至少用于方向测量。超宽带定位装置156a尤其设置成执行针对另外的监测单元10a、12a的接触监测和距离监测,这些另外的监测单元10a、12a在视场104a、106a、108a之外和/或在声音接收器元件28a、30a、32a的作用范围之外,和/或这些另外的监测单元10a、12a在借助声音信号16a的接触确定之后已经离开视场104a、106a、108a和/或声音接收器元件28a、30a、32a的作用范围,和/或这些另外的监测单元10a、12a位于较近的环境中,但尚未由声音接收器元件28a、30a、32a直接观察到。由此,可以有利地除了直接(″面对面″)接触之外还获得关于低风险接触的信息,即,例如较少密切的接触或较少直接的接触(例如,对于仅站在另一人后面的人)。例如,可以借助超宽带定位装置156a获得另一监测单元12a的精确位置信息,即关于分配有另一监测单元12a的人的精确位置确定,而借助基于在声音信号16a和电磁信号18a之间的运行时间差的距离确定方法确定与分配有另外的监测单元12a的人的视觉接触或面对面接触是否存在和/或存在多久。超宽带定位装置156a本身例如不能确定在两个面对面相对的人之间是否布置有边界,例如(超市等中的)有机玻璃板。为了确定该信息并且尤其是为了精确确定由面对面接触引起的感染风险,将使用超声波信号16a(超声波信号16a被有机玻璃板完全屏蔽)的距离确定方法与使用超宽带信号(超宽带信号不被有机玻璃板屏蔽)的定位方法相结合是特别有利的。
图3示出了监测单元10a、12a中的一个的示意性俯视图。在图3中示意性示出了发射器元件80a、82a的主发射方向92a、94a、接收器元件28a、30a、32a、102a的主接收方向96a、98a、100a以及声音接收器元件28a、30a、32a的示例性视场104a、106a、108a。
图4示出了监测单元10a、12a中的一个的示意性分解图。图4中例示的监测单元10a、12a设置用于在接触监测系统40a中使用以及用于在接触跟踪系统56a中使用。监测单元10a、12a具有报警装置42a。替代地或附加地,监测单元10a、12a可以与外部报警装置44a、例如智能手机或寻呼机等连接。报警装置42a、44a设置成当超过到另一监测单元10a的(可指定的或指定的)最小距离46a时发出报警信号。监测单元10a、12a的报警装置42a具有光学信号发生器48a。光学信号发生器48a构成为发光二极管。监测单元10a、12a的报警装置42a具有声学信号发生器50a。声学信号发生器50a构成为发射可供人类听见的频率的声音发生器。监测单元10a、12a的报警装置42a具有机械信号发生器52a。机械信号发生器52a构成为振动信号发生器。
接触监测系统40a具有分组功能。分组功能设置成依赖于接收到的标识符对报警装置42a、44a进行激活,该标识符包含在包括声音信号16a和电磁信号18a的信号对68a中,并且该标识符唯一分配给与第二监测单元12a一起分组到一个公共组中的另一监测单元10a、12a。监测单元10a、12a具有电池128a。电池128a可以构成为蓄电池。电池128a设置用于向监测单元10a、12a提供电能。电池128a设置用于向接收器单元20a、发射器单元14a、数据处理单元24a、存储器模块58a和/或报警装置42a提供电能。
图5示出了接触跟踪系统56a的一个示例性设计方案,该接触跟踪系统56a包括移动式、分配给人员的监测单元12a和多个固定式、牢固安装在可供人员进入的房间62a中的另外的监测单元10′a,10″a。移动式监测单元12a登记并存储与每个牢固安装的监测单元10′a的每次接触。由此,可以利用移动式监测单元12a记录人员进入房间62a的情况。固定式监测单元10′a、10″a如此设置在房间62a中,使得房间62a的每一点总是在至少两个固定式监测单元10′a、10″a的发射器单元14a、尤其是声音发射器模块72a和/或接收器单元20a、尤其是声音接收器模块26a的作用范围内。由此,能够对在房间62a中移动的移动式监测单元12a的位置进行双边测量。由此,可以利用房间62a中的移动式监测单元12a记录人员的移动概况。可以设想的是,固定式监测单元10′a、10″a构成得比移动式监测单元12a更简单,例如不具有接收器单元20a和/或不具有存储器模块58a,因为在移动侧的距离确定在这种情况下具有优先权。然而,当然,移动式监测单元12a和固定式监测单元10′a、10″a也可以具有至少基本上相同的功能。
图6示出了用于借助距离确定系统38a进行(单边)距离确定的方法的示意性流程图。在至少一个方法步骤110a中,激活监测单元10a、12a(例如在向一个会场的访问者输出时)。在激活之后,从监测单元10a、12a发射信号对68a。信号对68a在发射时设置有相应监测单元10a、12a的标识符。在激活之后,监测单元10a、12a可以处于第一监听操作状态。在激活之后,至少接收器模块26a、34a中的更节能的接收器模块监听相应的信号16a、18a。当然,也可以省去监听操作状态,使得两个接收器模块26a、34a总是监听信号16a、18a。在至少一个另外的方法步骤112a中,由接收器模块26a、34a中的更节能的接收器模块检测由另一监测单元10a、12a发射的信号16a、18a。在至少一个另外的方法步骤114a中,去激活监听操作状态并且激活测量操作状态,使得现在两个接收器模块26a、34a监听信号16a、18a。在至少一个另外的方法步骤116a中,检测形成信号对68a的、从同一位置、尤其是从另一监测单元10a、12a发射的信号16a、18a。在至少一个另外的方法步骤64a中,确定在信号对68a中的表示声音信号16a的信号与信号对68a中的表示电磁信号18a的信号之间的运行时间差。在至少一个另外的方法步骤66a中,基于确定的运行时间差确定在两个信号16a、18a的发射位置与两个信号16a、18a的接收位置之间的距离值。在至少一个另外的方法步骤118a中,将接收到的信号16a、18a和/或评估的数据存储在存储器模块58a中。在至少一个另外的方法步骤120a中,依赖于确定的距离值激活报警装置42a、44a。当确定的距离值小于最小距离46a时,在方法步骤120a中激活报警装置42a、44a。当在某一时间点不再能可靠地确定信号对68a时,在至少一个另外的方法步骤126a中不激活测量操作状态并且激活第一监听操作状态或第二监听操作状态。在此,基于在当前时间点在没有各自相关联的声音信号16a的情况下检测到的电磁信号18a的频率和/或数量,在第一监听操作状态和第二监听操作状态之间进行选择。在至少一个另外的方法步骤122a中,读取存储器模块58a(例如,在离开会场时从访问者收集监测单元10a、12a之后)。在至少一个另外的方法步骤124a中,基于从监测单元10a、12a读取的数据执行接触跟踪。
图7a至7c例示出接触监测系统40a借助距离确定系统38a进行的报警过程。在图7a中,由圆圈表示的两个监测单元10a、12a彼此相距距离22a,该距离22a大于最小距离46a。在这种情况下,不会发生报警。在图7b中,第二监测单元12a已在低于最小距离46a的程度上接近第一监测单元10a。第一监测单元10a连续地发射声音信号16a和电磁信号18a。电磁信号18a比声音信号16a传播得明显快(在图7a至图7c中仅示意性显示)。在图7b中,电磁信号18a已经通过第二监测单元12a并且已经由第二监测装置12a的接收器单元20a检测。必要时,电磁信号18a的接收导致第二监测单元12a从监听操作状态切换到测量操作状态。电磁信号18a的接收时间点被内部记录在第二监测单元12a中。当接收器单元20a随后也接收到声音信号16a时,再次记录接收时间点,并且在确认两个信号16a、18a来自第一监测单元10a之后,确定距离值。在图7c中,两个信号16a、18a已通过第二监测单元12a并且已由其接收器单元20a登记。在确定距离值之后,第二监测单元12a登记为确定的距离值小于最小距离46a并且触发第二监测单元12a的报警。相反地,第一监测单元10a也基于由第二监测单元12a发射的信号16a、18a(未示出)记录相同情况并且也触发报警。第二监测单元12a的载体或第一监测单元10a的载体感知报警并且可以应对,即再次增大距离22a。监测单元10a、12a的载体可以基于报警信号的静音确定何时再次保持分别要求的最小距离46a。
在图8中示出了本发明的另一实施例。以下描述和附图基本上限于实施例之间的差异,其中,对于名称相同的构件,尤其是对于具有相同附图标记的构件,原则上也可以参考附图和/或其他实施例、尤其是图1至图7c的实施例的描述。为了区分实施例,将字母a后置于图1至图7c中的实施例的附图标记。在图8的实施例中,字母a由字母b替代。
图8示出了替代的接触监测系统40b的示意图。替代的接触监测系统40b设置用于在道路交通136b中使用。替代的接触监测系统40b设置用于监测车队行驶,例如在道路交通136b中的车队行驶。替代的接触监测系统40b构成为车队距离监测系统。替代的接触监测系统40b设置用于监测指定的最小距离46b和/或指定的最大距离132b的保持。替代的接触监测系统40b设置用于监测道路交通136b中的最佳车队距离的保持。
替代的接触监测系统40b具有替代的距离确定系统38b。替代的距离确定系统38b设置用于确定和/或监测车队140b中的车辆138b、146b的距离22b。替代的距离确定系统38b构成为车队距离确定系统。替代的距离确定系统38b具有监测单元10b、10′b、12b、12′b。监测单元10b、10′b、12b、12′b构成为移动式监测单元10a、10′d、12b、12′b。监测单元10b、10′b、12b、12′b各自分配给外部单元130b、134b。监测单元10b、10′b、12b、12′b各自紧固在外部单元130b、134b上。外部单元130b、134b在图8所示的情况下构成为车辆138b、146b、尤其是载货车。移动式监测单元10b、10′b、12b、12′b中的第一监测单元10b布置在与车队140b相关联的第一车辆138b的前侧142b上。移动式监测单元10b、10′b、12b、12′b中的第二监测单元12b布置在同样与车队140b相关联的且直接列入在车队140b中的第一车辆138b的前方的第二车辆146b的后侧144b上。
监测单元10b、12b各自具有发射器单元14b(图8中未详细示出)。发射器单元14b设置用于发射声音信号16b和电磁信号18b(图8中各自未明确示出)。发射器单元14b设置成将关于相关联的监测单元10b、10′b、12b、12′b和/或关于相应监测单元10a、10′b、12b、12′b分配给的外部单元130b、134b的至少一个与标识符不同的附加信息至少与电磁信号18b一起同步发射。附加信息包括进行发射的监测单元10b、10′b、12b、12′b和/或进行发射的相应监测单元10b、10′b、12b、12′b分配给的外部单元130b、134b的至少一个移动参数。监测单元10b、12b各自具有接收器单元20b(图8中未详细示出)。接收器单元20b设置成接收声音信号16b、电磁信号18b和附加信息。布置在与车队140b相关联的第一车辆138b的前侧142b上的第一监测单元10b向前(在第二车辆146b的方向上)发射声音信号16b和电磁信号18b。布置在与车队140b相关联的第一车辆138b的前侧142b上的第一监测单元10b至少向前(至少在第二车辆146b的方向上)发射关于第一车辆138b、尤其是关于第一车辆138b的移动状态的附加信息。布置在与车队140b相关联的第二车辆146b的后侧144b上的第二监测单元12b向后(在第一车辆138b的方向上)发射声音信号16b和电磁信号18b。布置在与车队140b相关联的第二车辆146b的后侧144b上的第二监测单元12b至少向后(至少在第一车辆138b的方向上)发射关于第二车辆146b、尤其是关于第二车辆146b的移动状态的附加信息。
布置在与车队140b相关联的第二车辆146b的后侧144b上的第二监测单元12b接收由第一监测单元10b发射的信号16b、18b和信息(移动参数)。
布置在与车队140b相关联的第一车辆138b的前侧142b上的第一监测单元10b接收由第二监测单元12b发射的信号16b、18b和信息(移动参数)。基于接收到的信号16b、18b,相应监测单元10b、12b确定车辆138b、146b之间的距离22b。基于接收到的信息(移动参数),相应监测单元10b、12b确定相应其他车辆138b、146b的行驶操作状态的变化。基于确定的距离22b,监测道路交通136b中的最佳车队距离的保持。基于确定的距离22b和确定的行驶操作状态,车辆138b、146b如此被控制,使得达到和/或保持道路交通136b中的最佳车队距离。最佳车队距离包括在最小距离46b和最大距离132b之间的范围。由最佳车队距离覆盖的距离范围如此选择,使得该距离范围足够大,从而后方行驶的车辆138b可以足够快地对前方行驶的车辆146b的行驶操作状态的变化(例如突然制动)做出反应并且同时可以尽可能强地减小两个车辆138b、146b的总空气阻力。当超过车辆138b、146b之间的最大距离132b时,例如分配给一个或两个车辆138b、146b的报警装置42b(图8中未详细示出)可以发出报警信号。当低于车辆138b、146b之间的最小距离46b时,报警装置42b可以发出报警信号。
监测单元10b、12b各自具有控制和/或调节单元36b(图8中未详细示出),该控制和/或调节单元36b设置成基于测量的最小距离46b、基于测量的最大距离132b和/或基于相应其他监测单元10b、12b的与电磁信号18b一起接收到的且与标识符不同的另外的信息(移动参数),向分配给进行接收的监测单元10b、12b的车辆138b、146b输出控制信号。具有监测单元10b、10′b、12b、12′b的车辆138b、146b构成为至少部分自主行驶式车辆138b、146b,优选构成为完全自主行驶式车辆138b、146b。至少部分自主、优选完全自主行驶式车辆138b、146b设置成将基于监测单元10b、10′b、12b、12′b的测量结果产生的控制信号转换为(部分自主或完全自主)车辆138b、146b的控制,例如转换为转向移动或速度和/或加速度适配。接触监测系统40b同时构成用于跟踪车队行驶的替代的接触跟踪系统56b。替代的接触跟踪系统56b构成为车队行驶跟踪系统。可以设想的是,在道路交通136b中使用的监测单元10b、12b具有自动或可远程控制的清洁装置(未示出),该清洁装置至少设置成使监测单元10b、12b的发射器单元14b和/或接收器单元20b没有污垢(例如灰尘、水或冰),从而可以有利地确保可靠的发射/接收,尤其是声音信号16b的发射/接收。
图9示出了用于借助车辆车队140b内的接触跟踪系统56b进行接触跟踪的方法的示意性流程图,其中在车队140b的各个车辆138b、146b之间进行经济补偿。在至少一个方法步骤148b中,通过布置在车辆138b、146b上的监测单元10b、12b来确定车队140b的车辆138b、146b之间的距离22b。距离22b与相应车辆138b、146b是车队140b的一部分所在的时间段(车队行驶持续时间)以及与车辆138b、146b在车队140b内的相应位置一起被存储在监测单元10b、12b的存储器模块58b上。在至少一个另外的方法步骤150b中,确定和存储的距离值和/或接触持续时间、尤其是超过/低于最小距离46b或最大距离132b的持续时间、优选车队行驶持续时间用于计算每个车辆138b、146b的由此产生的经济尾流优势/经济尾流劣势。在这里,还特别考虑了相应车辆138b、146b的位置、相应车辆138b、146b到车队140b的另外的车辆138b、146b的距离46b、相应车辆138b、146b的车队行驶持续时间和/或相应车辆138b、146b的速度。该计算可以在车队140b的存在期间在线进行或事后在读取监测单元10b、12b中的至少一个时进行。在至少一个另外的方法步骤152b中,由至少一个在车队140b中行驶的车辆138b、146b、尤其是由车队140b中的最前方的车辆146b或由外部(读取)系统创建基于(经济)尾流优势的计算的消息,该(经济)尾流优势产生于车队140b中的在车辆146b的后方行驶的至少一个另外的车辆138b,尤其地,该(经济)尾流优势产生于在车队(140b)的引导车辆(未示出)的后方行驶的所有车辆146b、138b。该消息可以包括账单、付款请求等。在至少一个另外的方法步骤154b中,该消息被发送到车队140b的相应另外的车辆138b。替代地,该消息也可以被发送到与车辆138b相关联的位置,例如相关联的运输公司。
附图标记说明:
10 第一监测单元
12 第二监测单元
14 发射器单元
16 声音信号
18 电磁信号
20 接收器单元
22 距离
24 数据处理单元
26 声音接收器模块
28 声音接收器元件
30 声音接收器元件
32 声音接收器元件
34 EM接收器模块
36 控制和/或调节单元
38 距离确定系统
40 接触监测系统
42 报警装置
44 外部报警装置
46 最小距离
48 光学信号发生器
50 声学信号发生器
52 机械信号发生器
54 紧固装置
56 接触跟踪系统
58 存储器模块
60 读取接口
62 房间
64 方法步骤
66 方法步骤
68 信号对
70 最大作用范围
72 声音发射器模块
74 壳体单元
76 前侧
78 EM发射器模块
80 声音发射器元件
82 EM发射器元件
84 右侧
86 左侧
88 角度
90 角度
92 主发射方向
94 主发射方向
96 主接收方向
98 主接收方向
100 主接收方向
102 EM接收器元件
104 视场
106 视场
110 方法步骤
112 方法步骤
114 方法步骤
116 方法步骤
118 方法步骤
120 方法步骤
122 方法步骤
124 方法步骤
126 方法步骤
128 电池
130 外部单元
132 最大距离
134 外部单元
136 道路交通
138 车辆
140 车队
142 前侧
144 后侧
146 第二车辆
148 方法步骤
150 方法步骤
152 方法步骤
154 方法步骤
156 超宽带定位装置

Claims (29)

1.一种距离确定系统(38a-b),尤其是距离监测系统,优选单向距离监测系统,其具有至少一个第一监测单元(10a-b)和至少一个第二监测单元(12a-b),其中,至少所述第一监测单元(10a-b)具有发射器单元(14a-b),所述发射器单元(14a-b)设置成发射声音信号(16a-b),尤其是超声波信号和电磁信号(18a-b),尤其是电磁高频信号,其中,至少所述第二监测单元(12a-b)具有接收器单元(20a-b),所述接收器单元(20a-b)设置成接收所述声音信号(16a-b)和所述电磁信号(18a-b),使得可基于由所述接收器单元(20a-b)接收到的所述声音信号(16a-b)和由所述接收器单元(20a-b)接收到的且与接收到的所述声音信号(16a-b)相关联的所述电磁信号(18a-b)之间的运行时间差来确定所述第一监测单元(10a-b)和所述第二监测单元(12a-b)之间的距离(22a-b)。
2.根据权利要求1所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,由所述发射器单元(14a-b)发射的所述声音信号(16a-b)和由所述发射器单元(14a-b)发射的所述电磁信号(18a-b)各自包括可明确分配给相应发射器单元(14a-b)的标识符,尤其是公共的标识符。
3.根据权利要求1或2所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,至少所述第二监测单元(12a-b)包括数据处理单元(24a-b),所述数据处理单元(24a-b)至少设置成根据由所述接收器单元(20a-b)接收且由所述第一监测单元(10a-b)发射的所述声音和电磁信号(16a-b,18a-b)的运行时间差来确定所述第一监测单元(10a-b)和所述第二监测单元(12a-b)之间的所述距离(22a-b)。
4.根据权利要求3所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,所述第一监测单元(10a-b)和所述第二监测单元(12a-b)之间的可确定的所述距离(22a-b)具有至少5cm的精度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,所述接收器单元(20a-b)包括用于接收所述声音信号(16a-b)的声音接收器模块(26a-b),所述声音接收器模块(26a-b)设置成对接收到的所述信号(16a-b,18a-b)进行至少粗略的方向确定。
6.根据权利要求5所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,所述声音接收器模块(26a-b)具有两个或多个声音接收器元件(28a-b,30a-b,32a-b)以至少执行所述至少粗略的方向确定。
7.根据权利要求6所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,所述声音接收器元件(28a-b,30a-b,32a-b)如此布置在所述监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b)中,使得所述声音接收器元件(28a-b,30a-b,32a-b)在相对彼此不同的方向上监听。
8.根据前述权利要求中任一项所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,所述接收器单元(20a-b)具有用于接收所述声音信号(16a-b)的声音接收器模块(26a-b)和用于接收所述电磁信号(18a-b)的EM接收器模块(34a-b),其中,所述接收器单元(20a-b)具有一个或多个监听操作状态和与所述监听操作状态不同的至少一个测量操作状态,其中,在所述监听操作状态下仅所述声音接收器模块(26a-b)或仅所述EM接收器模块(34a-b)是活动的,并且其中,在所述测量操作状态下所述声音接收器模块(26a-b)和所述EM接收器模块(34a-b)是活动的或者相应当前不活动的所述接收器模块(26a-b,34a-b)至少临时连接到相应已活动的所述接收器模块(26a-b,34a-b),或者在所述监听操作状态下相应活动的所述接收器模块(26a-b,34a-b)被去激活,并且在所述监听操作状态下相应不活动的所述接收器模块(26a-b,34a-b)被激活。
9.根据权利要求8所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,在(第一)监听操作状态下仅所述接收器单元(20a-b)的能量消耗较低的所述接收器模块(26a-b,34a-b)是活动的。
10.根据权利要求8或9所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,在(第二)监听操作状态下仅所述接收器单元(20a-b)的接收范围较小的所述接收器模块(26a-b,34a-b)是活动的。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,至少所述第二监测单元(12a-b)具有控制和/或调节单元(36a-b),所述控制和/或调节单元(36a-b)设置成当由在当前设置的所述监听操作状态下相应活动的所述接收器模块(26a-b,34a-b)检测到信号(16a-b,18a-b)时将所述接收器单元(20a-b)从所述监听操作状态切换到所述测量操作状态。
12.根据权利要求11所述的距离确定系统(38a-b),其特征在于,所述控制和/或调节单元(36a-b)设置成在仅所述EM接收器模块(34a-b)是活动的监听操作状态下,依赖于接收到的所述电磁信号(18a-b)的极限信号强度将所述接收器单元(20a-b)从所述监听操作状态切换到所述测量操作状态。
13.一种用于根据权利要求1至12中任一项所述的距离确定系统(38a-b)的监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b),其具有发射器单元(14a-b)和接收器单元(20a-b)。
14.一种至少用于监测指定距离(22a-b)、优选最小距离(46a-b)和/或最大距离(132b)的保持的接触监测系统(40a-b),其具有根据权利要求1至12中任一项所述的距离确定系统(38a-b)。
15.根据权利要求14所述的接触监测系统(40a-b),其特征在于,至少所述第二监测单元(12a-b)具有报警装置(42a-b)或者与外部报警装置(44a-b)通过数据传输技术连接,其中,所述报警装置(42a-b,44a-b)设置成当低于到所述第一监测单元(10a-b)的可指定的最小距离(46a-b)时和/或当高于到所述第一监测单元(10b)的可指定的最大距离(132b)时发出报警信号。
16.根据权利要求15所述的接触监测系统(40a-b),其特征在于,所述报警装置(42a-b,44a-b)包括光学信号发生器(48a-b)、声学信号发生器(50a-b)和/或机械信号发生器(52a-b),例如振动信号发生器。
17.根据权利要求15或16所述的接触监测系统(40),其特征在于分组功能,所述分组功能设置成依赖于接收到的标识符对所述报警装置(42a,44a)进行激活,所述标识符包含在包括声音信号(16a)和电磁信号(18a)的信号对(68a)中,并且所述标识符唯一分配给与所述第二监测单元(12a)一起分组到公共组中的另一监测单元。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的接触监测系统(40a-b),其特征在于,所述监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b)各自具有用于将所述监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b)紧固在外部单元(130a-b)上的紧固装置(54a-b)。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的接触监测系统(40a-b),其特征在于,所述监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b)各自附加地具有超宽带定位装置(156a-b)。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的接触监测系统(40a-b),其包括至少两个移动式,例如各自分配给人员的监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b),所述监测单元(10a-b,10′a-b,12a-b,12′a-b)各自具有所述发射器单元(14a-b)和所述接收器单元(20a-b)。
21.一种至少用于跟踪接触者、尤其是感染链的接触跟踪系统(56a-b),其具有根据权利要求1至12中任一项所述的距离确定系统(38a-b)或具有根据权利要求14至20中任一项所述的接触监测系统(40a-b)。
22.根据权利要求21所述的接触跟踪系统(56a-b),其特征在于,至少所述第二监测单元(12a-b)包括存储器模块(58a-b),所述存储器模块(58a-b)设置成记录接收到的信号(16a-b,18a-b)以用于后续分析。
23.根据权利要求22所述的接触跟踪系统(56a-b),其特征在于,至少所述第二监测单元(12a-b)至少设置成将信号接收的时间点、信号接收的信号强度、从接收到的信号(16a-b,18a-b)确定的到另一监测单元(10a-b)的距离(22a-b)、超过/低于最小距离(46a-b)或最大距离(132b)的持续时间、超过/低于所述最小距离(46a-b)或所述最大距离(132b)的次数和/或与发射所述接收到的信号(16a-b,18a-b)的另一监测单元(10a-b)相关联的标识符存储在所述存储器模块(58a-b)中。
24.根据权利要求22或23中任一项所述的接触跟踪系统(56a-b),其特征在于,至少所述第二监测单元(12a-b)具有用于读取存储在所述存储器模块(58a-b)中的数据的无线或有线读取接口(60a-b)。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的接触跟踪系统(56a),其包括至少一个移动式,例如分配给人员的,具有所述发射器单元(14a)和所述接收器单元(20a)的监测单元(12a),并且包括至少一个固定式、尤其是牢固安装在可供人员进入的环境、例如建筑物的房间(62a)中的、具有所述发射器单元(14a)和所述接收器单元(20a)的另外的监测单元(10′a)。
26.根据权利要求25所述的接触跟踪系统(56a),其特征在于多个分配给公共房间(62a)的固定式监测单元(10’a,10”a),其中,所述固定式监测单元(10’a,10”a)如此布置在所述公共房间(62a)中,使得所述公共房间(62a)的每个点总是在至少两个固定式监测单元(10’a,10”a)的所述发射器单元(14a)的作用范围内,从而能够对在所述房间(62a)中移动的至少一个移动式监测单元(12a)的位置进行双边测量。
27.一种用于借助根据权利要求1至12中任一项所述的距离确定系统(38a-b)进行距离确定,尤其是进行距离监测,优选进行单边距离监测、用于借助根据权利要求14至20中任一项所述的接触监测系统(40a-b)进行接触监测和/或借助根据权利要求21至26中任一项的接触跟踪系统(56a-b)进行接触跟踪的方法。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,在至少一个方法步骤(64a-b)中确定在声音信号(16a-b),尤其是超声波信号与电磁信号(18a-b),尤其是电磁高频信号之间的运行时间差,并且随后在另一方法步骤(66a-b)中基于确定的所述运行时间差来确定在所述两个信号(16a-b,18a-b)的发射位置与所述两个信号(16a-b,18a-b)的接收位置之间的距离值。
29.根据权利要求27或28所述的方法,其特征在于,借助所述距离确定系统(38a-b),优选借助所述接触跟踪系统(56a-b)将相对于至少一个另外的监测单元(10a-b,12a-b)确定的距离值和/或接触持续时间,尤其是超过/低于所述最小距离(46a-b)或所述最大距离(132b)的持续时间用于计算由此产生的感染风险。
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