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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine eigenfortbewegungsfähige, landgestützte Plattform
mit einer Kommunikationseinheit sowie wenigstens einer Sensoreinheit.
Ferner wird ein Verfahren zur Überwachung
einer Umgebung innerhalb oder außerhalb von Gebäuden beschrieben
unter Verwendung der Plattform.
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Zu
Untersuchungs- und Überwachungszwecken
werden häufig
mobile, autonom arbeitende Robotersysteme eingesetzt, um bspw. in
Bürogebäuden, Fertigungs-
und Produktionshallen sowie auch Außengeländen bestimmt vorgegebene Bereiche
zu überwachen
bzw. zu inspizieren. Derartige mobil und autonom arbeitende Robotersysteme
verfügen über eine
Kommunikationseinheit, mit der sie dauerhaft oder in Intervallen
eine Kommunikationsverbindung zu einer Basisstation unterhalten,
von der sie einerseits entsprechende Steuersignale erhalten und
zu der sie andererseits Kommunikationssignale aussenden, die Sensorinformationen
enthalten, die von wenigstens einer am Roboter vorgesehenen, bordeigenen
Sensoreinheit aufgenommen werden.
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Im
einfachsten Fall verfügt
die mobile Robotereinheit über
eine als Videokamera ausgebildete Sensoreinheit, deren Bildsignale
zur weiteren Auswertung als Kommunikationssignale zur Basisstation übermittelt
werden. Ein entscheidender Faktor für den mit der mobilen Robotereinheit
erfassbaren maximalen Aktionsradius stellt somit die Reichweite
der Kommunikationssignale zwischen Robotereinheit und Basisstation
dar. Derzeitig bekannte Kommunikationstechniken, durch die die Kommunikationsreichweite
und somit der maximale Aktionsradius entsprechender Robotersysteme
vorgegeben wird, stellen bspw. mit Funksender ausgerüstete Roboter dar,
deren Sende- und Empfangsreichweite grundsätzlich durch Erhöhung der
Sendeleistung entsprechend verbessert werden kann. Doch unterliegen derartige
Funksysteme gesetzlich vorgegebenen Grenzwerten, wodurch die Übertragungsreichweite des
Systems nicht beliebig skalierbar ist. Demgegenüber bietet eine sog. Wireless-LAN
Infrastruktur die Möglichkeit
unter Vermeidung großer
Sendeleistungen einen Kommunikationsaustausch zwischen einer mobilen
Robotereinheit und einer beliebigen Vielzahl von an entsprechenden
Stellen angebrachten Access-Points. Die einzelnen Access-Points
dienen als eine Art Relaisstation zur Weiterleitung der von der mobilen
Robotereinheit ausgesandten Kommunikationssignale zu einer entsprechend
vorgesehenen Basisstation. Der Einsatz eines auf der WLAN-Technik beruhenden
Kommunikationssystems setzt jedoch eine in dem zu überwachenden
Einsatzgebiet vorhandene oder eine entsprechend zu installierende
Infrastruktur voraus, weswegen eine Überwachung eines nicht mit
einer derartigen Infrastruktur ausgerüsteten Bereiches oder eines
entsprechend zu erweiternden bzw. zu vergrößernden zu überwachenden Einsatzgebietes
eine Neu- oder Nachinstallation entsprechender Access-Points erfordert.
Somit ist eine schnelle Inbetriebnahme eines derartigen Überwachungssystems
vor Ort nicht möglich
bzw. nur mit einer erheblich eingeschränkten Reichweite bei einer kurzfristigen
Installation einiger weniger Access-Points möglich.
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Einen
weiteren sehr wichtigen Aspekt, den es beim Einsatz sensorbestückter mobiler
Robotersysteme zu berücksichtigen
gilt, betrifft die Größe des von
der Sensoreinheit erfassten Raumbereiches. So ist das von den entsprechenden
Sensoren erfasste und überwachte
Areal zumeist durch die aktuell vorherrschenden Sichtverhältnisse,
durch Hindernisse sowie durch sensorspezifische Maximalreichweiten
beschränkt.
Insbesondere bei der Überwachung von
Gebäudeinnenräumen ist
es mit Hilfe eines einzigen mobil arbeitenden Roboters nicht möglich mehrere,
durch entsprechende Wände
voneinander getrennte Raumabschnitte zeitgleich zu überwachen. Zwar
kann die Anzahl der im Einsatz befindlichen Roboter erhöht werden,
um den zeitgleich von den Robotern abgedeckten bzw. erfassten Raumbereich
zu vergrößern, doch
schlägt
sich diese Maßnahme
unmittelbar auf die mit der Anschaffung einer Vielzahl von Robotern
verbundenen Kosten nieder. Andererseits wäre es möglich die Sensortechnologie
weiter zu entwickeln, um auf diesem Weg verbesserte Sensorreichweiten
zu erhalten und somit den sich konzentrisch um die Robotereinheit
erstreckenden, von der Sensoreinheit erfassbaren Umgebungsbereich zu
vergrößern. Doch
auch mit dieser durchaus kostenaufwendigen Maßnahme der Sensoroptimierung schränken nach
wie vor objektbedingte Abschattungseffekte, bspw. hervorgerufen
durch Trennwände,
den von der Sensoreinheit erfassbaren Raumbereich uneingeschränkt ein.
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Der
DE 100 13 084 A1 ist
ein Aufklärungssystem
entnehmbar, das sich aus einer Vielzahl einzelner Aufklärungsgeräten zusammensetzt,
die an einem zu beobachtenden Gebiet verteilt abgesetzt werden.
Jedes einzelne Gerät
verfügt über eine
Ortungseinrichtung, einen Transceiver und eine autarke Stromversorgung.
Mit der der bordeigenen Transceiver ist es möglich zwischen einer Vielzahl
verteilter Aufklärungsgeräte ein selbstorganisierendes
Kommunikationsnetz zu bilden.
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Aus
dem Artikel von Henderosn et al., „Smart Sensor Snow", IEEE Conference
on Intelligent Robots and Intelligent Systems, Oktober 1998, gehen Vorschläge zur räumlichen
Erfassung eines Gebietes hervor mit einer Vielzahl in dem Gebiet
verteilter Sensorsysteme zur Erfassung verschiedenster Umgebungsparameter.
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In
einem Artikel von Corke et al., „Autonomous Deployment and
Repair of a Sensor Network using an Unmanned Aerial Vehicle", IEEE Internatoinal
Conference on Robotics and Automation, Seiten 3602-3609, ist ein
Modellhubschrauber beschrieben, der eine Anzahl von Sensoreinheiten
mit sich führen kann,
die an vorher bestimmten Positionen vom Hubschrauber abgeworfen
werden, um ein bestimmtes Areal sensoriell zu untersuchen.
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Darstellung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine eigenfortbewegungsfähige, landgestützte Plattform,
die zu Überwachungs-
und Inspektionszwecken eingesetzt werden soll und über eine
Kommunikationseinheit sowie wenigstens eine Sensoreinheit verfügt, derart
weiterzubilden, dass der von der eigenfortbewegungsfähigen Plattform
erfassbare Aktionsradius entscheidend vergrößert werden soll ohne kostenintensive
Maßnahmen
hierfür
treffen zu müssen.
Das durch die eigenfortbewegungsfähige, landgestützte Plattform
realisierbare Überwachungssystem
soll schnell verfügbar
und flexibel einsetzbar sein, insbesondere an Orten, die bislang
nicht überwacht
worden sind. Um die wirtschaftliche Attraktivität eines derartigen Überwachungssystems
zu verbessern, soll das System mit möglichst einfachen, bisher bereits
am Markt verfügbaren
Mitteln, wie bspw. am Markt verfügbare
Sensorsysteme, kostengünstig
realisierbar sein ohne bedeutsame betriebsbedingte Kosten zu verursachen.
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Die
Lösung
der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben.
Gegenstand des Anspruches 11 ist ein Verfahren zur Überwachung
einer Umgebung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden unter
Einsatz des erfindungsgemäß ausgebildeten Überwachungssystems. Den
Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand
der Unteransprüche
sowie im Weiteren der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele
zu entnehmen.
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Die
zu Überwachungs-
und Inspektionszwecken einsetzbare eigenfortbewegungsfähige, landgestützte Plattform
verfügt
in an sich bekannter Weise über
eine Kommunikationseinheit sowie über wenigstens eine Sensoreinheit
und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch
aus, dass an der Plattform eine Magazineinheit vorgesehen ist, in
der wenigstens eine sog. Sensorsonde bevorratet werden kann, die über eine
autarke Energiequelle, eine Kommunikations- und eine Sensoreinheit
verfügt
und die mit Hilfe einer ebenfalls an der Plattform vorgesehenen Ausbringeinheit
aus der Magazineinheit selbständig entnehmbar
und an einen getrennt von der Plattform befindlichen Ort ausbringbar
ist. Hierzu verfügt
die Sensorsonde über
ein entsprechend ausgebildetes Mittel, das für den Ausbringvorgang mit der
Ausbringeinheit eine lösbar
feste Wirkverbindung eingeht. Ferner verfügt die Plattform über eine
Aufnahmeeinheit, die die getrennt von der Plattform ausgebrachte Sensorsonde
aufnimmt und in die Magazineinheit verbringt. Auf diese Weise können die
Sensorsonden für
weitere Einsatzfälle
wieder verwendet werden.
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Die
der erfindungsgemäßen Plattform
zugrunde liegenden Idee sieht eine in an sich bekannter Weise über eine
Kommunikationseinheit sowie über wenigstens
eine Sensoreinheit verfügende
mobile Plattform vor, die vorzugsweise mit einer Vielzahl von in
einer Magazineinheit bevorrateten Sensorsonden ausgerüstet ist,
die ihrerseits vorzugsweise über
die gleiche Ausstattung von Sensoreinheiten verfügen wie die Plattform selbst
und ebenfalls mit einer Kommunikationseinheit ausgerüstet und
zudem mit einer die Kommunikationssignale verstärkenden Einheit bestückt sind.
Ein selbständiges
Ausbringen einer Sensorsonde aus der Magazineinheit an einen getrennt
von der Plattform befindlichen Ort erfolgt vorzugsweise an einer
Stelle bzw. in einem Bereich, in dem die zwischen der eigenfortbewegungsfähigen Plattform
und einer stationär
vorgesehenen Basisstation ausgetauschten Kommunikationssignale einen Mindestempfangspegel
unterschreiten und eine weitere Entfernung der Plattform von der
Basisstation zu einem Kommunikationsabbruch führen würde. Um den Aktionsradius der
eigenfortbewegungsfähigen Plattform
dennoch vergrößern zu
können,
dient eine in dem vorstehend beschriebenen Bereich abgesetzte Sensorsonde
als Relaisstation zwischen der Plattform und der Basisstation, indem
die abgesetzte Sensorsonde entsprechende Kommunikationssignale empfängt, verstärkt und
wieder aussendet. Zum anderen verfügt die Sensorsonde selbst über eine Sensoreinheit, über die
umgebungsabhängige
Sensorinformationen erfasst und entsprechend als Kommunikationssignal
zur eigenfortbewegungsfähigen Plattform
und/oder zu der entsprechend ortsfest vorgesehenen Basisstation übermittelt
werden.
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Neben
dem Zweck der Vergrößerung des Aktionsradius
der mobilen Plattform verhilft ein gezieltes Ausbringen einer oder
mehrerer Sensorsonden an überwachungstaktisch
günstigen
Orten, von denen aus die abgesetzte Sensorsonde Raumbereiche zu
erfassen vermag, die von der sich weiterbewegenden eigenfortbewegungsfähigen Plattform nicht
mehr erfassbar sind, eine entscheidende Vergrößerung des von den Sensoreinheiten
erfassten Umgebungsbereiches und dies ohne die Verwendung teurer
Spitzensensoren oder dem Einsatz einer Vielzahl mobiler Robotersysteme.
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Durch
das erfindungsgemäß ausgebildete Überwachungssystem,
umfassend eine eigenfortbewegungsfähige, landgestützte Plattform
sowie in einer Magazineinheit bevorratete Sensorsonden, die eigentätig von
der Plattform an bestimmt ausgewählten
Orten ausgebracht und wieder eingesammelt werden können, kann
die Kommunikationsreichweite zwischen Plattform und einer stationär vorgegebenen
Basisstation nahezu beliebig vergrößert und selbst in unbekannten
Umgebungen sicher gestellt werden. Desweiteren ist es möglich, dass
die durch die Verteilung von Sensorsonden an entsprechenden Orten
entstehende Kommunikationsinfrastruktur individuell den Anforderungen
der jeweiligen zu überwachenden
Umgebung angepasst werden kann. Durch den Einsatz derartiger Sensorsonden
ist es möglich, das
zu überwachende
Areal zeitgleich, effektiv, flexibel und kostengünstig zu vergrößern. Insbesondere bei
der Überwachung
von Gebäudeinnenräumen, wie bspw.
Büroräume, ermöglicht ein
Absetzen von Sensorsonden an Stellen, an denen sich bspw. zwei Gänge abzweigen,
an Ausgängen,
kritischen oder besonders gefährdeten
Stellen oder erhöhten
Orten, die einen besonders guten Überblick gewähren, eine effektive
Vergrößerung des
von den einzelnen Sensoreinheiten erfassbaren Bereiches.
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Mittels
der an der Plattform vorgesehenen Aufnahmeeinheit können ausgebrachte
Sensorsonden selbständig
erfasst und in die Magazineinheit wieder eingebracht werden. Ein
derartiges Wiedereinsammeln von ausgebrachten Sensorsonden erfolgt üblicherweise
nach Beendigung der Überwachungsarbeit
oder nach Erschöpfen
der sensoreigenen Energieversorgung. Im Falle eines Funktionsausfalls
einer Sensorsonde aufgrund von sich erschöpfender Energieversorgung erfolgt
ein Wiederaufladen der sensoreigenen Energiequelle, die bspw. als
Akku ausgebildet ist, durch die Plattform selbst. Hierzu sieht jede
einzelne Sensorsonde eine elektrische Schnittstelle vor, über die
die Sensorsonde mit an der Plattform angebrachten Elektroden elektrisch kontaktierbar
und die Energiequelle wiederaufladbar ist. Üblicherweise erfolgt der Vorgang
des Wiederaufladens innerhalb der Magazineinheit.
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Da
die erfindungsgemäße eigenfortbewegungsfähige landgestützte Plattform
alle erforderlichen Komponenten sowohl für die Überwachungsfunktion als auch
für die
Sicherstellung einer störungsfreie
arbeitenden Kommunikation zwischen der Plattform und einer stationär vorzusehenden
Basisstation bzw. den ausgebrachten Sensorsonden, mit sich führt, eignet
sich das Überwachungssystem
als mobiles und autarkes System für die Überwachung und Inspektion von
nahezu beliebigen landgestützten Umgebungen.
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In
Abhängigkeit
der Überwachungs-
bzw. Inspektionsaufgabe sind die an der Plattform sowie an den Sensorsonden
anzubringenden Sensoreinheiten entsprechend zu wählen. So ermöglichen
bspw. Kameras, passiv infrarot Bewegungsmelder, Radar oder akustische
Sensoren zur Überwachung
von Arealen vor Eindringlingen und Unbefugten. Auch können als
Sensoreinheiten Wärmebildkameras, Rauchmelder,
Gassensoren oder Temperatursensoren vorgesehen werden, die bspw.
zur Früherkennung
von Havariesituationen, wie bspw. Brände, Explosionen etc. dienen.
Auch dienen Sensoren zur Überwachung
des Raumklimas, bspw. in Form von Drucksensoren, Temperatur- und
Luftfeuchtigkeitsfühler,
Gassensoren oder Helligkeitsmesser. Die Liste möglicher Sensortypen soll durch
die vorstehende Aufzählung
nicht eingeschränkt
sein und lässt
sich grundsätzlich
durch all jene dem Fachmann bekannte, und auf dem Markt verfügbare Sensorsysteme
ergänzen.
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Die
von den einzelnen Sensoreinheiten, gleichwohl ob sie an den Sensorsonden
oder an der Plattform selbst angebracht sind, generierten, umgebungsabhängigen Sensorsignale
werden unmittelbar oder in Form geeigneter Kommunikationssignale
einer an der Plattform vorgesehenen Auswerte- und Steuereinheit
zugeführt,
die die empfangenen Sensorsignale auswertet und unter Zugrundelegung
eines Entscheidungskriteriums ein Signal erzeugt, das bspw. in Form
eines Alarmsignals eine bevorstehende Havarie- oder Störsituation
anzeigt. Das Alarmsignal kann bspw. direkt der stationär vorgesehenen Basisstation
zugeführt
werden, von der aus weitere Schritte eingeleitet werden können oder
in Form einer SMS-Meldung an eine externe Überwachungszentrale abgesandt
werden. Nichtnotwendigerweise ist die Präsenz einer stationär vorgesehenen
Basisstation erforderlich, auch ist es denkbar die erfindungsgemäß ausgebildete
eigenfortbewegungsfähige
landgestützte
Plattform unter ausschließlicher Nutzung
der bordeigenen Sensorsonden zu Überwachungszwecken
einzusetzen. In einer derartig vollständig autark von der Plattform
selbst ausgeführten Überwachungstätigkeit
erfolgt gleichfalls ein Ausbringen einzelner Sensorsonden unter überwachungstaktischen
Kriterien sowie unter Beachtung der Aufrechterhaltung der für die Kommunikation
erforderlichen Mindestsignalpegel. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, die
Sensorsonden zufällig
oder vorprogrammiert an bestimmten Orten auszusetzen, deren Umgebungen
für die
Dauer des Überwachungseinsatzes von
den einzelnen Sensorsonden aktiv überwacht werden sollen.
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Die
Kommunikation zwischen der eigenfortbewegungsfähigen Plattform, den einzelnen
ausgebrachten Sensorsonden sowie, sofern vorhanden, einer stationär vorgesehenen
Basisstation erfolgt vorzugsweise auf Basis eines Funktnetzwerkes,
vorzugsweise unter Nutzung der so genannten WLAN-Technik, bei der
die Kommunikationseinheit jeder einzelnen Sensorsonde einen sog.
Access-Point darstellt dessen Adresse durch einen vorzugsweise in
der Kommunikationseinheit der Plattform vorgesehenen Web-Server
vergeben wird. Sollte bspw. innerhalb einer zu überwachenden Umgebung bereits
eine auf der WLAN-Technik arbeitende Überwachungsinfrastruktur vorhanden
sein, können die
einzelnen Sensorsonden an die bestehenden Kommunikationsprotokolle
der vorhandenen Access-Points angepasst werden. Auf diese Weise
ist es möglich,
die von den Sondensensoren erhaltenen Sensorsignale auch in das
bestehende Sicherheitssystem zu integrieren bzw. die Sensordaten
der fest installierten Sensoren ebenfalls für die eigenfortbewegungsfähige Plattform
zu nutzen. Diese Adaptionsmöglichkeit
an bereits bestehende Überwachungsinfrastrukturen
unterstreicht die modulare Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Überwachungssystems.
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Kurze Beschreibung der
Erfindung
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es
zeigen:
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1 schematisierte
Seitenansicht einer eigenfortbewegungsfähigen Plattform,
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2 Draufsicht
auf eine schematisiert dargestellte Magazineinheit,
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3a, b Mehrseitendarstellung einer Sensorsonde,
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4 + 5 alternative Überwachungsszenarien
in einer Büroraumebene.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
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In 1 ist
eine schematisierte Seitenansicht einer eigen fortbewegungsfähigen, landgestützten Plattform 1 dargestellt,
die über
ein eigen motorisch angetriebenes Fahrgestell 2 verfügt, das
die mobile Plattform längs
einer Ebene zu navigieren und zu positionieren vermag. Alternativ
zu dem dargestellten, mit Räder
versehenen Fahrgestell 2 sind ebenso Radlager-gestützte oder ähnliche
Fortbewegungsmechanismen einsetzbar, durch die die mobile Plattform 1 auch
längs unbefestigter,
unebener Bodenverhältnisse
fortbewegbar ist. An der mobilen Plattform 1 ist eine Magazineinheit 3 vorgesehen,
die als rotierendes Trommelsystem ausgebildet ist und zur Aufnahme
einer Vielzahl einzelner Sensorsonden 4 dient. In 2 ist
hierzu eine schematisierte Draufsicht auf die vereinzelt dargestellte
Magazineinheit 3 gezeigt, die ein um eine Achse 5 drehbar
gelagertes Flügelrad 6 aufweist
mit Ausnehmungen 7, in die entsprechende Sensorsonden 4 seitlich
einbringbar sind.
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Die
einzelnen, in dem Flügelrad 6 bevorrateten
Sensorsonden 4 verfügen über eine
entsprechende ausgebildete Außenkontur,
die einen sicheren, eigenstabilen Halt der Sensorsonden 4 innerhalb des
Flügelrades 6 bietet.
Weitere Einzelheiten bezgl. der Sensorsonde 4 sind dem
Ausführungsbeispiel gemäß 3 zu
entnehmen.
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Die
Magazineinheit 3 weist insbesondere zu Zwecken einer gezielten
Ausbringung einzelner Sensorsonden 4 aus der Magazineinheit 3 eine Öffnung 9 auf,
an der eine schienenartig ausgebildete Ausbringeinheit 8 vorgesehen
ist, die zugleich auch zur Aufnahme einzelner Sensorsonden 4 und
zur weiteren Verbringung aufgenommener Sensorsonden 4 in das
Innere der Magazineinheit 3 dient. Denkbar ist es ebenso
die Ausbring- und Aufnahmeeinheit als Roboterarm auszubilden. Ziel
sollte es jedoch sein den Ausbring- und Wiederaufnahmevorgang mit
möglichst
einfachen Mitteln zu realisieren.
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So
ist für
das Ausbringen und Aufnehmen einzelner Sensorsonden 4 ein
möglichst
einfacher Mechanismus wünschenswert,
der eine Sondenaufnahme durch ausschließliches Drehen der mobilen Plattform 1 um
eine die Plattform durchsetzende Achse ermöglicht. Dabei kann sich die
mobile Plattform unter Ausnutzung eines Navigationssensors optimal zur
Sondenposition ausrichten um sie anschließend durch Drehung mit einem
entsprechenden Fangmechanismus in die Magazineinheit zu verbringen.
Für ein
gezieltes Absetzen bzw. Ausbringen einer Sensorsonde kann der Fangmechanismus
in kinematischer Umkehr entsprechend genutzt werden.
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Ferner
ist an der mobilen Plattform 1 eine Sensoreinheit 10 vorgesehen,
die beispielsweise in Form einer Kameraeinheit ausgebildet ist und
die Möglichkeit
einer Rundumsichtaufnahme um die aktuelle Position der mobilen Plattform
gestattet. Die um die Drehachse D drehbar angeordnete Kameraeinheit 10 liefert
Videobildsignale, die in einer geeignet innerhalb der Plattform 1 integrierten
Auswerte- und Steuereinheit 11 ausgewertet und gegebenenfalls
abgespeichert werden. Schließlich
verfügt
die mobile Plattform 1 über
eine Kommunikationseinheit 12, über die die von der Sensoreinheit
bzw. Kameraeinheit 10 stammenden Sensor-/Videosignale zu
einer nicht dargestellten Basisstation zur weiteren Auswertung übertragen
werden können.
Ferner dient die Kommunikationseinheit 12 an der Plattform 1 zum Austausch
von Kommunikationssignalen zu ausgebrachten Sensorsonden 4.
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In
den 3a und b ist in unterschiedlicher Seitensichtdarstellung
eine bevorzugt ausgebildete Sensorsonde 4 dargestellt,
die im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen
zylinderförmigen
Grundkörper
verfügt,
in dessen Bodenbereich Akkus als Energiequelle 13 vorgesehen
sind. Selbstverständlich
ist der Einsatz von weiteren Energiequellen denkbar, wie beispielsweise
Brennstoffzellen oder Photovoltaischbetriebene Systeme. Zu Zwecken
einer lösbar festen
Wirkverbindung zwischen der Sensorsonde 4 und der Ausbring-
Aufnahmeeinheit 8, die an der Magazineinheit 3 vorgesehen
ist, sowie zu Zwecken eines sicheren Sitzes der Sensorsonden 4 innerhalb der
Flügelradanordnung 6 innerhalb
der Magazineinheit 3, verfügt die Sensorsonde 4 über eine
taillierte Außenkontur
A unmittelbar im Anschluss an die im Bodenbereich der Sensorsonde 4 vorgesehene
Energiequelle 13. Im oberen Gehäusebereich der Sensorsonde 4 ist
im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Objektiv einer Kameraeinheit 14 vorgesehen. Die von
der Kameraeinheit 14 gewonnenen Videosignale werden mit
Hilfe einer innerhalb der Sensorsonde 4 integrierten Kommunikationseinheit 12 abgestrahlt und
vorzugsweise von der mobilen Plattform 1 empfangen. Wie
bereits eingangs erläutert,
basiert die zwischen den einzelnen Sensorsonden 4 und der mobilen
Plattform 1 vorherrschende Kommunikation auf Basis der
so genannten WLAN-Funknetztechnik, wobei jede einzelne Sensorsonde 4 einen
eigenen Access-Point aufweist, der von Seiten der an der mobilen
Plattform 1 vorgesehenen Kommunikationseinheit 12,
die als Web-Server
dient, individuell adressiert wird.
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Neben
der Bestückung
der einzelnen Sensorsonden 4 sowie der Plattform 1 mit
Kameraeinheiten als Sensoreinheiten bieten sich eine Vielzahl weiterer
Sensorsysteme zur Erfassung unterschiedlichster Umgebungsparameter
an, wie beispielsweise Gaszusammensetzung, Druck, Temperatur, Wärmebilder
etc.
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Schließlich weist
jede einzelne Sensorsonde 4 zwei Elektrodenkontakte 15 auf, über die
bei Bedarf die Energiequelle 13 aufladbar ist. Der Aufladevorgang
erfolgt mit Hilfe zweier an der Ausbring- und Aufnahmeeinheit 8 geeignet
vorgesehener Ladeelektroden oder nach Einbringen der Sensorsonde
innerhalb des Magazins.
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So
können
innerhalb der Magazineinheit 3 bevorratete Sensorsonden
durch entsprechende elektrische Kontaktierung an ihren Kontaktflächen 15 mit
Ladestrom beaufschlagt werden.
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In 4 ist
ein Grundriss von einer zu überwachenden
Büroebene
dargestellt, mit einer Vielzahl einzelner Zimmer sowie die Zimmer
miteinander verbindenden Korridore K. Die Wände der einzelnen Korridore
stellen in diesem Fall Beschränkungen
für jeweils
den von einer positionierten Sensoreinheit erfassbaren Überwachungsbereich
dar. Geht man von der in 4 dargestellten Situation aus,
in der die mobile Plattform 1 an der markierten Stelle
positioniert ist, so vermag die mobile Plattform 1 mit
der an ihr angebrachten Sensoreinheit lediglich die Korridorbereiche
zu erfassen, die mit Punkten markiert sind. Dies entspricht lediglich
47% der vorhandenen Gangfläche
des in 4 abgebildeten Stockwerkes. Setzt man zusätzlich an
den mit den durch S gekennzeichneten Stellen Sensorsonden ab, eröffnet sich ein
zusätzlicher Überwachungsbereich,
der durch die schraffierten Gangflächen markiert ist. In diesem
Fall erhöht
sich die überwachte
Fläche
auf 81% bei Einsatz einer Sensorsonde, bzw. auf 100% bei Einsatz von
zwei Sensorsonden. Somit ist es möglich mit lediglich zwei Sensorsonden
S den gesamten Flurbereich zu überwachen.
Wird im weiteren eine dritte Sensorsonde an der Position abgesetzt,
an der sich die in 4 dargestellte mobile Plattform 1 befindet, so
kann die mobile Plattform zu Inspektionszwecken die einzelnen Räume untersuchen,
ohne dabei die Korridorbereiche unüberwacht zu belassen.
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In 5 ist
ebenfalls eine typische Büroetage
dargestellt. Im Falle einer drahtlosen Kommunikation zwischen einzelnen
Kommunikationseinheiten bewirken die Korridorwände eine Abschwächung der Kommunikationssignale,
womit ein Reichweitenverlust verbunden ist. Im dargestellten Fallbeispiel
befinden sich drei Sensorsonden S in den einzelnen Korridorbereichen,
wohingegen die mobile Plattform 1 eine Position einnimmt,
die verhältnismäßig weit
von der Position des Treppenaufganges T entfernt liegt. Da die Sende-
und Empfangsreichweiten durch die Wanddämpfungen längs der Korridorwände stark
reduziert sind, ist es der mobilen Plattform 1 im dargestellten
Fallbeispiel gemäß 5 nur
möglich
mit der Sensorsonde S nahe des Treppenaufganges T in Verbindung
zu treten, da zwei weitere Sensoreinheiten S längs des Verbindungsganges zwischen
der Plattfrom 1 und dem Treppenaufgang T vorgesehen sind
und als Kommunikationsrelaisstationen dienen.
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- 1
- eigen
fortbewegungsfähige
Plattform
- 2
- Fahrgestell
- 3
- Magazineinheit
- 4
- Sensorsonde
- 5
- Drehachse
- 6
- Flügelrad
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Ausbring-
und Aufnahmeeinheit
- 9
- Öffnung
- 10
- Sensoreinheit,
Kamerasystem
- 11
- Auswerte-
und Steuereinheit
- 12
- Kommunikationseinheit
- 13
- Energiequelle
- 14
- Sensoreinheit,
Kamera
- 15
- Kontaktelektroden