-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausgabe wenigstens eines Alarmsignals, welches mindestens einen Alarmzustand für zumindest eine Leitstelle initiieren kann. Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein zugehöriges Computerprogramm(-produkt) und ein computerlesbares Medium.
-
Technischer Hintergrund
-
Zur Erhöhung der Sicherheit bei Großereignissen wie Konzerten oder Sportveranstaltungen mit großen Menschenansammlungen insbesondere mit beengten Platzverhältnissen sind Sicherheitsmaßnahmen möglich. Diese Maßnahmen umfassen insbesondere Einrichtungen zur Steuerung der Dichte an Menschenansammlungen. Auch ist eine Früherkennung von Panik in der Menschenmasse und deren potentiellen Auslöser sehr wichtig. Müdigkeit, Angst und Stress können solche Auslöser sein. Individuelle Faktoren wie diese Auslöser werden bisher nur ansatzweise erfasst. Dadurch bleibt ein großes Potential zur situativen Gefahrfrüherkennung wie sich anbahnende Panikattacken ungenutzt.
-
Es werden zur Erhöhung der Sicherheit derzeit (Echtzeit-)Überwachungskameras mit und ohne Tonüberwachung eingesetzt, die die Dichte und Bewegungsmuster der Menschen bzw. Personen und Geräusche wie Schreie und Kreischen ermitteln können. Es ist denkbar bestimmte Tonfrequenzen auszuwerten, um auf angst- bzw. panikspezifische Laute schließen zu können. Zusätzlich können Echtzeit-, GPS- bzw. biologische Daten wie z.B. Atemfrequenz, Puls, Blutdruck etc. von Smartphones bzw. Smartwatches oder ähnlichen nahe oder direkt am Körper getragenen mobilen Endgeräten verwendet werden, um Personenbewegungen und -dichten zu bestimmen.
-
Hauptaugenmerk bei der Auswertung der oben genannten Daten liegt auf einer geometrischen Analyse von Bewegungsmustern. Panikreaktionen zugrunde liegende psychische Verhaltensweisen, deren Folge bestimmte Bewegungsmuster wie z.B. Flucht sind, sind dabei aber nicht berücksichtigt. Mögliche akustische Detektionsmethoden lassen nur eine sehr kurze Vorwarnzeit zwischen Detektion und eigentlichem Ausbruch einer Panik zu, da die derart detektierten akustischen Informationen oft bereits nicht Vorbote sondern Teil der Massenpanik sind.
-
Darstellung der Erfindung
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs die Sicherheit im Zusammenhang mit einer Gefahrenfrüherkennung, insbesondere von sich anbahnenden Massenpaniken, zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die Erfindung beansprucht eine Vorrichtung zur Ausgabe wenigstens eines Alarmsignals, welches mindestens einen Alarmzustand für zumindest eine Leitstelle initiieren kann, aufweisend:
- – eine Empfangseinheit, die dazu ausgelegt ist, bereitgestellte Ergebnisse einer Auswertung von erfassten Geometriedaten eines definierbaren Raumes und von Sensordaten von einer Mehrzahl von Sensoren, welche von einer vorgebbaren Anzahl an Personen innerhalb des Raumes nutzbar sind, entgegenzunehmen, und
- – einer Analyseeinheit, die dazu ausgelegt ist, die entgegengenommenen Ergebnisse der Auswertung derart zu analysieren, dass aus diesen Ergebnissen Gefahrindikatoren ableitbar sind und als Analyseergebnis bereitgestellt werden können und
- – einer Verarbeitungseinheit, die dazu ausgelegt ist, Korrelationen zwischen den bereitgestellten Ergebnissen und/oder in den Gefahrindikatoren zu erkennen und in Abhängigkeit der Art der Korrelation einen Vergleichswert zu ermitteln, welcher nach Erreichen eines vorgebbaren Schwellenwertes eine Ausgabe des genannten Alarmsignals auslösen kann.
-
Ein solcher Sensor als ein mobiler Sensor ausgestaltet ist, der in ein Gerät eingebaut/angebracht/gekoppelt sein kann und der in einem oder mehreren Teilen nahe oder direkt am Körper einer der genannten Personen getragen oder gehalten werden kann.
-
Bei den Sensoren kann es sich um mobile Sensoren handeln wie z.B. eingebaute Sensoren in Smartphones, Smartwatches, Kopfhörer, Brillen bzw. Biotackern. So sind solche Sensoren nutzbar, wenn die Anwender diese einschalten und auch zustimmen, dass die aus den Sensoren sich ergebenen bzw. an der jeweiligen Person gemessenen Werte von einem Dritten, z.B. der Leitstelle, als Sensordaten zur Auswertung und Weiterverarbeitung genutzt bzw. verwendet werden dürfen. Es ist auch möglich, dass ein Veranstalter von den eingangs genannten Events an die Teilnehmer entsprechende mit Sensoren versehene Geräte ausgibt und die Zustimmung der jeweiligen Person quasi indirekt durch Tragen und Nutzen des Geräts vorliegt. Das ausgelöste Alarmsignal kann zu mehreren Alarmzuständen führen. Abhängig vom initiierten Alarmzustand zumindest ein Signal zum Entgegenwirken gegen die mit den Gefahrenindikatoren ermittelten Gefahr zurück an die Verarbeitungseinheit oder an die Analyseeinheit oder an die Sensoren gesendet werden kann.
-
Abhängig von solch einem Alarmzustand, der in unterschiedliche Gefahrenkategorien eingeteilt sein kann, können auch ggf. Rückkopplungen via der Verarbeitungseinheit oder via der Analyseeinheit oder direkt an die die Sensoren umfassenden Geräte gegeben werden. Solch eine Rückkopplung kann z.B. ein Hinweis an die jeweilige Person via einer Anzeige per App, wo sich der nächste Ausgang befindet und diese Person in diese Richtung zu leiten.
-
Ein Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Nutzung der Sensorik bzw. der Sensoren von Smartphone, Smartwatches oder Fitnessbändern zur Feststellung und Klassifikation des emotionalen Zustandes von Menschen in großen Menschenansammlungen zum Zwecke der präventiven Detektion von Panikausbrüchen. Demnach werden Methoden der eingangs erwähnten Bewegungserkennung von Personenmengen aus Bilddaten oder Smartphonelokalisierungen erweitert. Insbesondere kann dadurch eine Panik höchstwahrscheinlich sehr früh festgestellt werden.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Korrelationen in Form von Regeln in einer mit der Verarbeitungseinheit gekoppelten Regelbasis implementiert sind.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die geometrischen Daten den Raum festlegen und die Umgebung außerhalb und/oder innerhalb des Raum beschreiben können.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensordaten biologische Daten und/oder bewegungsorientierte Daten der genannten Personen und/oder Umweltbeschaffenheiten des Raumes umfassen.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus den biologischen Daten emotionale Zustände der genannten Personen ableitbar sind.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus den bewegungsorientierten Daten, insbesondere Bewegungsgeschwindigkeit und Richtung und/oder Abstandsveränderungen zwischen den Personen, den emotionalen Zuständen, insbesondere Angst oder Wut, der genannten Personen und den Umweltbeschaffenheiten, insbesondere Lichtintensität- und/oder -einfall und/oder Geräuschpegel, ein oder mehrere Gefahrindikatoren ableitbar sind.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest ein Gefahrenindikator einen Grad an Wahrscheinlichkeit für den Gefahreneintritt angeben kann.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Erfassungseinrichtung geeignet zur Kopplung mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine Aufnahmeeinheit zum Erfassen von Sensordaten von Sensoren aufweist, welche von einer vorgebbaren Anzahl an Personen innerhalb eines definierbaren Raumes nutzbar sind, und zur Aufnahme von Geometriedaten eines definierbaren Raumes.
-
Die Erfassungseinrichtung kann in das Gerät oder Smartphone oder Smartwatch etc. integriert sein oder zusätzlich anderer Stelle im Raum angebracht sein. Dabei kann die Erfassungseinrichtung ggf. via drahtloser Verbindung (z.B. Bluetooth, Wifi etc.) mit der oben genannten Vorrichtung gekoppelt sein. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich eine Auswerteeinheit zum Auswerten der Sensordaten und Geometriedaten, die Ergebnisse der Auswertung an die Analyseeinheit der Vorrichtung weitergegeben werden können.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das eine Aufnahmeeinheit abhängig vom initiierten Alarmzustand zumindest ein Signal zum Entgegenwirken gegen die mit den Gefahrenindikatoren ermittelten Gefahr aufnimmt.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren Verfahren zur Ausgabe wenigstens eines Alarmsignals, welches mindestens einen Alarmzustand für zumindest eine Leitstelle initiieren kann, aufweisend folgend Schritte:
- – Empfangen von bereitgestellten Ergebnissen einer Auswertung von erfassten Geometriedaten eines definierbaren Raumes und von Sensordaten von einer Mehrzahl von Sensoren, welche von einer vorgebbaren Anzahl an Personen innerhalb des Raumes genutzt werden,
- – Analysieren der entgegengenommenen Ergebnisse derart, dass aus diesen Ergebnissen Gefahrindikatoren abgeleitet und als Analyseergebnis bereitgestellt werden und
- – Erkennen von Korrelationen zwischen den bereitgestellten Ergebnissen und/oder in den Gefahrindikatoren und
- – Ermitteln eines Vergleichswertes in Abhängigkeit der Art der Korrelation, welcher nach Erreichen eines vorgebbaren Schwellenwertes eine Ausgabe des genannten Alarmsignals auslöst.
-
Das Verfahren kann analog zur Vorrichtung entsprechend weitergebildet werden.
-
Die Einrichtung bzw. Vorrichtung sieht Mittel und/oder Einheiten bzw. Einrichtungen und/oder Module zur Durchführung des oben genannten Verfahrens vor, die jeweils hardwaremäßig und/oder firmwaremäßig und/oder softwaremäßig bzw. als Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt ausgeprägt sein können.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt bzw. ein Computerprogramm mit Mitteln zur Durchführung des oben genannten Verfahrens, wenn das Computerprogramm(produkt) in einen oben genannten System bzw. in einer oben genannten Vorrichtung oder in Mitteln der Vorrichtung zur Ausführung gebracht wird. Das Computerprogramm bzw. -produkt kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Das Computerprogramm bzw. -produkt kann in einer üblichen Programmiersprache (z.B. C++, Java) erstellt sein. Die Verarbeitungseinrichtung kann einen marktüblichen Computer oder Server mit entsprechenden Eingabe-, Ausgabe- und Speichermitteln umfassen. Diese Verarbeitungseinrichtung kann in der Vorrichtung oder in deren Mitteln integriert sein.
-
Ausführungsbeispiel(e):
-
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:
-
Die Figur schematisch eine Kombination von Mobilendgeräten mit geometrischer und biologischer Messfunktionalität, die mit einer zentralen Datenauswerte- und -analyseeinheit zur Berechnung von Gefahrindikatoren, im Beispiel Panikindikatoren gekoppelt sind.
-
Bekannt sind mobile Consumerprodukte, welche biologische Daten wie Kenngrößen des menschlichen Organismus kontinuierlich messen und zu anderen Geräten kommunizieren können. Beispiele hierfür sind etwa die am Handgelenk getragenen Smartwatches bzw. Geräte bzw. Instrumente beispielsweise Bio-Tracker mit Produktnamen wie Fitbit [1], Jawbone [2] oder Nike Fuelband [3]. Ebenso wurde von der Firma Apple eine Methode entwickelt, in welchem Kopf- oder Ohrhörer Körperfunktionen messen und aufzeichnen können [4]. Ein Aspekt der Erfindung ist, die geometrische Messfähigkeiten mobiler Endgeräte wie Smartphones zur Detektion von Bewegungsmustern (paarweiser Abstand von Endgeräten und Bewegungsrichtungen) mit der Messung biologischer Kenngrößen der die oben genannten Instrumente tragenden Personen (z.B. Puls, Atmung, Blutdruck) zu kombinieren.
-
Die Figur zeigt schematische einen definierbaren Raum R, in denen sich eine Menge von Personen aufhalten können. So ein Raum kann auch in mehrere Räume unterteilt sein. Mit P1 bis P3 sind Personen angedeutet, die sich in diesem definierbaren Raum befinden. So ein definierbarer Raum kann z.B. ein Straßenabschnitt sein, auf dem eine Parade mit mehreren Zuschauern oder ein Straßenfest stattfinden soll. Diese Personen P1, P2, P3 tragen oder halten Erfassungseinrichtungen beispielsweise Smartphones bzw. Smartwatches nahe oder direkt am Körper. Es sind zusätzlich oder alternativ auch sogenannte Biotracker wie Fitnessarmbänder etc. möglich. In der Figur sind solche Erfassungseinrichtungen nicht explizit dargestellt. Angedeutet mit Strichen ist die Erfassung von solchen Echtzeitdaten, insbesondere Sensordaten (B), die von den Sensoren der Smartphones, Biotrackern etc. stammen. Solche Daten B können sein:
- – Ort (GPS-Koordinaten), Bewegungsgeschwindigkeit und -richtung der einen oder mehreren Personen z.B. P1, P2
- – Puls, Atemfrequenz, Blutdruck derselben
- – Umgebungsbeleuchtung bzw. -lichteinfall
- – Umgebungsgeräuschpegel
-
Zudem werden Geometriedaten G des Raumes R erfasst, welche die Umgebungsgeometrie des Raumes festlegen können. Diese Geometriedaten müssen nicht von den mobilen Geräten wie z.B. Smartphones und/oder Biotrackern der Personen stammen. Sie können durch CAD-Bilder und Kamerabilder, die den Raum überwachen, stammen. Diese Daten B und G werden von einer Auswerteeinheit W ausgewertet. Das kann ein zentraler Rechner sein, dem die Daten beispielsweise über eine drahtlose bzw. Funk-Verbindung zugeleitet werden. Die Auswertung kann auch mobilen Endgerät via einer Applikation, auch App genannt, und/oder in dem Kameraüberwachungssystem selbst geschehen. Deren Auswerteergebnisse werden dann in der Auswerteeinheit W zusammenführt und an eine Analyseeinheit A weitergeleitet. Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Ausgabe wenigstens eines Alarmsignals S vorgesehen, welches mindestens einen Alarmzustand für zumindest eine in der Figur nicht dargestellten Leitstelle bzw. Überwachungsstelle initiieren kann. Eine solche Leitstelle kann eine Einsatzbehörde wie die Polizei sein, die für die sichere Durchführung einer solchen Veranstaltung mit Menschenmassen sorgt. Der Alarmzustand führt beispielsweise dazu, dass ein Notruf zur Polizei, Feuerwehr oder einem Krankenwagen ausgelöst wird, damit diese schon zu einem Zeitpunkt vor Ort sein können, bevor eine Panik ausbricht und Maßnahmen gegen eine sich anbahnende Panik einleiten können. Das ausgelöste Alarmsignal kann zu mehreren Alarmzuständen führen. Abhängig von solch einem Alarmzustand, der in unterschiedliche Gefahrenkategorien eingeteilt sein kann, können auch ggf. Rückkopplungen an die die Sensoren umfassenden Geräte gegeben werden. Solch eine Rückkopplung kann z.B. ein Hinweis an die jeweilige Person via einer Anzeige per App, wo sich der nächste Ausgang befindet und diese Person in diese Richtung zu leiten.
-
Diese Vorrichtung umfasst eine nicht in der Figur dargestellte Empfangseinheit, die die Auswerteergebnisse für die Analyseeinheit A entgegennimmt bzw. empfängt. Aus den Auswerteergebnissen der Sensordaten B bzw. der Geometriedaten G können beispielsweise durch die Analyseeinheit A die sogenannte Gefahrindikatoren I, im Beispiel Panikindikatoren, ermittelt bzw. abgeleitet werden:
- – Personendichte über Umgebungsgeometrie, beispielsweise erfasst durch Kameradaten und/oder Anzahl der erfassten mobilen Endgeräte
- – Geschwindigkeit mittels Umgebungsgeometrie (z.B. Kameradaten) und/oder Anzahl der erfassten mobilen Endgeräte
- – Bio-Kenngrößen über Umgebungsgeometrie: Pulsfeld, Atemfrequenzfeld
- – Beleuchtungsfeld über Umgebungsgeometrie
- – Umgebungsgeräusch über Umgebungsgeometrie
-
Die Analyseeinheit A kann diese Gefahrindikatoren als Analyseergebnis für eine Verarbeitungseinheit V bereitstellen.
-
Die Verarbeitungseinheit V kann Korrelationen zwischen den bereitgestellten Ergebnissen und in den Gefahrindikatoren erkennen und in Abhängigkeit der Art der Korrelation einen Vergleichswert zu ermitteln, welcher nach Erreichen eines vorgebbaren Schwellenwertes eine Ausgabe des genannten Alarmsignals S auslöst. Z.B. können erhöhte Puls- und Atemfrequenz mit der Umgebungsbeleuchtung und/oder mit dem Umgebungsgeräuschpegel korreliert werden. In einer in der Figur nicht dargestellten Regelbasis können dann Regeln zu solchen Korrelationen gespeichert werden. Eine Regel kann lauten:
Übersteigt der Puls bzw. die Atemfrequenz einen bestimmten Wert und der Geräuschpegel übersteigt ebenfalls einen bestimmten Wert, wird ein gemeinsamer Vergleichswert ermittelt. Erreicht dieser Vergleichswert wiederum einen vorgebbaren bzw. vorgegebenen Schwellenwert, wird ein Alarmsignal ausgelöst. Eine weitere Regel kann lauten:
-
Übersteigt der Puls bzw. die Atemfrequenz einen bestimmten Wert und die Beleuchtungsintensität unterschreitet einen bestimmten Wert, wird ein gemeinsamer Vergleichswert ermittelt. Erreicht bzw. überschreitet oder unterschreitet dieser Vergleichswert wiederum einen vorgebbaren bzw. vorgegebenen Schwellenwert, wird ein Alarmsignal S ausgelöst. Diese Regelbasis kann in der Verarbeitungseinheit implementiert sein oder mit der Verarbeitungseinheit drahtgebunden oder drahtlos gekoppelt sein.
-
Wie in der Figur dargestellt, können aus Kombination von geometrischen Echtzeitdaten von Mobilendgeräten (z.B. Smartphones) und Bio-Trackern und statischen Geometriedaten der Umgebung mittels einer Recheneinheit Feldinformationen berechnet werden, aus die wiederum mittels statistischer Datenanalyse Gefahrindikatoren, insbesondere Panikindikatoren abgeleitet und korreliert werden. Im Gegensatz zu eingangs erwähnten möglichen Verfahren erlaubt die Kombination von geometrischer und biologischer Messfunktionalität eine Bestimmung von Panikindikatoren, welche nicht nur geometrische Größen (Personendichten und Bewegungsrichtungen) miteinbezieht, sondern auch biologische Kenngrößen, aus denen wiederum Emotionszustände wie z.B. Angst und Wut abgeleitet werden können. Ferner kann durch Korrelationsanalyse der geometrischen und biologischen Größen Rückschluss auf die Ursache gezogen werden. Z.B. können somit erhöhte Puls- und Atemfrequenz mit der Umgebungsbeleuchtung korreliert werden. Starke Korrelation würde auf eine unzureichende und Angstzustände befördernde Lichtsituation hindeuten und könnte präventiv verhindert werden, in dem beispielsweise die Beleuchtung verbessert wird oder in dieser Umgebung die Personenanzahl durch Eingangs- und Durchgangskontrollen stärker eingegrenzt wird.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
-
Die Implementierung der vorstehend beschriebenen Prozesse oder Verfahrensabläufe kann anhand von Instruktionen erfolgen, die auf computerlesbaren Speichermedien oder in flüchtigen Computerspeichern (im Folgenden zusammenfassend als computerlesbare Speicher bezeichnet) vorliegen. Computerlesbare Speicher sind beispielsweise flüchtige Speicher wie Caches, Puffer oder RAM sowie nichtflüchtige Speicher wie Wechseldatenträger, Festplatten, usw.
-
Die vorstehend beschriebenen Funktionen oder Schritte können dabei in Form zumindest eines Instruktionssatzes in/auf einem computerlesbaren Speicher vorliegen. Die Funktionen oder Schritte sind dabei nicht an einen bestimmten Instruktionssatz oder an eine bestimmte Form von Instruktionssätzen oder an ein bestimmtes Speichermedium oder an einen bestimmten Prozessor oder an bestimmte Ausführungsschemata gebunden und können durch Software, Firmware, Microcode, Hardware, Prozessoren, integrierte Schaltungen usw. im Alleinbetrieb oder in beliebiger Kombination ausgeführt werden. Dabei können verschiedenste Verarbeitungsstrategien zum Einsatz kommen, beispielsweise serielle Verarbeitung durch einen einzelnen Prozessor oder Multiprocessing oder Multitasking oder Parallelverarbeitung usw.
-
Die Instruktionen können in lokalen Speichern abgelegt sein, es ist aber auch möglich, die Instruktionen auf einem entfernten System abzulegen und darauf via Netzwerk zuzugreifen.
-
Der Begriff "Prozessor", "zentrale Signalverarbeitung", "Steuereinheit" oder "Datenauswertemittel", wie hier verwendet, umfasst Verarbeitungsmittel im weitesten Sinne, also beispielsweise Server, Universalprozessoren, Grafikprozessoren, digitale Signalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logikschaltungen wie FPGAs, diskrete analoge oder digitale Schaltungen und beliebige Kombinationen davon, einschließlich aller anderen dem Fachmann bekannten oder in Zukunft entwickelten Verarbeitungsmittel. Prozessoren können dabei aus einer oder mehreren Vorrichtungen bzw. Einrichtungen bzw. Einheiten bestehen. Besteht ein Prozessor aus mehreren Vorrichtungen, können diese zur parallelen oder sequentiellen Verarbeitung bzw. Ausführung von Instruktionen ausgelegt bzw. konfiguriert sein.
