DE102018123489A1

DE102018123489A1 - Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von Einsatzkräften und Verfahren zum Betreiben einer solchen Anordnung

Info

Publication number: DE102018123489A1
Application number: DE102018123489.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Nötzel; Kristoph Keunecke
Original assignee: Rheinmetall Electronics GmbH
Current assignee: Rheinmetall Electronics GmbH
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2018-09-24
Publication date: 2020-03-26
Also published as: WO2020064649A1

Abstract

Es wird eine Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften vorgeschlagen. Dabei ist das jeweilige elektronische Gerät einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet und umfasst eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von Informationen an die Einsatzkraft. Die Anordnung umfasst, zum Beispiel als Teil eines Führungssystems zum Führen der Einsatzkräfte, eine Detektions-Einheit sowie eine Bereitstellungs-Einheit. Die Detektions-Einheit ist zum Detektieren eines aktuellen Schwarm-Verhaltens innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe eingerichtet. Die Bereitstellungs-Einheit ist zum Bereitstellen einer jeweiligen Anweisung an die Anzeigevorrichtungen der elektronischen Geräte zumindest eines zweiten Teils einer Anzahl N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines von der Detektions-Einheit detektierten Schwarm-Verhaltens eingerichtet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von Einsatzkräften. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren sowie ein Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer solchen Anordnung.
Einsatzkräfte, wie beispielsweise Soldaten, können über Führungssysteme, wie eine Leitstelle oder durch einen Gruppenführer, geführt werden. Hierzu existieren Anordnungen mit einem solchen Führungssystem, bei welchem einem jeden der Soldaten ein tragbares elektronisches Gerät zugeordnet ist, mit dem das Führungssystem mit dem Soldaten kommunizieren kann.
Ein tragbares elektronisches Gerät ist zum Beispiel als ein Rückensystem für die Einsatzkraft oder als Teil einer Schutzweste für die Einsatzkraft ausgebildet. Eine solche Schutzweste kann einen abnehmbaren Geräteträger zum Aufnehmen verschiedener, insbesondere elektrischer und/oder elektronischer, Komponenten aufweisen. Derartige Schutzwesten können die Funktion der integrierten Komponenten im mobilen Einsatz unter extremen Umweltbedingungen gewährleisten.
Beispielsweise eine solche Schutzweste der Anmelderin umfasst einen elektronischen Rücken, der als elektronisches Gerät einen Systemrechner, einen GPS-Empfänger und einen Akkumulator umfasst.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von Einsatzkräften zu schaffen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften vorgeschlagen. Dabei ist das jeweilige elektronische Gerät einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet und umfasst eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von Informationen an die Einsatzkraft. Die Anordnung umfasst, zum Beispiel als Teil eines Führungssystems zum Führen der Einsatzkräfte, eine Detektions-Einheit sowie eine Bereitstellungs-Einheit. Die Detektions-Einheit ist zum Detektieren eines aktuellen Schwarm-Verhaltens innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe eingerichtet. Die Bereitstellungs-Einheit ist zum Bereitstellen einer jeweiligen Anweisung an die Anzeigevorrichtungen der elektronischen Geräte zumindest eines zweiten Teils einer Anzahl N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines von der Detektions-Einheit detektierten Schwarm-Verhaltens eingerichtet.
Durch das vorgeschlagene Detektieren eines aktuellen Schwarm-Verhaltens und das darauffolgende Bereitstellen der Anweisungen an die elektronischen Geräte und damit an die Einsatzkräfte können der Befehlsprozess und der Steuerprozess zu den Einsatzkräften verbessert werden. Des Weiteren kann durch die spezifische Bereitstellung der Anweisungen in Abhängigkeit des detektierten aktuellen Schwarm-Verhaltens auch nötige Sprachkommunikation zu den Einsatzkräften reduziert werden, was wiederum den Energieverbrauch verringert.
Die Anweisungen können Hinweise, Empfehlungen, Befehle und/oder Führungs-daten des Führungssystems umfassen.
Das Führungssystem kann auch als Leitstelle oder Informationssystem bezeichnet werden. Die Führungs-Daten des Führungssystems können insbesondere Daten unterschiedlicher Informations-Typen umfassen.
Die Informations-Typen umfassen beispielsweise einen oder mehrere Navigations-Punkte, einen oder mehrere Navigationsbereiche, eine oder mehrere Bedrohungen für die Einsatzkraft, vorbestimmte Ziele und/oder aktive Zuweisungen durch das Führungssystem, ein Red-Force-Tracking und/oder ein Blue-Force-Tracking.
Des Weiteren kann infolge der bereitgestellten Anweisungen eine Beschleunigung der operationalen Prozesse der Einsatzkräfte, wie „Aufklären“, „Wirken“ oder „Bewegen“, beschleunigt werden. Auch ergibt sich durch die in Abhängigkeit des detektierten Schwarm-Verhaltens bereitgestellten Anweisungen eine Entlastung der jeweiligen kognitiven Bürde der Einsatzkraft.
Dadurch, dass angenommen werden kann, dass die Gruppe von N2 Einsatzkräften, mit N2 ≤ N1, eine bessere Entscheidung im Einsatz trifft als die einzelne Einsatzkraft, kann daraus abgeleitet werden, das optimierte Anweisungen durch die Bereitstellungs-Einheit an die Anzeigevorrichtungen und damit an die Anzeigevorrichtungen der elektronischen Geräte und damit an die Einsatzkräfte bereitgestellt werden können. Beispielsweise ist N1 gleich 5, 10, 15 oder 20. Es sind auch andere Zahlen für N1 möglich.
Das tragbare elektronische Gerät ist insbesondere als ein Rückensystem für die Einsatzkraft, als Teil einer Weste, insbesondere einer Schutzweste, für die Einsatzkraft, als Teil einer Kleidung der Einsatzkraft, als Teil eines Helms der Einsatzkraft oder als ein am Körper der Einsatzkraft verteiltes System ausgebildet.
Die Einsatzkraft ist beispielsweise ein Soldat. Weitere Beispiele für Einsatzkräfte sind Feuerwehrleute, Polizisten, THW-Mitarbeiter und dergleichen.
Die Detektions-Einheit und die Bereitstellungs-Einheit sind vorzugsweise Teil des Führungssystems zum Führen der Einsatzkräfte oder Teil einer Steuervorrichtung. Beispielsweise umfasst die Steuervorrichtung eine Datenverarbeitungseinrichtung, wie einen Mikroprozessor, welche beispielsweise die Detektions-Einheit sowie die Bereitstellungs-Einheit integriert.
Vorliegend kann unter einer Zustandsänderung sowohl ein Zustands-Wechsel (im Folgenden auch: Wechsel) als auch eine bestimmte Zustands-Annahme (im Folgenden auch: Annahme) verstanden werden. Ein Zustands-Wechsel liegt vor bei einem Wechsel der Einsatzkraft von einem bestimmten ersten Zustand, zum Beispiel „Stehen“, in einen bestimmten zweiten Zustand, zum Beispiel „Laufen in Richtung NNO“.
Eine Zustands-Annahme liegt vor bei einer Annahme eines bestimmten Zustands, zum Beispiel „Laufen in Richtung NNO“ aus einem beliebigen vorhergehenden Zustand, zum Beispiel „Stehen“ oder „Laufen in NW“.
Zum Beispiel kann die Einsatzkraft einen ersten Zustand „Laufen“, einen zweiten Zustand „Gehen“, einen dritten Zustand „Stehen“, einen vierten Zustand „Sprechen“, einen fünften Zustand „Wirken“, einen sechsten Zustand „Bedienen“, einen siebten Zustand „Fahren“, einen achten Zustand „Sitzen“, einen neunten Zustand „Liegen“, einen zehnten Zustand „Einsatzbereit“, einen elften Zustand „Nicht-Einsatzbereit“, einen zwölften Zustand „Verbindungslos“, einen dreizehnten Zustand „Verbunden“, einen vierzehnten Zustand „Aufgesessen“ und einen fünfzehnten Zustand „Abgesessen“ aufweisen.
Es sind auch weitere Zustände möglich. Des Weiteren kann die Einsatzkraft auch einen Zustand aufweisen, der sich aus einer Kombination von Zuständen ergibt. Zum Beispiel kann eine Einsatzkraft sich in einem Zustand befinden, der sich aus einer Kombination des dritten Zustands und des vierten Zustands ergibt. So kann die Einsatzkraft beispielsweise stehen und zusätzlich sprechen, beispielsweise in ihr Funkgerät.
Folgende Beispiele mit einer Gruppe von sechs Soldaten kann die Funktionalität der vorliegenden Anordnung illustrieren:

Wenn beispielsweise zwei der sechs Soldaten (mit N1=6 und N2=2) kritische Vitalwerte aufweisen und damit nicht mehr einsatzbereit sind, so wird das Schwarmfragment der sechs Soldaten angehalten, um stehen zu bleiben und zu sichern.

Wenn zwei der sechs Soldaten: „Verbindungslos“ sind (N1=6, N2=2), so wird das Schwarmfragment der sechs Soldaten angehalten, um stehen zu bleiben und zu sichern. Entsprechende Anweisungen zum Stehenbleiben und zum Sichern ergehen an die vier (N3=4) anderen Soldaten über ihre Anzeigevorrichtungen.
Folgendes Beispiel zum Zustand „Abgesessen“: Wenn einer von sechs Soldaten absitzt, so gibt es keine Reaktion im System. Wenn aber zwei von sechs Soldaten absitzen und damit eine vorbestimmte Schwelle erreicht ist, so wird das Schwarmfragment über die Anweisungen, ausgegeben über ihre Anzeigevorrichtung, informiert.
Der Zustand der Einsatzkraft kann auch als Lage der Einsatzkraft oder als Status der Einsatzkraft bezeichnet werden. Somit kann das tragbare elektronische Gerät in Ausführungsformen auch als persönliches lagebewusstes Rückensystem der Einsatzkraft bezeichnet werden. Das Rückensystem ist insbesondere biomechanisch geeignet für eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren, ergonomisch angepasst für die Einsatzkraft, interoperabel mit unterschiedlichen Plattformen, insbesondere Peripheriegeräten und/oder unterschiedlichen Führungssystemen.
Insbesondere ist N2 ≤ N1. Gemäß einer Ausführungsform entspricht die Anzahl N2 der Anzahl N1. Wenn N2 = N1 ist, dann wird das Schwarm-Verhalten an der gesamten Gruppe der Einsatzkräfte detektiert. Wenn N2 < N1 ist, so bildet die Untermenge von N1 Einsatzkräften ein Schwarm-Fragment innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften. In einem solchen Fall kann das aktuelle Schwarm-Verhalten auch innerhalb dieses Schwarm-Fragments von N2 Einsatzkräften detektiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die Anzahl N3 der Anzahl N1. Allerdings ist es auch möglich, dass sich die Menge der N3 Einsatzkräfte von der Menge der N2 Einsatzkräfte unterscheidet. Wenn beispielsweise ein aktuelles Schwarm-Verhalten zeigt, dass zwei Einsatzkräfte Unterstützung brauchen (N2 = 2), so ist es sinnvoll, andere Einsatzkräfte, und damit eine disjunkte Menge von N3 Einsatzkräften, über jeweilige Anweisungen darüber zu informieren, dass sie den N2 Einsatzkräften Unterstützung leisten können. Insbesondere sind N1, N2 und N3 natürliche Zahlen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, das aktuelle Schwarm-Verhalten aus einer Mehrzahl N4 von vorbestimmten Schwarm-Verhalten zu detektieren.
Die vorbestimmten Schwarmverhalten können in einer Speicher-Einheit gespeichert werden. Dabei kann die Detektions-Einheit dazu eingerichtet sein, das aktuelle Schwarmverhalten unter Verwendung einer Mustererkennung aus der Mehrzahl N4 von vorbestimmten Schwarm-Verhalten zu erkennen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, ein bestimmtes der vorbestimmten Schwarm-Verhalten zu detektieren, wenn die Anzahl N2 von Einsatzkräften, deren Zustandsänderungen sich in einem bestimmten Zeitintervall entsprechen, größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist einem jeden der N4 vorbestimmten Schwarm-Verhalten ein jeweiliger vorbestimmter Schwellwert zugeordnet.
Ist beispielsweise einer der vorbestimmten Schwellwerte auf 40% gesetzt, so wird ein solches diesem Schwellwert zugeordnetes Schwarm-Verhalten dann detektiert, wenn zumindest 40% der Gruppe der Einsatzkräfte die zugeordnete Zustandsänderung annehmen oder in einem bestimmten Zeitintervall angenommen haben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das jeweilige tragbare elektronische Gerät eine Anzahl von Sensoren zum Bereitstellen von Sensor-Daten und/oder eine Anzahl von Schnittstellen-Einheiten zum Koppeln von Peripheriegeräten zum Bereitstellen von Peripheriegerät-Daten.
Die Sensoren umfassen beispielsweise Gyrosensoren, Mikrofone, Temperatursensoren und dergleichen. Die Peripheriegeräte umfassen beispielsweise Funkgeräte, Anzeige- und Bediengeräte und Effektoren, wie Laserwaffen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, die Zustandsänderungen der Zustände zumindest des Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe in Abhängigkeit der bereitgestellten Sensor-Daten und/oder in Abhängigkeit der bereitgestellten Peripheriegeräte-Daten zu ermitteln und das aktuelle Schwarm-Verhalten in Abhängigkeit der ermittelten Zustandsänderungen zu detektieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ausgabevorrichtung einen Lautsprecher zum akustischen Ausgeben der Anweisung und/oder eine Anzeigevorrichtung zum visuellen Ausgeben der Anweisung auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigevorrichtung als eine vor dem Gesicht der Einsatzkraft tragbare Maske ausgebildet, welche visuell unterscheidbare Segmente aufweist, die bei einem Tragen der Maske durch die Einsatzkraft in einem peripheren Sichtfeld der Einsatzkraft angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigevorrichtung als eine durch die Einsatzkraft tragbare Brille oder Brillen-Erweiterung ausgebildet, welche visuell unterscheidbare Segmente aufweist, die bei einem Tragen der Brille oder der Brillen-Erweiterung in einem peripheren Sichtfeld der Einsatzkraft angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anordnung ein Führungssystem zum Führen der N1 Einsatzkräfte, welches die Detektions-Einheit und die Bereitstellungs-Einheit aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, das Detektieren des aktuellen Schwarm-Verhaltens unter Verwendung einer Gewichtung der Zustandsänderungen der Zustände zumindest des ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe durchzuführen.
Durch Verwendung der Gewichtung können bestimmte Zustandsänderungen höherprior als andere Zustandsänderungen bewertet und verarbeitet werden. Eine Zustandsänderung in den Zustand „Nicht-Einsatzbereit“ ist beispielsweise höherprior zu bewerten als eine Zustandsänderung in den Zustand „Liegen“.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, eine Zustandsänderung durch einen Vergleich eines aktuellen Zustands der Einsatzkraft mit zumindest einem vorherigen Zustand zu ermitteln.
In dieser Ausführungsform wird die Zustandsänderung insbesondere bei einem Zustands-Wechsel detektiert. Wie oben ausgeführt, ist alternativ eine Zustandsänderung auch bei Annahme eines bestimmten Zustandes ermittelbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, den aktuellen Zustand der Einsatzkraft aus einer Mehrzahl von vorbestimmte Zuständen unter Verwendung eines Aktivität-Zustandsautomaten zur Beschreibung von Aktivitäten der Einsatzkraft, unter Verwendung eines Umgebungs-Zustandsautomaten zur Beschreibung einer Umgebung um die Einsatzkraft und/oder unter Verwendung eines Umwelt-Zustandsautomaten zur Beschreibung einer Umwelt um die Einsatzkraft zu ermitteln.
Beispielsweise können als Eingangsparametern für den Aktivität-Zustandsautomaten Sensor-Daten der Sensoren und/oder Peripheriegerät-Daten der Peripheriegeräte genutzt werden. Des Weiteren kann als Eingangsparameter auch eine Historie vergangener Aktivitäten der Einsatzkraft genutzt werden. Als Eingangsparameter für den Umgebungs-Zustandsparameter können Daten zur Beschreibung der Umgebung genutzt werden. Die Daten der Umgebung können beispielsweise durch Sensoren, vorzugsweise durch Kameras, erfasst werden. Als Eingangsparameter des Umweltzustands-Automaten können wiederum Umweltparameter, wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchte, Luftdruck und dergleichen genutzt werden. Auch können die beschriebenen Zustandsautomaten miteinander kombiniert werden. Insgesamt kann sich das elektronische Gerät vorteilhafterweise aufgrund der Umwelt, der Aktivitäten und der Umgebung dynamisch an den Bedarf der Einsatzkraft anpassen und die Einsatzkraft bei seinen persönlichen Aufgaben, insbesondere geführt über die Führungs-Daten des Führungssystems, unterstützen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektions-Einheit dazu eingerichtet, den aktuellen Zustand der Einsatzkraft aus von den Sensoren bereitgestellten Sensor-Daten, aus von den Peripheriegeräten bereitgestellten Peripheriegerät-Daten und/oder aus von einem mit einer Kommunikations-Einheit des elektronischen Geräts koppelbaren Führungssystem empfangenen Führungs-Daten zu ermitteln.
Insbesondere ist die Kommunikations-Einheit über zumindest zwei getrennte, unabhängige Kommunikationsverbindungen zur Schaffung redundanter Kommunikationsstränge mit dem Führungssystem koppelbar. Beispiele für einen hierzu verwendbaren Kommunikations-Standard umfassen GPRS, UMTS, LTE, WLAN, Bluetooth, TETRA-Funk, LoRa und ZigBee.
Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Detektions-Einheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor, ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften vorgeschlagen, wobei das jeweilige elektronische Gerät einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet ist und eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von Informationen an die Einsatzkraft aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Detektieren eines aktuellen Schwarm-Verhaltens innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe, und
Bereitstellen einer jeweiligen Anweisung an die Anzeigevorrichtungen der elektronischen Geräte zumindest eines zweiten Teils einer Anzahl N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines von der Detektions-Einheit detektierten Schwarm- Verhaltens.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt oder einer der Ausführungsformen des zweiten Aspekts veranlasst.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von Einsatzkräften;
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Speicher-Einheit der Anordnung nach 1;
3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von Einsatzkräften; und
4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Anordnung mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten für eine Gruppe von Einsatzkräften.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Anordnung 1 mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten 10 für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften dargestellt. Das jeweilige elektronische Gerät 10 ist einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet.
Das elektronische Gerät 10 ist beispielweise ein Rückensystem für einen Soldaten und kann dabei auch als elektronischer Rücken bezeichnet werden. Das elektronische Gerät 10 kann auch Teil einer Schutzweste eines Soldaten, als Teil einer Kleidung der Schutzweste des Soldaten, als Teil eines Helms des Soldaten, als Teil einer Anzeigevorrichtung für den Soldaten oder als ein am Körper der Einsatzkraft verteiltes System ausgebildet sein.
Das jeweilige elektronische Gerät 10 umfasst eine Ausgabevorrichtung 11 zum Ausgeben von Informationen, wie Anweisungen oder Empfehlungen, an die Einsatzkraft.
Die Ausgabevorrichtung 11 umfasst beispielsweise einen Lautsprecher zum akustischen Ausgeben der Anweisung und/oder eine Anzeigevorrichtung zum visuellen Ausgeben der Anweisung. Die Anzeigevorrichtung 11 kann beispielsweise als eine vor dem Gesicht der Einsatzkraft tragbare Maske ausgebildet sein. Eine solche Maske weist vorzugsweise visuell unterscheidbare Segmente auf, die bei einem Tragen der Maske durch die Einsatzkraft in einem peripheren Sichtfeld der Einsatzkraft angeordnet sind.
Die Anzeigevorrichtung 11 kann alternativ auch als eine durch die Einsatzkraft tragbare Brille ausgebildet sein. Auch eine solche tragbare Brille kann visuell unterscheidbare Segmente aufweisen, die bei einem Tragen der Brille in einem peripheren Sichtfeld der Einsatzkraft angeordnet sind. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 11 auch als eine Brillen-Erweiterung ausgebildet sein.
Des Weiteren zeigt die 1, dass die Anordnung 1 ein Führungssystem 20 umfassen kann. Das Führungssystem 20 ist zum Führen der Einsatzkräfte eingerichtet und kommunikationstechnisch mit den elektronischen Geräten 10 gekoppelt. Die jeweilige Kopplung zwischen dem Führungssystem 20 und dem jeweiligen elektronischen Gerät 10 kann unmittelbar, beispielsweise über eine bidirektionale Verbindung, oder mittelbar, beispielsweise über ein anderes elektronisches Gerät, bewerkstelligt werden.
Das Führungssystem 20 umfasst eine Detektions-Einheit 21 sowie eine Bereitstellungs-Einheit 22.
Die Detektions-Einheit 21 ist dazu eingerichtet, ein aktuelles Schwarm-Verhalten innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe zu detektieren. Insbesondere gilt N2 ≤ N1. Insbesondere entspricht aber die Anzahl N2 der Anzahl N1. Wenn N2 = N1 ist, dann wird das Schwarm-Verhalten an der gesamten Gruppe der Einsatzkräfte detektiert. Wenn N2 < N1 ist, so bildet die Untermenge von N1 Einsatzkräften ein Schwarm-Fragment innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften. In einem solchen Fall kann das aktuelle Schwarm-Verhalten auch innerhalb dieses Schwarm-Fragments von N2 Einsatzkräften detektiert werden.
Die Bereitstellungs-Einheit 22 ist dazu eingerichtet, eine jeweilige Anweisung, beispielsweise eine visuelle Anweisung oder eine akustische Anweisung, an die Anzeigevorrichtungen 11 der elektronischen Geräte 10 zumindest eines zweiten Teils N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines von der Detektions-Einheit 21 detektierten Schwarm-Verhaltens bereitzustellen. Insbesondere entsprechen die N3 Einsatzkräfte den N2 Einsatzkräften. Das heißt, diejenigen Einsatzkräfte, die ein aktuelles gemeinsames Schwarm-Verhalten zeigen, werden von der Bereitstellungs-Einheit 22 mit den jeweiligen Anweisungen entsprechend angewiesen.
Allerdings ist es auch möglich, dass sich die Menge der N3 Einsatzkräfte von der Menge der N2 Einsatzkräfte unterscheidet. Wenn beispielsweise ein aktuelles Schwarm-Verhalten zeigt, dass zwei Einsatzkräfte Unterstützung brauchen (N2 = 2), so ist es sinnvoll, andere Einsatzkräfte, und damit eine disjunkte Menge von N3 Einsatzkräften, über jeweilige Anweisungen darüber zu informieren, dass sie den N2 Einsatzkräften Unterstützung leisten können.
Vorzugsweise ist die Detektions-Einheit 21 dazu eingerichtet, das aktuelle Schwarm-Verhalten aus einer Mehrzahl N4 von vorbestimmten Schwarm-Verhalten S1 - S4 zu detektieren. Beispielsweise kann ein vorbestimmtes Schwarm-Verhalten S1 ausgebildet sein durch „Laufen in NNO“ (NNO; Nord-Nord-Ost). Ein anderes vorbestimmtes Schwarm-Verhalten kann beispielsweise „Liegen“ sein. Die vorbestimmten Schwarm-Verhalten S1 - S9 können unterschiedlich ausgebildet sein und können aufgrund ihrer Vorbestimmtheit in einer Speicher-Einheit 23 abgelegt werden (siehe 2).
Hierzu zeigt die 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Speicher-Einheit 23 der Anordnung 1 nach 1. Die Speicher-Einheit 23 ist dazu eingerichtet, verschiedene vorbestimmte Schwarm-Verhalten S1 - S9 zu speichern. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit zeigt die 2 die Speicherung von neuen vorbestimmten Schwarm-Verhalten S1 - S9.
Insbesondere kann einem jeden der N4 vorbestimmten Schwarm-Verhalten S1 - S9 ein jeweiliger vorbestimmter Schwellwert T1 - T9 zugeordnet sein. Der jeweilige Schwellwert T1 - T9 kann insbesondere angeben, ab welcher Anzahl von Einsatzkräften ein bestimmtes gleiches oder identisches Verhalten als Schwarm-Verhalten detektiert wird.
Dabei kann die Detektions-Einheit 21 dazu eingerichtet sein, ein bestimmtes der vorbestimmten Schwarm-Verhalten S1 - S9 dann zu detektieren, wenn die Anzahl N2 von Einsatzkräften, deren Zustandsänderungen sich in einem bestimmten Zeitintervall entsprechen, größer als ein vorbestimmter Schwellwert T1 - T9 ist. Hierzu kann die Detektions-Einheit 21 insbesondere eine Mustererkennung einsetzen.
Der jeweilige vorbestimmte Schwellwert T1 - T9 kann beispielsweise in Prozent die Anzahl notwendiger Einsatzkräfte der Gruppe angeben. Ist beispielsweise einer der vorbestimmten Schwellwerte, z. B. der Schwellwert T1, auf 30% gesetzt, so wird ein solches dem vorbestimmten Schwellwert T1 zugeordnetes Schwarm-Verhalten S1 dann detektiert, wenn zumindest 30% der Gruppe von N1 Einsatzkräften die zugeordnete Zustandsänderung annehmen oder in einem bestimmten Zeitintervall angenommen haben.
3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Anordnung 1 mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten 10 für eine Gruppe von Einsatzkräften.
Das zweite Ausführungsbeispiel der 3 umfasst alle Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels der Anordnung 1 nach 1. Darüber hinaus ist in der Anordnung 1 der 3 eine wie mit Bezug zu 2 erläuterte Speicher-Einheit 23 vorgesehen. In dem Beispiel der 3 ist die Speicher-Einheit 23 in dem Führungssystem 20 integriert. Die Speicher-Einheit 23 kann auch extern zu dem Führungssystem 20 vorgesehen sein (nicht gezeigt).
Das in der 3 gezeigte jeweilige tragbare elektronische Gerät 10 hat neben der jeweiligen Ausgabevorrichtung 11 eine Anzahl von Sensoren 12, 13 zum Bereitstellen von Sensor-Daten und eine Anzahl von Schnittstellen-Einheiten 14, 15 zum Koppeln von Peripheriegeräten zum Bereitstellen von Peripheriegeräte-Daten. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit zeigt die 3, dass das jeweilige elektronische Gerät 10 zwei Sensoren 12, und 13 sowie zwei Schnittstellen-Einheiten 14 und 15 aufweist.
Die Sensoren 12, 13 umfassen beispielsweise Temperatursensoren, Gyrosensoren, Mikrofone und dergleichen. Die Schnittstellen-Einheiten 14, 15 sind mit den Peripheriegeräten kommunikationstechnisch gekoppelt. Die Peripheriegeräte sind dazu eingerichtet, Peripheriegeräte-Daten zu senden beziehungsweise zu empfangen. Insbesondere sind die Kommunikationsverbindungen von und zu den Peripheriegeräten bidirektional ausgebildet. Die Peripheriegeräte umfassen beispielsweise ein Funkgerät, ein Anzeigegerät, ein Anzeige- und Bediengerät, einen Effektor und/oder eine Laserwaffe.
Die Detektions-Einheit 21 kann dabei vorzugsweise dazu eingerichtet sein, die Zustandsänderungen der Zustände zumindest des Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe in Abhängigkeit der bereitgestellten Sensor-Daten und in Abhängigkeit der bereitgestellten Peripheriegeräte-Daten zu ermitteln und das aktuelle Schwarm-Verhalten in Abhängigkeit der ermittelten Zustandsänderungen zu detektieren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Detektions-Einheit 21 dazu eingerichtet sein, das Detektieren des aktuellen Schwarm-Verhaltens unter Verwendung einer Gewichtung der Zustandsänderungen der Zustände zumindest des ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe durchzuführen. Dadurch können bestimmte Zustandsänderungen höherprior als andere Zustandsänderungen gewertet und verarbeitet werden. Eine Zustandsänderung in den Zustand „Nicht-Einsatzbereit“ ist beispielsweise höherprior zu bewerten als eine Zustandsänderung in den Zustand „Gehen“.
Ferner zeigt die 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Anordnung 1 mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten 10 für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften. Das jeweilige elektronische Gerät 10 ist einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet und umfasst eine Ausgabevorrichtung 11 zum Ausgeben von Informationen an die Einsatzkraft. Beispiele für eine solche Anordnung 1 sind in den 1 und 3 dargestellt. Das Verfahren der 4 umfasst die folgenden Verfahrensschritte 401 und 402.
In Schritt 401 wird ein aktuelles Schwarm-Verhalten innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe detektiert.
In Schritt 402 wird eine jeweilige Anweisung an die Anzeigevorrichtungen 11 der elektronischen Geräte 10 zumindest eines zweiten Teils einer Anzahl N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines detektierten Schwarm-Verhaltens bereitgestellt und insbesondere an die Einsatzkraft ausgegeben.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Anordnung
10: tragbares elektronisches Gerät
11: Ausgabevorrichtung
12: Sensor
13: Sensor
14: Schnittstellen-Einheit
15: Schnittstellen-Einheit
20: Führungssystem
21: Detektions-Einheit
22: Bereitstellungs-Einheit
23: Speicher-Einheit
401, 402: Verfahrensschritt
S1 - S9: Schwarm-Verhalten
T1- T9: Schwellwert

Claims

Anordnung (1) mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten (10) für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften, wobei das jeweilige elektronische Gerät (10) einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet ist und eine Ausgabevorrichtung (11) zum Ausgeben von Informationen an die Einsatzkraft aufweist, mit: einer Detektions-Einheit (21) zum Detektieren eines aktuellen Schwarm-Verhaltens innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe, und einer Bereitstellungs-Einheit (22) zum Bereitstellen einer jeweiligen Anweisung an die Anzeigevorrichtungen (11) der elektronischen Geräte (10) zumindest eines zweiten Teils einer Anzahl N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines von der Detektions-Einheit (21) detektierten Schwarm-Verhaltens.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N2 der Anzahl N1 entspricht.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N3 der Anzahl N1 entspricht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektions-Einheit (21) dazu eingerichtet ist, das aktuelle Schwarm-Verhalten aus einer Mehrzahl N4 von vorbestimmten Schwarm-Verhalten (S1 - S9) zu detektieren.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektions-Einheit (21) dazu eingerichtet ist, ein bestimmtes der vorbestimmten Schwarm-Verhalten (S1 - S9) zu detektieren, wenn die Anzahl N2 von Einsatzkräften, deren Zustandsänderungen sich in einem bestimmten Zeitintervall entsprechen, größer als ein vorbestimmter Schwellwert (T1 - T9) ist.
Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass einem jeden der N4 vorbestimmten Schwarm-Verhalten (S1 - S9) ein jeweiliger vorbestimmter Schwellwert (T1 - T9) zugeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige tragbare elektronische Gerät (10) eine Anzahl von Sensoren (12,13) zum Bereitstellen von Sensor-Daten und/oder eine Anzahl von Schnittstellen-Einheiten (14,15) zum Koppeln von Peripheriegeräten zum Bereitstellen von Peripheriegerät-Daten aufweist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektions-Einheit (21) dazu eingerichtet ist, die Zustandsänderungen der Zustände zumindest des Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe in Abhängigkeit der bereitgestellten Sensor-Daten und/oder in Abhängigkeit der bereitgestellten Peripheriegeräte-Daten zu ermitteln und das aktuelle Schwarm-Verhalten in Abhängigkeit der ermittelten Zustandsänderungen zu detektieren.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabevorrichtung (11) einen Lautsprecher zum akustischen Ausgeben der Anweisung und/oder eine Anzeigevorrichtung zum visuellen Ausgeben der Anweisung aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (11) als eine vor dem Gesicht der Einsatzkraft tragbare Maske ausgebildet ist, welche visuell unterscheidbare Segmente aufweist, die bei einem Tragen der Maske durch die Einsatzkraft in einem peripheren Sichtfeld der Einsatzkraft angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (11) als eine durch die Einsatzkraft tragbare Brille oder Brillen-Erweiterung ausgebildet ist, welche visuell unterscheidbare Segmente aufweist, die bei einem Tragen der Brille oder der Brillen-Erweiterung in einem peripheren Sichtfeld der Einsatzkraft angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (1) ein Führungssystem (20) zum Führen der N1 Einsatzkräfte umfasst, welches die Detektions-Einheit (21) und die Bereitstellungs-Einheit (22) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektions-Einheit (21) dazu eingerichtet ist, das Detektieren des aktuellen Schwarm-Verhaltens unter Verwendung einer Gewichtung der Zustandsänderungen der Zustände zumindest des ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe durchzuführen.
Verfahren zum Betreiben einer Anordnung (1) mit einer Mehrzahl von tragbaren elektronischen Geräten (10) für eine Gruppe von N1 Einsatzkräften, wobei das jeweilige elektronische Gerät (10) einer der N1 Einsatzkräfte zugeordnet ist und eine Ausgabevorrichtung (11) zum Ausgeben von Informationen an die Einsatzkraft aufweist, mit den Schritten: Detektieren (401) eines aktuellen Schwarm-Verhaltens innerhalb der Gruppe von N1 Einsatzkräften in Abhängigkeit von Zustandsänderungen von Zuständen zumindest eines ersten Teils von N2 Einsatzkräften der Gruppe, und Bereitstellen (402) einer jeweiligen Anweisung an die Anzeigevorrichtungen (11) der elektronischen Geräte (10) zumindest eines zweiten Teils einer Anzahl N3 der Einsatzkräfte in Abhängigkeit eines detektierten Schwarm-Verhaltens.
Computerprogrammprodukt, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14 veranlasst.