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Die Erfindung betrifft eine Rettungsdrohne zur Rettung ertrinkender Personen umfassend eine tragende Struktur umfassend mindestens drei Aufnahmen für Rotoren und einen in einer horizontalen Ebene liegenden tragenden Rahmen. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein System umfassend eine Rettungsdrohne, ein Verfahren zur Rettung ertrinkender Personen und eine mobile Einrichtung zur Verwendung mit dem Verfahren.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik sind Drohnen in Form von Multicoptern bekannt, welche autonom oder ferngesteuert von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt fliegen können. Derartige Drohnen werden beispielsweise zum Anfertigen von Luftaufnahmen oder zum Transport von Gütern eingesetzt. Des Weiteren sind im Stand der Technik Drohnen bekannt, welche spezielle Rettungsausrüstung wie beispielsweise eine Schwimmhilfe transportieren können.
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Aus
DE 20 2015 105 415 U1 ist ein Multicopter bekannt, der zum Tragen von Rettungsausrüstung eingerichtet ist. Der Multicopter umfasst eine Vielzahl von Propellern, einen Hauptkörper und eine Trageeinrichtung, die am Hauptkörper angeordnet ist und zum Tragen einer Rettungsausrüstung dient. Die Rettungsausrüstung ist über einen Stift befestigt und kann durch zurückziehen des Stifts freigegeben werden, so dass die Rettungsausrüstung vom Hauptkörper gelöst wird und herunterfallen kann.
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DE 20 2019 000 101 U1 beschreibt einen einstellbaren magnetischen Haftkraftauslöser für das Befestigen einer Schwimmhilfe an einer Drohne. Für die Rettung einer ertrinkenden Person ist vorgesehen, die Drohne zu dieser Person zu führen, wobei die Schwimmhilfe nicht vom Piloten abgeworfen wird, sondern durch die zu rettende Person von der Drohne gelöst wird.
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DE 10 2018 125 763 A1 beschreibt ein Rettungssystem und ein Rettungsverfahren, bei dem bewegliche Körper, welche jeweils mit einer Kamera ausgestattet sind, eine zu schützende Person suchen und, wenn diese gefunden wurde, verfolgen. Hierbei können auch Drohnen eingesetzt werden, um eine Überwachung der zu schützenden Person aus der Luft vorzunehmen. Bei dem System ist ein Sever vorgesehen, um Suchaufträge entgegen zu nehmen und die bei einem Suchauftrag einzusetzenden beweglichen Körper zu koordinieren.
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US 2017/0210451 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Abwerfen von Rettungsausrüstung in Form einer fernsteuerbaren Drohne. Die Drohne ist neben einer Fernsteuerung auch mit einer Kamera ausgestattet, welche Bilder drahtlos überträgt. Die Drohne umfasst Haltevorrichtungen zum Aufnehmen und gezielten Freigeben einer ringförmigen Rettungsausrüstung. Dabei greifen mit einem Motor antreibbare Arme in Schlitze der ringförmigen Rettungsausrüstung ein oder unterstützen diese an der Unterseite. Ein Grundkörper der Drohne überdeckt einen Freiraum im Zentrum der ringförmigen Rettungsausrüstung.
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KR 10 2003957 B1 offenbart eine Drohne für die Seenotrettung. Die Drohne ist dazu eingerichtet, eine Rettungsausrüstung wie einen Rettungsring zu transportieren und an einer Unglücksstelle abzuwerfen, um eine Person zu retten. Die Drohne ist für einen ferngesteuerten oder autonomen Flug eingerichtet und umfasst eine Abwurfeinheit zum Aufnehmen und gezielten Abwerfen eines oder mehrerer Rettungsringe. Die Drohne umfasst eine Halte- und Abwurfvorrichtung, welche zur Aufnahme mehrerer Rettungsringe eingerichtet ist. Zum Einsparen von Gewicht ist dabei vorgesehen, dass die aufgenommenen Rettungsringe nacheinander unter Verwendung einer einzigen Betätigungseinheit abgeworfen werden. Die Halte- und Abwurfvorrichtung ist dazu ausgebildet, unten an einer Drohne befestigt zu werden. Dabei überdeckt ein Gehäuse der Drohne einen Freiraum im Zentrum der Rettungsringe vollständig.
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DE 10 2013 108 207 A1 beschreibt Verwendungsmöglichkeiten für einen demontierbaren Multicopter. Der Multicopter ist modular aufgebaut und weist eine Trageeinheit zur Aufnahme einer oder mehrerer Personen und/oder von Nutzlast und/oder einer Bergeeinrichtung auf. Der Multicopter umfasst einen Bergungsarm und ein biegeschlaffes Bergungsmittel wie ein Seil. Der Bergungsarm kann dabei als ein Ausleger ausgestaltet sein, um das Seil einer zu bergenden Person zu reichen.
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Nachteilig an den bekannten Drohnen zum Transport von Schwimmhilfen ist, dass diese nicht auf die Form der Schwimmhilfe optimiert sind und damit keine optimalen Flugeigenschaften zeigen. Verbesserte Flugeigenschaften wären jedoch wünschenswert, um die Schwimmhilfe schneller und sicherer zu einer ertrinkenden Person transportieren zu können. Des Weiteren ist an bekannten Systemen und Verfahren zur Rettung von Personen nachteilig, dass oftmals die Zielposition für die zu rettende Person nur ungenau und/oder nur stark zeitverzögert vorgegeben werden kann und daher eine Rettung verzögert wird. Bei der Rettung ertrinkender Personen zählt jedoch jede Sekunde. Es besteht daher Bedarf nach effizienten Systemen und Verfahren zur Rettung einer ertrinkenden Person unter Einsatz einer Rettungsdrohne.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird eine Rettungsdrohne zur Rettung ertrinkender Personen vorgeschlagen, welche eine tragende Struktur aufweist. Die tragende Struktur umfasst mindestens drei Aufnahmen für Rotoren und einen in einer horizontalen Ebene liegenden tragenden Rahmen. Ferner ist vorgesehen, dass der tragende Rahmen eine Öffnung in seinem Zentrum aufweist, so dass der Rahmen einen Innenbereich umschließt, dass der tragende Rahmen an seiner Unterseite eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme einer ringförmigen oder hufeisenförmigen Schwimmhilfe aufweist, auf der Oberseite des tragenden Rahmens eine Steuerung und eine Energiequelle zum Betreiben der Rettungsdrohne angeordnet sind und dass die Rettungsdrohne derart ausgestaltet ist, dass der vom tragenden Rahmen umschlossene Innenbereich für einen Luftzug durchlässig ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass ein Gehäuse oder eine Abdeckung der Rettungsdrohne derart geformt und mit einer oder mehreren entsprechenden Öffnungen versehen ist, so dass zumindest ein nicht durch die Schwimmhilfe überdeckter Teil des Innenbereichs frei von Überdeckungen ist, so dass Luft ungehindert durch den Innenbereich strömen kann, wobei die Schwimmhilfe mit der Aufnahmevorrichtung über Klemmen an der Rettungsdrohne befestigt ist, wobei die Klemmen von der Innenseite der Ringform oder der Hufeisenform gegen die Schwimmhilfe vorgespannt sind, wobei ein Seil mit den Klemmen verbunden ist und die Rettungsdrohne eingerichtet ist, durch einen Zug am Seil die Klemmen von der Schwimmhilfe zu lösen
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Die vorgeschlagene Rettungsdrohne kann vorteilhafterweise standardisierte Schwimmhilfen in Hufeisenform oder in Form eines Norm-Rettungsrings aufnehmen, ohne dass deren Flugeigenschaften deutlich beeinträchtigt werden. Im Gegensatz zu Lösungen basierend auf aufblasbaren Schwimmhilfen, welche beim Transport kompakter sind, kann die vorgeschlagene Rettungsdrohne starre Schwimmhilfen wie eben einen Norm-Rettungsring oder eine starre Schwimmhilfe in Hufeisenform transportieren. Solche starren Schwimmhilfen sind besser handhabbar als aufblasbaren Schwimmhilfen. Des Weiteren hat sich insbesondere der Norm-Rettungsring im Rettungseinsatz bewährt.
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Der tragende Rahmen kann beispielsweise ringförmig oder quadratisch ausgestaltet sein. Ist der tragende Rahmen ringförmig ausgestaltet, so sind die Innen- und Außendurchmesser der Ringform bevorzugt so gewählt, dass ein aufgenommener Norm-Rettungsring den Rahmen überdeckt. Auch ein quadratisch ausgestalteter Rahmen kann derart ausgestaltet sein, dass die quadratische Form des Rahmens durch die aufgenommene Schwimmhilfe überdeckt wird. Allgemein und unabhängig von der Form des tragenden Rahmens ist es bevorzugt, wenn der Rahmen von der aufgenommenen Schwimmhilfe überdeckt wird. Das Gehäuse oder die Abdeckung der Rettungsdrohne, kann eine von der Form des tragenden Rahmens abweichende Form aufweisen. Die Abdeckung bzw. das Gehäuse kann beispielsweise ringförmig sein, die Form des tragenden Rahmens, welcher innerhalb des Gehäuses angeordnet wird, aber quadratisch sein.
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Die Rettungsdrohne kann ein Gehäuse aufweisen, welches insbesondere die auf der Oberseite des tragenden Rahmens angeordneten Komponenten wie die Energiequelle und die Steuerung der Rettungsdrohne umgibt und gegebenenfalls auch Teile des tragenden Rahmens umschließt. Dabei ist das Gehäuse jedoch so ausgestaltet, dass der durch den vom Rahmen umschlossene Innenbereich nicht verschlossen wird und somit ein Luftzug durch diesen Innenbereich bevorzugt nicht eingeschränkt wird. Durch das Gehäuse oder Abdeckungen der Rettungsdrohne kann der umschlossene Innenbereich gegebenenfalls teilweise überdeckt werden, wobei das Gehäuse bzw. die Abdeckung zumindest eine Öffnung aufweist, durch die der Luftzug strömen kann. Beispielsweise weist das Gehäuse eine kreisrunde Öffnung auf, deren Durchmesser ungefähr dem Innendurchmesser von 45 cm eines Norm-Rettungsrings entspricht. Bevorzugt weist die Öffnung einen Durchmesser auf, der im Bereich von 35 cm bis 50 cm liegt.
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Die Steuerung der Rettungsdrohne ist bevorzugt derart eingerichtet, dass die Rettungsdrohne eine übermittelte Position, beispielsweise in Form von GPS Koordinaten, autonom anfliegen kann. Hierzu umfasst die Steuerung gegebenenfalls weitere Sensoren sowie einen Empfänger für Signale eines Satellitennavigationssystems. Der Empfänger ist bevorzugt zum Empfang der Signale von zwei oder mehreren Satellitennavigationssystemen eingerichtet. Bei dem Satellitennavigationssystem kann es sich beispielsweise um NAVSTAR GPS, Galileo, GLONASS und/oder Beidou handeln. Durch die Fusion von Signalen mehrerer Satellitennavigationssysteme kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung gesteigert werden.
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Die Energiequelle der Rettungsdrohne ist beispielsweise als eine Batterie, insbesondere als Lithium-Ionen Batterie ausgestaltet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Energiequelle beispielsweise als Brennstoffzelle ausgestaltet sein.
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Bevorzugt ist mindestens ein weiterer Rotor im Zentrum des vom tragenden Rahmen umschlossenen Innenbereichs angeordnet. Dabei werden besonders bevorzugt zwei gegenläufig rotierende weitere Rotoren im Zentrum des Innenbereichs angeordnet. Diese werden insbesondere übereinander angeordnet.
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Durch den mindestens einen weiteren Rotor im Zentrum der Rettungsdrohne kann diese eine besonders hohe Schubkraft aufbauen, so dass die Rettungsdrohne gute Flugeigenschaften aufweist und hohe Fluggeschwindigkeiten erreichen kann. Insbesondere erlaubt der mindestens eine weiterer Rotor das Aufbringen von starken Zugkräften, die beispielsweise zum Ziehen einer Schwimmhilfe verwendet werden können, oder erlaubt schnelle Flugmanöver, um die Rettungsdrohne präzise über einer ertrinkenden Person zu positionieren und/oder um die ertrinkende Person auch bei starkem Wind in Position zu halten.
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Ist hingegen im Zentrum kein weiterer Rotor angeordnet, so wirkt sich der Freiraum dennoch positiv auf die Flugeigenschaften und die maximal durch die Rettungsdrohne erzielbare Zugkraft aus, da Luft frei durch diesen Innenraum im Zentrum strömen kann und die Rettungsdrohne somit weniger Luftwiderstand aufweist. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn der vom tragenden Rahmen umschlossene Innenbereich frei von Überdeckungen ist, so dass Luft ungehindert durch den Innenbereich strömen kann. Insbesondere dann, wenn die Rettungsdrohne ein Gehäuse oder eine Abdeckung aufweist, ist bevorzugt zumindest ein nicht durch die Schwimmhilfe überdeckter Teil des Innenbereichs frei von weiteren Überdeckungen. Das Gehäuse bzw. eine Abdeckung der Rettungsdrohne sind dazu entsprechend geformt und mit einer oder mehreren entsprechenden Öffnungen versehen.
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Bevorzugt weist die Rettungsdrohne mindestens eine Videokamera, einen Wärmebildsensor und/oder eine Wärmebildkamera zur Aufnahme von Bilddaten auf. Ferner ist die Steuerung der Rettungsdrohne ist bevorzugt eingerichtet, ertrinkende Personen und/oder Gesten von helfenden Personen in den Bilddaten zu identifizieren.
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Durch das Vorsehen einer Videokamera, einen Wärmebildsensor und/oder Wärmebildkamera kann die Rettungsdrohne Daten über die Umgebung erhalten und beispielsweise über Bildauswertungsverfahren, welche beispielsweise durch eine Komponente der Steuerung durchführt werden, können Personen und/oder Objekte in der Umgebung identifiziert werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, direkt eine ertrinkende Person in der Umgebung der Rettungsdrohne zu erkennen und anhand der erhaltenen Daten deren Position relativ zu der Rettungsdrohne genau zu bestimmen. Die Rettungsdrohne ist zudem bevorzugt dazu eingerichtet, nach dem Erkennen einer ertrinkenden Person deren Position zu bestimmen und diese Position anzufliegen. Somit ist die Rettungsdrohne insbesondere dazu eingerichtet, zunächst eine grob bestimmte Position einer ertrinkenden Person anzufliegen, dann unter Verwendung von Sensoren die Position der ertrinkenden Person genauer zu bestimmen und dann diese genauer bestimmte Position anzufliegen. Dieser Ablauf kann bei Bedarf wiederholt werden, so dass die bestimmte Position nach und nach immer genauer wird und somit die Rettungsdrohne die ertrinkende Person immer genauer anfliegen kann.
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Des Weiteren ist die Rettungsdrohne bevorzugt dazu eingerichtet, Gesten von Personen in der Nähe der Rettungsdrohne zu erkennen und auszuwerten. Insbesondere ist es bevorzugt, zeigende Gesten zu erkennen und als Richtung zu interpretieren in die die Rettungsdrohne fliegen soll, um einer ertrinkenden Person zu helfen. Beispielsweise kann ein ausgestreckter Arm, als eine solche zeigende Geste erkannt werden, wobei die Richtung, in die der Arm zeigt, als Richtung interpretiert wird, in der die ertrinkende Person vermutet wird. Diese Richtung wird bevorzugt als Flugrichtung für den Weiterflug der Rettungsdrohne verwendet.
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Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird, durch Auswerten der Richtung zu identifizieren, in die eine mobile Einrichtung, also z.B. ein Smartphone, der helfenden Person zeigt. Hierzu kann beispielsweise ein digitaler Kompass der mobilen Einrichtung ausgelesen werden und ebenfalls an die zentrale Einrichtung und/oder direkt an die Rettungsdrohne übermittelt werden. Die zentrale Einrichtung kann diese Information dann an die Rettungsdrohne weiterleiten. Die Richtung, in die die mobile Einrichtung zeigt, kann dann als Richtung interpretiert werden, in der die ertrinkende Person vermutet wird.
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Bevorzugt ist die Aufnahmevorrichtung dazu eingerichtet, die Schwimmhilfe selbsttätig freizugeben, insbesondere nach Erhalt eines Fernsteuersignals und/oder nach Erreichen der Zielposition und/oder nach Erkennen einer ertrinkenden Person. Das Erkennen einer ertrinkenden Person kann beispielsweise durch Auswerten von Bilddaten erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich dazu ist die Aufnahmevorrichtung dazu eingerichtet, dass die Schwimmhilfe manuell freigegeben wird. Eine manuelle Freigabe kann beispielsweise durch die zu ertrinkende Person selbst erfolgen, wenn die Drohne direkt über dieser schwebt. Eine manuelle Freigabe kann jedoch auch durch eine helfende Person erfolgen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Rettungsdrohne eine helfende Person in der Nähe der ertrinkenden Person anfliegt und diese dann die Schwimmhilfe von der Rettungsdrohne löst und dann beispielsweise einer ertrinkenden Person zuwirft.
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Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen die Freigabe der Schwimmhilfe durch die Rettungsdrohne selbstständig erfolgt, sind bevorzugt Mittel vorgesehen, um die Flughöhe der Rettungsdrohne über dem Wasserspiegel zu bestimmen. Die Rettungsdrohne kann dann eingerichtet sein, selbstständig die Höhe zum Wasserspiegel zu messen und dann auf eine geringe Höhe abzusinken, beispielsweise auf eine Höhe von 5 m, um die Fallhöhe der Schwimmhilfe zu minimieren und Störeffekte, zum Beispiel durch Wind, zu verringern. Das Absinken der Rettungsdrohne vor dem Freigeben der Schwimmhilfe vermeidet vorteilhafterweise auch eine mögliche Gefährdung der ertrinkenden Person durch eine aus großer Höhe und damit mit hoher Geschwindigkeit fallende Schwimmhilfe. Insbesondere die Gefahr einer möglichen ungewollten Verletzung, falls die Schwimmhilfe die ertrinkende Person direkt trifft, wird hierdurch vermieden.
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Die Aufnahmevorrichtung ist als Klemmhalterung ausgeführt. Die Aufnahmevorrichtung kann als eine manuell betätigte Aufnahmevorrichtung ausgestaltet sein, bei der die Schwimmhilfe durch die ertrinkende Person oder eine helfende Person entnommen wird. Die Aufnahmevorrichtung kann auch als selbsttätig betätigte Aufnahmevorrichtung ausgestaltet sein, bei der die Schwimmhilfe durch ein Signal der Steuerung oder ein Fernsteuersignal freigegeben wird und dann von der Rettungsdrohne abgeworfen wird. Des Weiteren können beide Varianten kombiniert werden, indem beispielsweise ein Schalter oder ein Knopf gut erreichbar an der Außenseite der Rettungsdrohne angebracht wird, mit dem das selbsttätige Freigeben der Schwimmhilfe ausgelöst werden kann. Dies erlaubt es einer helfenden Person oder der ertrinkenden Person selbst die Schwimmhilfe von der Rettungsdrohne zu lösen.
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In einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Rettungsdrohne ist die Aufnahmevorrichtung als eine magnetische Aufnahmevorrichtung ausgestaltet. Ist die Aufnahmevorrichtung für eine selbsttätige Freigabe eingerichtet, kann die magnetische Aufnahmevorrichtung hierzu einen oder mehrere Elektromagnete umfassen. Für eine Freigabe können die Elektromagnete abgeschaltet werden. Ist die Aufnahmevorrichtung nur für eine manuelle Freigabe eingerichtet, so können alternativ auch ein oder mehrere Permanentmagnete verwendet werden.
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In einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Rettungsdrohne ist die Aufnahmevorrichtung als mit einer Klappe verschlossene Kammer ausgestaltet. Die Klappe ist dabei beispielsweise mit einem Stift gesichert, welcher im Fall einer manuellen Freigabe manuell herausziehbar ist, oder im Fall einer selbsttätigen Freigabe elektromechanisch herausgezogen wird. Hierzu kann beispielsweise ein Elektromagnet oder ein Elektromotor eingesetzt werden. Nach Herausziehen des Stifts öffnet sich die Klappe aufgrund der Einwirkung der Schwerkraft und die aufgenommene Schwimmhilfe fällt heraus.
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Die Aufnahmevorrichtung ist eingerichtet, die Schwimmhilfe über Klemmen an der Rettungsdrohne zu befestigen. Die Klemmen sind von der Innenseite der Ringform oder der Hufeisenform gegen die Schwimmhilfe vorgespannt, wobei ein Seil mit den Klemmen verbunden ist. Die Rettungsdrohne ist dabei bevorzugt eingerichtet, durch einen Zug am Seil die Klemmen von der Schwimmhilfe zu lösen.
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Von Innen gegen die ringförmige oder hufeisenförmige Schwimmhilfe drückende Klemmen weisen gegenüber von außen gegen die Schwimmhilfe drückende Klemmen den Vorteil auf, dass ein ungewünschtes Verklemmen der Schwimmhilfe beim Abwerfen vermieden oder zumindest reduziert werden kann.
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Bevorzugt ist eine vorgespannte Feder an der Rettungsdrohne angeordnet, welche nach einer Freigabe, beispielsweise durch ein elektromechanisches Zurückziehen eines Sicherungsbolzens, eine Zugspannung auf das Seil ausübt, so dass die Klemmen gelöst werden und so die Schwimmhilfe freigegeben wird. Das Zurückziehen des Sicherungsbolzens kann von der Rettungsdrohne ausgelöst werden, beispielsweise bei Erkennen der Ankunft der Rettungsdrohne bei einer ertrinkenden Person, oder durch eine mit der Rettungsdrohne in Verbindung stehende Zentrale. Hierzu kann der Sicherungsbolzen beispielsweise elektromechanisch über einen Motor oder über einen Elektromagneten freigegeben werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, auch ein manuelles Auslösen vorzusehen, beispielsweise über eine mit dem Sicherungsbolzen verbundene Schnur, welche über einen Griff gezogen werden kann. In diesem Fall kann somit ein Freigeben der Schwimmhilfe durch die ertrinkende Person selbst erfolgen.
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Bevorzugt ist die Schwimmhilfe zusätzlich über ein Halteseil mit der tragenden Struktur der Rettungsdrohne verbunden. Zusätzlich ist die Rettungsdrohne bevorzugt eingerichtet, nach einer Freigabe der Schwimmhilfe diese über das Halteseil an einer bestimmten Position zu halten und/oder zu ziehen. Die Rettungsdrohne ist dabei bevorzugt mit mindestens einem weiteren Rotor im Innenbereich ausgestattet. Auf diese Weise kann eine ertrinkende Person zunächst die Schwimmhilfe zu sich ziehen und diese anlegen bzw. sich daran festhalten. Anschließend kann die Rettungsdrohne durch Ausüben eines Zugs auf die Schwimmhilfe die Person ziehen, insbesondere in Richtung des Ufers oder zu einem Schiff in der Nähe. Als geeignete Zielposition kann beispielsweise die bestimmte Position der helfenden Person verwendet werden.
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Ist die Schwimmhilfe eine ringförmige Schwimmhilfe, so ist diese bevorzugt als ein Norm-Rettungsring gemäß Norm DIN EN 14144:2003-08 ausgeführt. Ein solcher Norm-Rettungsring hat einen Außendurchmesser von 75 cm und einen Innendurchmesser von 45 cm und wiegt ca. 2,5 kg.
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Bevorzugt umfasst die Rettungsdrohne zusätzlich zu der Schwimmhilfe mindestens eine weitere Hilfseinrichtung, welche durch die Rettungsdrohne transportiert wird. Die Hilfseinrichtung ist dabei bevorzugt ausgewählt aus einem automatischen oder halbautomatischen Defibrillator.
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Der Defibrillator ist besonders bevorzugt als automatischer oder halbautomatischer Defibrillator ausgestaltet, der für eine Bedienung durch Laienhelfer eingerichtet ist und erkennen kann, ob eine Schockabgabe notwendig ist oder nicht.
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Die Rettungsdrohne ist bevorzugt derart eingerichtet, dass eine Freigabe einer der aufgenommenen weiteren Hilfseinrichtungen durch den Empfang eines Fernsteuersignals erfolgt, welches beispielsweise von einer Zentrale abgesendet werden kann. Auf diese Weise kann eine Situation zuerst von Fachpersonal bewertet werden und dann bedarfsgerecht eine Freigabe der geeigneten Hilfsmittel erfolgen.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Rettung ertrinkender Personen. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt a), bei dem eine zentrale Einrichtung durch eine helfende Person unter Verwendung einer mobilen Einrichtung benachrichtigt wird, wobei der Standort der helfenden Person an die zentrale Einrichtung übermittelt wird. Bei der mobilen Einrichtung handelt es sich beispielsweise um ein Smart Device wie ein Smartphone, eine Smartwatch oder ein Tablet, welche jeweils mit einer entsprechenden App versehen sind.
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In vorteilhaften Ausführungsformen kann zusätzlich vorgesehen sein, weitere Daten an die zentrale Einrichtung zu übermitteln. So kann beispielsweise über einen digitalen Kompass der mobilen Einrichtung die Ausrichtung der mobilen Einrichtung ermittelt werden und als Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird, übermittelt werden. Des Weiteren kann beispielsweise auf einem Bildschirm der mobilen Einrichtung eine Karte eingeblendet werden, auf der die helfende Person eine Position der ertrinkenden Person markieren kann. Auch hieraus kann eine Richtung abgeleitet werden, in der die ertrinkende Person ausgehend von der helfenden Person vermutet wird. Alternativ dazu kann auch diese markierte Position als Standort an die zentrale Einrichtung übermittelt werden.
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Zusätzlich ist es möglich, dass die mobile Einrichtung bei der helfenden Person eine geschätzte Distanz abfragt und ebenfalls an die zentrale Einrichtung übermittelt. Zum Beispiel 5 m, 10 m, 20 m, 50 m, 100 m, mehr als 100 Meter von der helfenden Person entfernt.
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In einem folgenden Schritt b) wird durch die zentrale Einrichtung automatisch eine Rettungsdrohne in der Nähe des übermittelten Standorts ausgewählt und es wird einer Anweisung an die ausgewählte Rettungsdrohne übermittelt, diesen Standort anzufliegen, wobei die Rettungsdrohne eine Schwimmhilfe trägt. Bei der Rettungsdrohne handelt es sich insbesondere um eine der hierin beschriebenen Rettungsdrohnen, welche den übermittelten Standort möglichst sofort anfliegt. Die Rettungsdrohne ist dabei insbesondere ausgebildet und dazu eingerichtet, die von der Rettungsdrohne auszuführenden Schritte des Verfahrens durchzuführen. Entsprechend gelten im Rahmen des Verfahrens beschriebene Merkmale auch für die hierin beschriebenen Rettungsdrohnen und umgekehrt gelten im Rahmen der Rettungsdrohne beschriebene Merkmale auch für das Verfahren. Ein Aktionsradius einer Rettungsdrohne wird bevorzugt derart gewählt, dass eine schnelle Reaktion möglich ist. Bevorzugt beträgt dieser, insbesondere in Gebieten mit einer hohen Konzentration von Menschen weniger als 10 km. Entsprechend ist es bevorzugt, ein dichtes Netz von Stationen mit Rettungsdrohnen vorzusehen, so dass eine flächendeckende Versorgung in Gebieten mit Wasserflächen möglich ist.
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In einem folgenden Schritt c) fliegt die ausgewählte Rettungsdrohne den übermittelten Standort autonom an. Bevorzugt wird das Anfliegen dabei von der Rettungsdrohne autonom, also ohne Eingreifen eines Menschen, ausgeführt.
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Nach Erreichen des übermittelten Standorts erfolgt in einem nachfolgenden Schritt d) ein Erfassen von Bilddaten der Umgebung und ein automatisches Auswerten der erfassten Bilddaten durch die ausgewählte Rettungsdrohne und/oder durch die zentrale Einrichtung mit einem Bildauswertungsverfahren, um Gesten der helfenden Person und gegebenenfalls eine Position der ertrinkenden Person zu identifizieren.
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Bei der Identifizierung der Geste erfolgt eine Gestenerkennung, wobei über eine Auswertung der Geste eine Richtung bestimmt wird, in der die ertrinkende Person vermutet wird, wobei die Geste eine zeigende Geste ist, bei der ein Arm in Richtung der ertrinkenden Person ausgestreckt wird oder bei der mit der mobilen Einrichtung in Richtung der ertrinkenden Person gezeigt wird.
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Anschließend fliegt die ausgewählte Rettungsdrohne in einem folgenden Schritt e) autonom in die Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird.
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Nach Erreichen der ertrinkenden Person erfolgt in einem folgenden Schritt f) ein weiteres Erfassen von Bilddaten und ein Freigeben der Schwimmhilfe. Die Schritte d) und e) werden bevorzugt bis zum Erreichen der ertrinkenden Person fortlaufend ausgeführt, so dass die ermittelte Position der ertrinkenden Person entsprechend fortlaufend genauer bestimmt wird und somit ein genaues Anfliegen der ertrinkenden Person erfolgen kann. Sofern die ertrinkende Person noch nicht erkannt wird, fliegt die Rettungsdrohne weiter in die Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird, und versucht in den Bilddaten gemäß dem Schritt d) die Position der ertrinkenden Person zu bestimmen.
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Solange weiter eine Verbindung zur mobilen Einrichtung besteht ist es bevorzugt, fortlaufend die von der mobilen Einrichtung bestimmte Position an die zentrale Einrichtung und/oder an die Rettungsdrohne zu übermitteln und diese aktualisierte Position anzufliegen. Dabei kann eine Verbindung zwischen der mobilen Einrichtung und der Rettungsdrohne durch die zentrale Einrichtung vermittelt werden oder insbesondere bei kurzer Distanz auch direkt erfolgen.
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Bevorzugt wird bei dem Verfahren vor dem Start einer Rettungsdrohne gemäß Schritt c) eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt. Diese kann von der zentralen Einrichtung selbst oder von der Rettungsdrohne durchgeführt werden. Im Rahmen der Plausibilitätsprüfung kann beispielsweise geprüft werden, ob sich überhaupt Wasser in der Nähe der übermittelten Position befindet. Hierzu kann die übermittelte Position mit einer in der zentralen Einrichtung oder der Rettungsdrohne hinterlegten digitalen Karte verglichen werden. Die digitale Karte enthält insbesondere Angaben zu Wasserflächen. Durch das Durchführen einer Plausibilisierung kann ein Missbrauch des Verfahrens vermieden werden. Nach dem Durchführen der Plausibilitätsprüfung erfolgt der Start der Rettungsdrohne möglichst direkt und ohne weitere Verzögerungen.
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Ein Weiterer Aspekt der Erfindung ist es, ein System zur Rettung ertrinkender Personen bereitzustellen. Das System umfasst mindestens eine Rettungsdrohne und eine zentrale Einrichtung, wobei das System eingerichtet ist, die von der Rettungsdrohne und von der zentralen Einrichtung auszuführenden Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen. Entsprechend wird auch eine zentrale Einrichtung bereitgestellt.
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Bei der zentralen Einrichtung kann es sich insbesondere um eine Computereinrichtung handeln, welche eingerichtet ist, von mobilen Geräten Informationen zu empfangen und Anweisungen an eine oder mehrere Rettungsdrohnen zu senden. Die zentrale Einrichtung ist dabei beispielsweise als Server, insbesondere als ein Backend-Server im Zusammenhang mit einer App, oder als Cloud-Computing-Dienst ausgestaltet. Dabei kann die zentrale Einrichtung derart ausgebildet und eingerichtet sein, dass diese nach Empfang eines Standorts einer ertrinkenden Person bzw. des Standorts einer helfenden Person automatisch die weiteren Schritte einleitet.
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Die zentrale Einrichtung ist zur Verwendung mit den hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet und/oder ausgebildet. Daher gelten im Rahmen eines der Verfahren beschriebene Merkmale für die zentrale Einrichtung und umgekehrt gelten im Rahmen der zentralen Einrichtung beschriebene Merkmale für die Verfahren.
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Für das Empfangen von Informationen von mobilen Geräten kann die Zentrale Einrichtung insbesondere Mittel zum Herstellen einer Verbindung zum Internet umfassen. Mobile Geräte können dann beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung oder eine WLAN Verbindung Kontakt mit der zentralen Einrichtung aufnehmen.
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Die zentrale Einrichtung kann ein Verzeichnis mit Rettungsdrohnen und deren zugeordneten Basen umfassen, wobei insbesondere Angaben zur aktuellen Position einer Rettungsdrohne und zu der Position der Basen der Rettungsdrohnen im Verzeichnis abgelegt sind.
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Zur Verbindung mit einer Rettungsdrohne kann die zentrale Einrichtung Mittel für eine Kommunikation über eine Funkverbindung umfassen, wobei die Rettungsdrohne entsprechende Kommunikationsmittel aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die zentrale Einrichtung Mittel zur Verbindung mit dem Internet umfassen, wobei dann eine Rettungsdrohne beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung oder eine WLAN Verbindung ebenfalls mit dem Internet verbunden ist.
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Die zentrale Einrichtung kann zusätzlich ein oder mehrere Terminals umfassen, über die Bedienpersonal das Verhalten der zentralen Einrichtung beeinflussen kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ausgebildetes, geschultes Bedienpersonal bestimmte Schritte vornimmt oder beeinflusst. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Auswahl und das Aussenden einer Rettungsdrohne vom Bedienpersonal vorgenommen wird, die Freigabe der Schwimmhilfe vom Bedienpersonal vorgenommen wird und/oder eine Freigabe weiterer Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise von einem Defibrillator, durch das Bedienpersonal erfolgt.
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Bei der mindestens einen Rettungsdrohne des Systems kann es sich insbesondere um eine der hierin beschriebenen Rettungsdrohnen handeln.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine mobile Einrichtung zur Benachrichtigung einer zentralen Einrichtung über eine ertrinkende Person bereitzustellen. Die mobile Einrichtung ist dabei zur Verwendung mit dem vorgeschlagenen System und/oder mit dem vorgeschlagenen Verfahren eingerichtet und/oder ausgebildet. Insbesondere ist die mobile Einrichtung dazu ausgebildet ist, den aktuellen Standort zu bestimmen und diesen zusammen mit der Benachrichtigung an die zentrale Einrichtung zu senden.
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Bei der mobilen Einrichtung kann es sich um ein Smart Device wie beispielsweise ein Smartphone, Smartwatch oder ein Tablet handeln. Des Weiteren kann es sich bei der mobilen Einrichtung um ein speziell für das Benachrichtigen der zentralen Einrichtung ausgestaltetes Gerät handeln. Ein solches Gerät kann dabei insbesondere in Form eines Armbands ausgestaltet sein, welches unter anderem einen Empfänger für ein Satellitennavigationssystem wie GPS und Mittel zur Kommunikation mit der zentralen Einrichtung umfasst. Ein solches Armband kann insbesondere als ein Rettungsband ausgestaltet sein, welche um das Handgelenk getragen werden kann.
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Die mobile Einrichtung ist zur Verwendung mit den hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet und/oder ausgebildet. Daher gelten im Rahmen eines der Verfahren beschriebene Merkmale für die mobile Einrichtung und umgekehrt gelten im Rahmen der mobilen Einrichtung beschriebene Merkmale für die Verfahren.
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Wird ein Smart Device als mobile Einrichtung verwendet, so wird bevorzugt eine Anwendung bzw. App auf dem Smart Device installiert, welche eingerichtet ist, einen im Smart Device vorhanden Empfänger für ein Satellitennavigationssystem zur Bestimmung der Position zu nutzen und eine Kommunikationsverbindung des Smart Device für das Benachrichtigen der zentralen Einrichtung zu verwenden.
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Bevorzugt kann die mobile Einrichtung ferner dazu eingerichtet sein, parallel zur Benachrichtigung der zentralen Einrichtung auch den regulären Rettungsdienst zu alarmieren, beispielsweise indem ein Anruf an die ortsübliche Notrufnummer oder an einen in der Nähe befindlichen Wasserrettungsdienst bzw. eine Wasserrettungsstation abgesetzt wird. Der in der Nähe befindliche Wasserrettungsdienst kann beispielsweise unter Verwendung der über eine Ortungsfunktion der mobilen Einrichtung bestimmten Position ermittelt werden. Beispielsweise kann die zentrale Einrichtung aus einem Verzeichnis von Wasserrettungsdiensten denjenigen auswählen, der sich am dichtesten an der übermittelten Position befindet oder diese Position am schnellsten erreichen kann und eine Telefonnummer des ausgewählten Wasserrettungsdienst an die mobile Einrichtung senden.
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Das zusätzliche Kontaktieren eines Wasserrettungsdienstes ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sich im entsprechenden Gebiet innerhalb eines gewissen Umkreises keine Rettungsdrohne befindet und somit mit einer verlängerten Reaktionszeit durch eine Rettungsdrohne zu rechnen ist oder wenn es aufgrund der zurückzulegenden langen Strecke nicht möglich ist, eine Rettungsdrohne zu entsenden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein zusätzlicher Anruf abgesetzt wird, wenn die nächste Rettungsdrohne 40 km oder mehr vom Standort der mobilen Einrichtung entfernt liegt. Die Information hierüber kann der mobilen Einrichtung beispielsweise von der zentralen Einrichtung nach Erhalt der Position übermittelt werden.
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Insbesondere dann, wenn die mobile Einrichtung als ein Rettungsband ausgeführt ist, umfasst diese bevorzugt einen Wassersensor, der einen Kontakt mit Wasser erkennt. Die mobile Einrichtung ist dann bevorzugt dazu eingerichtet, bei Erkennen des Kontakts mit Wasser die zentrale Einrichtung zu kontaktieren, wobei gegebenenfalls vorher eine Plausibilitätsprüfung erfolgt. Bei der Plausibilitätsprüfung kann die Position der mobilen Einrichtung mit einer digitalen karte abgeglichen werden und eine Reaktion nur dann ausgelöst werden, wenn sich tatsächlich eine Wasserfläche an oder in der Nähe der aktuellen Position der mobilen Einrichtung befindet. Diese Plausibilisierung kann beispielsweise durch die mobile Einrichtung selbst oder durch die zentrale Einrichtung erfolgen.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene System umfassend mindestens eine Rettungsdrohne und die zentrale Einrichtung führt in Verbindung mit einer der mobilen Einrichtungen das vorgeschlagene Verfahren aus.
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Dieses Verfahren, das System und/oder die Rettungsdrohne können beispielsweise angewendet werden, wenn eine Person droht in einem See, einem Fluss, am Strand, in Strandnähe oder im Meer (beispielsweise bei einem Sturz von einem Kreuzfahrschiff) zu ertrinken. Eine helfende Person, welche diese Situation bemerkt, kann aber oftmals nicht selbst als Retter eingreifen und muss einen Retter alarmieren. Hierdurch geht oft wertvolle Zeit verloren.
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In einem ersten Beispiel hat die helfende Person ein Smartphone dabei, auf dem eine App installiert ist, welche das Smartphone befähigt, als mobile Einrichtung an dem beschriebenen Verfahren mitzuwirken. Über dieser App lässt sich der aktuelle Standort der helfenden Person bestimmen und an die zentrale Einrichtung übermitteln. Die zentrale Einrichtung wählt dann in der näheren Umgebung eine autonome Rettungsdrohne aus, übermittelt den Standort der helfenden Person an die Rettungsdrohne und weist die Rettungsdrohne an, diesen Standort anzufliegen. Die zentrale Einrichtung ist dabei beispielsweise als Server oder als Cloud-Computing-Dienst ausgestaltet.
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Bei dem beschriebenen Ablauf führt die App automatisch das Ermitteln von GPS Koordinaten der helfenden Person und das Übermitteln des Standorts an die zentrale Einrichtung aus. Optional kann dabei vorgesehen sein, dass die App parallel auch den regulären Rettungsdienst alarmiert, beispielsweise durch Anrufen einer Notrufnummer.
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Die durch die zentrale Einrichtung ausgewählte Rettungsdrohne startet nach Übermittlung der GPS Koordinaten aus ihrer Station und fliegt autonom zu den von der mobilen Einrichtung übermittelten Koordinaten. An der Rettungsdrohne ist eine Sensorik, beispielsweise in Form einer Kamera, integriert, welche Bilddaten von der Umgebung der Rettungsdrohne liefert.
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Bevorzugt wird vor dem Start einer Rettungsdrohne eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt. Beispielsweise vergleicht die zentrale Einrichtung dazu die übermittelte Position mit einer in der zentralen Einrichtung hinterlegten digitalen Karte, welche Angaben zu Wasserflächen enthält. Wird an dem Ort der übermittelten Position eine Wasserfläche erkannt, erfolgt der Start der Rettungsdrohne möglichst direkt und ohne weitere Verzögerungen.
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Nach Erreichen der von den Koordinaten angegebenen Position der helfenden Person wird bevorzugt unter Verwendung der erhaltenen Bilddaten eine Gestenerkennung durchgeführt und die erkannten Gesten werden ausgewertet. Die helfende Person zeigt dabei mit einem ausgestreckten Arm möglichst exakt in die Richtung, in der sich die ertrinkende Person befindet.
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Nach Erkennen der von der helfenden Person ausgeführten Geste wird diese ausgewertet und in der hier beschriebenen Situation die Richtung bestimmt, in der die ertrinkende Person vermutet wird.
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Die Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird, kann auch durch die Übertragung weiter Daten durch die mobile Einrichtung erfolgen. Beispielsweise kann ein digitaler Kompass der mobilen Einrichtung ausgewertet werden und die Richtung, in die die mobile Einrichtung zeigt, als Richtung verwendet werden, in der die ertrinkende Person vermutet wird. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise unter Verwendung der mobilen Einrichtung eine vermutete Position der ertrinkenden Person auf einer Karte markiert werden. Diese Position kann dann als Position für die ertrinkende Person übernommen werden oder es kann die Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird, ausgehend von der Position der helfenden Person ermittelt werden.
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Die Rettungsdrohne bewegt sich dann selbständig in die Richtung, in der die ertrinkende Person vermutet wird.
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In einer Ausführungsvariante des Verfahrens überträgt die Rettungsdrohne dann über die Kamera ein Livebild zu der zentralen Einrichtung, welche das Livebild einer Rettungsstelle zur Auswertung zuleitet. In der Rettungsstelle kann dann eine überwachende Person über das Kamerabild erkennen, wann die Rettungsdrohne auf die ertrinkende Person trifft. Dies kann beispielsweise über an der Rettungsdrohne angebrachte Wärmebildsensoren unterstützt werden. Hat die Rettungsdrohne die ertrinkende Person erreicht, so kann die überwachende Person die Freigabe der Schwimmhilfe auslösen.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu ist in einer Ausführungsvariante des Verfahrens vorgesehen, eine Bildauswertung der Bilddaten durchzuführen, so dass entweder die Rettungsdrohne selbst oder eine Auswerteinrichtung der zentralen Einrichtung automatisch das Erreichen der ertrinkenden Person erkennt und entsprechend automatisch das Freigeben der Schwimmhilfe erfolgt, sobald die Rettungsdrohne die ertrinkende Person detektiert.
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Bevorzugt ist die abgeworfene Schwimmhilfe über ein Seil mit der Rettungsdrohne verbunden. In diesem Fall kann, nachdem die ertrinkende Person die Schwimmhilfe angelegt hat, über den mittleren Rotor die Drohne für kurze Zeit eine hohe Schubkraft erzeugen, und somit die ertrinkende Person in Position halten oder gegebenenfalls auch an Land ziehen, wobei als Zielposition die GPS Koordinaten der helfenden Person geeignet sind. Das Erkennen des Anlegens der Schwimmhilfe durch die ertrinkende Person kann wiederum entweder automatisch über eine in der Rettungsdrohne oder der zentralen Einrichtung ausgeführten Auswertung von Bilddaten erfolgen oder manuell durch eine überwachende Person erfolgen.
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In einem zweiten, nicht erfindungsgemäßen Beispiel erfolgt das Benachrichtigen der zentralen Einrichtung nicht durch eine helfende Person, sondern durch die ertrinkende Person selbst. Diese besitzt eine mobile Einrichtung, beispielsweise in Form eines Rettungsbands, einem Smartphone oder einer Smartwatch, auf der eine App installiert ist, welche diese in die Lage versetzt, die von der mobilen Einrichtung durchzuführenden Verfahrensschritte auszuführen.
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Gerät eine Person im Wasser in eine Notlage, beispielsweise wenn beim Schwimmen die Kräfte nachlassen oder eine Person von einem Kreuzfahrtschiff ins Wasser gestürzt ist, kann über die mobile Einrichtung die zentrale Einrichtung informiert werden. Bei einem Rettungsband kann dazu beispielsweise eine Notfalltaste gedrückt werden oder das Rettungsband kann bei Kontakt mit Wasser die Benachrichtigung automatisch ausführen. Beispielsweise kann hierfür ein Wassersensor vorgesehen sein, der einen Kontakt mit Wasser erkennt. Im Fall von einem Smart Device wie einer Smartwatch wird dann bei Erkennen von einem Wasserkontakt die entsprechende App gestartet und die Benachrichtigung ausgeführt. Hierbei wird ausgenutzt, dass moderne Smart Devices wie ein Smartphone oder eine Smartwatch in der Regel zumindest bei zeitweiligem Untertauchen wasserdicht sind (z.B. Schutzart gemäß IP67).
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Bei Varianten einer mobilen Einrichtung mit einem Wassersensor kann zusätzlich eine Plausibilisierung vorgesehen sein, bei der nach einem Kontakt mit Wasser die Position bestimmt wird und geprüft wird, ob sich an der aktuellen Position eine Wasserfläche befindet. Auf diese Weise kann beispielsweise ausgeschlossen werden, dass verschüttete Flüssigkeit den Wassersensor aktiviert und einen unnötigen Rettungseinsatz auslöst. Diese Plausibilisierung kann beispielsweise durch die mobile Einrichtung selbst oder durch die zentrale Einrichtung erfolgen, wobei die Position mit einer digitalen Karte verglichen wird, welche Angabe über Wasserflächen enthält.
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Eine Bestimmung der Koordinaten der ertrinkenden Person ist auch in diesem Fall in der Regel möglich, da Funksignale auch noch mehrere Zentimeter unter Wasser zu Orten sind. Dabei ist insbesondere eine Ausführung der mobilen Einrichtung als Armband oder eine Smartwatch vorteilhaft, da sich das Handgelenk einer ertrinkenden Person in der Regel weit oben an der Wasseroberfläche befindet.
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Die Rettungsdrohne steuert zunächst die übermittelten Koordinaten an und beginnt dann, Bilddaten der Umgebung aufzunehmen und auszuwerten, um die ertrinkende Person zu identifizieren. Nach erkennen der ertrinkenden Person steuert diese die bestimmte Position an, wobei das Aufnehmen der Bilddaten fortlaufend durchgeführt wird, um die bestimmte Position weiter zu optimieren. Des Weiteren kann vorgesehen sein, sofern weiter eine Verbindung zur mobilen Einrichtung besteht, fortlaufend die von der mobilen Einrichtung bestimmte Position an die Rettungsdrohne zu übermitteln und diese aktualisierte Position anzufliegen. Dabei kann eine Verbindung zwischen der mobilen Einrichtung und der Rettungsdrohne durch die zentrale Einrichtung vermittelt werden oder insbesondere bei kurzer Distanz auch direkt erfolgen.
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Der übrige Ablauf des Verfahrens erfolgt bevorzugt wie mit Bezug zum ersten Beispiel beschrieben.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Schnittansicht durch eine Rettungsdrohne einer ersten Ausführungsform.
- 2 eine Schnittansicht durch eine Rettungsdrohne einer zweiten Ausführungsform
- 3 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs zur Rettung einer ertrinkenden Person,
- 4 eine schematische Darstellung einer Klemmvorrichtung von unten in einem geschlossenem Zustand und
- 5 eine schematische Darstellung der Klemmvorrichtung von unten in einem offenen Zustand.
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Rettungsdrohne 10 in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Rettungsdrohne 10 weist eine tragende Struktur 12 auf, welche einen tragenden Rahmen 14 umfasst, welcher in einer horizontalen Ebene angeordnet ist.
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An dem tragenden Rahmen 14 sind Aufnahmen 16 für Rotoren 18 angeordnet. Die Rettungsdrohne 10 umfasst beispielsweise vier Rotoren 18 und entsprechend vier Aufnahmen 16, wobei in der Schnittansicht der 1 nur jeweils zwei Rotoren 18 und Aufnahmen 16 sichtbar sind. Die Aufnahmen 16 sind dabei derart an dem tragenden Rahmen 14 angebracht, dass diese ausgehend vom tragenden Rahmen 14 nach außen, also vom Zentrum der Rettungsdrohne 10 weg weisen.
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Für den Flugbetrieb umfasst die Rettungsdrohne 10 des Weiteren eine Steuerung 24, welche die Rotoren 18 steuert und eingerichtet ist, mit einer zentralen Einrichtung 200, vergleiche 3, zu kommunizieren. Für die Versorgung mit Energie ist eine Batterie 26 vorgesehen. Sowohl die Batterie 26 als auch die Steuerung 24 sind auf jeweils auf der Oberseite des tragenden Rahmens 14 angeordnet, so dass eine Schwimmhilfe 22 an dessen Unterseite über eine Aufnahmevorrichtung 20 befestigt werden kann.
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Der tragende Rahmen 14 ist in dem dargestellten Beispiel ringförmig ausgestaltet und umschließt einen Innenbereich 29. In einer alternativen Ausführungsform könnte der tragende Rahmen 14 auch beispielsweise quadratisch ausgestaltet sein. Dieser Innenbereich 29 ist in der in 1 dargestellten Ausführungsform weder durch die Schwimmhilfe 22 noch durch Komponenten der Rettungsdrohne 10 selbst wie beispielsweise der Batterie 26 überdeckt, so dass dieser frei ist. Luft kann im Flugbetrieb der Rettungsdrohne 10 ungehindert durch den Innenbereich 29 hindurchströmen, so dass die Flugeigenschaften verbessert werden.
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Um beispielsweise Gesten von helfenden Personen 110 oder um ertrinkende Personen 100 identifizieren zu können, vergleiche 3, verfügt die Rettungsdrohne 10 zudem über Sensoren. In der Darstellung der 1 ist hierzu eine Videokamera 28 zu erkennen, welche Bilddaten über die Umgebung der Rettungsdrohne 10 liefert. Diese Bilddaten können beispielsweise durch die Steuerung 24 in der Rettungsdrohne 10 selbst ausgewertet werden oder können alternativ oder zusätzlich an die zentrale Einrichtung 200 übertragen werden, vergleiche 3, um dort ausgewertet zu werden.
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Die Aufnahmevorrichtung 20 der 1 ist nicht erfindungsgemäß als eine magnetische Aufnahmevorrichtung ausgestaltet. Soll die Schwimmhilfe 22 nur manuell entnommen werden, so kann die Aufnahmevorrichtung 20 beispielsweise Permanentmagnete am tragenden Rahmen 14 und nicht-permanentmagnetische Gegenelemente an der Schwimmhilfe 22 aufweisen. Solle eine Freigabe durch die Steuerung 24 erfolgen, beispielsweise bei Erhalt eines Fernsteuersignals, so umfasst die Aufnahmevorrichtung 20 beispielsweise Elektromagnete am tragenden Rahmen 14 und nicht-permanentmagnetische Gegenelemente an der Schwimmhilfe 22.
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Die Steuerung 24 der Rettungsdrohne 10 steht bevorzugt mit der Aufnahmevorrichtung 20 und der Kamera 28 in Verbindung und ist eingerichtet, bei Erkennen einer ertrinkenden Person 100 über die Aufnahmevorrichtung 20 die Schwimmhilfe 20 freizugeben und damit über einer ertrinkenden Person 100 abzuwerfen, vergleiche 3.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Rettungsdrohne 10 in einer schematischen Schnittdarstellung von der Seite.
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Die Rettungsdrohne 10 weist wie bereits mit Bezug zur 1 beschrieben eine tragende Struktur 12 auf, welche einen tragenden Rahmen 14 umfasst, welcher in einer horizontalen Ebene angeordnet ist. An dem tragenden Rahmen 14 sind Aufnahmen 16 für Rotoren 18 angeordnet, wobei in der Darstellung der 2 jeweils zwei Rotoren 18 und Aufnahmen 16 sichtbar sind.
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Auf der Oberseite des tragenden Rahmens 14 sind wieder die Steuerung 24, eine Videokamera 28 und die Batterie 26 angeordnet. An der Unterseite des tragenden Rahmens 14 ist die Aufnahmevorrichtung 20 angeordnet, welche eine Schwimmhilfe 22 trägt.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform der 1 sind im Innenbereich 29 zwei weitere Rotoren 30, 30` angeordnet. Das Zentrum der weiteren Rotoren 30, 30` liegt dabei jeweils im Zentrum des Innenbereichs 29, wobei die beiden weiteren Rotoren 30, 30' gestapelt angeordnet sind und eingerichtet sind, gegenläufig zueinander zu rotieren.
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Die weiteren Rotoren 30, 30' weisen bevorzugt einen größeren Durchmesser auf als die an den Aufnahmen 16 angeordneten Rotoren 18. Mit den weiteren Rotoren 30, 30' kann zusätzliche Schubkraft bereitgestellt werden, wodurch die Flugeigenschaften der Rettungsdrohne 10 weiter verbessert wird. Durch die Anordnung im abgesehen von den weiteren Rotoren 30, 30` und deren Halterung bzw. Motoren freien Innenbereich 29 der Rettungsdrohne 10 kann diese trotz vergleichsweise großer Rotoren kompakt ausfallen.
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In 3 ist an einem Beispiel der Ablauf eines Verfahrens zur Rettung einer ertrinkenden Person 100 schematisch skizziert.
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Eine helfende Person 110 bemerkt, dass eine ertrinkende Person 100 Hilfe benötigt. Diese helfende Person 110 führt eine mobile Einrichtung 112 mit, beispielsweise in Form eines Smartphones mit einer für das Verfahren eingerichteten App.
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Die helfende Person 110 kann dann über die mobile Einrichtung 112 eine zentrale Einrichtung 200 informieren, wobei durch die mobile Einrichtung 112 die Position der helfenden Person 110 bestimmt wird, beispielsweise über ein Satellitennavigationssystem wie GPS, und ebenfalls an die zentrale Einrichtung 200 übermittelt wird. Im skizzierten Beispiel startet die helfende Person 110 dafür eine App, welche die GPS Koordinaten des Smartphones bestimmt und zusammen mit einer Nachricht, dass eine ertrinkende Person 100 Hilfe benötigt, über eine Mobilfunkverbindung oder WLAN Verbindung an die zentrale Einrichtung 200 sendet.
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Die zentrale Einrichtung 200, welche beispielsweise als ein mit dem Internet verbundener Server ausgestaltet ist, empfängt von der mobilen Einrichtung 112 die Nachricht, dass die ertrinkende Person 100 Hilfe benötigt und empfängt die Position der helfenden Person 110. Die zentrale Einrichtung 200 umfasst ein Verzeichnis in dem verfügbare Rettungsdrohnen 10 und die Lage von den Rettungsdrohnen 10 zugeordneten Basen abgelegt sind. Die zentrale Einrichtung 200 wählt eine verfügbare Rettungsdrohne 10 in der Nähe der übermittelten Position aus, sendet die übermittelte Position als Ziel an die verfügbare Rettungsdrohne 10 und weist diese an, die übermittelte Position anzufliegen.
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Nach Erhalt der Position startet die Rettungsdrohne 10 und fliegt die übermittelte Position an. Dort angekommen, erfasst die Rettungsdrohne 10 Bilddaten unter Verwendung der Videokamera 28. Unter Verwendung von Bildauswertungsverfahren erkennt die Rettungsdrohne 10 die helfende Person 110 und wertet Gesten der helfenden Person 110 aus. In der dargestellten Situation zeigt die helfende Person 110 mit einem ausgestreckten Arm 114 in Richtung der ertrinkenden Person 100. Anhand dieser Geste erkennt die Rettungsdrohne 10, in welcher Richtung sich die ertrinkende Person 100 befinden muss und fliegt in diese Richtung los.
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Während des Flugs werden weiter unter Verwendung der Videokamera 28 Bilddaten der Umgebung aufgenommen und ausgewertet. Erkennt die Rettungsdrohne 10 die ertrinkende Person 100 in den Bilddaten, so positioniert sich die Rettungsdrohne 10 über der ertrinkenden Person 100 und gibt eine mitgeführte Schwimmhilfe 22 frei. Im in 3 skizzierten Beispiel ist die Schwimmhilfe 22 ein Normrettungsring. Die ertrinkende Person 100 kann nun die Schwimmhilfe 22 anlegen.
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In bevorzugten Varianten des Verfahrens wird über die mobile Einrichtung 112 parallel ein Notruf abgesetzt. Bei Verwendung eines Smartphones als mobile Einrichtung 112 kann hierzu beispielsweise nach dem Übermitteln der Position an die zentrale Einrichtung 200 die Notrufnummer angerufen werden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung 20 zur Aufnahme einer Schwimmhilfe 22 in einer schematischen Ansicht von unten.
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Die Aufnahmevorrichtung 20 ist in der Ausführungsform der 4 als eine Klemmvorrichtung ausgestaltet, welche mehrere Klemmen 40 aufweist. In dem Ausführungsbeispiel der 4 weist die Aufnahmevorrichtung 20 fünf Klemmen 40 auf, welche jeweils von Innen gegen die aufgenommene ringförmige Schwimmhilfe 22 drücken. Die Klemmen 40 sind dazu beispielsweise als Biegebalken ausgeführt, welche gegen die Schwimmhilfe 22 vorgespannt sind. Die 4 zeigt die Aufnahmevorrichtung 20 in einem geschlossenen Zustand, in dem die Schwimmhilfe 22 nicht freigegeben ist.
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Die Klemmen 40 sind jeweils mit einem Drahtseil 42 verbunden, wobei in dem Beispiel der 4 nur ein einziges Drahtseil 42 vorhanden ist, welches ausgehend von einer ersten Klemme 40' durch Ösen an den weiteren Klemmen 40 hindurch verläuft. Ein erstes Ende des Drahtseils 42 endet an der ersten Klemme 40`, ein zweites Ende des Drahtseils 42 endet an einer Federvorrichtung, welche eine Feder 46 und einen Sicherungsbolzen 44 umfasst.
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Die Feder 46 ist gespannt und über den Sicherungsbolzen 44 im gespannten Zustand gesichert. Nach einer Freigabe des Sicherungsbolzens 44, beispielsweise durch ein elektromechanisches Zurückziehen eines Sicherungsbolzens 44, welches durch die Steuerung 24 veranlasst wird, übt die Feder 46 eine Zugspannung auf das Drahtseil 42 aus. Hierdurch werden die Klemmen 40 zurückgezogen, vergleiche 5, und die Schwimmhilfe 22 wird freigegeben. Das Zurückziehen des Sicherungsbolzens 44 kann von der Rettungsdrohne 10 ausgelöst werden, beispielsweise bei Erkennen der Ankunft der Rettungsdrohne 10 bei einer ertrinkenden Person 110, oder durch ein Fernsteuerungssignal der mit der Rettungsdrohne 10 in Verbindung stehenden zentralen Einrichtung 200. Hierzu kann der Sicherungsbolzen 44 beispielsweise elektromechanisch über einen Motor oder über einen Elektromagneten freigegeben werden
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5 zeigt eine schematische Darstellung der als Klemmvorrichtung ausgestalteten Aufnahmevorrichtung 20 von unten in einem offenen Zustand. Durch das gespannte Drahtseil 42 sind die Klemmen 40 zurückgezogen, so dass diese nicht mehr gegen die Schwimmhilfe 22 drücken. Die Schwimmhilfe 22 ist nun freigegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rettungsdrohne
- 12
- tragende Struktur
- 14
- tragender Rahmen
- 16
- Aufnahme Rotor
- 18
- Rotor
- 20
- Aufnahmevorrichtung für Schwimmhilfe
- 22
- Schwimmhilfe
- 24
- Steuerung
- 26
- Batterie
- 28
- Videokamera
- 29
- Innenbereich
- 30, 30'
- weiterer Rotor
- 40
- Klemme
- 40'
- erste Klemme
- 42
- Seil
- 44
- Sicherungsbolzen
- 46
- Feder
- 100
- ertrinkende Person
- 110
- helfende Person
- 112
- mobile Einrichtung
- 114
- ausgetreckter Arm
- 200
- zentrale Einrichtung
