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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beförderungsmittel, eine Sensoranordnung für ein solches Beförderungsmittel sowie ein Verfahren zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene in einer definierten Umgebung.
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Arbeitsschutz bzw. Arbeitnehmerschutz ist ein wesentlicher Bestandteil jeder betrieblichen Organisation, insbesondere, aber nicht nur, im industriellen Umfeld. Arbeitsschutz umfasst verschiedene Maßnahmen, Mittel und Methoden zum Schutz von Beschäftigten vor arbeitsbedingten Sicherheits- und Gesundheitsgefährdungen. Das angestrebte Ziel ist die Verhütung von Arbeitsunfällen und der Schutz der Gesundheit der Beschäftigten.
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Vermehrt werden im betrieblichen Umfeld innerbetriebliche Transportsysteme eingesetzt. Innerbetriebliche Transportsysteme sind flurfreie oder flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Beförderungsmitteln, deren primäre Aufgabe der Materialtransport innerhalb und außerhalb von Gebäuden ist, nicht jedoch der Personentransport.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Arbeitsschutz zu ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe eine automatisierte, flexible und flächendeckende Erfassung von für den Arbeitsschutz relevanten Parametern anzugeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch ein Beförderungsmittel der eingangsgenannten Art, das eingerichtet ist, innerhalb einer definierten Umgebung automatisch Gegenstände und Material zu fördern, und wobei das Beförderungsmittel eine Sensoranordnung zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene der definierten Umgebung aufweist sowie eine Einrichtungen zur Übertragung des erfassten Parameters an eine zentrale Auswerteeinheit.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird diese Aufgabe ferner gelöst durch eine Sensoranordnung für ein Beförderungsmittel, welches eingerichtet ist, innerhalb einer definierten Umgebung automatisch Gegenstände und Material zu fördern, wobei die Sensoranordnung dazu eingerichtet ist, einen Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene der definierten Umgebung zu bestimmen und den Parameter an eine zentrale Auswerteeinheit zu übertragen, und wobei die Sensoranordnung Mittel aufweist, um die Sensoranordnung an dem Beförderungsmittel zu befestigen oder in diesem zu intergieren.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird diese Aufgabe ferner gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene in einer definierten Umgebung, umfassend:
- - Bereitstellen eines Beförderungsmittels, das eingerichtet ist, innerhalb der definierten Umgebung automatisch Gegenstände und Material zu fördern;
- - Anordnen einer Sensoranordnung zur Bestimmung des Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene der definierten Umgebung an dem Beförderungsmittel;
- - Erfassen des Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene; sowie
- - Übertragen des erfassten Parameters an eine zentrale Auswerteeinheit.
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Es ist somit eine Idee der vorliegenden Erfindung eine Sensoranordnung zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene an einem Beförderungsmittel, insbesondere einem fahrerlosen Beförderungsmittel, anzuordnen. Dadurch kann ein Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene in einer definierten Umgebung mobil erfasst werden.
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Das Beförderungsmittel kann bspw. ein fahrerloses Transportfahrzeug mit einem eigenen Fahrantrieb sein. Denkbar sind jedoch prinzipiell alle Beförderungsmittel, die sich im Logistik oder Fertigungsbereich bewegen.
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Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene sind in diesem Zusammenhang direkt oder indirekt bestimmbare Umweltfaktoren, die sich positiv oder negativ auf Personen oder Gegenstände in der definierten Umgebung auswirken können oder die Umgebung selbst beeinträchtigen. Über eine Übertragungseinrichtung kann der Parameter an eine zentrale Stelle weitergeleitet und an dieser mit anderen Meldungen kombiniert und ausgewertet werden. Bspw. kann an der zentralen Stelle eine Vielzahl von mobil erfassten Parametern aggregiert und mit Meldungen stationärer Einrichtungen verknüpft werden.
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Die Sensoranordnung kann einen oder mehrere sogenannte Umweltsensoren umfassen. Ein Umweltsensor im Sinne der vorliegenden Offenbarung ist ein Sensor der einen Parameter der Umwelt im Bereich des Beförderungsmittels erfasst. Ein Umweltsensor unterscheidet sich somit von einem Sensor der Steuerung oder Absicherung des Beförderungsmittels, indem der Umweltsensor einen Parameter direkt oder indirekt erfasst, der nicht unmittelbar zur Steuerung oder Absicherung des Beförderungsmittels beiträgt. Vielmehr betrifft ein von dem Umweltsensor erfasster Parameter Zustände der Umgebung, in der sich das Beförderungsmittel aufhält. Der erfasste Parameter ist folglich unabhängig von einem Zustand, in dem sich das Transportsystem befindet, abgesehen von dessen Position.
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Mit anderen Worten nimmt ein Umweltsensor in Sinne dieser Offenbarung primär keine steuerungsrelevanten oder sicherheitsrelevanten Funktionen wahr. Denkbar ist jedoch, dass die Sensoranordnung mit Sensoren der Steuerung- und Absicherung kollaboriert und von sich erfasste Parameter an diese weiterleitet oder Parameter dieser für die eigene Auswertung in Betracht zieht. Als sicherheitsrelevante Funktion ist hier eine Maßnahme im Sinne der Maschinensicherheit zu verstehen, die dem Schutz von Personen und Gegenständen vor Gefahren, die von der Maschine selbst ausgehen, dient.
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Steuerungsrelevante oder sicherheitsrelevante Funktionen des Beförderungsmittels greifen ebenfalls auf eine Sensorik zurück, bspw. Laserscanner oder Positionsmesser. Solche Sensoren sind jedoch keine Umweltsensoren im Sinne der vorliegenden Offenbarung.
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Der mobile Einsatz von Umweltsensoren hat den Vorteil, dass eine detailliertere und umfassendere Auswertung der Umwelt- oder Gewerbehygiene möglich ist als mit ausschließlich stationären Sensoren. Ferner lassen sich mobile Sensoren leichter an geänderte Randbedingungen oder an die Umgebung selbst anpassen.
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Die Verwendung von Umweltsensoren an Beförderungsmitteln hat zudem den Vorteil, dass Beförderungsmittel als mobile Plattformen in vielen Betrieben und Einrichtungen bereits zur Verfügung stehen und die Überwachung von Umweltparametern leicht ergänzt werden kann. Eine zusätzliche Infrastruktur von stationären Umweltsensoren kann auf diese Weise eingespart oder zumindest reduziert werden.
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Zudem umfassen fahrerlose Beförderungsmittel bereits von sich aus die notwendigen Einrichtungen zum Betrieb von Sensoren, bspw. eine mobile Stromversorgung. Die Integration von Umweltsensoren in eine fahrerlose Plattform bzw. das Nachrüsten solcher Sensoren ist somit besonders leicht möglich. Insgesamt kann mit Beförderungsmitteln gemäß dieser Offenbarung eine Betriebstätte auf einfache Weise mit einem System zur Erfassung von Umweltparametern nachträglich ergänzt werden.
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Beförderungsmittel als Plattform für Umweltsensoren haben darüber hinaus den Vorteil, dass die Beförderungsmittel nicht nur in öffentlich zugänglichen Bereichen agieren, sondern auch in Bereichen, in denen Menschen keinen Zutritt haben. So können Bereiche überwacht werden, die von einem Menschen nicht überwacht werden können und für die zusätzliche stationäre Sensoren notwendig wären. Das Erfassen von Umweltparametern kann somit nicht nur umfassender erfolgen, sondern auch günstiger. Die eingangsgenannte Aufgabe ist damit vollständig gelöst.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene einem physikalischen, chemischen und/oder biologischen Umweltfaktor entsprechen, wobei der Umweltfaktor schädigend auf Menschen oder Gegenstände in der Umgebung einwirkt oder eine solche Schädigung anzeigt.
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Physikalische, chemische und/oder biologische Umweltfaktoren sind messtechnisch leicht bestimmbar und geben objektiv Auskunft über die Umwelt- oder Gewerbehygiene einschließlich Faktoren, die von einem Menschen nicht erfassbar sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung eine Sensoranordnung sein, die von einer weiteren Sensorik für steuerungsrelevante oder sicherheitsrelevante Funktionen des Beförderungsmittels unabhängig ist.
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In dieser Ausgestaltung ist die Sensoranordnung somit unabhängig von einer weiteren Sensorik, die für den funktionsgemäßen Betrieb des Beförderungsmittels bestimmt ist. Die Sensoranordnung zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene kann somit eine nachrüstbare Sensoranordnung sein. Auf diese Weise lässt sich die Sensoranordnung einfach auch bei bereits vorhandenen Systemen einsetzen. Denkbar ist es, die Sensoranordnung als fixes Sensorpaket oder als konfektionierbares Sensorpaket auszugestalten.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung einen Beleuchtungssensor umfassen, der eingerichtet ist, einen Ausfall von Beleuchtungsmitteln in der Umgebung zu erfassen.
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In dieser Ausgestaltung ist somit ein Beleuchtungssensor als Umweltsensor vorgesehen, der bspw. eine Beleuchtungsstärke misst und somit einen Ausfall von Beleuchtungsmitteln anzeigen kann. Anhand des übertragenen Parameters kann eine Meldung an die Instandhaltung erfolgen, das defekte Beleuchtungsmittel auszutauschen. Die Ausgestaltung trägt somit zu einer verbesserten Unfallverhütung bei.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung einen Temperatursensor umfassen.
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Gemäß dieser Ausgestaltung kann ein Temperatursensor die Umgebungstemperatur am Beförderungsmittel bestimmen und als Parameter bereitstellen. Anhand des Parameters können beispielweise offene Fenster in der Heizperiode, überhitzte Anlagen oder austretende Gase erkannt und an die Instandsetzung gemeldet werden. Die Ausgestaltung kann somit neben einer verbesserten Unfallverhütung auch zur Energieeffizienz beitragen. Durch die mobile Anordnung des Temperatursensors kann zudem eine räumliche Temperaturverteilung innerhalb der Umgebung mit nur einem Sensor erfasst werden, wodurch sich weitere verbesserte Auswertemöglichkeiten ergeben.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung einen optischen Sensor umfassen.
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Gemäß dieser Ausgestaltung wird ein optischer Sensor zur Erfassung der Umwelt eingesetzt. Optische Sensoren haben den Vorteil, dass nicht nur ein bestimmter Wert als Parameter gemessen werden kann, sondern mittels Bildbearbeitung und ggf. mit Unterstützung von Kl, bestimmte Zustände und Situationen erfassbar sind. Durch einen optischen Sensor können beispielsweise Hindernisse oder andere Unregelmäßigkeiten erkannt werden. Darüber hinaus kann ein optischer Sensor Personen erfassen und identifizieren sowie mittels entsprechender Auswertealgorithmen erkennen, in welchem Zustand sich diese Personen befinden, bspw. ob ein Person verletzt ist oder ohnmächtig am Boden liegt. Neben einer verbesserten Unfallverhütung lässt sich durch einen solchen Sensor auch die Reaktionszeit von Ersthelfern verbessern.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung einen Geräuschsensor umfassen.
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In dieser Ausgestaltung weist die Sensoranordnung einen Geräuschsensor, der Umgebungsgeräusche erfassen kann, auf, um einen Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene zu bestimmen. Bspw. kann über den Geräuschsensor die gegenwärtige Lärmbelastung ermittelt werden. Durch die mobile Anordnung des Sensors kann ferner die Lärmverteilung innerhalb der definierten Umgebung bestimmt werden. Darüber hinaus ist es möglich, mit Hilfe des Geräuschsensors Unregelmäßigkeiten der Umgebung zu bestimmen, wie bspw. Maschinenschäden oder Leckage in Gas- oder PneumatikLeitungen. Die Ausgestaltung trägt somit zu einer weiteren Verbesserung des Arbeitsschutzes, des Maschinenschutzes und der Energieeffizienz bei.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung einen Gassensor umfassen.
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In dieser Ausgestaltung kann die Sensoranordnung somit Gase detektieren. Mit Hilfe eines Gassensors kann bspw. die Luftqualität innerhalb der Umgebung bestimmt werden. Auch hier hat der mobile Einsatz den Vorteil, dass mit einem Sensor über einen großen Bereich hinweg die Luftqualität bestimmbar ist. Alternativ oder ergänzend können mit Hilfe eines Gassensors auch giftige Gase in der Umgebung oder Leckagen an Anlagen detektiert werden. Ein mobiler Gassensor trägt somit ebenfalls zur weiteren Verbesserung des Arbeitsschutzes und des Maschinenschutzes bei.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Sensoranordnung einen Sensor zur Erfassung von einem oder mehreren Vitalparametern umfassen.
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In dieser Ausgestaltung ist die Sensoranordnung eingerichtet Personen zu detektieren und ggf. deren körperliche Verfassung anhand der erfassten Vitalparameter auszuwerten. Die Ausgestaltung kann somit im hohen Maße zum Schutz von Arbeitnehmern beitragen.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann das Beförderungsmittel ferner eine Einrichtung zum Empfangen eines weiteren Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene von einem anderen Beförderungsmittel oder einer stationären Sensoranordnung aufweisen.
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Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Beförderungsmittel beispielsweise ein Teil eines mobilen Netzwerks sein, das der Übertragung der Parameter dient. Damit kann ggf. auch ein separates Netzwerk verzichtet werden, wodurch sich das System besonders leicht in bereits existierende Einrichtungen integrieren lässt.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Übertragung eine Mobilkommunikationseinrichtung sein, insbesondere eine Einrichtung zur Übertragung in einem Niedrig-Energie-Weitverkehrsnetzwerk.
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Gemäß dieser Ausgestaltung überträgt das Beförderungsmittel den erfassten Parameter über ein Mobilfunknetzwerk. Das Mobilfunknetzwerk kann unabhängig von einem Kommunikationsweg anderer Einrichtungen des Beförderungsmittels sein. Insbesondere kann das Mobilfunknetzwerk ein Niedrig-Energie-Weitverkehrsnetzwerk sein, welches in den Frequenzen des GSM und/oder LTE Standards oder im lizenzfreien Frequenzspektrum operiert. Die Verwendung eines Mobilfunknetzwerks hat den Vorteil, dass bei der Nutzung auf bestehende Strukturen zurückgegriffen werden kann. Für die mobile Erfassung von Parametern der Umwelt- oder Gewerbehygiene muss somit keine neue Kommunikationsinfrastruktur aufgebaut werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines fahrerlosen Transportsystems mit einem Beförderungsmittel nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
- 2 eine schematische Darstellung einer Sensorik eines Beförderungsmittels nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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In der 1 ist ein fahrerloses Beförderungsmittel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Das Beförderungsmittel 10 (insbesondere ein fahrerloses Transportfahrzeug, englisch: Automated Guided Vehicle, AGV) ist in der 1 als Fahrzeug mit einer Antriebsplattform 12, Lastaufnahmemitteln 14, sowie mit einer Steuerungskomponente 16 dargestellt. Es versteht sich, dass diese Ausgestaltung nur exemplarisch zu verstehen ist und jede Art von Beförderungsmittel in Betracht kommen kann. Allgemein ist ein fahrerloses Transportfahrzeug definiert als jedes flurgebundene Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb, das automatisch gesteuert und berührungslos geführt werden kann und dem Materialtransport durch Ziehen oder Tragen von Fördergut dient. Fahrerlose Beförderungsmittel können jedoch auch Elektrohängebahn oder schienengebundene Fördermittel sein.
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Fahrerlose Beförderungsmittel können im Logistik oder Fertigungsbereich eingesetzt werden. Denkbar ist auch eine Verwendung im Bereich Health/Pflege/Assistenz bspw. als Staubsaug/Wischroboter im Industrie-, Consumer- oder Pflegebereich oder als Roboter für die Essen-, Tablett- oder Arzneimittelausgabe im Pflegebereich.
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Das Beförderungsmittel 10 operiert in einer definierten Umgebung, die hier mit der Bezugsziffer 18 angedeutet ist. Die definierte Umgebung 18 bezeichnet einen Operationsbereich, innerhalb dessen sich das Beförderungsmittel bewegen kann. Es kann sich um einen öffentlich zugänglichen Bereich, einen dedizierten Bereich, in dem ausschließlich fahrerlose Beförderungsmittel operieren, oder um eine Kombination aus beiden handeln. Der Operationsbereich des fahrerlosen Beförderungsmittels ist immer Teil eines Betriebs- und Arbeitsbereichs eines Unternehmens oder einer Einrichtung und unterliegt daher den Anforderungen des Arbeitsschutzes.
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Als Arbeitsschutz bzw. Arbeitnehmerschutz werden die Maßnahmen, Mittel und Methoden verstanden, die dem Schutz der Beschäftigten vor arbeitsbedingten Sicherheits- und Gesundheitsgefährdungen dienen. Das angestrebte Ziel ist die Verhütung von Arbeitsunfällen und der Schutz der Gesundheit der Beschäftigten. In vielen Ländern sind Mindeststandards in Bezug auf Arbeitsschutz gesetzlich vorgeschrieben.
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Zum Arbeitsschutz gehört auch die Einhaltung einer bestimmten Umwelt- und Gewerbehygiene innerhalb des Betriebs- und Arbeitsbereichs eines Unternehmens oder einer Einrichtung. Umwelt- und Gewerbehygiene umfasst in diesem Zusammenhang alle Maßnahmen zur Verbesserung der Umweltbedingungen innerhalb der betrieblichen Umgebung und beinhaltet sowohl die Vermeidung von Gefahren für die Umwelt als auch umweltschutzfördernde Maßnahmen verschiedenster Art.
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Umwelt- und Gewerbehygiene ist über bestimmte Umweltfaktoren direkt oder indirekt messbar. Verschiedene Sensoren können hierfür verwendet werden, die im Folgenden noch näher erläutert werden. Die Sensoren können stationär im Betriebs- und Arbeitsbereich verteilt sein und einen oder mehrere Parameter der Umwelt- und Gewerbehygiene erfassen.
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In der 1 ist ein solcher Sensor beispielhaft als stationäre Kamera 20 angedeutet, die mit einer Auswerteeinheit 22 verbunden ist. Die Auswerteeinheit 22 nimmt die von den Sensoren erfassten Parameter entgegen, wertet diese aus und leitet ggf. Maßnahmen ein, sollte die Umwelt- und Gewerbehygiene gefährdet oder beeinträchtigt sein. Es versteht sich, dass die Auswerteeinheit 22 nicht nur mit einem Sensor verbunden sein kann, sondern Parameter von vielen Sensoren aufnehmen und zu einem gesamt Bild der Umwelt- und Gewerbehygiene aggregieren kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie in 1 mit der Bezugsziffer 24 angedeutet, ist auch das Beförderungsmittel 10 mit einer entsprechenden Sensoranordnung ausgestattet. Die Sensoranordnung 24 ist dazu eingerichtet, wie der stationäre Sensor 20, einen Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene zu bestimmen. Durch die Anordnung auf einem Beförderungsmittel 10 kann die Sensoranordnung 24 den jeweiligen Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene an verschiedenen Orten in dem Operationsbereich 18 des Beförderungsmittels erfassen. Die Sensoranordnung 24 ist somit im Gegensatz zu der stationären Kamera 20 eine mobile Sensoranordnung.
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Zur Übertragung des erfassten Parameters an die Auswerteeinheit 22 verfügt das Beförderungsmittel 10 zudem über eine Einrichtung 26 zur Übertragung des Parameters. Die Einrichtung 26 kann eine funkbasierte Einrichtung sein, die den Parameter an die Auswerteeinheit 22 oder an eine zugehörige Empfangsstation 28 überträgt.
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Die Kommunikation zwischen dem Beförderungsmittel kann über ein Netzwerk erfolgen. Das Netzwerk kann ein dediziertes Unternehmensnetzwerk oder ein öffentliches Netzwerk eines Mobilfunkanbieters sein. Letzteres hat den Vorteil, dass keine eigene Kommunikationsinfrastruktur aufgebaut werden muss. Vorteilhaft kann die Übertragung des erfassten Parameters auch zusammen mit der für die Steuerung des Beförderungsmittels vorgesehenen Kommunikation erfolgen.
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Besonders vorteilhaft kann die Kommunikation auch in einem Niedrig-Energie-Weitverkehrsnetzwerk erfolgen unter Einsatz von einem oder mehreren Netzwerkprotokollen, wie beispielsweise LoRaWAN basierend auf LoRa-Modulation der LoRa Alliance, Symphony Link ebenfalls basierend auf LoRa-Modulation, LTE-M oder LTE Cat NB1 basierend auf LTE Advanced von 3GPP, NarrowBand-loT (NB-loT) ebenfalls von 3GPP, Weightless-N/-P/-B als offener Standard der Weighless SIG für Ultranarrow-Bandtechnologie oder Wi-Fi HaLow als offener Standard der WiFi Alliance (IEEE 802.11 ah). Ferner sind nicht-standardisierte Protokolle wie WavIoT NarrowBand Fidelity (WavIoT NB-Fi) von WavIoT, SigFox basierend auf Ultra-Narrow-Band Modulation oder Random Phase Multiple Access (RPMA) im 2.4-GHz-Frequenzbereich von Ingenu bekannt, die ebenfalls für die Übertragung geringer Datenmengen von abgesetzten oder semi-mobilen Einheiten ausgelegt sind.
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Da Niedrig-Energie-Weitverkehrsnetzwerke von Mobilfunkanbietern üblicherweise flächendeckend ausgedehnt sind, können auch große Betriebsbereiche ohne weitere eigene Infrastruktur abgedeckt werden. Ebenso können mehrere Systeme zur Erfassung der Umwelt- oder Gewerbehygiene an verschiedenen Standorten einfach zusammengeschaltet werden und auf ein gemeinsames Netzwerk zurückgreifen.
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Während vorstehend nur ein einzelnes fahrerloses Beförderungsmittel beschrieben worden ist, versteht sich, dass ein Transportsystem eine Vielzahl solcher Beförderungsmittel umfassen kann. Jedes dieser Beförderungsmittel kann mit einer entsprechenden Sensoranordnung 24 ausgestattet sein, wodurch ein Sensorverbund entsteht. Durch die Auswertung der Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene einer ganzen Flotte an Beförderungsmitteln kann eine bessere und umfassendere Auswertung erfolgen. Durch einen Schwarm an Sensoranordnungen können bspw. bessere Verfahren zur Lokalisierung von Gefahrenstellen angewandt werden, wie bspw. eine Kreuzpeilung unter Einbeziehung mehrerer Geräuschsensoren.
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2 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Sensorik eines Beförderungsmittels gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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In der 2 ist die Sensorik des Beförderungsmittels in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet. Die Sensorik 30 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Sensoranordnungen. Die erste Sensoranordnung 24 ist eine Sensoranordnung zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene. Die zweite Sensoranordnung 32 ist eine Sensoranordnung, die steuerungsrelevante oder sicherheitsrelevante Funktionen des Beförderungsmittels wahrnimmt oder zu diesen beiträgt.
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Die erste Sensoranordnung 24 nimmt die letztgenannten Funktionen primär nicht wahr, kann in einem anderen Ausführungsbeispiel jedoch bei diesen Funktionen unterstützen. Umgekehrt ist es denkbar, dass auch die erste Sensoranordnung 24 auf die zweite Sensoranordnung 32 zu greifen kann, um weitere Parameter der Umwelt- oder Gewerbehygiene zu erfassen. Die Trennung zwischen der ersten Sensoranordnung 24 und der zweiten Sensoranordnung 32 ist in 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet. Die Trennung kann eine technische Trennung sein. In diesem Fall verfügt die erste Sensoranordnung gegen über der zweiten Sensoranordnung über eine eigene Hardware für die Sensoren. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Trennung auch funktional sein, dass heißt, die erste und zweite Sensoranordnung greifen auf gemeinsame Hardware zu, jedoch zur Erfüllung unterschiedlicher Funktionen.
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Die erste Sensoranordnung 24 kann eine eigenständige Einheit sein, bspw. mit einem eigenen Gehäuse, die sich unabhängig von der zweiten Sensoranordnung 32 bei einem Beförderungsmittel nachrüsten lässt. Wie im Folgenden noch näher erläutert, kann die erste Sensoranordnung 24 ein fixes Sensorpaket oder ein konfektionierbares Sensorpaket sein.
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Die erste Sensoranordnung 32 und die zweite Sensoranordnung 24 greifen je auf unterstützende Einrichtungen 34 zu. Die unterstützenden Einrichtungen 34 sind in der 2 durch eine Spannungsversorgung 36 und Kommunikationsmittel 38 angedeutet. Jede Sensoranordnung kann eigene unterstützende Einrichtungen 34 aufweisen oder, wie in 2 dargestellt, auf gemeinsame Einrichtungen zurückgreifen.
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Erstere Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die erste Sensoranordnung 24 vollständig unabhängig von der zweiten Sensoranordnung 32 und dem Beförderungsmittel sein kann. Dadurch lässt sich die erste Sensoranordnung 24 einfach bei einem bestehenden Transportsystem nachrüsten bzw. austauschen, ohne in die Elektronik der Beförderungsmittel eingreifen zu müssen.
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Die gemeinsame Nutzung bestimmter Einrichtungen hat den Vorteil, dass vorhandene Komponenten, wie Spannungsversorgung und Kommunikationsmittel, von der ersten Sensoranordnung mit benutzt werden können. Dadurch kann die erste Sensoranordnung 24 einfacher und günstiger ausgebildet sein, da lediglich entsprechende Schnittstellen vorzusehen sind.
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Die erste Sensoranordnung 24 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Sensorpaket mit drei Einzelsensoren angedeutet. Jeder Sensor ist eingerichtet, einen Umweltfaktor zu bestimmen. Die Sensoren der ersten Sensoranordnung 24 werden daher im Folgenden als Umweltsensoren bezeichnet.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist ein erster Umweltsensor ein Gassensor 40, ein zweiter Umweltsensor eine Kamera 42 und ein dritter Umweltsensor ein Temperatursensor 44. Einzelne Messwerte der Umweltsensoren können direkt einen Umweltfaktor repräsentieren. Denkbar ist es allerdings auch, die Messwerte mehrerer Umweltsensoren zu einem Umweltfaktor zu aggregieren. Das Zusammenfassen der Messwerte kann in der Sensoranordnung 24 selbst oder bei der nachgeschalteten Auswertung erfolgen.
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Der Gassensor 40 kann Gase detektieren. Mit Hilfe eines Gassensors kann bspw. die Luftqualität als ein Umweltfaktor innerhalb der Umgebung bestimmt werden, in der das Beförderungsmittel operiert. Ferner kann der Gassensor 40 giftige Gase in der Umgebung oder Leckagen an Anlagen detektieren. Der mobile Einsatz des Gassensors 40 am Beförderungsmittel ermöglicht es, mit einem Sensor einen großen Bereich abzudecken.
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Die Kamera 42 kann auf vielfältige Weise zur Erfassung eines Umweltfaktors eingesetzt werden. Beispielweise kann über die Kamera eine Verschmutzung am Boden erkannt und gemeldet werden. Ebenso kann die Kamera erfassen, ob eine Beleuchtung eingeschaltet ist oder nicht und so als Beleuchtungssensor agieren. Grundsätzlich lassen sich durch eine geeignete Bildverarbeitung anhand der von der Kamera 42 aufgenommenen Bilddaten eine Vielzahl von Umweltfaktoren bestimmen. Die Kamera 42 kann somit nicht nur Bilddaten liefern, sondern erlaubt es auch, ganze Situationen zu erfassen. Die Kamera kann bspw. Personen detektieren und deren Aufenthalt protokolieren. Zudem können Unregelmäßigkeiten in der Umgebung durch die Kamera erfasst werden, anhand derer sich ein Zustand der Umwelt- oder Gewerbehygiene ableiten lässt. So kann die Kamera bspw. erkennen, ob eine Person bewusstlos am Boden liegt, und das System kann eine entsprechende Meldung absetzen.
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Es versteht sich, dass die genannten Beispiele die Möglichkeiten einer mobilen optischen Überwachung nur anreißen und weitere Einsatzszenarien für eine mobile Kamera 42 denkbar sind.
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Der Temperatursensor 44 ist ein weiterer Umweltsensor zur Bestimmung eines Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene. Neben einer einzelnen Temperaturmessung an einer bestimmten Stelle ermöglicht die mobile Anordnung des Temperatursensors das Messen einer Temperaturverteilung innerhalb der gesamten Umgebung, in der das Beförderungsmittel operiert. Die Temperaturverteilung als Umweltfaktor ermöglicht, weitere Rückschlüsse auf den Zustand der Umwelt- oder Gewerbehygiene zu ziehen. Beispielsweise können über die Temperaturverteilung offene Fenster oder austretende Gase erkannt werden.
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Es versteht sich, dass eine Ausgestaltung der Sensoranordnung 24 mit den vorstehenden Umweltsensoren nur exemplarisch zu verstehen ist. Die Sensoranordnung 24 kann in anderen Ausführungsbeispielen andere Umweltsensoren oder Kombinationen von Sensoren umfassen. Die Sensoranordnung 24 ist auch nicht auf die hier dargestellte Anzahl von Sensoren beschränkt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Sensoranordnung 24 modular aufgebaut sein und je nach Einsatzszenario mit entsprechenden Umweltsensoren bestückt werden. Der modulare Aufbau kann neben den Umweltsensoren auch die unterstützenden Einrichtungen umfassen. Beispielsweise können eine Spannungsversorgung oder Kommunikationsmittel, oder alternativ entsprechende Schnittstellen, als Modul für die Sensoranordnung 24 ausgebildet sein. Eine modulare Sensoranordnung kann beliebig konfektioniert werden und ist dadurch flexibel einsetzbar.
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Die Kommunikationsmittel 38 in 2 entsprechen einer Einrichtung zur Übertragung erfasster Parameter an eine zentrale Auswerteeinheit im Sinne der vorliegenden Offenbarung. Das Kommunikationsmittel 38 kann eines der Mittel sein, die in Bezug auf die 1 als Übertragungsmittel genannt worden sind.
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Die Auswertung der von der ersten Sensoranordnung 24 erfassten Umweltfaktoren erfolgt zentral durch eine Auswerteeinheit (hier nicht dargestellt). Die Auswerteeinheit kann eine zentrale Steuereinheit sein, die die erfassten Parameter empfängt, ggf. verknüpft, auswertet und eine entsprechende Reaktion einleitet.
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Die Auswerteeinheit kann als dedizierte Einheit ausgebildet sein oder alternativ als ein Dienst in der Cloud bereitgestellt werden. Mittel zur Auswertung können einfache Grenzwertbetrachtungen bis hin zu komplexen Analysen durch eine KI sein. Reaktionen der Auswertung können einfache Warnmeldungen oder Maßnahmen sein, die das gezielte Auslösen von Steuerfunktionen vorsehen, um einer Verschlechterung der Umwelt- oder Gewerbehygiene entgegenzuwirken.
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Schließlich umfasst die Sensorik 30 gemäß 2 eine zweite Sensoranordnung 32. Die zweite Sensoranordnung 32 umfasst in Abgrenzung zur ersten Sensoranordnung 24 alle Sensoren des Beförderungsmittels, die dieses zum bestimmungsmäßen Betrieb benötigt. Die zweite Sensoranordnung 32 kann Sensoren zur Steuerung, Sicherheitssensoren oder Navigationssensoren umfassen. In der 2 sind exemplarisch ein Laserscanner 46 und ein Abstandssensor 48 stellvertretend für Sensoren der zweiten Sensoranordnung 32 angedeutet. Es versteht sich, dass die zweite Sensoranordnung 32 nicht auf diese Sensoren beschränkt ist, sondern andere Sensoren für Steuerungsaufgaben verwendet werden können. Nicht zu den Sensoren der zweiten Sensoranordnung 24 zählen jedoch die Sensoren, die nicht eine fahrzeugspezifische Funktion wahrnehmen, wie bspw. die Umweltsensoren der ersten Sensoranordnung, die abgesehen von der Position der Beförderungsmittel, fahrzeugunspezifisch sind.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet.
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Ein erster Schritt S110 des Verfahrens ist, das Bereitstellen eines Beförderungsmittels, das einen eigenen Fahrantrieb aufweist und eingerichtet ist, innerhalb der definierten Umgebung automatisch Gegenstände und Material zu fördern.
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An das Beförderungsmittel werden im Schritt S120 eine Sensoranordnung zur Bestimmung des Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene der definierten Umgebung angeordnet. Der Schritt des Anordnens kann das einfache Befestigen einer eigenständigen Sensoranordnung sein, oder aber die Integration entsprechender Umweltsensoren in die bestehende Sensorik des Beförderungsmittels beinhalten.
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Anschließend erfolgt im Schritt S130 die Erfassung des Parameters der Umwelt- oder Gewerbehygiene. Die Erfassung kann während des Betriebs des Beförderungsmittels erfolgen und somit an örtlich unterschiedlichen Positionen innerhalb des Operationsbereichs des Beförderungsmittels. Darüber hinaus kann bei der Verwendung einer von dem Fahrzeug unabhängigen Sensoranordnung ein Parameter auch dann erfasst werden, wenn das Beförderungsmittel in einem Standby-Modus oder nicht im Betrieb ist.
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Abschließend erfolgt im Schritt S140 die Übertragung des erfassten Parameters an eine Auswerteeinheit. Die Übertragung kann unmittelbar nach der Erfassung erfolgen, bspw. via Funk. Alternativ kann die Sensoranordnung den erfassten Parameter zunächst auch in einem Speicher ablegen und die Übertragung an die Auswerteeinheit verzögern. Bspw. kann die Übertragung erst erfolgen, wenn das Beförderungsmittel sich in einem bestimmten Bereich oder einer definierten Position befindet, wie beispielsweise in einer Ladeposition. In diesem Fall wäre es auch denkbar, die Übertragung kabelgebunden einzurichten.
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Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die vorstehend genannten Schritte beschränkt ist. In anderen Ausführungsbeispielen können die einzelnen Verfahrensschritte komplexer ausgestaltet sein, zusätzliche Schritte umfassen oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden.
