WO2009121738A2

WO2009121738A2 - Verfahren und vorrichtung zur erkennung einer kollisionsgefahr bei mobilen einheiten innerhalb eines industrieareals

Info

Publication number: WO2009121738A2
Application number: PCT/EP2009/053341
Authority: WO
Inventors: Rüdiger DÖLL; Dieter Kolb
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2009-10-08
Also published as: DE102008017129A1; WO2009121738A3

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten (12) innerhalb eines Industrieareals (14 ) angegeben. Es wird von jeder mobilen Einheit (12) innerhalb eines Industrieareals (14) eine Sendeeinheit (4) mitgeführt. Von mindestens einer der mobilen Einheiten (12) wird eine Empfangseinheit (6) mitgeführt. Die Sendepositionen der Sendeeinheiten (4) werden ermittelt und es wird die Empfangsposition der Empfangseinheit (6) ermittelt. Die Sendepositionen werden an der mobilen Empfangseinheit (6) angezeigt. Es wird eine Relativlage der Empfangsposition zu den Sendepositionen bestimmt und anhand der Relativlage wird eine Kollisionsgefahr ermittelt. Weiter wird eine entsprechende Vorrichtung (2) zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten (12) innerhalb eines Areals (14) angegeben.

Description

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten innerhalb eines Industrieareals

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten innerhalb eines Industrieareals sowie eine entsprechende Vorrichtung.

Ein solches Verfahren zur Erkennung einer Kollisionsgefahr, sowie die entsprechende Vorrichtung sind zur Erkennung einer Kollisionsgefahr innerhalb eines bestimmten Areals vorgesehen .

Die US 2006/0224300 Al beschreibt ein System und ein Verfahren zur Bereitstellung von Informationen hinsichtlich bewegter Objekte, wobei Mobilfunktelefone und Navigationsgeräte eingesetzt werden.

Die DE 102 00 002 Al beschreibt diverse Systeme zur Verkehrs- bewegungs-Erfassung, zum Warnen und Informieren von Verkehrsteilnehmern und zur Beeinflussung des Verkehrs.

Ein Industrieareal ist häufig durch ein Nebeneinander einer Vielzahl von verschiedenen Objekten, welche insbesondere als mobile oder immobile Einheiten vorliegen, gekennzeichnet. Immobile Einheiten sind beispielsweise in Form von Gebäuden und Fertigungsgütern gegeben. Als mobile Einheiten sind hier insbesondere „unbelebte" Objekte, wie beispielsweise Fahrzeuge zu nennen, welche beispielsweise von einem entsprechenden

Fahrzeugführer oder auch automatisiert innerhalb des Areals bewegt werden. Weiter sind zu den mobilen Einheiten auch „belebte Objekte", also insbesondere Arbeiter, zu zählen, welche sich innerhalb des Areals ohne Fahrzeug als „Fußgänger" bewe- gen. Insgesamt ergibt sich aus einem derartigen Nebeneinander der verschiedenen Objekte, welche beweglich oder unbeweglich, belebt oder unbelebt sein können, eine gewisse Unübersichtlichkeit des Areals, was wiederum die Gefahr einer Kollision, beispielsweise zwischen einem auf dem Areal bewegten Fahrzeug und einem zu Fuß gehenden Arbeiter, erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Erken- nung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten innerhalb eines Industrieareals anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, eine entsprechende Vorrichtung anzugeben.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1.

Demnach wird von jeder mobilen Einheit innerhalb des Industrieareals eine Sendeeinheit mitgeführt. Von mindestens einer der mobilen Einheiten wird eine Empfangseinheit mitgeführt. Es werden die Sendepositionen der Sendeeinheiten ermittelt und es wird die Empfangsposition der Empfangseinheit ermittelt. Die Sendepositionen werden an der mobilen Empfangseinheit angezeigt und es wird eine Relativlage der Empfangsposition zu den Sendepositionen bestimmt. Anhand der Relativlage wird eine Kollisionsgefahr ermittelt.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Gefahr einer Kollision, beispielsweise zwischen zwei verschiedenen mobilen Einheiten, auf einem Industrieareal beispielsweise dann unerkannt bleibt, wenn sich die mobilen Einheiten auf dem Areal, beispielsweise aufgrund dessen Unübersichtlichkeit, einander nicht bemerkend bewegen. Dadurch bleiben beispielsweise Gefahrensituationen, wie ein „Kollisionskurs" unter Umständen unbemerkt. Wird die Gefahr einer Kollision aber nicht erkannt, ist es häufig nicht möglich, eine Kollision zu verhindern .

Um die Gefahr einer Kollision auf dem Areal zu erkennen, sieht die Erfindung nun vor, dass die Position jeder mobilen Einheit innerhalb des Areals bestimmt wird. Dazu ist es vorgesehen, jede mobile Einheit, also insbesondere jeden Arbeiter und jedes Fahrzeug, innerhalb des Areals mit einer Sendeeinheit auszustatten und die Sendepositionen der entsprechen- den Sendeeinheit zu ermitteln. Die Sendeeinheiten für die Arbeiter werden beispielsweise an den von den Arbeitern auf dem Areal zu tragenden Helmen befestigt, so dass jeder Arbeiter eine Sendeeinheit mitführt, sobald er diesen ordnungsgemäß aufsetzt. Die ermittelten Sendepositionen korrelieren insbesondere mit den aktuellen Positionen der mobilen Einheiten, welche die jeweilige Sendeeinheit mitführen.

Die Erfindung sieht weiter vor, mindestens eine der mobilen Einheiten mit einer Empfangseinheit auszustatten, und die entsprechende Empfangsposition zu ermitteln. Hierbei ist es natürlich möglich, dass jede der mobilen Einheiten innerhalb des Areals, also insbesondere sowohl alle Fahrzeuge als auch alle Arbeiter, insbesondere alle zu fußgehenden Arbeiter, mit einer Empfangseinheit ausgestattet werden. In der Regel ist es aber ausreichend, nur Fahrzeuge mit einer Empfangseinheit auszustatten .

Es wird eine Relativlage der Empfangsposition zu den Sendepo- sitionen ermittelt. Die Relativlage beinhaltet beispielsweise einen Abstand der Sendeeinheit zu der Empfangseinheit. Aus der Relativlage der Empfangsposition zu den Sendepositionen wird dann automatisch auf eine Kollisionsgefahr zwischen den mobilen Einheiten, welche die Sendeeinheiten mitführen und der mindestens einen mobilen Einheiten, welche die Empfangseinheit mitführt, geschlossen.

Eine Kollisionsgefahr, welche beispielsweise zwischen zwei Fahrzeugen oder zwischen einem Fahrzeug und einem zu fußge- henden Arbeiter entsteht, wird somit selbst bei einem unübersichtlichen Areal erkannt, was letztlich die Möglichkeit eröffnet entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung des Unfalls einzuleiten. Eine derartige Maßnahme kann beispielsweise ein automatisches Stoppen des entsprechenden, die Empfangseinheit mitführenden Fahrzeugs sein. Ebenso kann eine Änderung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs eingeleitet werden, so dass auf diese Weise einer Kollision entgangen wird. Die Erkennung der Kollisionsgefahr erhöht in erheblichem Maße die Sicher- heit auf dem Areal, was insbesondere für die auf dem Areal befindlichen Arbeiter maßgeblich ist.

Zur Ermittlung der Sendepositionen kann auf verschiedene Ver- fahren zur Positionsbestimmung zurückgegriffen werden. Da unter der Empfangsposition im Wesentlichen die Sendeposition der Empfangseinheit verstanden werden kann, wird die Ermittlung der Empfangsposition im Folgenden nicht gesondert betrachtet. Zur Ermittlung der Sendepositionen kann es bei- spielsweise vorgesehen sein, sowohl die Sendeeinheiten als auch die Empfangseinheit mittels einer Kamera optisch zu erfassen, und die Positionsbestimmung mittels einer Bildauswertung eines entsprechenden Kamerabildes automatisch zu ermitteln. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Sendeeinheiten jeweils als GPS-Einheiten ausgeführt sind. GPS steht hier für Global Positioning System. Eine derartige GPS-Einheit ist mittlerweile ein Gebrauchsartikel, der entsprechend kostengünstig ist. Die Positionsbestimmung mittels einer entsprechenden GPS-Einheit basiert darauf, dass Satelliten ständig ihre sich ändernde Position ausstrahlen. Aus den Signallaufzeiten kann eine entsprechende GPS-Einheit dann ihre eigene Position berechnen und der Empfangseinheit übermitteln. Die GPS-Einheit nutzt dazu in der Regel die Signale von mehreren Satelliten.

Zweckmäßigerweise werden die Sendepositionen anhand entsprechender von den Sendeeinheiten ausgehenden Sendesignalen ermittelt. Das von einer Sendeeinheit ausgehende Sendesignal, das beispielsweise als ein elektromagnetisches Sendesignal vorliegt, wird vorzugsweise von einer ortsfesten Basisstation empfangen. Anhand einer Stärke des Sendesignals, welche an der Basisstation gemessen wird, oder beispielsweise anhand einer ermittelten Signallaufzeit, ist es insbesondere möglich, den relativen Abstand der Sendeeinheit zu der Basissta- tion zu ermitteln. Alternativ kann es natürlich auch vorgesehen sein, das Sendesignal einer Sendeeinheit an der Empfangseinheit zu empfangen, und beispielsweise den relativen Ab- stand der entsprechenden Sendeeinheit zu der Empfangseinheit direkt zu bestimmen.

Vorzugsweise ist aber eine ortsfeste Basisstation vorgesehen, welche eine Anzahl von ortsfesten Basispunkten umfasst. Zur Bestimmung der Sendeposition einer Sendeeinheit wird das von der entsprechenden Sendeeinheit ausgesandte Sendesignal an den Basispunkten empfangen und es wird beispielsweise eine Signalstärke und/oder eine Signallaufzeit gemessen. Die ent- sprechenden Messsignale der Basispunkte werden beispielsweise drahtlos an eine Auswerteeinheit der Basisstation übermittelt und von dieser ausgewertet. Alternativ ist es natürlich möglich, dass eine entsprechende Auswerteeinheit von der Empfangseinheit umfasst ist, so dass die Bestimmung der Relativ- läge und die Ermittlung der Kollisionsgefahr an der mobilen

Empfangseinheit selber erfolgt. Bei einer entsprechenden Auswertung wird beispielsweise unter Verwendung einer sogenannten Multilateration und/oder einer Triangulation aus den Messsignalen die Sendeposition der entsprechenden Sendeein- heit ermittelt. Bei einer Multilateration wird insbesondere ein Abstand der Sendeeinheit zu den Basispunkten zur Ermittlung der Sendeposition herangezogen. Bei einer Triangulation fließt insbesondere eine Winkelmessung in die Ermittlung der Sendeposition ein. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise als Software auf der Basisstation realisiert sein, oder als ein separater Rechner, welcher mit der Basisstation über eine entsprechende Schnittstelle oder per Funk kommuniziert. Eine derartige Auswerteeinheit wird insbesondere auch zur Bestimmung der Relativlage der Empfangsposition zu den Sendeposi- tionen herangezogen.

Die ermittelten Sendepositionen werden der Empfangseinheit angezeigt. Die entsprechende Anzeige kann als ein reiner Datentransfer verstanden werden. Dazu werden der Empfangsein- heit beispielsweise mittels eines entsprechenden Funksignals die Sendepositionen aller Sendeeinheiten insbesondere von der Basisstation übermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine optische Anzeige der Sendepositionen an der Emp- fangseinheit vorgesehen sein. Dazu umfasst die Empfangseinheit beispielsweise einen entsprechenden Monitor, wobei die Sendepositionen z.B. symbolhaft auf dem Monitor angezeigt werden. Die Sendepositionen können beispielsweise auch akus- tisch, beispielsweise mittels einer entsprechenden Sprachnachricht, an der Empfangseinheit angezeigt werden. Insbesondere bei einer optischen oder akustischen Anzeige der Sendepositionen an der Empfangseinheit ist es beispielsweise einem Führer des die Empfangseinheit mitführenden Fahrzeugs mög- lieh, sich einen umfassenden Überblick über die Positionen aller mobilen Einheiten, also insbesondere aller anderen Fahrzeuge und aller Arbeiter, welche sich auf dem Areal befinden, zu verschaffen.

Vorteilhafterweise wird bei einer festgestellten Kollisionsgefahr ein Warnhinweis ausgegeben. Der Warnhinweis ist beispielsweise optischer Natur und wird dann insbesondere auf einem entsprechenden Monitor der Empfangseinheit ausgegeben. Zur Ausgabe eines optischen Warnhinweises kann beispielsweise auch eine Warnlampe, z.B. eine sogenannte Rundumkennleuchte, vorgesehen sein. Ein bekanntes Beispiel für eine Rundumkennleuchte ist eine „Polizeileuchte". Bei einer Rundumkennleuchte handelt es sich häufig um eine Drehspiegelleuchte, die einen umlaufenden Lichtkegel abgibt. Alternativ oder zusätzlich kann der Warnhinweis auch als ein akustisches Signal ausgegeben werden. Mit dem Warnhinweis ist es vorteilhaft möglich, beispielsweise dem Führer eines Fahrzeugs, für welches eine Kollisionsgefahr festgestellt wurde, eindringlich auf die Gefahr aufmerksam zu machen, so dass eine entsprechende Maßnah- me zur Verhinderung der Kollision eingeleitet werden kann.

Vorzugsweise wird ein relativer Abstand der Empfangsposition zu den Sendepositionen bestimmt, der relative Abstand wird jeweils mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen und bei einer Unterschreitung des Schwellwerts durch den Abstand wird die Kollisionsgefahr festgestellt. Der relative Abstand wird beispielsweise mittels der Auswerteeinheit der Basisstation bestimmt. Wie vorbeschrieben, ist es alternativ auch möglich, den relativen Abstand der Empfangsposition zu den Sendepositionen, sprich der Empfangseinheit zu den Sendeeinheiten, an der Empfangseinheit selber zu bestimmen. Der vorgegebene Schwellwert kennzeichnet insbesondere einen Abstand, welcher hinsichtlich einer Kollisionsgefahr als unkritisch erachtet werden kann. Unterschreitet der relative Abstand den Schwellwert, ist also der relative Abstand kleiner als der durch den Schwellwert vorgegebene „unkritische" Abstand, wird eine Kollisionsgefahr festgestellt. Mittels des relativen Abstands ist es auf besonders einfache und schnelle Weise möglich, auf eine Kollisionsgefahr zu schließen und diese gegebenenfalls festzustellen .

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der Er- findung werden die Sendepositionen in einem zeitlichen Verlauf ermittelt, anhand des zeitlichen Verlaufs werden die Bewegungsrichtungen und/oder die Bewegungsgeschwindigkeiten der Sendepositionen bestimmt, und die Bewegungsrichtungen und/oder die Bewegungsgeschwindigkeiten werden bei der Er- mittlung der Kollisionsgefahr miteinbezogen. Anhand der Bewegungsrichtungen der Sendepositionen ist es insbesondere möglich, festzustellen, ob sich die Empfangseinheit und die Sendeeinheiten aufeinander zu bewegen, sich also auf „Kollisionskurs" befinden, oder nicht. Wird beispielsweise anhand der Bewegungsrichtungen der Sendepositionen festgestellt, dass kein Kollisionskurs vorliegt, kann insbesondere auch bei einem geringen Abstand einer Sendeeinheit zu der Empfangseinheit davon ausgegangen werden, dass keine Kollisionsgefahr besteht. Somit ist die Bewegungsrichtung ein wirkungsvolles Kriterium zur Ermittlung einer Kollisionsgefahr. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann insbesondere als ein alternatives oder ein ergänzendes Kriterium zur Ermittlung einer Kollisionsgefahr herangezogen werden.

Zweckmäßigerweise werden die ermittelten Sendepositionen symbolhaft in eine Karte des Areals eingeblendet angezeigt. Die Karte des Areals wird insbesondere an einem entsprechenden Monitor der Empfangseinheit angezeigt. Die „Basisausführung" der Karte zeigt beispielsweise die in dem Areal befindlichen Gebäude. In diese Basisausführung der Karte werden die Sendepositionen symbolhaft, beispielsweise als ein Leuchtsymbol, eingeblendet. Wie schon erwähnt wurde, ist die Empfangsposi- tion im Wesentlichen als Sendeposition der Empfangseinheit zu verstehen. Daraus ergibt sich, dass auch die Empfangsposition in die Karte eingeblendet wird. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Empfangsposition gegenüber den Sendepositionen hervorgehoben erscheint, so dass die eingeblendete Empfangs- position gegenüber den Sendepositionen optisch unterscheidbar erscheint. Insgesamt wird es in dieser Ausführung beispielsweise einem Führer eines Fahrzeugs, welches die Empfangseinheit mitführt, erleichtert, sich einen augenscheinlichen Überblick über die in dem Areal herrschende Situation zu ver- schaffen, was insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung einer Kollisionsgefahr sinnvoll ist.

Vorzugsweise werden die Bewegungsrichtungen und/oder die Bewegungsgeschwindigkeiten der Sendepositionen symbolhaft in die Karte des Areals eingeblendet angezeigt. Dazu werden beispielsweise die letzten zehn in einem zeitlichen Verlauf ermittelten Sendepositionen in die Karte eingeblendet. Dabei kann es sinnvoll sein, die jeweils „jüngste" der ermittelten Sendepositionen in einer anderen oder einer kräftigeren Farbe als die „älteren" der ermittelten Sendepositionen einzublenden. Anhand einer derartigen Farbkodierung erschließt sich beispielsweise auf einfache Weise die jeweiligen Bewegungsrichtungen der Sendepositionen. Alternativ können die Bewegungsrichtungen und/oder die Bewegungsgeschwindigkeiten z.B. mittels eines Pfeils symbolisiert werden. Insgesamt wird es in dieser Ausführungsform z.B. einem Führer eines Fahrzeugs weiter erleichtert, die in dem Areal herrschende Situation zu überblicken, um somit insbesondere einen aktiven Beitrag zur Vermeidung einer Kollisionsgefahr leisten zu können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Sendepositionen mittels einer symbolhaften Sendeeinheiten- Kennung angezeigt. In dieser Ausführung werden die angezeig- ten Sendepositionen der Sendeeinheiten mittels der symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung beispielsweise dahingehend unterschieden, ob sie von einer „belebten" mobilen Einheit, wie beispielsweise einem Arbeiter oder einer „unbelebten" mobi- len Einheit, wie beispielsweise einem Fahrzeug mitgeführt werden. Eine Sendeeinheit, welche von einem Fahrzeug mitgeführt wird, wird in dieser Ausgestaltung beispielsweise mittels einer entsprechend charakteristischen symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung gekennzeichnet. Eine Sendeeinheit, welche z.B. von einem zu fußgehenden Arbeiter mitgeführt wird, wird dann beispielsweise mit einer unterschiedlichen charakteristischen Sendeeinheiten-Kennung gekennzeichnet. Für eine signaltechnische Unterscheidbarkeit der einzelnen Sendeeinheiten wird den entsprechenden Sendesignalen beispielsweise jeweils eine eindeutige Identifikationsadresse aufmoduliert. Anhand der Identifikationsadresse ist es dann möglich, die einzelnen Sendeeinheiten voneinander anhand einer Sendesignalcharakte- ristik zu unterscheiden. Da eine Kollision zwischen einem Arbeiter und einem Fahrzeug häufig besonders schwerwiegende Folgen hat, und somit ein Arbeiter besonders schutzwürdig ist, ist eine diesbezügliche Unterscheidbarkeit in der Anzeige der Sendepositionen häufig besonders zweckmäßig.

Vorteilhafterweise werden als Sendeeinheiten Funksendeeinhei- ten mitgeführt. Mittels der Funksendeeinheiten können die entsprechenden Sendesignale insbesondere drahtlos an die Basisstation bzw. an die Empfangseinheit übermittelt werden. Die Sendesignale sind dabei insbesondere als elektromagnetische Wellen realisiert. Die Funksendeeinheiten können bei- spielsweise als UWB-Einheiten ausgeführt sein. UWB steht hier für „Ultra Wide Band", was mit „Ultrabreitband" übersetzt werden kann. Bei der UWB-Technologie handelt es sich insbesondere um eine Technologie der Nahbereichsfunkkommunikation, zu deren Merkmalen die Nutzung großer Frequenzbereiche mit einer Bandbreite von mindestens 500MHz zählt. Mittels der

UWB-Technologie ist eine zuverlässige und sehr genaue Echtzeit-Ortung möglich. Zur Positionsbestimmung senden die entsprechenden UWB-Sendeeinheiten UWB-Impulse im Bereich von ei- nigen Gigahertz aus. Eine Registrierung der Impulse erfolgt beispielsweise an der Basisstation, die dazu insbesondere spezielle Sensoren umfasst. Mittels einer UWB-Sendeeinheit ist häufig auch eine „bidirektionale" Funkkommunikation mög- lieh, d.h. insbesondere die entsprechenden Sendeeinheiten können auch als Empfangseinheiten fungieren.

Vorzugsweise werden als Sendeeinheiten WLAN-Sendeeinheiten mitgeführt. WLAN steht für „Wireless LAN" und bezeichnet im Wesentlichen ein „drahtloses", lokales Funknetz. Mittels der WLAN-Sendeeinheiten ist in der Regel auch eine bidirektionale Funkkommunikation möglich, d.h. die Sendeeinheiten können auch als Empfangseinheiten auftreten. Zur Bestimmung der Sendeposition wird das von den entsprechenden WLAN-Sendeeinhei- ten ausgesandte Sendesignal, das sogenannte WLAN-Signal, üblicherweise von einer Anzahl von Basispunkten der Basisstation empfangen, und zur Auswertung insbesondere drahtlos beispielsweise an die Auswerteeinheit der Basisstation übermittelt. Die Bestimmung der Sendepositionen basiert dabei im We- sentlichen auf einer Auswertung der WLAN-Signalstärke . Bei der WLAN-Technologie handelt es sich um eine häufig genutzte Kommunikations-Technologie, so dass auf eine ausgereifte und kostengünstige Technologie zurückgegriffen werden kann.

Die auf eine Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des auf eine Vorrichtung gerichteten Patentanspruchs. Demnach umfasst die Vorrichtung zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten innerhalb eines Areals eine von jeder mobilen Einheit inner- halb des Areals mitgeführte Sendeeinheit, eine von mindestens einer der mobilen Einheiten mitgeführte Empfangseinheit und eine Basisstation. Die Basisstation ist dafür eingerichtet, die Sendepositionen der Sendeeinheiten zu ermitteln, die Empfangsposition der Empfangseinheit zu ermitteln, eine Anzeige der Sendepositionen an der mobilen Empfangseinheit ansteuern, eine Relativlage der Empfangsposition zu den Sendepositionen zu bestimmen, und anhand der Relativlage eine Kollisionsge- fahr zu ermitteln. Die mobile Empfangseinheit ist dafür eingerichtet, die Sendepositionen anzuzeigen.

Die für das Verfahren geschilderten Vorteile können dabei sinngemäß auf die Vorrichtung übertragen werden.

Die Sendeeinheiten senden insbesondere jeweils ein Sendesignal aus, welches z.B. in Form eines elektromagnetischen Signals vorliegt. Die jeweiligen Sendesignale werden insbeson- dere von der Basisstation empfangen. Dazu umfasst die Basisstation vorzugsweise eine Anzahl von Basispunkten und/oder Sensoren. Die Basisstation, sowie die Basispunkte sind meist ortsfest. An den Basispunkten und/oder den Sensoren wird beispielsweise eine Signalstärke oder eine Signallaufzeit des empfangenen Sendesignals gemessen. Die Sendeeinheiten sind insbesondere als Funksendeeinheiten und vorzugsweise als WLAN-Sendeeinheiten ausgeführt.

Eine Auswertung der entsprechenden Messsignale der Basis- punkte erfolgt insbesondere mittels einer entsprechenden Auswerteeinheit, welche von der Basisstation umfasst ist. Die Auswerteeinheit kann dazu beispielsweise als Software auf der Basisstation realisiert sein, oder als ein separater Rechner, welcher mit der Basisstation, bzw. den Basispunkten der Ba- sisstation über eine entsprechende Schnittstelle oder per Funk kommuniziert.

Die Auswerteeinheit ermittelt insbesondere anhand der Messsignale die Sendepositionen der Sendeeinheiten und die Emp- fangsposition der Empfangseinheit. Die ermittelten Sendepositionen werden der Empfangseinheit von der Basisstation beispielsweise mittels eines entsprechenden Funksignals übermittelt. Die Basisstation steuert eine Anzeige der Sendepositionen an der Empfangseinheit an. Zur Anzeige der Sendepositio- nen kann die Empfangseinheit einen Monitor umfassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: FIG 1 eine Vorrichtung zur Erkennung einer Kollisionsgefahr und

FIG 2 einen Monitor einer Empfangseinheit.

In FIG 1 ist schematisch eine Vorrichtung 2 zur Erkennung einer Kollisionsgefahr dargestellt. Wie FIG 1 zur entnehmen ist, umfasst die Vorrichtung 2 hier eine Anzahl von Sendeeinheiten 4 und eine Empfangseinheit 6, sowie eine Basisstation 8. Die Sendeeinheiten 4, welche hier als WLAN-Sendeeinheiten 10 ausgeführt sind, werden von jeder mobilen Einheit 12, welche sich auf einem bestimmten Areal 14 befindet, mitgeführt. Das Areal 14 ist hier als ein Industrieareal gegeben, auf welchem sich eine Industrieanlage befindet. Die mobilen Ein- heiten 12 sind als Arbeiter 16, welche sich insbesondere

„fahrzeuglos" auf dem Areal 14 bewegen, sowie durch Fahrzeuge 18, wie beispielsweise LKWs, Gabelstapler, etc. gegeben. Die Sendeeinheiten 4, welche von den Arbeitern 16 auf dem Areal 14 mitgeführt werden, sind jeweils an einem von jedem Arbei- ter 16 zu tragenden Helm 20 befestigt. Somit wird gewährleistet, dass jeder Arbeiter 16 eine Sendeeinheit 4 mitführt, sobald er seinen Helm 20 ordnungsgemäß aufsetzt. In FIG 1 sind exemplarisch ein zu Fuß gehender Arbeiter 16, sowie ein Fahrzeug 18 dargestellt.

Die Fahrzeuge 18, welche sich auf dem Areal 14 befinden, führen zusätzlich zu der Sendeeinheit jeweils noch eine Empfangseinheit 6 mit sich.

Die Sendeeinheiten 4 senden jeweils ein Sendesignal, welches insbesondere als ein elektromagnetisches WLAN-Signal gegeben ist, aus. Dem Sendesignal aufmoduliert ist eine Identifikationsadresse der jeweiligen Sendeeinheit 4. Anhand der Identifikationsadresse ist es insbesondere möglich, die einzelnen Sendeeinheiten 4 voneinander anhand einer Sendesignalcharak- teristik zu unterscheiden. Die Basisstation 8 umfasst eine Anzahl von Basispunkten 24. An den Basispunkten 24 werden insbesondere die entsprechenden Sendesignale der Sendeeinhei- ten 4 erfasst. Dabei ist es vorgesehen, dass die Sendesignale immer jeweils von mindestens drei Basispunkten 24 gleichzeitig erfassbar sind. Um dies zu gewährleisten sind auf dem Industrieareal 14 hinreichend viele Basispunkte 24 verteilt.

An den Basispunkten 24 werden die Sendesignale empfangen und es wird insbesondere eine Signalstärke des empfangenen WLAN- Signals gemessen. Die entsprechenden Messsignale werden von den Basispunkten 24 drahtlos an eine Auswerteeinheit 26, wel- che von der Basisstation 8 umfasst ist, übermittelt. Für eine Sendeeinheit 4 empfängt die Auswerteeinheit 26 in der Regel Messsignale von mindestens drei Basispunkten 24 und ermittelt daraus die Sendeposition der entsprechenden Sendeeinheit 4. Zusätzlich erfolgt eine Auswertung hinsichtlich der Identifi- kationsadresse des Sendesignals, womit die entsprechende Sendeeinheit 4 charakterisierbar ist. Die Bestimmung der Sendeposition basiert im Wesentlichen auf einer Auswertung der WLAN-Signalstärke . Zusätzlich ermittelt die Auswerteeinheit 26 die Empfangsposition der Empfangseinheit 6. Da die Emp- fangsposition im Prinzip durch die Sendeposition der Empfangseinheit 6 gegeben ist, geschieht dies „automatisch" im Zuge der Ermittlung der Sendepositionen.

Die ermittelten Sendepositionen aller Sendeeinheiten 4 sendet die Basisstation 8, mittels einer entsprechenden Kommunikationseinheit 28, welche hier als eine Funkeinheit ausgeführt ist, drahtlos an die von dem Fahrzeug 18 mitgeführte Empfangseinheit 6. Die Empfangseinheit 6 umfasst dazu ebenfalls eine WLAN-Sendeeinheit 10, welche eine bidirektionale Funk- kommunikation ermöglicht. D.h. mittels der WLAN-Sendeeinheit 10 ist gleichzeitig die Empfangseinheit 6 und die von dem Fahrzeug 18 mitgeführte Sendeeinheit 4 realisiert.

Die von der Basisstation 8 an die Empfangseinheit 6 übermit- telten Sendepositionen werden auf einem Monitor 30 der Empfangseinheit 6 mittels einer symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung angezeigt. Die entsprechende Sendeeinheiten-Kennung resultiert aus dem Ergebnis der Signalauswertung hinsichtlich der Identifikationsadresse des Sendesignals. Anhand der symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung ist die entsprechende Sendeeinheit 4 eindeutig charakterisierbar. Mittels der symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung werden die angezeigten Sendeposi- tionen der Sendeeinheiten 4 insbesondere dahingehend unterschieden, ob sie von einer „belebten" mobilen Einheit 12, also dem Arbeiter 16 oder einer „unbelebten" mobilen Einheit 12, also dem Fahrzeug 18 mitgeführt werden.

Anhand der Anzeige der Sendepositionen der Sendeeinheiten 4, ist es einem Fahrzeugführer 31 des Fahrzeugs 18 auf einem Blick möglich, die auf dem Areal 14 herrschende Situation zu überblicken, und gegebenenfalls sein Fahrverhalten der Situation anzupassen. Durch die symbolhafte Sendeeinheiten-Kennung ist es dem Fahrzeugführer 31 außerdem möglich, schnell zu erfassen, ob sich z.B. ein zu Fuß gehender Arbeiter 16 in einem Bewegungsumfeld des Fahrzeugs 18 befindet, so dass gegebenenfalls weitere Vorsichtsmaßnahmen, wie z.B. eine Temporeduzierung, ergriffen werden können.

Zusätzlich zu den Sendepositionen der Sendeeinheiten 4 ermittelt die Auswerteeinheit 26 der Basisstation 8 auch eine Relativlage der Empfangsposition der Empfangseinheit 6 zu den Sendepositionen der Sendeeinheiten 4. Die Relativlage bein- haltet hier insbesondere einen von der Auswerteeinheit 26 ermittelten relativen Abstand 34 der Sendepositionen der Sendeeinheiten 4 zu der Empfangsposition der Empfangseinheit 6. Für die in FIG 1 ersichtliche Situation bedeutet das insbesondere, dass der relative Abstand 34 zwischen dem Arbeiter 16 und dem Fahrzeug 18 ermittelt wird.

Weiter beinhaltet die Relativlage die Bewegungsrichtungen 36 der Sendepositionen.

Die Bewegungsrichtungen 36 und zusätzlich auch die Bewegungsgeschwindigkeiten ermittelt die Auswerteeinheit 26 insbesondere anhand eines zeitlichen Verlaufs der Sendepositionen der Sendeeinheiten 4. Die Auswerteeinheit 26 der Basisstation 8 wertet die Bewegungsrichtungen 36 insbesondere dahingehend aus, ob sich die Empfangseinheit 6 und die Sendeeinheiten 4 aufeinander zu be- wegen, sich also auf „Kollisionskurs" befinden oder nicht. Für die dargestellte Situation heißt das insbesondere, dass die Auswerteeinheit 26 feststellt, ob sich der Arbeiter 16 und das Fahrzeug 18 auf „Kollisionskurs" befinden. Bei der Ermittlung einer Kollisionsgefahr werden insbesondere auch die Bewegungsgeschwindigkeiten berücksichtigt.

Desweiteren vergleicht die Auswerteeinheit 26 den ermittelten relativen Abstand 34 zwischen der Empfangsposition und den Sendepositionen mit einem vorgegebenen Schwellwert. Der vor- gegebene Schwellwert kennzeichnet insbesondere einen Abstand, welcher hinsichtlich einer Kollisionsgefahr als unkritisch erachtet werden kann. Stellt die Auswerteeinheit 26 ein Unterschreiten des Schwellwerts durch den Abstand 34 fest, ist also der relative Abstand 34 kleiner als der durch den Schwellwert vorgegebene „unkritische" Abstand, so wird unter Einbeziehung der Bewegungsrichtungen 36 der Sendepositionen eine Kollisionsgefahr ermittelt. Dabei wird eine Kollisionsgefahr insbesondere dann festgestellt, wenn der relative Abstand 34 kleiner ist als der durch den Schwellwert vorgege- bene und wenn zusätzlich anhand der ermittelten Bewegungsrichtungen 36 ein „Kollisionskurs" des Fahrzeugs 18 und des Arbeiters 16 festgestellt wurde. Alternativ kann die Kollisionsgefahr durch Auswertung der empfangenden Positionsinformationen von der Empfangseinheit 6 selber ermittelt werden. Liegt eine Kollisionsgefahr vor, sendet die Auswerteeinheit 26 über die Kommunikationseinheit 28 drahtlos eine entsprechende Nachricht an die Empfangseinheit 6.

Bei einer festgestellten Kollisionsgefahr gibt die Empfangs- einheit 6 einen Warnhinweis aus. Der Warnhinweis ist hier akustischer und optischer Natur. D.h. die Empfangseinheit 6 gibt einen Warnton aus und ein optisches Warnsignal. Das optische Warnsignal wird insbesondere auf dem Monitor 30 ausge- geben. Der Warnton wird über einen Lautsprecher, welcher in dem Monitor 30 integriert ist, ausgegeben. Durch die Ausgabe des Warnhinweises ist es vorteilhaft möglich, eindringlich auf die Kollisionsgefahr aufmerksam zu machen, so dass bei- spielsweise der Fahrzeugführer 31 eine entsprechende Maßnahme zur Verhinderung der Kollision einleiten kann.

In FIG 2 ist der Monitor 30 der in FIG 1 dargestellten Empfangseinheit 6 dargestellt. Auf dem Monitor 30 ist eine Karte 42 des Areals 14 dargestellt. Die Karte 42 zeigt hier verschiedene Gebäude 44 der Industrieanlage, welche sich auf dem als Industrieareal gegebenen Areal 14 befinden.

In die Karte 42 sind symbolhaft die Sendepositionen der auf dem Areal 14 befindlichen Sendeeinheiten 4 eingeblendet. Die Sendepositionen sind hier mittels einer symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung 46,47,48 eingeblendet. Anhand der symbolhaften Sendeeinheiten-Kennung 46,47,48 sind die gekennzeichneten Sendeeinheiten 4 charakterisierbar. In diesem Ausfüh- rungsbeispiel werden beispielsweise die Positionen von Arbeitern 16 mit einer als rundes Symbol ausgeführten Sendeeinheiten-Kennung 46 gekennzeichnet. Die Positionen von Fahrzeugen 18 werden mit einer als eckiges Symbol ausgeführten Sendeeinheiten-Kennung 47 gekennzeichnet. Die Position des Fahrzeugs 18, welches die den dargestellten Monitor 30 umfassende Empfangseinheit 6 mitführt, wird hier mit einer ein Kreuzsymbol beinhaltenden Sendeeinheiten-Kennung 48 gekennzeichnet. Durch die Einblendung der Sendepositionen in die Karte 42 des Areals 14 wird es beispielsweise einem Fahrzeugführer 31 gemäß FIG 1 erleichtert, sich einen augenscheinlichen Überblick über die in dem Areal 14 herrschende Situation zu verschaffen, was insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung einer Kollisionsgefahr sinnvoll ist. Durch die symbolhafte Sendeeinheiten-Kennung 46,47,48 ist es zudem möglich, schnell zu erfassen, ob sich z.B. ein zu Fuß gehender Arbeiter 16 oder ein anderes Fahrzeug 18 in einem Bewegungsumfeld des Fahrzeugs 18, welches die den Monitor 30 umfassende Empfangseinheit 6 mitführt, befindet. So können gegebenenfalls schnell und situationsgerecht geeignete Vorsichtsmaßnahmen, wie z.B. eine Temporeduzierung, ergriffen werden.

Zusätzlich zu den jeweils aktuellen Sendepositionen der Sen- deeinheiten 4 sind die beispielsweise letzten zehn in einem zeitlichen Verlauf ermittelten Sendepositionen in die Karte 42 eingeblendet. Dabei sind die aktuellen Sendepositionen, also die „jüngsten" Sendepositionen, in einer kräftigeren Farbe eingeblendet, als die „älteren" ermittelten Sendeposi- tionen. Anhand dieser Farbkodierung erschließt sich auf einfache Weise die jeweiligen Bewegungsrichtungen 36 der Sendepositionen. Insgesamt wird es dadurch beispielsweise dem Fahrzeugführer 31 gemäß FIG 1 auf einfache Weise ermöglicht, die in dem Areal 14 herrschende Situation zu überblicken, um somit insbesondere einen aktiven Beitrag zur Vermeidung einer Kollisionsgefahr leisten zu können.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten (12) innerhalb eines Industrieareals (14), wobei

— von jeder mobilen Einheit (12) innerhalb des Industrieareals (14) eine Sendeeinheit (4) mitgeführt wird,

— von mindestens einer der mobilen Einheiten (12) eine Empfangseinheit (6) mitgeführt wird, — die Sendepositionen der Sendeeinheiten (4) ermittelt werden,

— die Empfangsposition der Empfangseinheit (6) ermittelt wird,

— die Sendepositionen an der mobilen Empfangseinheit (6) angezeigt werden,

— eine Relativlage der Empfangsposition zu den Sendepositionen bestimmt wird, und

— anhand der Relativlage eine Kollisionsgefahr ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei einer festgestellten Kollisionsgefahr ein Warnhinweis ausgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei

— ein relativer Abstand (34) der Empfangsposition zu den Sendepositionen bestimmt wird,

— der relative Abstand (34) jeweils mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird und

— bei einer Unterschreitung des Schwellwerts durch den Abstand die Kollisionsgefahr festgestellt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

— die Sendepositionen in einem zeitlichen Verlauf ermittelt werden, - anhand des zeitlichen Verlaufs die Bewegungsrichtungen (36) und/oder die Bewegungsgeschwindigkeiten der Sendepositionen bestimmt werden, und

— die Bewegungsrichtungen (36) und/oder die Bewegungsge- schwindigkeiten bei der Ermittlung der Kollisionsgefahr miteinbezogen werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ermittelten Sendepositionen symbolhaft in eine Kar- te (42) des Industrieareals (14) eingeblendet angezeigt werden .

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, wobei die Bewegungsrichtungen (36) und/oder die Bewegungs- geschwindigkeiten der Sendepositionen symbolhaft in die Karte (42) des Industrieareals (14) eingeblendet angezeigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei gleichzeitig eine jüngste und weiterhin mehrere ältere ermittelte Sendepositionen einer jeden mobilen Einheit (12) eingeblendet angezeigt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die jüngste Sendeposition in einer anderen oder einer kräftigeren Farbe als die älteren Sendepositionen eingeblendet angezeigt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendepositionen mittels einer symbolhaften Sen- deeinheiten-Kennung (46,47,48) angezeigt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Sendeeinheiten (4) Funksendeeinheiten mitgeführt werden .

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei als Sendeeinheiten (4) WLAN-Sendeeinheiten (10) mitgeführt werden.

12. Vorrichtung (2) zur Erkennung einer Kollisionsgefahr bei mobilen Einheiten (12) innerhalb eines Industrieareals (14), mit einer von jeder mobilen Einheit (12) innerhalb des In- dustrieareals (14) mitgeführten Sendeeinheit (4), mit einer von mindestens einer der mobilen Einheiten (12) mitgeführten Empfangseinheit (6) und mit einer Basisstation (8), wobei die Basisstation (8) dafür eingerichtet ist

— die Sendepositionen der Sendeeinheiten (4) zu ermitteln, — die Empfangsposition der Empfangseinheit (6) zu ermitteln,

— die Empfangseinheit (6) zu einer Anzeige der Sendepositionen ansteuern,

— eine Relativlage der Empfangsposition zu den Sendeposi- tionen zu bestimmen,

— anhand der Relativlage eine Kollisionsgefahr zu ermitteln und wobei die mobile Empfangseinheit (6) dafür eingerichtet ist, die Sendepositionen anzuzeigen.

13. Vorrichtung (2) nach Anspruch 12, wobei die Basisstation (8) dafür eingerichtet ist, bei einer festgestellten Kollisionsgefahr die Ausgabe eines Warnhinweises anzusteuern.

14. Vorrichtung (2) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Basisstation (8) dafür eingerichtet ist,

— einen relativen Abstand (34) der Empfangsposition zu den Sendepositionen zu bestimmen, — den relativen Abstand (34) jeweils mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen und

— bei einer Unterschreitung des Abstands (34) durch den Schwellwert die Kollisionsgefahr festzustellen.

15. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Basisstation (8) dafür eingerichtet ist,

— die Sendepositionen in einem zeitlichen Verlauf zu ermitteln, - anhand des zeitlichen Verlaufs die Bewegungsrichtungen (36) und/oder die Bewegungsrichtungen der Sendepositionen zu bestimmen, und

— die Bewegungsrichtungen (36) und/oder die Bewegungsge- schwindigkeiten bei der Ermittlung der Kollisionsgefahr mit einzubeziehen .

16. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Empfangseinheit (6) dafür eingerichtet ist, die er- mittelten Sendepositionen symbolhaft in eine Karte (42) des Industrieareals (14) eingeblendet anzuzeigen.

17. Vorrichtung (2) nach Ansprüchen 15 und 16, wobei die Empfangseinheit (6) dafür eingerichtet ist, die Be- wegungsrichtungen (36) und/oder die Bewegungsgeschwindigkeiten der Sendepositionen symbolhaft in die Karte (42) des Industrieareals (14) eingeblendet anzuzeigen.

18. Vorrichtung (2) nach Anspruch 16, wobei die Empfangseinheit (6) dafür eingerichtet ist, gleichzeitig eine jüngste und weiterhin mehrere ältere ermittelte Sendepositionen einer jeden mobilen Einheit (12) eingeblendet anzuzeigen .

19. Vorrichtung (2) nach Anspruch 18, wobei die Empfangseinheit (6) dafür eingerichtet ist, die jüngste Sendeposition in einer anderen oder einer kräftigeren Farbe als die älteren Sendepositionen eingeblendet anzuzeigen .

20. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Empfangseinheit (6) dafür eingerichtet ist, die Sendepositionen mittels einer symbolhaften Sendeeinheiten- Kennung (46,47,48) anzuzeigen.

21. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die Sendeeinheiten (4) als Funksendeeinheiten ausgeführt sind.

22. Vorrichtung (2) nach Anspruch 21, wobei die Sendeeinheiten (4) als WLAN-Sendeeinheiten (10) ausgeführt sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, wobei Sendeeinheiten (4) von belebten mobilen Einheiten an auf dem Industrieareal (14) zu tragenden Helmen befestigt sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, wobei mobile Einheiten (12) in Form von Fahrzeugen (18), insbesondere in Form von LKWs und/oder Gabelstaplern, jeweils neben der Sendeeinheit (4) mit einer Empfangseinheit (6) aus- gestattet sind.