DE10025131A1 - Fernsteueranlage insbesondere zur Fernsteuerung von Industriegeräten - Google Patents
Fernsteueranlage insbesondere zur Fernsteuerung von IndustriegerätenInfo
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- G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
- G08C2201/30—User interface
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Abstract
Eine Fernsteueranlage insbesondere zur Fernsteuerung von Industriegeräten besitzt einen Sensor, der sicherheitsrelevante medizinische Daten der Bedienperson ermittelt und als Kontrollsignal an eine Kontrollschaltung im Sender oder Empfänger weitergibt. Die Kontrollschaltung veranlasst einen vorgebbaren Steuerablauf, wenn der Wert des Kontrollsignals mindestens einen vorgebbaren Wert über- oder unterschreitet. DOLLAR A Dadurch kann insbesondere eine Funktionsstörung des "Bestandteils Mensch" im Gesamtsystem zuverlässig erfasst werden, sobald sie sicherheitsrelevant wird, d. h., sobald die Gefahr besteht, dass die Bedienperson zu einer ordnungsgemäßen und verantwortungsbewussten Steuerung des Industriegerätes mittels der Fernsteueranlage nicht mehr in der Lage sein könnte.
Description
Fernsteueranlagen der gattungsgemäßen Art bestehen in der Regel aus einem Sen
deteil, das von einer Bedienperson gehandhabt wird und einem Empfangsteil an dem
zu steuernden Industriegerät (z. B. einem Kran), dem die Steuersignale des Steuerteils
drahtgebunden oder drahtlos (insbesondere per Funk) übermittelt werden. Das Emp
fangsteil setzt die empfangenen Steuersignale dann in die gewünschten Bewegungen
des gesteuerten Industriegeräts um.
Bei den gesteuerten Industriegeräten handelt es sich zum großen Teil um Geräte, die
sehr sicherheitsorientiert gesteuert werden müssen, da sie beispielsweise aufgrund
ihrer Größe oder der von ihnen zu bewegenden Gegenstände bei einer Fehlsteuerung
einen erheblichen Schaden verursachen können. Es ist daher bekannt, bei derartigen
Fernsteueranlagen einen "Not-Aus-Schalter" vorzusehen, der es der Bedienperson
erlaubt, bei einer einmal erkannten Fehlerfunktion die gesteuerte Bewegung des Indu
striegerätes schnell zu beenden oder dieses zumindest in einen Wartezustand zu ver
setzen, bis die Ursache der Fehlsteuerung bzw. Fehlbewegung ermittelt ist.
Diese Handhabung ist zuverlässig, setzt aber voraus, dass die Bedienperson in der
Lage ist, schnell genug eine bedrohliche Situation zu erkennen und den Not-Aus-
Schalter am Sendegerät zu betätigen. Dieses Verfahren nach dem Stand der Technik
hat somit zwei wesentliche Nachteile:
Fehler bei der Bedienperson im System "Mensch-Maschine" werden nicht erfasst,
d. h., plötzliche gesundheitliche Reaktionen der Bedienperson, sei es mit oder ohne
Einwirkung des erkannten fehlerhaften Arbeitens des gesteuerten Industriegerätes,
können unter Umständen eine zeitnahe Aktivierung des Not-Aus-Schalters verhindern
und somit kann ein drohender Schaden nicht rechtzeitig oder zuverlässig abgewendet
werden. Außerdem ist das bekannte System darauf angewiesen, dass der Not-Aus-
Schalter ein leicht erreichbarer Teil am Bedienungsgerät ist, also im wesentlichen,
dass das Bedienungsgerät in den Händen der Bedienperson gehalten wird.
Insbesondere bei der Funkfernsteuerung von Industriegeräten ist es nun aber auch
denkbar, auf ein solches Hand-Bediengerät zu verzichten und die Steuerung sprach
gesteuert vorzunehmen, wozu der Sender nicht notwendigerweise in einem Bedien-
Handgerät untergebracht sein muss, bzw. auf dieses vollständig verzichtet werden
kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fernsteueranlage so weiterzubilden, dass
wesentliche, insbesondere sicherheitsrelevante Steuerinformationen auch dann zur
Verfügung stehen, wenn die Betätigung eines Not-Aus-Schalters in seiner klassischen
Ausbildung nicht erfolgen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patent
anspruchs 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung ist daher darin zu sehen, dass auch eine Funktions
störung des "Bestandteils Mensch" im Gesamtsystem zuverlässig erfasst wird, sobald
sie sicherheitsrelevant wird, d. h., sobald die Gefahr besteht, dass die Bedienperson
zu einer ordnungsgemäßen und verantwortungsbewussten Steuerung des Industrie
gerätes mittels der Fernsteueranlage nicht mehr in der Lage sein könnte.
Dieses Grundprinzip kann auch bei klassischen Bedienhandgeräten eingesetzt wer
den, ermöglicht jedoch auch in Verbindung beispielsweise mit Kopfhörer-Sets zur
sprachgesteuerten Steuerung des betreffenden Industriegeräts die zuverlässige Not-
Aus-Funktion. Hierbei kann je nach Wahl der Gestaltung des Sender-Bedienteils ein
zur Erfassung des Gesundheitszustandes eingesetzter Sensor entweder unmittelbar
in einem gemeinsamen Gehäuse mit den sonstigen elektronischen Sendebauteilen
eingebaut sein, oder aber auch separat an denjenigen Stellen angeordnet sein, wo
eine besonders zuverlässige Gewinnung einer medizinischen Information über den
Gesundheitszustand der Bedienperson möglich ist, insbesondere eine medizinische
Information, die ein Maßstab für eine aktuelle Stress-Situation der Bedienperson dar
stellt. Der Sensor kann somit in einem vom Sendeteil räumlich getrennten Bauteil un
tergebracht sein, beispielsweise in einer am Handgelenk befestigten Manschette, die
die Pulsfrequenz der Bedienperson kontinuierlich oder in vorgebbaren Abschnitten
misst.
In der Zeichnung sind zwei typische Realisierungen dargestellt, die im folgenden noch
kurz erläutert werden sollen:
Die Variante 1 zeigt ein Sendegerät in Form eines Kopfhörer-Sets T1, das in bekann
ter Weise über eine Sprechmuschel zur Eingabe der Sprachsteuerungsbefehle verfügt
und in dem zusammen mit den üblichen elektronischen Bestandteilen eine Kontroll
schaltung und eine Antenne vorgesehen ist, mit der die geeignet umgesetzten
Sprachbefehle an einen Empfänger R übermittelt werden. Bei der zweiten Alternative
2 ist als Fernsteuersender ein Bedienungshandgerät T2 vorgesehen, in dem in übli
cher Art und Weise die elektronischen Bestandteile zusammen mit der erfindungsge
mäßen Kontrollschaltung untergebracht sind.
In beiden Ausführungsbeispielen dient die Kontrollschaltung zur Verarbeitung eines
von einem Sensor gelieferten gesundheitsrelevanten Kontrollsignals. Hierzu ist beim
dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Sensor S1 im Kopfbereich des Kopfhö
rersets T1 untergebracht, der Sensor S2 beim zweiten Ausführungsbeispiel ist als
Handmanschette ausgeführt und über eine Verbindungsleitung V mit dem Bedie
nungshandgerät T2 bzw. der darin enthaltenen Kontrollschaltung verbunden.
Es versteht sich von selbst, dass die Zuordnung von Sensor S und Sendegerät T auch
austauschbar ist oder anders gelöst werden kann, beispielsweise durch einen in der
Grifffläche des Bedienungshandgerätes T2 angeordneten Sensor oder auch durch
eine Verbindungsleitung von einer Handmanschette mit dem Sensor zu einem Kopf
hörerset bei sprachgesteuerter Fernsteuerung.
Allgemein ist somit festzuhalten, dass die Informationsübermittlung vom Sensor zur
Kontrollschaltung durch mehrere Optionen realisiert werden kann: Entweder durch
eine räumliche Zusammenfassung und Integration des Sensors in das jeweilige Sen
degerät, wenn dort die Erfassung eines gesundheitlich relevanten medizinischen
Parameters möglich ist, oder durch die Übermittlung des Kontrollsignals vom an einer
medizinisch geeigneten Stelle angeordneten Sensor, entweder mit einer Verbin
dungsleitung oder mit einer separaten drahtlosen Verbindung zum jeweils gewählten
Bedienungsgerät.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit eine automatische Überwachung der
Bedienperson in gesundheitlicher Hinsicht mittels einer Information, die insbesondere
solche medizinischen Parameter umfasst, die typisch für Stresssituationen der Be
dienperson sind. Anders ausgedrückt, die jeweilige Steuerfunktion des Steuergerätes
für das Industriegerät bleibt nur so lange erhalten, wie die vom Sensor an der jeweili
gen Bedienperson gemeldeten, erfassten und an die Kontrollschaltung übertragenen
medizinischen Daten innerhalb einer Toleranzbandbreite bleiben oder unterhalb einer
Toleranzschwelle, gegebenenfalls auch miteinander kombiniert. Diese Toleranzband
breiten/Schwellen können in einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung
auch "gelernt" werden, so dass sich die Fernsteueranlage auf ein individuelles
"Stressprofil" der jeweiligen Bedienperson einstellen kann. Bei Verlassen des Tole
ranzbereichs, was in der Regel in einer für die Bedienperson außergewöhnlichen Si
tuation erfolgt, wird der vorgebbare Steuerablauf des Steuersenders eingeleitet, hier
bei kann eine klassische Not-Aus-Funktion veranlasst werden, es können aber auch
andere Funktionsabläufe wie Stand by, Alarmgabe oder ähnliches einzeln oder auch
zusammen veranlasst werden.
Claims (13)
1. Fernsteueranlage insbesondere zur Fernsteuerung von Industriegeräten, dadurch
gekennzeichnet dass ein Sensor sicherheitsrelevante medizinische Daten der Be
dienperson ermittelt und als Kontrollsignal an eine Kontrollschaltung im Sender
oder Empfänger weitergibt, die einen vorgebbaren Steuerablauf veranlasst, wenn
der Wert des Kontrollsignals mindestens einen vorgebbaren Wert über- oder un
terschreitet.
2. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor
und die Kontrollschaltung Teil eines Senders sind, der in körperlichem Kontakt mit
der Bedienperson steht.
3. Femsteueranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender
Teil eines Bedienungshandgeräts (T2) ist.
4. Femsteueranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender
Teil eines Kopfhörersets (T1) zur Sprachsteuerung ist.
5. Femsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor
Teil einer vom Sender getrennten Baueinheit (S) ist, die in körperlichem Kontakt
mit der Bedienperson steht, und dass die medizinischen Daten und/oder das
Kontrollsignal über eine Verbindungsleitung (V) an den Sender oder drahtlos an
den Sender oder den Empfänger (R) übermittelt wird.
6. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor die
Pulsfrequenz misst und hieraus das Kontrollsignal ableitet.
7. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor die
Leitfähigkeit eines Hautabschnitts der Bedienperson misst und hieraus das Kon
trollsignal ableitet.
8. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor
den Blutdruck der Bedienperson misst und hieraus das Kontrollsignal ableitet.
9. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebba
re Steuerablauf aus einer Aktivierung oder Deaktivierung bestimmter Funktionen
des Senders oder des Empfängers besteht.
10. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontroll
schaltung von einem Bedienelement unabhängig vom Sensor zur Veranlassung
des vorgebbaren Steuerablaufs betätigbar ist.
11. Fernsteueranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertra
gung per Infrarot, Funk oder induktiv erfolgt.
12. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spei
chereinheit enthält, die die medizinischen Daten über vorgebbare Zeiträume ab
speichert, sowie eine Recheneinheit, die aus den abgespeicherten medizinischen
Daten Informationen gewinnt, die zur individuellen Anpassung oder Gestaltung des
Kontrollsignals und/oder der vorgebbaren Werte zur Auslösung des vorgebbaren
Steuerablaufs im Sinne einer Lernfähigkeit bezüglich der medizinischen Eigenhei
ten der jeweiligen Bedienperson benutzt werden.
13. Fernsteueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vor
gebbare Steuerablauf als 'Not-Aus'-Signal eine Deaktivierung des Senders oder
des Empfängers bewirkt.
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