Beschreibung
Erfassungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Betriebsumfelds.
Viele Arbeitsprozesse im industriellen, betrieblichen oder medizinischen Umfeld erfordern eine Dokumentation einzelner Arbeitsschritte. Zu diesen Arbeitsschritten zählen beispiels¬ weise Inbetriebnahme und Instandhaltung von Maschinen oder auch medizinische Untersuchungen von Seiten eines Arztes.
Derzeit werden entsprechende Arbeitsschritte überwiegend schriftlich dokumentiert, wobei eine solche Dokumentation üb¬ licherweise nach Abschluss der Arbeitsschritte aus dem Ge¬ dächtnis durchgeführt wird. Dies hat zur Folge, dass Arbeits¬ schritte zumeist unvollständig oder fehlerhaft dokumentiert werden .
Eine Dokumentation von Arbeitsschritten ist durch eine permanente Erfassung mittels einer Videoaufzeichnungseinrichtung möglich, welche mit einem Körperteil einer die Arbeitsschrit¬ te durchführenden Person verbunden ist. Beispielsweise ist ein Einsatz von Helmkameras zur Aufzeichnung von Arbeitsschritten bekannt. Durch eine der Helmkamera innenwohnende mechanische Kopplung mit dem Kopf der Person erfassen Helmkameras automatisch das Sichtfeld der Person, so dass keine weiteren Mittel oder Hilfspersonen zur Erfassung des Be- triebsumfelds erforderlich sind. Diese Art der Dokumentation hat jedoch den Nachteil, dass eine Bedienperson selbst be¬ stimmen muss, wann das Betriebsfeld erreicht ist, um eine Vi¬ deoaufzeichnung der Arbeitsschritte zu starten und bei Verlassen des Betriebsfelds entsprechend zu beenden.
Aus dem Stand der Technik sind ereignisgesteuerte Erfassungs¬ einrichtungen im Fall eines fehlerauslösenden Ereignisses bekannt. Die Druckschrift DE69615713T2 offenbart eine stationä-
re Erfassungseinrichtung zur Qualitätslenkung, Fehlersuche und zu Sicherheitszwecken. Dabei ist eine Videoaufzeichnung eines Betriebsumfelds im zeitlichen Umfeld eines fehlerauslö¬ senden Ereignisses vorgesehen. Als Ereignisse sind beispiels- weise unzureichender Druck in einer Fertigungsumgebung oder eine unkorrekte Positionierung von Fertigungsteilen zu nennen. Um zu gewährleisten, dass eine nachträgliche Auswertung des Betriebsumfelds nicht erst nach Eintritt eines solchen Ereignisses möglich ist, wird eine laufende Videoaufzeichnung des Betriebsumfelds vorgeschlagen, welche in einer zyklisch überschreibbaren Speichereinrichtung gespeichert wird. Bei Eintritt eines Ereignisses erfolgt eine Archivierung eines Teilbereichs der Videoaufzeichnung in einer Weise, dass der zu archivierende Teilbereich sich über einen Zeitraum er- streckt, welcher vor einem definierbaren Zeitraum des Ereigniseintritts beginnt und nach einem definierbaren Zeitraum nach Ereigniseintritt endet. Diese Maßnahme ermöglicht eine nachträgliche Auswertung von Ursache und Wirkung eines Ereig¬ nisses.
Die offenbarte Lehre weist für eine Erfassung eines Betriebs¬ umfelds, insbesondere zur Dokumentation einzelner Arbeits¬ schritte eine Reihe von Nachteilen auf. Zum einen ist die of¬ fenbarte Erfassungseinrichtung stationär an eine zu überwa- chende Anlage gebunden, so diese dass bei häufigen Wechseln eines Betriebsumfelds einer Bedienperson untauglich erscheint. Zum anderen wird eine Videoaufzeichnung mit Eintritt eines fehlerauslösenden Ereignisses gestartet, nicht aber mit einer Aufnahme von Arbeitsschritten durch eine Bedienperson bei Erreichen eines Betriebsumfelds. Es ist nicht möglich, die Aufnahme und Beendigung von Arbeitsschritten mit einem jeweiligen Ereignis zu verbinden.
Demgegenüber ist die vorliegende Erfindung vor die Aufgabe gestellt, eine am Körper einer Bedienperson tragbare Erfas¬ sungseinrichtung zu schaffen, durch welche eine sensorische Erfassung eines Betriebsumfelds bei Betreten des Betriebsumfelds durch die Bedienperson automatisch gestartet wird, ohne
dass ein entsprechender Startbefehl durch die Bedienperson erforderlich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Erfassungsein- richtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung umfasst eine trag¬ bare Aufzeichnungseinheit zur sensorischen Erfassung eines Betriebsumfelds, eine kontaktlose Kommunikationsschnittstelle zum Empfang eines Identifikationsdatums und eine Auswertungs¬ einheit zur Auswertung des Identifikationsdatums sowie zur Aktivierung der Aufzeichnungseinheit in Abhängigkeit von der Auswertung . Gemäß der Erfindung wird die tragbare Aufzeichnungseinheit über eine kontaktlose Kommunikationsschnittstelle aktiviert. Dabei wird ein kontaktlos, beispielsweise über eine Luft¬ schnittstelle, bezogenes Identifikationsdatum in der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung ausgewertet. Bei dieser Auswertung wird beispielsweise überprüft, ob das empfangene Identifikationsdatum mit einem vorgegebenen Wert übereinstimmt. Ist dies der Fall, wird die sensorische Erfassung ak¬ tiviert . Das Identifikationsdatum wird von einem Transmitter bzw.
Identifikationsdatumsgeber empfangen, welcher beispielsweise in lokaler Nähe zum zu erfassenden Betriebsumfeld angeordnet ist . Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung ermöglicht in vor¬ teilhafter Weise eine Erfassung »mit freibleibenden Händen«, mit anderen Worten ist ein manuelles Aktivieren der sensorischen Erfassung nicht notwendig. Die Erfindung umfasst ferner ein Erfassungssystem zur Unterstützung einer sensorischen Erfassung eines Betriebsumfelds, mit mindestens einem Transponder mit einem zugewiesenen Iden-
tifikationsdatum, welches zumindest zeitweise übertragen wird, sowie mindestens eine Erfassungseinrichtung.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Er- fassung eines Betriebsumfelds mittels einer tragbaren Erfas¬ sungseinrichtung gelöst, umfassend die Schritte: drahtloser Empfang einer Identifikationsdatums; Auswerten des Identifi¬ kationsdatums und Aktivierung einer der Erfassungseinrichtung zugeordneten AufZeichnungseinheit in Abhängigkeit von der Auswertung und sensorische Erfassung des Betriebsumfelds.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die kontaktlose Kommunikationsschnittstelle eine Reichweite ausweist, welche zum Empfang des Identifikationsdatums eine lokale Nähe der Erfassungseinrichtung zu einem Sender des Identifikationsdatums voraussetzt. Eine vorteilhafte Verwen¬ dung kurz- oder mittelreichweitiger Sender zur Übertragung des Identifikationsdatums gewährleistet eine einfache Imple¬ mentierung einer Bestimmung, wann die die Erfassungseinrichtung tragende Bedienperson das Betriebsumfeld betritt, näm¬ lich dann, wenn die Erfassungseinrichtung der Bedienperson in Funkreichweite eintritt, so dass die sensorische Erfassung mit Aktivierung der AufZeichnungseinheit gestartet werden kann. Die kontaktlose Kommunikationsschnittstelle ist hierzu beispielsweise als Funkschnittstelle, insbesondere als RFID-, NFC-, WiFi- oder Bluetooth-Schnittstelle, oder auch als opti¬ sche Kommunikationsschnittstelle ausgebildet.
Alternativ sind auch Reichweiten des Senders bzw. der kontaktlosen Kommunikationsschnittstelle mit höherer Funkreich¬ weite wählbar, welche zum Empfang des Identifikationsdatums nicht notwendigerweise eine lokale Nähe der Erfassungsein¬ richtung zu einem oder mehreren Sender des Identifikationsdatums voraussetzen. Im letztgenannten alternativen Fall sind beispielsweise Mittel der Triangulation zwischen mehreren
Sendern und/oder der Erfassungseinrichtung einzurichten, um zu bestimmen, wann die die Erfassungseinrichtung mit sich führende Bedienperson das Betriebsumfeld betritt. Gemäß weiterer Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, dass die AufZeichnungseinheit das Betriebsumfeld zumindest visuell und/oder audiovisuelle erfasst. Alternativ oder zu¬ sätzlich kann jede beliebige sensorische Erfassung verwirklicht sein, insbesondere eine Erfassung einer Temperatur, ei- nes Luftdrucks, einer Luftfeuchtigkeit und/oder einer Radio¬ aktivität des Betriebsumfelds.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung mit einer Erweiterungsschnittstelle zum Datenaustausch mit Erfassungseinrichtungs-externen Sensoreinheiten ausgestattet ist. Diese vorteilhafte Maßnahme erlaubt eine Einbeziehung weiterer Sensordaten zur Erfassung des Betriebsumfelds. Ausgestaltungen der Erfassungseinrichtung gestatten im Übrigen auch eine weitere Modularisierung, beispielsweise kann die Auswertungseinheit Teil einer umfassenderen Steuer- und/oder Speichereinheit sein, welche auf einer portablen Einheit wie z.B. einem Smartphone vorgehalten bzw. ausgeführt wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Bewegungssensor zur Aktivierung der Erfassungseinrichtung vorgesehen. In vorteilhafter Weise wird eine tragbare Erfassungseinrichtung bei einer Bewegung, beispielsweise anlegen an den Körper, aktiviert. Als Aktivierung ist beispielsweise eine Beendigung eines Ruhezustands oder eines Stromsparmodus zu verstehen. Diese vorteilhafte Ausgestaltung gestattet eine weitere Ver¬ meidung von Eingabeelementen zur Steuerung der Erfassungsein- richtung. Nach Aktivieren der Erfassungseinrichtung steht diese Bereit zum Empfang eines Identifikationsdatums. In vor¬ teilhafter Weise erfolgt eine optische und/oder akustische Signalisierung bei Aktivierung der Erfassungseinrichtung, um
die Bedienpersonen oder Personen in der Umgebung der Bedienperson über die Aktivierung zu unterrichten.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine optische und/oder akustische Signalisierung aus einer analogen Motivation wie oben erläutert auch bei einer Aktivierung der Aufzeichnungseinheit vorgesehen.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die FIG eine schematische Darstellung einer Ausgestal¬ tung der Erfassungseinrichtung.
Die FIG zeigt eine an einem Helm einer Bedienperson ange- brachte Erfassungseinrichtung, bestehend aus einer tragbaren AufZeichnungseinheit CAM zur sensorischen Erfassung eines Be¬ triebsumfelds, einer kontaktlose Kommunikationsschnittstelle IF und eine Auswertungseinheit CTR zur Aktivierung der Auf¬ zeichnungseinheit in Abhängigkeit von einem über die kontakt- lose Kommunikationsschnittstelle IF empfangbaren Identifika¬ tionsdatums .
Die kontaktlosen Kommunikationsschnittstelle IF ist in der Darstellung der Zeichnung nicht sichtbar, so dass lediglich die drahtlose Wirkung dieser kontaktlosen Kommunikations¬ schnittstelle IF symbolisiert ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Positionierung an einem im industriellen Umfeld zum Schutz von Personal üblichen Helm entspricht lediglich einer beispielshaften Darstellung einer möglichen Lage. Je nach Betriebsumfeld kann die Erfassungs¬ einrichtung auch einer Brille - z.B. Schutzbrille, optische Brille oder einer technischen Brille mit Kamera und durchsichtigem Display - angebracht sein oder auch integraler Be- standteil derselben sein. Mögliche Lokalisierungen umfassen im Übrigen alle Körperstellen, welche für tragbare rechner- systeme im Sinne eines »Wearable Computers« möglich und üb¬ lich sind.
Ausgestaltungen der Erfassungseinrichtung gestatten im Übrigen auch eine weitere Modularisierung, beispielsweise kann die Auswertungseinheit Teil einer Steuer- und/oder Speicher- einheit sein, welche auf einer weiteren portablen Einheit wie z.B. einem Smartphone vorgehalten bzw. ausgeführt wird.
Der Vorteil der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen gegenüber herkömmlichen AufZeichnungssystemen zeigt sich unter anderem darin, dass ohne Zutun einer Bedienperson nur Arbeitsschritte in einem definierbaren Betriebsumfeld und gegebenenfalls nur zu bestimmten Zeiten und/oder Zeiträumen aufgezeichnet werden. Als erweiterbares System können nicht nur Audio- und Vi¬ deoströme aufgezeichnet und ausgewertet werden, sondern auch weitere Umgebungsdaten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc., welche zu den Audio- und Videodaten in Bezug gesetzt werden können .
Eine Kopplung der Erfassungseinrichtung mit Smart Tags als Sender des Identifikationsdatums erlaubt eine flexible Konfi¬ guration des Systems, so dass in einer Fertigungsstraße bei¬ spielsweise für verschiedene Benutzer unterschiedliche Ar¬ beitsschritte aufgezeichnet werden. Mögliche Nutzungsszenarien umfassen weiterhin einen Einsatz bei Schulungen. Dabei werden kritische Arbeitsschritte, bei¬ spielsweise während eines Inbetriebnahmeprozess aufgezeich¬ net. Videoaufzeichnungen können später z.B. für Trainingszwecke verwendet werden. Weiterhin ist ein Einsatz zur Quali- tätssicherung möglich. Die erfassten Daten bzw. Aufzeichnungen gestatten eine nachträgliche Überprüfung von Arbeitsab¬ läufen .
In einem Verfahren zur Erfassung des Betriebsumfelds mittels der tragbaren Erfassungseinrichtung erfolgt zunächst ein drahtloser Empfang einer Identifikationsdatums. Dieses Iden¬ tifikationsdatum wird von einem - nicht dargestellten - Transponder gesendet.
Sobald die Bedienperson in die Funkreichweite eines auch als »Smart Tag« bezeichneten Transponders gelangt, kommuniziert die Erfassungseinrichtung über die Kommunikationsschnittstel- le IF mit dem Smart Tag, das der Erfassungseinrichtung, beispielsweise der Auswertungseinheit CTR der Erfassungseinrich¬ tung, ein innerhalb einer Betriebsstätte vorzugsweise eindeu¬ tige Identifikationsdatum, beispielsweise eine Zahl, eine MAC-Adresse, einen maschinenlesbaren Namen, oder ein beliebi- ges maschinenlesbares Datum übermittelt. Die Kommunikation zwischen dem Smart Tag und der Kommunikationsschnittstelle IF kann alternativ auch einseitig ablaufen, so dass das Smart Tag lediglich sendet und die Kommunikationsschnittstelle IF lediglich empfängt. Smart Tags lassen sich beispielsweise an einer Fertigungsstelle, an einem Werkstor etc. anbringen.
Anschließend erfolgt ein Auswerten des Identifikationsdatums. In der Auswertungseinheit CTR kann eine Menge an Identifika¬ tionsdaten gespeichert sein, für die eine Aktivierung durch ein entsprechendes von einem Smart Tag übermittelte Identifi¬ kationsdatum bei Übereinstimmung vorgesehen ist. Stimmt das übermittelte Identifikationsdatum eines Smart Tag mit einem in der Auswertungseinheit CTR definierten Identifikationsda¬ tum überein, erfolgt die Aktivierung der AufZeichnungseinheit CAM und die sensorische Erfassung des Betriebsumfelds. Weite¬ re über einen bloßen Vergleich von vorgehaltenen mit empfangenen Identifikationsdaten hinausgehende Auswertungen gestatten eine Aufzeichnung nur bei bestimmten Bedienpersonen, zu bestimmten Zeiten etc.
Verlässt die Bedienperson den Sendebereich des Smart Tags, wird die AufZeichnungseinheit nach einem konfigurierbaren Zeitraum deaktiviert, die sensorische Erfassung der Aufzeichnungseinheit in Folge gestoppt.
Optional kann die Erfassungseinrichtung mit weiteren Sensoren erweitert werden und entsprechend konfiguriert werden, so
dass z.B. auch Temperaturwerte, Luftfeuchtigkeit, Radioakti¬ vität etc. aufgezeichnet werden.
Eine Speicherung der mit der sensorischen Erfassung anfallen- den Daten erfolgt entweder lokal an der Erfassungseinrichtung oder dezentral an einem Server. Hierzu werden Datenströme vorzugsweise über die kontaktlose Kommunikationsschnittstelle an eine zentrale Speichereinheit übertragen. Zusammenfassend umfasst die erfindungsgemäße Erfassungsein¬ richtung eine tragbare Aufzeichnungseinheit CAM zur sensori¬ schen Erfassung eines Betriebsumfelds, eine kontaktlose Kom¬ munikationsschnittstelle IF zum Empfang eines Identifikati¬ onsdatums und eine Auswertungseinheit CTR zur Auswertung des Identifikationsdatums sowie zur Aktivierung der Aufzeich¬ nungseinheit CAM in Abhängigkeit von der Auswertung. Der Vorteil der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen gegenüber herkömmlichen AufZeichnungssystemen zeigt sich unter anderem darin, dass ohne Zutun einer Bedienperson nur Arbeitsschritte in einem definierbaren Betriebsumfeld und gegebenenfalls nur zu bestimmten Zeiten und/oder Zeiträumen aufgezeichnet werden. Als erweiterbares System können nicht nur Audio- und Vi¬ deoströme aufgezeichnet und ausgewertet werden, sondern auch weitere Umgebungsdaten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc., welche zu den Audio- und Videodaten in Bezug gesetzt werden können .