System zum überwachen eines Gefahrenbereiches, insbesondere eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein System zum überwachen eines Gefahrenbereiches, insbesondere eines Fahrzeuges, bevorzugt einer landwirtschaftlichen Maschine.

In landwirtschaftlichen Betrieben verunglückt jährlich eine Vielzahl von Personen, wobei die Unfälle nicht selten tödlich enden. Gefährdet sind insbesondere Kinder, bei denen in der Vergangenheit in einigen Ländern bis zur Hälfte der tödlichen Unfälle darauf zurückzuführen waren, dass sie von einem Traktor oder einer anderen Landarbeitsmaschine überrollt wurden.

Ein Grund der Unfälle kann häufig darin liegen, dass Kinder, die sich beim Anfahren bzw. Rangieren von landwirtschaftlichen Maschinen im unmittelbaren oder im mittelbaren Gefahrenbereich befinden, übersehen werden. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass sie sich dem Blickfeld des Fahrers entziehen oder der Fahrer seine Aufmerksamkeit anderen Vorgängen widmen muss.

Aber auch bei anderen Maschinen und/oder Fahrzeugen, wie beispielsweise Gabelstaplern, PKW, LKW, Müllfahrzeugen oder Milchsammelwagen, oder bei sonstigen beweglichen Maschinen und/oder Robotern besteht ein Unfallrisiko, wenn eine Person in den Gefahrenbereich gelangt .

Es ist bekannt, zur überwachung eines Gefahrenbereiches ein Radarsystem zu verwenden, bei dem elektromagnetische Strahlung ausgesandt wird und das von einem im Gefahrenbereich befindlichen Objekt reflektierte Signal erkannt wird. Bei einem solchen Verfahren umfasst die Abstrahlcharakteristik häufig nicht den gesamten Gefahrenbereich. Insbesondere Bereiche unterhalb eines Fahrzeuges sind damit nur eingeschränkt zu erfassen. Außerdem ist das reflektierte Signal häufig sehr schwach, so dass die Reichweite möglicherweise nicht hinreichend ist.

Die DE 102 22 859 Al offenbart ein System zur Präsenzanalyse von Objekten, die es erlaubt, das Abhandenkommen von Objekten bzw. von Wertgegenständen aus dem Umgebungsbereich einer Person nachzuweisen. Das System weist eine Signalsendeeinrichtung auf, die dem zu observierenden Objekt zugeordnet ist, sowie eine Empfangseinrichtung, die ein Signal von der Sendeeinrichtung erfasst.

A u f g a b e der Erfindung ist es, ein System anzugeben, das das von einer Maschine ausgehende Gefahrenpotential bei hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit verringert.

Die Aufgabe wird mit einem System zum überwachen eines Gefahrenbereichs einer Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .

Erfindungsgemäß vorgesehen ist ein System zum überwachen eines Gefahrenbereichs einer Maschine, insbesondere eines Fahrzeugs, bevorzugt einer landwirtschaftlichen Maschine, mit einer Transpondereinheit , die zum Erzeugen eines Transpondersignals bei Empfang eines ersten Feldes eingerichtet ist, und einer Basiseinheit, die zum Erzeugen des ersten Feldes um die Basis-

einheit und zum Erzeugen eines Alarmsignals bei Empfang des Transpondersignals von der Transpondereinheit eingerichtet ist .

Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Basiseinheit und eine Transpondereinheit vorzusehen, die beim Eintritt der Transpondereinheit in den Gefahrenbereich derart miteinander wechselwirken, dass die Basiseinheit ein Alarmsignal erzeugt. Sobald das Alarmsignal erzeugt wird, kann die Maschine automatisch oder manuell stillgelegt und/oder in einen sicheren Zustand gebracht werden. Insbesondere kann ein Fahrzeugführer sein Fahrzeug abbremsen oder gar nicht erst in Bewegung versetzen, wenn das Alarmsignal vorliegt. In jedem Fall wird er auf die Präsenz gefährdeter Objekte hingewiesen und kann entsprechend seine Aufmerksamkeit auf diese Objekte richten.

Nach der Erfindung ist die Basiseinheit geeigneterweise an der Maschine angeordnet. Die Basiseinheit erzeugt ein erstes Feld um die Basiseinheit und die Maschine herum. Gelangt die Transpondereinheit, die geeigneterweise an einem gefährdeten Objekt angeordnet ist, in die Nähe der Basiseinheit und empfängt die Transpondereinheit das Feld der Basiseinheit, so sendet die Transpondereinheit ihrerseits ein Transpondersignal aus. Wird dieses Transpondersignal wiederum von der Basiseinheit empfangen, so erzeugt diese das Alarmsignal.

Der Ansprechbereich des Systems kann somit durch die Reichweite des ersten Feldes bestimmt werden. Um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, ist die Reichweite des Transpondersignals geeigneterweise größer als die Reichweite des ersten Feldes .

Erfindungsgemäß sendet die Transpondereinheit nur dann, wenn sie sich in der Feldreichweite der Basiseinheit, also im Gefahrenbereich der Maschine, befindet. Ansonsten wird die Transpondereinheit, vorzugsweise zyklisch, auf Empfang geschaltet. Hierdurch sind die Energieaufnahme der Transpondereinheit und die Umgebungsbelastung durch das Transpondersignal gering. Insbesondere wird das Transpondersignal nur dann in Kauf genommen, wenn sich die Transpondereinheit im Gefahrenbereich befindet, also akute Gefahr droht.

Geeigneterweise sind das Transpondersignal, das erste Feld und gegebenenfalls zusätzlich vorhandene Felder ein elektromagnetisches Signal bzw. Feld, insbesondere im Radiofrequenzbereich. Das Alarmsignal kann ein optisches und/oder akustisches Signal sein. Es kann auch ein elektrisches und/oder elektromagnetisches Signal sein, das beispielsweise einer Steuerung der Maschine zugeführt wird. Zum Erzeugen des Alarmsignals können beispielsweise eine Schallerzeugungseinrichtung und/oder eine Lichtquelle, beispielsweise zumindest eine Leuchtdiode, vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß ist es, dass die Basiseinheit an der Maschine und die Transpondereinheit an dem gefährdeten Objekt, insbesondere an der gefährdeten Person, angeordnet ist. Die Transpondereinheit kann aber beispielsweise auch an einem gefährdeten Tier und/oder an einem gefährdeten Gegenstand angebracht sein. Bei der Maschine kann es sich insbesondere auch um eine Zugmaschine, beispielsweise um einen Traktor mit oder ohne Hänger, handeln. Grundsätzlich kann die Maschine mobil oder stationär sein.

Das Gefährdungspotential kann vorteilhafterweise dadurch weiter verringert werden, dass die Basiseinheit zum Erzeugen zumindest eines zweiten Feldes um die Basiseinheit ausgebildet

ist, dass die Transpondereinheit dafür eingerichtet ist, die Beschaffenheit des Transpondersignals zu ändern, wenn sie das zweite Feld empfängt, und dass die Basiseinheit dafür eingerichtet ist, ein geändertes Alarmsignal auszugeben, wenn sich die Beschaffenheit des empfangenen Transpondersignals ändert. Gemäß dieser Ausführungsform sind mehrere Felder vorgesehen, die geeigneterweise unterschiedliche Reichweiten haben. Somit kann von der Transpondereinheit beurteilt werden, in welchem Abstand sich diese von der Basiseinheit befindet. Insbesondere kann bestimmt werden, ob sich die Transpondereinheit, insbesondere die gefährdete Person, im mittelbaren Gefahrenbereich befindet, in dem eine Gefährdung durch geeignete Bedienung der Maschine, beispielsweise durch Ausweichen mit dem Fahrzeug, abgewendet werden kann, oder im unmittelbaren Gefahrenbereich, in dem die Maschine sofort stillzusetzen ist.

Je nachdem, welches und/oder wie viele Felder empfangen werden, verändert die Transpondereinheit das von ihr abgestrahlte Transpondersignal . Beispielsweise kann die Trägerfrequenz des Transpondersignals verändert werden. Vorteilhafterweise wird jedoch beim Empfang des zweiten und/oder weiteren Feldes eine entsprechende Information auf das Transpondersignal aufmoduliert und in der Basiseinheit wieder demoduliert. In diesem Fall wird mittels des Transpondersignals der Zustand eines Detektors für das zweite oder weitere Feld mit übertragen. Zur änderung des Alarmsignals beim Empfang des zweiten oder weiteren Feldes kann beispielsweise die Lautstärke des akustischen Alarmsignals erhöht oder dessen Tonfrequenz geändert werden und/oder die Helligkeit oder Wiederholfrequenz eines optischen Alarmsignals erhöht werden.

Die verschiedenen Felder können sich beispielsweise in ihrer Frequenz unterscheiden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten Feld und/oder weiteren Feld um ein elektrisches Nah-

feld. Es ist bekannt, dass elektrische Energie im Wesentlichen abstrahlungsfrei in einem insbesondere quasistationären elektrischen Nahfeld gespeichert werden kann. Im Gegensatz zu einem Fernfeld, das mit l/r abklingt, klingt ein solches Nahfeld geeigneterweise mit l/r ² oder höheren Potenzen ab, so dass die Nahfeldreichweite in der Regel geringer als die Fernfeldreichweite ist. Ein erfindungsgemäßes elektrisches Nahfeld hat den Vorteil, dass Energieverluste vergleichen mit einem Fernfeld gering sind, da sich ein Nahfeld nicht ablöst. Hierdurch kann ein besonders effizientes System erhalten werden. Bei dem Nahfeld kann es sich insbesondere um ein E-FeId handeln, das kapazitiv ein- und ausgekoppelt wird.

Sofern erfindungsgemäß ein Nahfeld verwendet wird, erfolgt die Kopplung zwischen Transpondereinheit und Basiseinheit geeigneterweise kapazitiv, zusätzlich oder alternativ aber auch induktiv. Vorzugsweise ist zumindest eines der Felder, insbesondere das Nahfeld und/oder das erste Feld, getaktet oder moduliert. Das erste Feld ist geeigneterweise ein Fernfeld. Vorzugsweise sind die Fernfeldanteile im ersten Feld höher als im zweiten Feld und/oder ist die Reichweite des ersten Feldes höher als die Reichweite des zweiten Feldes.

Soweit das zweite Feld als Nahfeld ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, dass die Transpondereinheit zum Empfangen des zweiten Feldes einen Nahfeldempfänger aufweist und/oder dass die Basiseinheit zum Erzeugen des zweiten Feldes einen Nahfelderzeuger aufweist. Der Nahfelderzeuger ist geeigneterweise antennenlos ausgebildet und weist insbesondere eine nicht re- sonante Elektrodenstruktur zur Feldauskopplung auf.

Das Nahfeld wird geeigneterweise in elektrisch leitende Teile der Maschine eingekoppelt, so dass das Feld die Maschine über das Streufeld der elektrisch leitenden Teile wie eine "Aura"

umgibt und von der Transpondereinheit ausgekoppelt werden kann. Vorzugsweise kann die Signalreichweite des zweiten Feldes einige Meter, beispielsweise etwa 2,5 m, betragen. Die Reichweite des ersten Feldes kann einige zehn Meter, beispielsweise etwa 25 m betragen.

Erfindungsgemäß ist es, dass die Transpondereinheit zum Empfangen des ersten Feldes einen Empfänger aufweist. Zur weiteren Verringerung des Energiebedarfs der Transpondereinheit ist es vorteilhaft, dass die Transpondereinheit für eine zyklische Aktivierung des Empfängers ausgebildet ist. In diesem Fall wird der Empfänger also nicht kontinuierlich betrieben, sondern nach vorher bestimmten Zeitabschnitten aktiviert, und befindet sich zwischenzeitlich in einem Ruhezustand. Die Zykluszeit, d.h. die Zeit, die zwischen zwei aufeinander folgenden Aktivierungsvorgängen verstreicht, liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 1 Sekunde. Die zyklische Empfangszeit, also die Zeit, während der der Empfänger nach Aktivierung in Betrieb ist, liegt vorzugsweise im Bereich von Millisekunden. Die Zykluszeit und/oder die zyklische Empfangszeit können variabel sein. Insbesondere kann die Zykluszeit bei zunehmender Betriebsgeschwindigkeit der Maschine, beispielsweise bei zunehmender Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges, oder bei de- tektiertem zweitem Feld, insbesondere Nahfeld, reduziert werden. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit des Systems erhöht werden .

Alternativ oder zusätzlich zum Empfänger für das erste Feld kann der Empfänger für das zweite Feld für eine zyklische Aktivierung durch die Transpondereinheit vorgesehen sein. Hierdurch kann der Energiebedarf weiter gesenkt werden. Die zyklische Aktivierung kann wie im Zusammenhang mit dem Empfänger für das erste Feld beschrieben erfolgen. Vorzugsweise ist die Transpondereinheit so ausgebildet, dass der Empfän-

ger für das zweite Feld nur dann aktiviert, insbesondere zyklisch aktiviert wird, wenn die Transpondereinheit das erste Feld empfängt. Auch dies trägt zur Senkung des Energiebedarfs bei. Alternativ kann die Detektion des zweiten Feldes eine Meldung an die Basisstation auch zwischen den Aufweckphasen bzw. Aktivierungsphasen, insbesondere des Empfängers für das erste Feld, erfolgen. Dies reduziert die Reaktionszeit .

Die Betriebssicherheit kann dadurch erhöht werden, dass das erste Feld kontinuierlich erzeugt wird. Da die Basiseinheit, welche dieses Feld erzeugt, in der Regel an der Maschine angeordnet ist, ist hier der mit einem kontinuierlichen Betrieb einhergehende Energieverbrauch in der Regel allenfalls von geringer Relevanz. Eine Verringerung der Feldbelastung an der Basiseinheit und/oder an der Maschine kann hier beispielsweise durch das Führerhaus erfolgen, das einen Faraday ¹ sehen Käfig bildet. Die Antenne kann dabei auf dem Dach angeordnet sein.

Für eine besonders kompakte Bauform ist es vorteilhaft, dass die Transpondereinheit, insbesondere zum Empfangen des ersten Feldes und zum Erzeugen des Transpondersignals, einen Trans- ceiver, bevorzugt einen Low Power Radio Transceiver, aufweist und/oder dass die Basiseinheit, insbesondere zum Erzeugen des ersten Feldes und zum Empfangen des Transpondersignals, einen Transceiver, bevorzugt einen Low Power Radio Transceiver, aufweist. Die Frequenz des Transpondersignals kann mit der Frequenz eines der Felder identisch sein. Geeigneterweise sind jedoch die Frequenzen verschieden.

Die Einrichtung zum Erzeugen des ersten Feldes, insbesondere ein hierfür vorgesehener Transceiver, weist für die Fernfelderzeugung vorzugsweise eine Antenne auf.

Das von der Basiseinheit erzeugte zumindest eine Feld weist vorzugsweise jeweils eine einzige Feldfrequenz auf. Das Feld kann aber auch mehrere Feldfrequenzen aufweisen. Besonders bevorzugt ist es, dass die Frequenz des ersten Feldes und/oder des zweiten Feldes im Bereich von 13,56 MHz, 433 MHz, 868 MHz und/oder 2480 MHz liegt. Messungen haben ergeben, dass mit einer derartigen Sendefrequenz praktisch der ganze relevante Bereich um die Maschine, insbesondere auch der Bereich unterhalb eines Fahrzeuges, abgedeckt werden kann.

Um mehrere bewegliche Objekte im Gefahrenbereich überwachen zu können, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, dass mehrere Transpondereinheiten vorgesehen sind. Vorzugsweise ist an jedem zu überwachenden Objekt mindestens eine Transpondereinheit vorgesehen.

Um eine Unterscheidung der einzelnen Transpondereinheiten, also der einzelnen Objekte, an der Basisstation zu ermöglichen, ist es ferner vorteilhaft, dass die Transpondereinheiten jeweils unterschiedliche Transpondersignale erzeugen. Beispielsweise können die Signalfrequenzen unterschiedlich sein, oder die Transpondersignale der verschiedenen Transpondereinheiten können jeweils mit einem unterschiedlichen Identifikationscode versehen sein.

Für einen besonders geringen apparativen Aufwand und niedrige Gerätekosten ist es vorteilhaft, dass die Transpondersignale der Transpondereinheiten dieselbe Sendefrequenz aufweisen. Um bei einer einzigen Sendefrequenz Interferenzen zu reduzieren, ist es vorteilhaft, dass die Transpondereinheiten und/oder die Basiseinheit für ein Zeitmultiplexverfahren zur Transponder- signalübertragung eingerichtet sind. Beispielsweise können die Transpondereinheiten die jeweiligen Transpondersignale diskontinuierlich aussenden, wobei die Sendeintervalle der einzelnen

Transpondereinheiten unterschiedlich gewählt werden. Es kann auch vorgesehen sein, die Sendeintervalle der verschiedenen Transpondereinheiten nach jeder Aussendung, beispielsweise auf Grundlage von Zufallszahlen und/oder der Identifikationsnummer, zu ändern.

Das Gefahrenpotential kann weiter dadurch verringert werden, dass die Basiseinheit eine Anzeige, insbesondere eine Leuchtdiodenanzeige, zum Anzeigen der Zahl der empfangenen Transpon- dersignale aufweist. Auch ein Display mit numerischer oder/und alphanumerischer Anzeige und/oder ein Grafikdisplay kann vorgesehen sein.

Um die verschiedenen Transpondereinheiten an der Basiseinheit unterscheiden zu können, ist es vorteilhaft, dass die zumindest eine Transpondereinheit dafür ausgebildet ist, dem jeweiligen Transpondersignal einen Identifikationscode aufzumodu- lieren, und dass die Basiseinheit dafür ausgebildet ist, den Identifikationscode zu demodulieren. Der Code, bei dem es sich vorteilhafterweise um eine Nummer handelt, ist geeigneterweise bei jeder Transpondereinheit ein anderer. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es weltweit für jede Transpondereinheit einen unverwechselbaren, einzigartigen Identifikationscode gibt.

Insbesondere um zu gewährleisten, dass nur gefährdete und/oder schutzlose Objekte einen Alarm auslösen, ist die Basiseinheit vorzugsweise dafür eingerichtet, das empfangene Transponder- signal einer Transpondereinheit bei der Erzeugung des Alarmsignals nur dann zu berücksichtigen, wenn der demodulierte I- dentifikationscode des Transpondersignals mit zumindest einem in der Basiseinheit gespeicherten Identifikationscode übereinstimmt. Gemäß dieser Ausführungsform wird nur dann Alarm ausgelöst, wenn der Identifikationscode der in den Gefahrenbe-

reich, d.h. die Feldreichweite, eintretenden Transponderein- heit in der Basiseinheit als "gefährdet" gespeichert ist. Autorisierte Träger von Transpondereinheiten lösen hingegen keinen Alarm aus. Hierzu können in der Basiseinheit ein oder mehrere Identifikationscodes oder auch ganze Codebereiche gespeichert sein.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Systems kann es vorkommen, dass sich gefährdete Personen berechtigterweise im Gefahrenbereich der Maschine aufhalten. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn Kinder in Kenntnis des Fahrers auf einem Traktor mitfahren. In diesem Fall würde über die entsprechende Transpondereinheit des Kindes ständig ein unerwünschter Alarm generiert. Um dies zu verhindern, kann die Basiseinheit mit einer Quittierungsfunktion versehen werden.

Insbesondere kann die Basiseinheit dafür eingerichtet sein, den Identifikationscode zumindest eines empfangenen Transpon- dersignals beim Vorliegen eines Quittierungssignals in einem Quittierungsspeicher zu speichern und anschließend das Transpondersignal mit dem im Quittierungsspeicher gespeicherten Identifikationscode bei der Erzeugung des Alarmsignals zumindest zeitweise unberücksichtigt zu lassen. Quittiert somit beispielsweise der Traktorfahrer den Alarm und erzeugt ein Quittierungssignal, so wird die Identifikationsnummer des mitfahrenden Kindes gespeichert und das durch das Kind ausgelöste Alarmsignal unterdrückt . Es kann auch eine eingeschränkte Quittierungsfunktion vorgesehen sein, bei der die Transpondereinheit mit dem in der Basiseinheit gespeicherten Identifikationscode so lange keinen Alarm auslöst, also das entsprechende Transpondersignal unberücksichtigt bleibt, bis der Trans- ponder in den Bereich des kurzreichweitigen zweiten oder gegebenenfalls eines weiteren Feldes gelangt ist.

Zum Erzeugen des Quittierungssignals kann beispielsweise ein Quittierungsschalter an der Basiseinheit vorgesehen werden. Die Basiseinheit kann auch mehrere Identifikationscodes speichern, so dass die Transpondersignale mehrerer Transponderein- heiten unberücksichtigt bleiben können, d.h. mehrere Transpon- dereinheiten quittiert werden können.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit ist es vorteilhaft, dass die Basiseinheit dafür eingerichtet ist, das Transpondersignal mit dem im Quittierungsspeicher gespeicherten Identifikationscode bei der Erzeugung des Alarmsignals wieder zu berücksichtigen, nachdem der Empfang des Transpon- dersignals mit dem im Quittierungsspeicher gespeicherten Identifikationscode unterbrochen war. Gelangt somit die Transpon- dereinheit aus der Reichweite der Basiseinheit, d.h. aus dem Gefahrenbereich hinaus, so wird die Quittierung aufgehoben und die Transpondereinheit erzeugt beim Wiedereintritt in den Gefahrenbereich erneut ein Alarmsignal . Um beispielsweise zu verhindern, dass kurzfristige Reichweitefluktuationen des zumindest einen Feldes eine unerwünschte Aufhebung der Quittierung verursachen, kann vorgesehen sein, das Transpondersignal mit dem im Quittierungsspeicher gespeicherten Identifikationscode erst dann wieder zu berücksichtigen, wenn der Empfang des Transpondersignals für eine vorher bestimmte Zeit, beispielsweise eine Sekunde, unterbrochen war.

Für einen autarken Betrieb ist es vorteilhaft, dass die Transpondereinheit eine Stromquelle, insbesondere eine Batterie, aufweist. Die Batterie ist vorzugsweise wiederaufladbar als Akkumulator ausgebildet und hat für eine kompakte Bauform der Transpondereinheit bevorzugt die Form einer Knopfzelle. Selbstverständlich können auch mehrere Batterien an der Transpondereinheit vorgesehen sein.

Die Batterie der Transpondereinheit kann auswechselbar und/oder wiederaufladbar vorgesehen sein. Sie kann aber auch fest und nicht wiederaufladbar an der Transpondereinheit angeordnet sein, wobei die Transpondereinheit in diesem Fall als Verbrauchsgegenstand ausgebildet sein kann, der entsorgt wird, wenn die Batterie entladen ist. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit erhöht.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Transpondereinheit zumindest eine Stromerzeugungseinrichtung, beispielsweise eine Solarzelle und/oder ein Piezoelement, insbesondere zum Aufladen der Batterie, aufweist. Das Piezoelement kann beispielsweise in der Schuhsohle eines Trägers der Transpondereinheit angeordnet werden, so dass es beim Gehen des Trägers Strom erzeugt .

Die Betriebssicherheit des Systems kann weiter dadurch erhöht werden, dass die Transpondereinheit dafür ausgebildet ist, dem Transpondersignal Zustandsdaten der Stromquelle aufzumodulieren, und dass die Basiseinheit dafür ausgebildet ist, die Zustandsdaten aus dem empfangenen Transpondersignal zu demodulieren und insbesondere anzuzeigen. Bei den Zustandsdaten kann es sich beispielsweise um den Ladezustand der Batterie handeln. Die Basiseinheit kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie einen Alarm ausgibt, wenn der Ladezustand unter einen vorgegebenen Wert abfällt. Das Datenprotokoll der zu übertragenden Identifikationscodes und/oder der Zustandsdaten ist vorteilhafterweise möglichst kurz.

Vorzugsweise ist die Transpondereinheit tragbar und insbesondere an einem Kleidungsstück, an einem Accessoire und/oder an einem Gebrauchsgegenstand angeordnet, bevorzugt eingearbeitet. Insbesondere kann die Transpondereinheit an einem Anhänger, einem Amulett, einer Uhr, einer Kette oder einem Fußband vor-

gesehen sein. Sie kann auch in Kleidungsstücken, wie beispielsweise einer Mütze oder einer Jacke, integriert sein oder in Gebrauchsgegenständen, wie beispielsweise einer Schultasche, einer Geldbörse, einem Anstecker oder ähnlichem, integriert und/oder hieran angebracht sein.

Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes System zum Nachweis von Personen im Gefahrenbereich einer Maschine, insbesondere eines Fahrzeuges, verwendet.

Nach der Erfindung kann die Mehrzahl der aktiven Teile mit der Basiseinheit an der Maschine vorgesehen werden. Dies ist vorteilhaft, da an der Maschine häufig ausreichend Energie zum Betrieb der aktiven Teile zur Verfügung steht, da die aktiven Teile in der Regel einfach in die Maschine integriert werden können und da in der Maschine die elektromagnetischen Felder in der Regel nicht störend sind und/oder vergleichsweise leicht abgeschirmt werden können, beispielsweise durch den Fa- raday ¹ sehen Käfig einer Fahrerkabine. Auch ist das System vergleichsweise kostengünstig, da bei einer Vielzahl von zu überwachenden Personen die vergleichsweise teuren, aktiven Komponenten nur in einfacher Ausführung an der Basisstation benötigt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Transpondereinheit ;

Fig. 2 eine Basiseinheit;

Fig. 3 die Feldausdehnung um eine Maschine mit einer Basiseinheit; und

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform einer Basiseinheit

Ein Beispiel einer Transpondereinheit 3 eines erfindungsgemäßen Systems ist in Figur 1 dargestellt. Die Transpondereinheit

3 weist einen als Low-Power-Radio-Transceiver (Sende- Empfänger) ausgebildeten Transceiver 31 auf, an dem eine Antenne 35 angeordnet ist. Dieser Transceiver 31 dient dem Empfang eines in Figur 3 dargestellten Fernfeldes 61, das von einer Basiseinheit 1 ausgesendet wird. Der Transceiver 31 dient darüber hinaus zum Erzeugen eines Transpondersignals, das von der Antenne 35 an die Basiseinheit 1 abgestrahlt wird.

An der Transpondereinheit 3 ist darüber hinaus ein als Nahfeldempfänger 32 ausgebildeter Empfänger zum Empfangen des in Figur 3 dargestellten zweiten Feldes 62 der Basiseinheit 1 vorgesehen, das als Nahfeld ausgebildet ist.

Zur Steuerung der Transpondereinheit 3 ist ein Microcontroller

40 vorgesehen, der mit dem Transceiver 31 und dem Nahfeldempfänger 32 in Signalverbindung steht. Außerdem ist eine Batterie 48 zur Stromversorgung des Transceivers 31, Nahfeldempfängers 32 und des Microcontrollers 40 vorgesehen.

Die Basiseinheit 1 ist in Figur 2 dargestellt. Zum Erzeugen des ersten Feldes 61 weist die Basiseinheit einen als Low- Power-Radio-Transceiver ausgebildeten Transceiver 11 auf, an dem einen Antenne 15 vorgesehen ist. Der Transceiver 11 dient darüber hinaus zum Empfangen des Transpondersignals von der Transpondereinheit 3. Ferner ist an der Basiseinheit 1 ein Nahfelderzeuger 12 mit Koppelflächen 13 zum Erzeugen des zweiten Feldes 62 und zur kapazitiven Kopplung mit dem Nahfeldempfänger 32 der Transpondereinheit 3 vorgesehen. Der Transceiver 11 kann auch in einen Empfänger und in einen Sender aufgeteilt sein. Dies kann vorteilhaft sein, da auf einem Band kontinu-

ierlich gesendet werden kann und auf einem anderen Band zyklisch ankommende Meldungen empfangen werden können. Insbesondere können der oder die erfindungsgemäßen Transceiver 31 und/oder 11 für einen Frequenzduplexbetrieb, grundsätzlich a- ber auch für einen Halbduplexbetrieb eingerichtet sein.

Die Basiseinheit 1 weist ferner eine Alarmeinheit 20 auf, über welche der Transceiver 11 und der Nahfelderzeuger 12 miteinander vernetzt sind und mit Strom versorgt werden. Hierzu sind Leitungen 21, 21' vorgesehen. An der Alarmeinheit 20 sind ein Hörn 23 sowie eine Warnleuchte 24 angeordnet, die ein akustisches bzw. ein optisches Warnsignal ausgeben, wenn eine Transpondereinheit 3 in den Bereich des ersten Feldes 61 oder des zweiten Feldes 62 der Basiseinheit gelangt.

An der Basiseinheit 1 ist ferner eine Leuchtanzeige 26 zur Anzeige der Zahl der nachgewiesenen Transpondereinheiten 3 vorgesehen. Ferner ist eine Quittierungstaste 28 vorgesehen, mit welcher der Alarm vorübergehend deaktiviert werden kann. Zur elektrischen Versorgung der Basiseinheit 1 ist an der Alarmeinheit 20 eine Versorgungsleitung 22 vorgesehen. Zusätzlich ist eine BUS-Schnittstelle 29 oder/und eine Alarmleitung 29' zur Fahrzeugelektronik vorgesehen. Die hierüber übertragene Information kann verschiedene Fahrzeugaktivitäten, wie Hupen oder Bremsen, insbesondere automatisch, auslösen.

Ein Ausführungsbeispiel einer alternativ ausgebildeten Basiseinheit 1 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Basiseinheit der Fig. 4 unterscheidet sich von der Basiseinheit der Fig. 2 lediglich dadurch, dass zum Aussenden des ersten Feldes 61 bzw. zum Empfangen des Transpondersignals ein separater Sender 11' bzw. ein separater Empfänger 11 ' ' vorgesehen sind, wobei der Sender 11' eine eigene Sendeantenne 35' und der Empfänger II ^{1 1} eine eigene Empfangsantenne 35' ' aufweist. Gemäß dem Ausführungs-

beispiel der Fig. 4 ist der Transceiver 11 für einen VoIl- duplexbetrieb ausgebildet.

Die Vorrichtung kann wie folgt betrieben werden: Die Basiseinheit 1 erzeugt mittels des Transceivers 11 das erste Feld 61 und mittels des Nahfelderzeugers 12 das zweite Feld 62, wobei die Reichweite des Feldes 61 größer ist als die Reichweite des Feldes 62. Gelangt die Transpondereinheit 3 in den Bereich des ersten Feldes 61, so wird dieses vom Transceiver 31 nachgewiesen. In diesem Fall veranlasst der Microcontroller 40, dass der Transceiver 31 ein Transpondersignal aussendet. Diesem Transpondersignal ist ein Identifikationscode der Transpondereinheit 3 aufgeprägt .

Gelangt die Transpondereinheit 3 in den Empfangsbereich des zweiten Feldes 62, so wird dieses Feld mittels des Nahfeldempfängers 32 nachgewiesen. Dies entspricht dem Eintritt der Transpondereinheit 3 in den unmittelbaren Gefährdungsbereich um die Basiseinheit 1. Neben dem Identifikationscode werden dem vom Transceiver 31 ausgesendeten Transpondersignal auch Informationen darüber aufgeprägt, ob sich die Transpondereinheit 3 im Bereich des zweiten Feldes 62 befindet.

Empfängt der Transceiver 11 der Basiseinheit 1 das Transpondersignal der Transpondereinheit 3, erhält also die Basiseinheit 1 die Information, dass sich ein mit der Transpondereinheit 3 versehenes Objekt im Gefährdungsbereich befindet, so wird diese Information an die Alarmeinheit 20 gemeldet. Diese vergleicht, ob der im Transpondersignal enthaltene Identifikationscode als "gefährdet" gespeichert ist. Wird dies bejaht, so gibt die Alarmeinheit 20 über das Hörn 23 und die Warnleuchte 24 ein Alarmsignal aus.

Darüber hinaus prüft die Alarmeinheit 20 auf Grundlage der in dem empfangenen Transpondersignal enthaltenen Information das Gefährdungspotential, also ob sich die Transpondereinheit 3 im ersten Feld 61 oder im zweiten Feld 62 aufhält. Erhöht sich das Gefährdungspotential, d.h. gelangt die Transpondereinheit 3 vom ersten Feld 61 in das zweite Feld 62, so wird das Alarmsignal verstärkt. Hierbei kann beispielsweise die Lautstärke des akustischen Warnsignals des Horns 23 und/oder die Häufigkeit des Alarmsignals erhöht werden.

Anhand des im jeweiligen Transpondersignal enthaltenen Identifikationscodes ermittelt die Alarmeinheit 20 darüber hinaus, wie viele Transpondereinheiten 3 sich im Bereich des ersten Feldes 61 und/oder des zweiten Feldes 62, also im Gefährdungsbereich, befinden. Die Zahl der Transpondereinheiten wird durch die Leuchtanzeige 26 dargestellt, die beispielsweise fünf Leuchtdioden aufweisen kann. Die Zahl der leuchtenden Leuchtdioden kann dabei die Zahl der Transpondereinheiten 3 angeben. Befinden sich mehr als fünf als gefährdet klassifizierte Transpondereinheiten 3 im Detektionsbereich, so kann die letzte LED leuchten.

Die Quittierungstaste 28 ermöglicht ein Quittieren, also ein vorübergehendes Deaktivieren des Alarmsignals. Wird diese Taste betätigt, so wird der gerade empfangene Identifikationscode gespeichert und der Alarm abgeschaltet. Ein Alarm wird erst dann wieder ausgelöst, wenn die Transpondereinheit 3 mit dem fraglichen Identifikationscode das erste Feld 61 länger als eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise länger als eine Sekunde, verlassen hat. Hierdurch kann beispielsweise eine Alarmauslösung verhindert werden, wenn Kinder mit Transpondereinheiten 3 gewollterweise im Traktor mitfahren.

Die Quittierungstaste 28 ermöglicht es, auch mehrere Transpon- dereinheiten 3 zu quittieren. In diesem Fall überwacht die Basiseinheit 1 immer noch, ob die Anzahl der quittierten Transpondereinheiten 3 mit der Zahl der im Bereich des ersten Feldes 61 und/oder des zweiten Feldes 62 befindlichen Transpondereinheiten 3 übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, wird erneut ein Alarm ausgelöst. Zu beachten ist in diesem Fall, dass die Identifikationscodes zum Identifizieren nicht bekannt sein müssen. Vielmehr kann die Alarmeinheit 20 so ausgebildet sein, dass pauschal alle empfangenen Transpondereinheiten 3 quittiert werden.

Verlässt eine quittierte Transpondereinheit 3 das erste Feld 61 und betritt es wieder, so wird erneut ein Alarm generiert. Die Quittierung wurde von der Alarmeinheit 20 vorher aufgehoben.

Figur 3 zeigt das gesamte System, wobei die Basiseinheit 1 auf einer als Traktor mit Hänger ausgebildeten Maschine 80 angeordnet ist. Bei der Maschine 80 könnte es sich grundsätzlich aber beispielsweise auch um einen Mähdrescher, einen Ferti- gungsautomaten, usw. handeln.

Der Transceiver 11 der Basiseinheit 1 ist kontinuierlich aktiv und erzeugt das Feld 61 mit einer Reichweite von beispielsweise 25 m. Ferner ist auch der Nahfelderzeuger 12 dauernd aktiv und erzeugt das zweite Feld 62. Das zweite Feld 62 hat dabei eine geringere Reichweite als das erste Feld 61. Beispielsweise kann die Reichweite des zweiten Feldes 62 ca. 2,5 m betragen.

In Figur 3 sind eine Vielzahl von Personen 70, 70', 70'' gezeigt, die jeweils eine Transpondereinheit 3 am Gürtel tragen. Die Person 70 befindet sich dabei sowohl außerhalb des Emp-

fangsbereiches des inneren, zweiten Feldes 62 als auch des äußeren, ersten Feldes 61. In diesem Fall hat das Empfangsteil des Transceivers 31 der Transpondereinheit 3, das zyklisch, d.h. periodisch, aktiviert wird, keinen Empfang. Demgemäß strahlt auch das Sendeteil des Transceivers 31 der Transpondereinheit 3 kein Signal aus. Insbesondere mittels des Microcontrollers 40 ist in diesem Fall auch der Nahfeldempfänger 32 für das zweite Feld 62, der ohnehin keinen Empfang hätte, deaktiviert .

Die Person 70 ' befindet sich im Empfangsbereich des ersten Feldes 61, aber außerhalb des Empfangsbereichs des zweiten Feldes 62. In diesem Fall empfängt das periodisch aktive Empfangsteil des Transceivers 31 der Transpondereinheit 3 das Fernfeld 61. Das Sendeteil des Transceivers 31 sendet nun, gesteuert vom Microcontroller 40, periodisch ein Transponder- signal mit den Identifikationscode der jeweiligen Transpondereinheit 3 aus. über den Microcontroller 40 wird auch der Nahfeldempfänger 32 der Transpondereinheit 3 periodisch aktiviert, dieser hat jedoch keinen Empfang.

Die Person 70 ' ' befindet sich sowohl in Reichweite des ersten Feldes 61 als auch des zweiten Feldes 62, also im unmittelbaren Gefahrenbereich der Maschine 80. Auch in diesem Fall empfängt das periodisch aktivierte Empfangsteil des Transceivers 31 der Transpondereinheit 3 das erste Feld 61. Aufgrund dessen veranlasst der Microcontroller 40 das Sendeteil des Transceivers 31 der Transpondereinheit 3 dazu, periodisch ein Transpondersignal mit Identifikationscode auszusenden.

Darüber hinaus empfängt der Nahfeldempfänger 32 nun das zweite Feld 62. Der Microcontroller 40 veranlasst daraufhin das Sendeteil des Transceivers 31 dazu, neben dem Identifikationscode auch einen speziellen Nahfeldcode auszusenden, aufgrund dessen

die Basiseinheit 1 erkennen kann, dass sich die Person 70' ' im Bereich des zweiten Feldes 62, also im unmittelbaren Gefährdungsbereich, befindet.