Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE PROTECTION OF SYSTEMS AND BUILDINGS AT RISK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/029580
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for the protection or defence of moving objects or persons, characterized in that in the case of endangerment, at least one jacket-type element is inflated from a collapsed space-saving state by means of a gas which is introduced into said jacket or by means of a gas generated medium to form a barrier. In this way, efficient and flexible protection of systems, buildings or the like can be protected with non-lethal means. As a result, the inventive method or device suitable for carrying out said method can be used in a multiplicity of ways such as to prevent access or influence groups of persons at large public events.

Inventors:
THIEL KLAUS-DIETER (DE)
EISENREICH NORBERT (DE)
NEUTZ JOCHEN (DE)
SCHMID HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/010720
Publication Date:
April 10, 2003
Filing Date:
September 25, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
FRAUNHOFER GES FORSCHUNG (DE)
THIEL KLAUS-DIETER (DE)
EISENREICH NORBERT (DE)
NEUTZ JOCHEN (DE)
SCHMID HELMUT (DE)
International Classes:
E01F13/04; E01F15/14; E04H9/10; (IPC1-7): E04H9/10; E01F15/14
Foreign References:
US4824282A1989-04-25
US6266926B12001-07-31
FR2589175A11987-04-30
BE1008126A31996-01-23
Attorney, Agent or Firm:
Lichti, Heiner (Karlsruhe, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Schutz vor oder zur Abwehr von bewegten Objekten oder Personen, dadurch gekennzeichnet, dass im Gefährdungsfall mindestens eine Hülle aus einem kolla bierten platzsparenden Zustand mittels eines in die Hülle eingebrachten Gases oder eines gasgenerierenden Mediums zu einer Barriere aufgeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufblasen der Hülle von einer durch die Person oder das Objekt ausgelöste Annäherungssensorik initiiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherungssensorik die Person oder das Objekt be rührungslos detektiert.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, dass die Annäherungssensorik durch Berühren ausge löst wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hülle mit veränderlicher Ge schwindigkeit aufgeblasen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle während eines Aufblasvorgangs mit veränderli cher Geschwindigkeit aufgeblasen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, dass die Aufblasgeschwindigkeit in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der Person oder des Objekts angepasst wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung nach Maßgabe wenigstens einer berührungs losen Erkennungseinrichtung vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hülle mit einer härtenden Sub stanz aufgeblasen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass in die Hülle ein selbstdichtendes Medium zum Verschließen von Löchern in der Hülle einge bracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle von einer ortsfesten Struktur aus aufgeblasen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle von einer beweglichen Tragstruktur aus aufgeblasen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur vor dem Aufblasen der Hülle an einer ortsfesten Struktur befestigt wird.
14. Vorrichtung zum Schutz vor oder zur Abwehr von bewegten Objekten oder Personen, gekennzeichnet durch mindestens eine im Gefährdungsfall aus einem kollabierten platz sparenden Zustand mittels eines Gases oder eines gasge nerierenden Mediums zu einer Barriere aufblasbaren Hül le (8, 8').
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Annäherungssensorik (15,19) zum Initiieren des Auf blasvorgangs.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15i dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherungssensorik (15,19) zum berührungslo sen Detektieren von Personen oder Objekten (0) ausge bildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, dass die Annäherungssensorik (15,19) durch Berühren auslösbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekenn zeichnet durch Steuermittel (18) zum Steuern einer Auf blasgeschwindigkeit der Hülle (8, 8').
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch we nigstens eine Erkennungseinrichtung (15') zum Bereit stellen von Eingangssignalen für die Steuermittel (18).
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinrichtung (15') zum Erkennen we nigstens einer Eigenschaft und/oder Position der Person oder des Objekts (0) ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erkennungseinrichtung (15') zum be rührungslosen Erkennen wenigstens einer Eigenschaft und/oder Position der Person oder des Objekts (0) aus gebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (18) zumindest einen Gas erzeugenden Treibsatz (23,23') und eine die sem zugeordnete Zündeinheit (22,22') aufweisen, die mittels der Erkennungseinrichtung (15') initiierbar ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibsatz (23,23') mehrteilig ausgebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibsatzteile (23,23') zeitverschoben zünd bar sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibsatzteile (23, 23') in einem einzigen Ge häuse (21) angeordnet sind und unterschiedliche Zünd verzögerung und/oder unterschiedliche Abbrandgeschwin digkeit aufweisen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Treibsatzteil (23, 23') eine eigene Zündein heit (22, 22') zugeordnet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibsatzteile (23, 23') in einem einzigen Ge häuse (21) lokal getrennt untergebracht sind und jede Zündeinheit (22, 22') entsprechend der lokalen Anord nung des Treibsatzteils (23, 23') im Gehäuse (21) un tergebracht ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibsatzteile (23, 23') aus demselben Treibstoff bestehen, jedoch unterschiedliche Form (24, 24'), Dichte oder Partikelverteilung aufwei sen.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibsatz (23, 23') aus schließlich für Personen ungiftige Bestandteile ent hält.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibsatz stickstoffreiche und kohlenstoffarme organische Verbindungen, wie Nitroguan din (NIGU) und Guanidinazotetrazolat (GZT), enthält.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (8, 8') in einem schwer entflammbaren Material ausgebildet ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (8,8') in einem gegen mechanische Schadeinwirkungen stabilen Material ausge bildet ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle zumindest auf einem der Person oder dem Objekt (0) zugewandten Bereich ihrer Außenseite mit einer Wirkbeschichtung versehen ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkbeschichtung zumindest bereichsweise adhä sive Eigenschaften besitzt.
35. Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekenn zeichnet, dass die Wirkbeschichtung zumindest bereichs weise mit stachelartigen Spitzen ausgestattet ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (8,8') mit einerhärten den Substanz aufblasbar ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hülle (8, 8') mittels einer Abdichteinrichtung (18) ein selbstdichtendes Medium zum Verschließen von Löchern in der Hülle (8, 8') einbring bar ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37 gekennzeichnet durch eine Druckmesseinrichtung (18'., 19) zum Messen eines Drucks (p) in der Hülle (8,8') und zum Aktivieren der Ab dichteinrichtung (18).
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (8, 8') mit einer orts festen Struktur verbunden ist.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (8, 8') mit einer beweg lichen Tragstruktur (2) verbunden ist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2) Befestigungsmittel (4) zum festen Verbinden mit einer ortsfesten Struktur auf weist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41,. dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (4) Verbindungsmittel (15) zum Verbinden mit komplementären Einrichtungen (16) an der ortsfesten Struktur (6) aufweisen.
43. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (4) Verankerungsmittel (5) zum selbsttätigen Verankern in bzw.. an der ortsfesten Struktur (6) aufweisen.
44. Vorrichtung nach. einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur aus jeweils star ren Strukturelementen (3.1', 3. 2', 3.3') gebildet ist.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Strukturelementen zum Aufbzw. Einfalten jeweils paarweise teleskopisch relativ zuein ander beweglich sind.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2) als aufblas bare Hüllenstruktur ausgebildet ist.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2) Ausbringmit tel (14) für nichtletale Wirkmittel aufweist.
48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringmittel (14) durch Signale der Erken nungseinrichtung (15) aktivierbar sind.
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 48 gekenn zeichnet durch eine Kontrolleinrichtung (19) zum Aus wählen eines prioritären manuellen oder eines automati schen Betriebs der Vorrichtung.
50. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 49 zum Schutz von feststehenden Anlagen oder Bauwerken, insbesondere vor Personengruppen, Flugoder Fahrzeugen.
51. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 49 zum Schutz beweglicher Objekte, insbesondere vor Personengruppen, Flugoder Fahrzeugen.
52. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 49 zum Beeinflussen von Personengruppen bei öf fentlichen Großveranstaltungen, wie Sportveranstaltun gen oder politischen Kundgebungen.
53. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 38 als Minenersatz.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Schutz gefährdeter Anlagen und Gebäude Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz vor oder zur Abwehr von bewegten Objekten oder Personen sowie eine zum Schutz vor oder. zur Abwehr von bewegten Objekten oder Personen geeignete Vorrichtung.

Zum Schutz gefährdeter Anlagen und Gebäude, wie Regierungs- einrichtungen oder Botschaften zum Zwecke einer Zugangsver- hinderung sowie zum Kontrollieren von Menschenmengen, bei- spielsweise bei politischen Kundgebungen oder Sportveran- staltungen, werden auf Seiten der Ordnungskräfte in der Re- gel nicht-letale Wirkmittel, wie Absperrungen, Reizgase, Gummigeschosse oder Absperrgitter, eingesetzt. Derartige Maßnahmen sind oft mit einem enormen personellen Aufwand seitens der Einsatzkräfte verbunden, wodurch sie zum einen kostspielig und unflexibel, zum anderen für die eingesetz- ten Ordnungskräfte aber auch für die abzuwehrenden oder zu beeinflussenden Personen mit einem beträchtlichen Gesund-

- heitsrisiko verbunden sind. Zudem lassen sich herkömmliche Absperrungen oft leicht überwinden oder sind entsprechend so massiv und unüberwindbar ausgelegt, dass sie nach Weg- fallen der Bedrohung nur mit unverhältnismäßigem Aufwand wieder entfernbar sind. Auch ist eine Anpassbarkeit an eine konkrete Bedrohungssituation nicht möglich.

Es besteht daher im zivilen wie. auch im militärischen Be- reich-bedingt durch die zunehmende weltweite Ächtung her- kömmlicher zu Sperrzwecken eingesetzter Mittel, wie Landmi- nen-ein hoher Bedarf an flexibel einsetzbaren nicht- letalen Absperrvorrichtungen zum Schutz vor Menschenmengen, aber auch vor Einzeltätern (Attentätern).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz vor oder zur Abwehr von bewegten Ob- jekten oder Personen zu schaffen, das bzw. die sich durch eine nicht-letale Schutzwirkung auszeichnet und ohne unver- hältnismäßig großen finanziellen und logistischen Aufwand sowohl örtlich als auch situationsbezogen flexibel einsetz- bar ist, wobei im Falle eines Einsatzes sowohl Ordnungs- kräfte als auch betroffene Personen oder Objekte optimal vor gesundheitlicher Schadeinwirkung geschützt sein sollen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genann- ten Art dadurch gelöst, dass im Gefährdungsfall mindestens eine Hülle aus einem kollabierten platzsparenden Zustand mittels eines in die Hülle eingebrachten Gases oder eines gasgenerierenden Mediums zu einer Barriere aufgeblasen wird. Durch das Aufblasen einer Hülle, insbesondere wenn dies plötzlich und überraschend geschieht, lassen sich Zu- gänge und Zufahrten blockieren, Personen oder bewegte Ob- jekte, wie Fahrzeuge oder dergleichen, ablenken oder durch Druckeinwirkung umwerfen sowie Einzelpersonen oder Men-

schenmengen im Sinne einer"psychologischen Kriegsführüng" beeinflussen labschrecken). Die aufblasbare Hülle ist be- sonders in ihrem kollabierten Zustand leicht transportabel und damit insbesondere örtlich flexibel einsetzbar. Durch Ablassen des Gases ist sie außerdem nach Wegfallen der Ge- fährdung leicht wieder entfernbar.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass diese mindestens eine im Gefährdungsfall aus einem kollabierten platzsparenden Zustand mittels eines Gases oder eines gasgenerierenden Me- diums zu einer Barriere aufblasbare Hülle aufweist. Zum Aufblasen einer solchen Hülle lassen sich neben bekannten Gasgeneratoren, wie sie beispielsweise heutzutage für Air- bags in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, auch Kömpresso- ren (Druckluft), unter Druck stehende Gase aus Gasflaschen, Auspuffgase oder dergleichen einsetzen.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Aufblasen der Hülle von einer durch die Person oder das Objekt ausgelöste Annäherungssen- sorik initiiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zu diesem Zweck eine Annäherungssensorik zum Initiie- ren des Aufblasvorgangs auf. Es ist auf diese Weise mög- lich, das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsge- mäße Vorrichtung auch unabhängig von der Anwesenheit einer Bedienperson am zu schützenden oder zu blockierenden Ort während des Gefährdungsfalls einzusetzen.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen vor, dass durch die An- näherungssensorik Personen oder Objekte berührungslos de- tektiert werden. Auf diese Weise lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung Sperren errichten, ohne dass es zu einem direk-

ten Kontakt der abzuwehrenden. Person bzw. des abzuwehrenden Objekts mit der Sperre kommt. Möglich ist jedoch auch eine direkte gezielte Einwirkung auf die Person oder das Objekt, beispielsweise um eine Bewegungsrichtung gezielt zu verän- dern. Alternativ oder zusätzlich ist daher auch möglich, dass die Annäherungssensorik durch Berühren ausgelöst wird.

Auf diese Weise ist zum einen eine zusätzliche Sicherheits- funktion beim Ausfall der genannten berührungslosen Annähe- rungssensorik gegeben. Zum anderen lässt sich das erfin- dungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung auf diese Weise ähnlich wie herkömmliche Landminen, jedoch mit nicht-letaler Wirkung, zu Sperrzwecken einsetzen, bei- spielsweise durch Vergraben im Erdreich.

Um insbesondere abzuwehrende Personen unterschiedlicher physischer Konstitution (Kinder, Erwachsene, ...) nicht ge- sundheitlich zu gefährden, sieht eine äußerst bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die Hülle mit veränderlicher Geschwindigkeit aufgeblasen wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zu diesem Zweck vorzugsweise Steuermittel zum Steuern einer Aufblas- geschwindigkeit der Hülle auf. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise zur Abwehr schnell bewegter schwerer Objek- te, wie eines Kraftfahrzeugs, in möglichst kurzer Zeit eine wirksame Sperre errichten, während im Rahmen einer Zugangs- verhinderung für eine einzelne Person nur ein langsames, sukzessives Aufblasen der Hülle initiiert wird. Dabei ist im Zuge einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah- rens vorgesehen, dass die Hülle während eines Aufblasvor- gangs mit veränderlicher Geschwindigkeit aufgeblasen wird.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung daher Steuermittel zum Steuern einer Aufblasgeschwindigkeit der Hülle auf. Durch den Einsatz derartiger Steuermittel lässt sich insbesondere das Verletzungsrisiko für leichtgewichti-

ge oder nah an der Hülle befindliche Personen stark redu- zieren.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher vorgesehen, dass die Aufblasgeschwindigkeit in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der Person oder des Objekts angepasst wird. Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise wenigstens eine Erkennungseinrichtung zum Bereitstellen von Eingangssigna- len für die Steuermittel auf. Die Erkennungseinrichtung ist nach einer äußerst bevorzugten Weiterbildung der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zum Erkennen wenigstens einer Ei- genschaft und/oder Position der Person oder des Objekts ausgebildet. Möglich ist in diesem Zusammenhang insbesonde- re der Einsatz optischer Techniken unter Verwendung geeig- neter Kamera-und Beleuchtungseinheiten, mittels derer sich die Größe und ein Bewegungszustand der abzuwehrenden Person bzw. des abzuwehrenden Objekts ermitteln lässt. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zuge einer äußerst bevorzugten Ausgestaltung mit wenigstens einer Er- kennungseinrichtung zum berührungslosen Erkennen wenigstens einer Eigenschaft und/oder Position der Person oder des Ob- jekts ausgebildet. Nach einer Weiterbildung des erfindungs- gemäßen Verfahrens ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Anpassung der Aufblasgeschwindigkeit nach Maßgabe wenigstens einer solchen berührungslosen Erkennungseinrich- tung vorgenommen wird.

Wird die Hülle-ähnlich wie heutzutage aus der Kraftfahr- zeug-Technik bekannte Airbags-mittels eines pyrotechni- schen Gasgenerators aufgeblasen, so sieht eine Weiterbil- dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Steu- ermittel zumindest einen Gas erzeugenden Treibsatz und eine diesem zugeordnete Zündeinheit aufweisen, die mittels der Erkennungseinrichtung initiierbar ist. Zum Erzeugen einer

an die jeweilige Situation anpassbaren Aufblasgeschwindig- keit ist weiterhin vorgesehen, dass der Treibsatz mehrtei- lig ausgebildet ist und dass die Treibsatzteile zeitver- schoben zündbar sind. Mittels eines derartigen Mehrstufen- Gasgeneratormoduls lassen. sich die im Rahmen der Erfin- dungsaufgabe angestrebten Eigenschaften der Vorrichtung in einfacher und kostengünstiger Weise durch erfinderische Weiterentwicklung bekannter Verfahren bzw. Vorrichtungen erreichen.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor- richtung sieht vor, dass die Treibsatzteile in einem einzi- gen Gehäuse angeordnet sind und unterschiedliche Zündverzö- gerung und/oder unterschiedliche Abbrandgeschwindigkeit aufweisen. Vorzugsweise ist dabei jedem Treibsatzteil eine eigene Zündeinheit zugeordnet. Auf diese'Weise lassen sich in Verbindung mit unterschiedlichen Zündstrategien und - zeitverzögerungen eine große Vielfalt von Druck-Zeit- Kurven (Aufblasgeschwindigkeiten) für die Hülle generieren.

Um eine möglichst einfache und platzsparende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu schaffen, ist vorgese- hen, dass die Treibsatzteile in einem einzigen Gehäuse lo- kal getrennt untergebracht sind und jede Zündeinheit ent- sprechend der lokalen Anordnung des Treibsatzteils im Ge- häuse untergebracht ist. Die Treibsatzteile bestehen vor- zugsweise aus demselben Treibstoff, weisen jedoch zum Er- reichen unterschiedlicher Abbrandgeschwindkeiten jeweils unterschiedliche Formen, Dichte oder Partikelverteilung auf.

Insbesondere dann, wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung gegen Personen eingesetzt werden soll, darf sich ggfs. vor- handenes Gasgenerator-Material nicht nachteilig auf deren körperliches Wohlbefinden auswirken. Eine Weiterbildung der

erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher vorgesehen, dass der Treibsatz ausschließlich für Personen ungiftige Be- standteile enthält. Unter dem Gesichtspunkt einer möglichst weitreichenden Umweltverträglichkeit enthält der Treibsatz daher vorzugsweise stickstoffreiche und kohlenstoffarme or- ganische Verbindungen, wie Nitroguanidin (NIGU) und Guani- dinazotretraazolat (GZT). Auf diese Weise ist sicherge- stellt, dass auch die bei einer Benutzung der erfindungsge- mäßen Vorrichtung entstehenden Reaktionsprodukte selbst in Spuren keine giftigen Substanzen enthalten.

Als Airbag-Materialien kommen grundsätzlich alle möglichen Textil-, Polymer-, Gas-und Carbonfaserin in Frage. Um eine Beschädigung der Hülle, insbesondere eine mutwillige Be- schädigung im aufgeblasenen Zustand, nach Möglichkeit aus- zuschließen, sieht eine äußerst bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Hülle in einem schwer entflammbaren Material ausgebildet ist. Vor- zugsweise ist die Hülle dabei zusätzlich oder alternativ in einem gegen mechanische Schadeinwirkungen, wie ein Zuste- chen mit spitzen Gegenständen, stabilen Material ausgebil- det, wie aus modernen Polymerfasern (z. B. KevlarX, Vectran@ PBI oder ZylonE PBO). Die Einzelfasern und die komplette Hülle können beschichtet sein, um die Eigenschaf- ten hinsichtlich mechanischer, chemischer und thermischer Stabilität zu verbessern.

Um bei einem Einsatz zum Schutz vor oder zur Abwehr von Personen eine über eine reine Blockierfunktion hinausgehen- de Wirkung zu entfalten, sieht eine Weiterbildung der er- findungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Hülle zumindest auf einem der Person oder dem Objekt zugewandten Bereich ihrer Außenseite mit einer Wirkbeschichtung versehen ist.

Eine solche erfindungsgemäße Wirkbeschichtung kann darin

bestehen, dass die Hülle zumindest bereichsweise adhäsive Eigenschaften besitzt. Personen wer-den demnach im Falle ei- ner Berührung der Hülle in ihrer Bewegungsfreiheit behin- dert, so däss sie einen direkten Kontakt mit dieser nach Möglichkeit vermeiden werden, was dem angestrebten Schutz sowohl der abzuwehrenden Person als auch der Hülle zugute kommt. Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor- richtung kann die Wirkbeschichtung zumindest bereichsweise mit stachelartigen Spitzen ausgestattet sein. Dies ist ins- besondere dann sinnvoll, wenn die erfindungsgemäße Vorrich- tung analog zu herkömmlichen Sicherungsvorrichtung, wie Stacheldraht oder dergleichen, als relativ dauerhafter Schutz, beispielsweise von Gebäuden, eingesetzt wird.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen vor, dass die Hülle mit einer härtenden Substanz aufgeblasen wird. Auf diese Weise lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum dauerhaften Blockieren, beispielsweise von Stra- ßen, oder als wirksamer Schutz gegen besonderes schwere und/oder schnell bewegte Objekte, wie Kraftfahrzeuge, Flug- zeuge oder dergleichen, einsetzen. Bei der härtenden Sub- stanz kann es sich beispielsweise um Polyurethan-Schaum o- der dergleichen handeln.

Damit die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch bei einer Beschädigung der Hülle erhalten bleibt, sieht ei- ne Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass mittels einer Abdichteinrichtung ein selbstdichtendes Medium zum Verschließen von Löchern in der Hülle in diese einbringbar ist. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zu diesem Zweck eine Druckmesseinrichtung zum Messen eines Drucks in der Hülle und zum Aktivieren der Ab- dichteinrichtung auf, so dass das Verschließen von Löchern in der Hülle durch ein Einbringen des selbstdichtenden Me-

diums möglichst kurzfristig nach der Beschädigung der Hülle erfolgt, bevor diese ihre Schutzfunktion ganz oder teilwei- se verloren hat.

Die bislang beschriebenen Ausführungen des erfindungsgemä- ßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gemein, dass der hierdurch geschaffene Schutz anders als bei vergleichbaren herkömmlichen Sicherungskonzepten nach Wegfallen der Gefährdung innerhalb kurzer Zeit beseitigbar ist. Allerdings ist es zum Errichten einer auch bei äußerer Einwirkung zweckmäßigen Sperre in der Regel notwendig, die- se ortsfest und sicher zu positionieren. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen daher vor, dass die Hülle von einer ortsfesten Struktur aus aufgeblasen wird.

Zum Schutz von beweglichen Objekten, wie Land-oder See- fahrzeugen, kann die Hülle auch von einer beweglichen Trag- struktur aus aufgeblasen werden. Weiterbildungen der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung sehen demnach vor, dass die Hülle mit einer ortsfesten bzw. einer beweglichen (Trag-) Struktur verbunden ist. Derartige Tragstrukturen können beispiels- weise vor zu schützenden Anlagen oder auf zu schützenden Fahrzeugen (prophylaktisch) angeordnet werden, und entfal- ten ihre volle Schutzwirkung durch Aufblasen der Hülle im Gefährdungsfall, wobei die Hülle aufgrund ihrer Verbindung mit der (Trag-) Struktur in einer definierten, vorgesehenen Position verbleibt.

Um ein Entfernen der Tragstruktur mitsamt der (aufge- blasenen) Hülle zu unterbinden, ist nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung vorgesehen, dass die Tragstruktur Befestigungsmittel zum festen Verbinden mit einer ortsfesten Struktur auf- weist. Die Befestigungsmittel können nach einer Weiterbil- dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Verbindungsmittel zum Verbinden mit komplementären Einrichtungen an bzw. in

der ortsfesten Struktur aufweisen. Alternativ oder zusätz- lich können die Befestigungsmittel Verankerungsmittel zum selbsttätigen Verankern in bzw. an der ortsfesten Struktur aufweisen. Bei der ortsfesten Struktur kann es sich bei- spielsweise um die Fahrbahn einer Straße handeln, auf der die erfindungsgemäße Vorrichtung zu Sperrzwecken eingesetzt werden soll. Insbesondere vor zu sichernden Anlagen oder Gebäuden können dort bereits komplementäre Einrichtungen zum Verbinden mit den Verbindungsmitteln der Vorrichtung angeordnet sein. Insbesondere bei weichen Untergründen bie- tet sich ein selbsttätiges Verankern der erfindungsgemäßen Vorrichtung an, beispielsweise durch pneumatisches Einbrin- gen von haken-oder krallenartigen Verankerungsmitteln in den Untergrund.

Die. Tragstruktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann aus jeweils starren Strukturelementen gebildet sein. Um die Tragstruktur jedoch zu Zwecken der Lagerung oder des Trans- ports mit möglichst geringer Größe auszubilden, ist im Zuge einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor- gesehen, dass diese eine Anzahl von Strukturelementen auf- weist, die zum Auf-bzw. Einfalten der Tragstruktur jeweils paarweise teleskopisch relativ zueinander beweglich sind.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Tragstruktur als aufblasbare Hüllenstruktur ausgebildet ist. Es ist somit auch möglich, die gesamte erfindungsgemä- ße Vorrichtung aus Tragstruktur und Hülle in aufblasbarer und damit vor einer Anwendung optimal platzsparender Form auszubilden.

Um die Einwirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Personen oder bewegte Objekte nicht auf das punktuelle und einmalige Aufblasen der Hülle zu beschränken, sieht eine äußerst bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor- richtung vor, dass die Tragstruktur zusätzlich Ausbringmit-

tel für nicht-letale Wirkmittel aufweist. Bei derartigen Wirkmitteln kann es sich um Aerosole oder gasförmige Sub- stanzen handeln, beispielsweise um Wassernebel und/oder Ne- bel sonstiger Art, Rauch, Geruchsstoffe, Pfeffe. rspray oder Reizgase, durch die abzuwehrende Personen zumindest kurz- fristig in ihrer Handlungsfähigkeit beeinträchtigt werden.

Auch der Einsatz von Irritationsmitteln optischer Art, wie stark blendenden Lichtquellen, oder von weiterreichenden elektrischen Abwehrmitteln ist möglich. Zum Erhalt der in- tegralen automatischen Schutzfunktion der'erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Ausbringmittel vorzugsweise durch Sig- nale der Erkennungseinrichtung aktivierbar.

Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass diese eine Kontrolleinheit zum Auswäh- len eines prioritären manuellen oder eines automatischen Betriebs der Vorrichtung aufweist. Auf diese Weise ist nach getroffener Auswahl ein automatischer Betrieb der Vorrich- tung auch ohne anwesendes Bedienpersonal, beispielsweise bei Nacht oder weit abgelegenen Anlagen, möglich. Anderer- seits kann die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere bei komplexen, unübersichtlichen Gefährdungssituationen auch manuell-durch einen sog."man-in-the-loop"-akti- viert und gesteuert werden.

Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ist ausgesprochen vielseitig verwendbar. Sie eignet sich vorzugsweise für eine Verwendung zum Schutz von feststehen- den Anlagen oder Bauwerken, beispielsweise Fabriken, Sport- stadien, Regierungsgebäuden oder dergleichen, insbesondere vor Personengruppen, Flug-oder Fahrzeugen. Demgemäß kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Blockieren einer Flughafenlandebahn eingesetzt werden.

Eine weitere bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Beeinflussen von Personengruppen bei öffentlichen Großveranstaltungen, wie Sportveranstaltungen oder politischen Kundgebungen. Es ist den eingesetzten Ord- nungskräften auf diese Weise möglich, flexibel auf eine Es- kalation von Gewalt seitens der Personengruppen zu reagie- ren, ohne dass die gegebenenfalls zu treffenden Gegenmaß- nahmen im Vorfeld erkennbar sind und damit ihrerseits zu einer beginnenden Eskalation beitragen.

Im Hinblick auf die weltweite Ächtung von Landminen eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung vor allem auch für eine Verwendung als Minenersatz, da sie das Eindringen in ein bestimmtes abgesperrtes Gebiet, insbesondere aufgrund ihrer. Schreckwirkung, wirksam verhindern kann und darüber hinaus durch mit ihrer Aktivierung verbundene akustische und/oder optische Kennzeichen (Licht, Geräusch) ein unbe- fugtes Eindringen für anwesendes Wachpersonal deutlich er- kennbar anzeigt.

Darüber hinaus eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für eine Verwendung zum Schutz beweglicher Objekte, insbesondere vor Personengruppen, Flug-oder Fahrzeugen. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise dazu eingesetzt werden, den direkten Kontakt eines ferngesteuer- ten spengstoffbeladenen Bootes mit einem angegriffenen Schiff zu verhindern, so dass eine weitgehende Verminderung oder sogar eine völlige Verhinderung des Schadens zu erwar- ten ist. Auch ein Einsatz gegen Unterwasser-Tauchangriffe ist möglich.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar- gestellt sind.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer direkt im Boden verankerten Tragstruktur, an der aufblasbare Hüllen sowie weitere unterschiedliche Sperreinrichtungen befestigt sind ; Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer im Boden verankerten Platte und einer aufblasbaren Tragstruktur ; Fig. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung ; Fig. 4 ein Gasgeneratormodul der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Zündeinheiten sowie zwei unterschiedlichen Treibsatzteilen zum Anpassen der Auffaltgeschwindigkeit ; Fig. 5a-d Beispiele der Reaktions-Mischung und verschieden- artig geformte Treibmittel, mit, denen sich unterschiedliche Gasausstoßraten erzielen lassen ; Fig. 6 Druck-Zeit-Kurven beim Zünden eines Zweistufen- Gasgeneratormoduls in einem 601-Behälter und einer aufblasbaren Hülle ; Fig. 7 den zeitlichen Verlauf der Maximalgeschwindigkei- ten beim Auffalten einer aufblasbaren Hülle mittels'eines Zweistufen-Moduls ; Fig. 8a in einer schematischen Darstellung das Prinzip

einer Abstandsmessung mittels von zwei Kameras gelieferter Bilder als Beispiel für eine Erken- nungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ; und Fig. 8b das Ergebnis der Abstandsmessung nach dem in Fig. 8a dargestellten Verfahren.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Einsatz einer erfindungsge- mäßen Vorrichtung im aufgefalteten Zustand als Sperranord- nung 1, beispielsweise als Sperranordnung 1 zum Verhindern des Zugangs zu einem hinter der Anordnung befindlichen Ge- bäude (nicht dargestellt).

Die Sperranordnung 1 weist in der gezeigten Ausführungsform eine Tragstruktur 2 auf, die durch in 3''einer Reihe ne- beneinander angeordnete Tragsäulen 3, 3', 3''gebildet ist.

Die Tragsäulen 3, 3', 3''weisen in ihrem Fußbereich Befes- tigungselemente 4 auf, mittels derer sie über Verankerungs- mittel 5 direkt im Boden 6 verankert sind. Die Tragsäulen 3, 3', 3''sind über Schnellverschlüsse 7 mit den Befesti- gungselementen 4 verbunden.

Die Tragsäulen 3 sind als einstückige starre Strukturele- mente ausgebildet. Dagegen ist die Tragsäule 3'aus drei Einzelelementen 3.1', 3. 2', 3. 3' zusammengesetzt, bei- spielsweise zusammengesteckt. Die Tragsäule 3''ist aus mehreren teleskopartig ein-und ausfahrbaren Teilelementen zusammengesetzt.

Zwischen den Tragsäulen 3, 3', 3''sind beim Ausführungs- beispiel der Fig. 1 verschiedene Arten von Sperrelementen bzw. Sichtschutzelementen angeordnet : Zwischen den Tragsäu- len 3, 3'weist die erfindungsgemäße Sperranordnung 1 eine

aufblasbare Hülle 8 auf, die in Fig. 1 in aufgeblasenem Zu- stand dargestellt ist. Es handelt sich bei der aufblasbaren Hülle 8 um eine Konstruktion, wie sie in ähnlicher Form auch als Airbag in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Sie besteht in vorteilhafter Weise aus einem mehrlagigen und/oder verstärkten Polymer-Material, wie Kevlar@, VectranX, ZylonE oder dergleichen, und ist damit in zweck- mäßiger Weise unbrennbar sowie unempfindlich gegen mechani- sche Belastungen. Die Hülle 8 ist mittels einer Vielzahl von Befestigungselementen 9 an den benachbarten Tragsäulen 3, 3' befestigt.

Zwischen den Tragsäulen 3 im linken Teil der Fig. 1 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine Querstange 10 angeordnet und mittels Schnellverschlüssen 11 befestigt. Die Querstan- ge 10 dient beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemeinsam mit den Tragsäulen 3 dazu, die zwischen den Tragsäulen 3 bestehende Öffnung mittels eines Vorhangs 12 zu verschlie- ßen. Der Vorhang 12 ist über weitere Befestigungselemente 9 - von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 1 nur eine Auswahl dargestellt ist-mit den Tragsäulen 3 und der Querstange 10 verbunden. Der Vorhang 12 kann wie die Hülle 8 aus einem mechanisch und thermisch hoch belastbaren Mate- rial bestehen und insbesondere undurchsichtig, d. h. als Sichtschutz ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Sperranordnung 1 mit durchsichtigen Vorhängen 12 auszustatten, so dass durch diese zwar ein Zu- gang zu hinter der Sperranordnung 1 befindlichen Anlagen verwehrt ist, diese jedoch durch die Sperranordnung hin- durch noch zu erkennen sind. Ebenfalls ist es auf diese Weise hinter der Sperranordnung 1 befindlichem Wachpersonal möglich, abzuwehrende Personen oder dergleichen, die sich auf der anderen Seite der Sperranordnung 1 befinden, zu be- obachten.

Zusätzlich oder alternativ zu den gezeigten aufblasbaren Hüllen 8 und Vorhängen 12 können zwischen den Tragsäulen auch Netze 13 angeordnet sein, wie am Beispiel der Tragsäu- len 3', 3''im rechten Teil der Fig. 1 gezeigt.

Die Tragsäulen 3 weisen beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine Anzahl von Düsen 14 zum Ausbringen nicht-letaler Wirk- mittel auf. Bei. derartigen Wirkmitteln kann es sich insbe- sondere um Aerosole oder gasförmige Substanzen handeln, wie z. B. Wassernebel und/oder Nebel sonstiger Art, Rauch, Ge- ruchsstoffe, Pfefferspray oder Reizgase. Es ist analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 auch möglich, anstelle der Düsen 14 Irritationsmittel optischer Art, wie stark blen- dende Scheinwerfer, Àbschussvorrichtùngen für Gummigeschos- se, elektrische Abwehrmittel oder dergleichen vorzusehen.

Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass insbesondere abzuwehrende Personen der erfindungsgemäßen Sperranordnung 1 zu nahe kommen und/oder diese beschädigen. Durch das Vor- sehen zusätzlicher nicht-letaler Wirkmittel wird es dem Er- richter der Sperranordnung 1 zudem ermöglicht, im Falle ei- ner zunehmenden Eskalation von Gewalt sich schrittweise an deren Niveau anzupassen.

Im oberen Bereich der Tragsäule 3'ist am gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Erken- nungseinrichtung 15 angeordnet. Hierbei kann es sich insbe- sondere um einen Annäherungssensor handeln, dessen Aus- gangssignal für eine Aktivierung der vorgesehenen Wirkmit- tel, beispielsweise der Düsen 14 sorgt. Dementsprechend können derartige Erkennungseinrichtungen 15 vorzugsweise auch in den anderen Tragsäulen 3, 3''angeordnet sein.

Derartige Erkennungseinrichtungen erfüllen darüber hinaus noch eine Reihe weiterer Funktionen : Sperrelemente, wie die

aufblasbare Hülle 8, befinden sich nach dem Aufbauen der Tragstruktur 2 der erfindungsgemäßen Sperranordnung 1 zu- nächst in einem kollabierten, platzsparenden Zustand, in dem sie zweckmäßigerweise bereits durch die Befestigungs- elemente 9 mit den benachbarten Tragsäulen 3, 3'der Trag- struktur 2 verbunden sind. Im Falle einer durch die Erken- nungseinrichtung 15 gemeldeten Annäherung abzuwehrender Personen und/oder bewegter Gegenstände. oder nach Maßgabe durch entsprechend autorisiertes Bedienpersonal lässt sich die Hülle 8 mittels einer geeigneten Einrichtung (vgl.

Fig. 4) aufblasen und blockiert so schnell und effizient den Durchgang zwischen den Tragsäulen 3, 3'. Nach Wegfallen der Gefährdungssituation lässt sich ein derartiges Sperrelement leicht wieder zusammenfalten und entfernen.

Wenn die Tragstruktur 2 teleskopartig ausgebildete Tragsäu- len 3''beinhaltet, lässt sich die Erkennungseinrichtung 15 auch dazu verwenden, bei erfolgter erstmaliger Annäherung abzuwehrender Personen und/oder Objekte die Tragsäulen 3'' aus einem ersten eingefahrenen Zustand (nicht gezeigt) in einen ausgefahrenen Zustand (vgl. Fig. 1) zu überführen. Da- zu weisen die Tragsäulen 3''geeignete pneumatische Mittel oder dergleichen auf, die in Fig. 1 aus Gründen der Über- sichtlichkeit nicht explizit dargestellt sind (vgl. Fig. 3).

Die Verankerung der Tragsäulen 3, 3', 3''bzw. der Befesti- gungselemente 4 im Boden 6 kann-wie im linken Teil der Fig. 1 dargestellt-dergestalt erfolgen, dass im Boden 6 geeignete komplementäre Verankerungsmittel 16 angeordnet sind, mit denen die Verankerungsmittel 5 zum Zwecke einer Verankerung der Befestigungselemente 4 für die Tragsäulen 3, 3', 3'zusammenwirken. Es ist jedoch im Zuge eines ört- lich flexiblen Einsatzes der erfindungsgemäßen Sperranord- nung 1 auch möglich, die Verankerungsmittel 5 lokal unab- hängig direkt im Boden 6 zu verankern.. Dazu sind die Veran-

kerungsmittel 5 vorzugsweise haken-oder krallenartig aus- gebildet und werden auf geeignete Weise, z. B. pneumatisch, direkt in den Boden 6 eingebracht. Derartige Verankerungs- methoden sind insbesondere bei weichen Böden angebracht.

Bei harten Böden und nicht vorhandenen komplementären Ver- ankerungsmitteln 16 lassen sich letztere kurzfristig schaf- fen, beispielsweise durch Bohren und Dübeln, so dass auch in diesem Fall ein Errichten der erfindungsgemäßen Sperran- ordnung 1 mit nur geringem Zeitaufwand möglich ist.

Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine er- findungsgemäße Vorrichtung, die als Sperranordnung 1 mit einer Tragstruktur 2 ausgebildet ist, deren Tragsäulen 3 ebenfalls als aufblasbare Hüllen (Airbags) ausgebildet sind. Die Tragsäulen-Airbags 3 sind mittels Befestigungs- elementen 4 und Verbindungsmitteln 5 auf einer Bodenplatte 17 befestigt, die ihrerseits mittels weiterer Verankerungs- mittel 5'im Boden 6 verankert ist. Dabei erfolgt die Ver- ankerung der Bodenplatte 17 im Boden 6 wie anhand des Aus- führungsbeispiels der Fig. 1 beschrieben.

Zwischen den Tragsäulen 3 sind beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine einzelne aufblasbare Hülle 8 (links), eine Mehr- zahl modular übereinander angeordneter Hüllen 8' (Mitte) und eine ähnlich dem Vorhang der Fig. 1 ausgebildete Folie 12 angeordnet. Jede der aufblasbaren Hüllen 8,8'bzw. der Tragsäulen 3 weist beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine eigene Aufblaseinrichtung 18 auf, bei der es sich um ein mehrstufiges Gasgenerator-Modul (vgl. Fig. 4) handeln kann.

Möglich ist jedoch auch ein Aufblasen der Hüllen 8, 8'so- wie der Tragsäulen 3 durch Kompressoren,. Gasflaschen oder Auspuffgase, beispielsweise durch Anschließen an die Abgas- anlage eines Kraftfahrzeuges.

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Sperranordnung 1 lässt sich mit kollabierten Tragsäulen 3 und Hüllen 8, 8' gemeinsam mit der Bodenplatte 17 örtlich flexibel an einem quasi beliebigen Ort aufstellen und bei Bedarf im Gefähr- dungsfall durch Aktivieren der Aufblaseinrichtungen 18 in ihrer Gesamtheit zu einer effizient wirksamen Sperranord- nung 1 entfalten. Nach anschließendem Zusammenfalten der Hüllen 8, 8'sowie der Tragsäulen 3 ist ein ebenso flexib- ler Wiederabbau der Sperranordnung 1 möglich.

Die Fig. 3 zeigt anhand eines Blockschaltbilds die wesentli- chen steuerungstechnischen Komponenten einer erfindungsge- mäßen Sperranordnung 1. Diese weist beim Ausführungsbei-' spiel der Fig. 3 vor der Sperranordnung 1 (rechts der ge- strichelten vertikalen Linie) zwei Erkennungseinrichtungen 15, 15'in Form von Abstandssensoren bzw. Annäherungssenso- ren (vgl. Fig. 8a) auf. Diese sind über geeignete Signallei- tungen S mit einer hinter der Sperranordnung 1 (linker Teil der Fig. 3) befindlichen übergeordneten Kontrolleinheit 19 verbunden. Die Kontrolleinheit 19 steuert die Ausbringein- heiten für nicht-letale Wirkmittel, hier dargestellt in Form von Düsen 14, und die Aufblaseinrichtungen 18 der Sperranordnung 1 über entsprechende Steuereinheiten 14' bzw. 18'.

Die übergeordnete Kontrolleinheit 19 ist beim Ausführungs- beispiel der Fig. 3 derart ausgebildet, dass auch das Wach- personal P einen direkten manuellen Kontrolleinfluss auf die erfindungsgemäße Vorrichtung ausüben kann. Insbesondere ist es im Zuge einer derartigen Ausgestaltung möglich, die erfindungsgemäße Sperranordnung 1 wahlweise vollständig ma- nuell durch das Wachpersonal P oder vollständig automatisch gesteuert zu betreiben.

Gemeinsam mit der Steuereinheit 18'ist die Kontrolleinheit 19 vorzugsweise für eine Druckmessung im Innern der Hüllen 8,8'und der Tragsäulen 3 eingerichtet. So kann bei einem plötzlichen Druckabfall, z. B. durch Beschädigung, die Auf- blaseinrichtung 18 eine weitere Funktion als Abdichtein- richtung ausüben, indem durch sie ein selbstdichtendes Me- dium (Dichtspray) in die beschädigte Hülle oder Tragsäule eingebracht wird.

Die Abstandssensoren 15, 15'sind vorzugsweise in unter- schiedlichen Abständen zur Sperranordnung 1 angeordnet, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, und dienen so einerseits, wie beispielsweise der Sensor 15', zum rechtzeitigen Erzeu- gen von Steuersignalen an die Kontrolleinheit 19, die ein Aufrichten der Sperranordnung 1 durch Aufblasen (vgl.

Fig. 2) bzw. Ausfahren (vgl. Fig. 1) der Tragstruktur 2 be- wirken. Der näher an der erfindungsgemäßen Sperranordnung 1 befindliche Abstandssensor 15 dient dagegen zur Aktivierung der Düsen 14, mittels derer bei entsprechender Annäherung abzuwehrender Personen weitere nicht-letale Wirkmittel ausbringbar sind.

Die Fig. 4 zeigt ein Gasgenerator-Modul, wie es in den in Fig. 2 und 3 gezeigten Aufblaseinheiten 18 für die erfin- dungsgemäße Sperrahordnung 1 zum Einsatz kommen kann. Wie bei Airbag-Anwendungen in Kraftfahrzeugen bekannt, brennt eine als Gasgenerator verwendete pyrotechnische Mischung schnell ab, so dass die zugeordneten aufblasbaren Hüllen 8, 8'sehr schnell aufgeblasen werden. Große Sperranordnungen 1 lassen sich in modularer Bauweise, wie in Fig. 2 gezeigt, verwirklichen. Zudem erzeugt die abbrennende pyrotechnische Mischung einen lauten Knall und erzeugt während des Aufbla- sens. eine Teilchenwolke, wobei sich die letztgenannten Ef- fekte auch aus großer Entfernung sowohl akustisch als auch

optisch identifizieren lassen, was zu der angestrebten Wir- kung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beiträgt.

Damit aufblasbare Hüllen als Weiterentwicklung bekannter Airbag-Systeme den eingangs formulierten Anforderungen an nicht-letale Sperren genügen, ist in erster Linie die Auf- blas-Geschwindigkeit der Hülle auf die angestrebte Schutz- wirkung abzustimmen. Bei der Verwendung von Gasgeneratoren analog zu herkömmlichen Airbags erfordert dies einen vari- ablen Gasausstoß, der die Umstände des Entfaltens und die Position einer abzuwehrenden Person bzw. eines abzuwehren- den Objekts berücksichtigt. Das Airbag-System sollte sich je nach Beurteilung der Situation entweder allmählich oder aggressiv entfalten. Bei einer Verwendung mehrstufiger Gas- generatoren müssen die Sensoren 15' (Fig. 3) sowie die Kon- trolleinheit 19 und die entsprechenden Steuerungseinheiten 18'zur Analyse der Entfalt-Situation im Zuge eines hoch entwickelten Risiko-Managements sowie zum Auslösen eines geeigneten Gasausstoßes des Gasgenerators durch Zünden ei- ner gewissen Anzahl von Stufen innerhalb variabler Zeitin- tervalle ausgebildet sein.

Die Entscheidungsmöglichkeiten der Kontrolleinheit 19 be- züglich eines Auslösens einer aufblasbaren Hülle der erfin- dungsgemäßen Sperranordnung lassen sich in Form einer Er- eignismatrix in Abhängigkeit. von den Entfernungen oder der Konstitution betroffener Personen zusammenfassen. Hierbei sind insbesondere eine gewünschte Stärke der Einwirkung, der Auftreffwinkel, die Personengröße sowie Positionsdaten zu berücksichtigen.

Unter einer"normalen"Position ist zu verstehen, dass eine Person oder ein Fahrzeug die Airbagsperre innerhalb deren Entfaltungs-Reichweite, jedoch nicht direkt am Ort des Air- bags selbst passiert. Die Personen können sich hinsichtlich

ihrer Größe und ihres Gewichts unterscheiden und können un- terschiedliche Geschwindigkeiten der Bewegung aufweisen.

Das Sensorsystem sollte in der Lage sein, diese Situation zu erkennen. Der Abstand der Person vom Airbag wurde in vier Bereiche unterteilt, in denen die Steuereinheit in Ab- stimmung mit der tatsächlichen Position und Situation rea- gieren sollte (siehe Tabelle 1). Die Eigenbewegung der Per- son oder des Objekts sollte mitberücksichtigt werden.

Tabelle 1 : Risikobereiche und-situationen einer aufblasba- ren Sperre Abstand/Person Risiko Bereich Direkter Kontakt mit Vor-Hohes Risiko => kein 1 richtung/Kind oder sehr Auslösen oder lang- kleine Person samstes Aufblasen In der Nähe der Vorrich-Gefahr => langsames 2 tung/oder kleine Person Aufblasen Mittel, in der Nähe der Schnelles Aufblasen 3 Normal-Position, schwere Person Normal-Position, schwere Schnellstes Aufblasen 4 Person Eine zu Sperrzwecken adaptierbar aufblasbare Hülle kann durch Verwendung von Steuermitteln für die Aufblasgeschwin- digkeit, beispielsweise in Form-eines Zweikammer- Verbrennungsmoduls, realisiert werden, das durch zwei Zünd- kapsel-Verstärker-Anordnungen mit variabler Zeitverzögerung gezündet wird. Ein derartiges Steuermittel ist Teil der Aufblaseinrichtungen 18 (Fig. 2, 3) und in Fig. 4 (ohne De- ckel). exemplarisch dargestellt.

Das Verbrennungsmodul 20 gemäß der Fig. 4 weist eine Verbrennungskammer 21 mit zwei dezentral angeordneten Zünd- stellen 22,22'auf und ist mit modularen Treibsätzen 23, 23'aus kleinen 24 und großen Pellets 24'füllbar (vgl.

Fig. 5a-d).

In Verbindung mit unterschiedlichen Zündstrategien und Zeitverzögerungen lässt sich mit einem solchen Steuermittel eine große Vielfalt von Druck-Zeit-Kurven bzw. Aufblasge- schwindigkeiten generieren (vgl. Fig. 6 bzw. Fig. 7).

Die Fig. 6 zeigt das Entfalten eines 601-Airbags anhand ver- schiedener Druck-Zeit-Kurven (p-t-Kurven) für unterschied- liches zeitversetztes Zünden eines Verbrennungsmoduls gemäß Fig. 4. Prinzipiell bestimmen zudem die Form und die Faltung der Hülle das Auffalten in Achsrichtung und senkrecht zur Achse.

Die Maximalgeschwindigkeit eines herkömmlichen Airbags liegt in der Größenordnung von 100 bis 350 km/h. Fig. 7 zeigt die Maximalgeschwindigkeiten für zeitgleiches und zeitversetztes Zünden des Moduls. In Fig. 7 sind exempla- risch zwei Verläufe der mittels eines Verbrennungsmoduls nach Fig. 4 erreichbaren Auffalt-Geschwindigkeit v einer aufblasbaren Hülle in Abhängigkeit von der Zeit t darge- stellt. Die Quadrate in Fig. 7 markieren eine vollständige und zeitgleiche Zündung beider Stufen. Dagegen zeigen die Punkte einen Verbrennungsvorgang, bei dem ein Treibsatzteil mit 30% der gesamten Treibsatzmasse mit einer Zeitverzöge- rung von 3 ms gezündet wurde. Zu beobachten ist eine ent- sprechende Verschiebung des Maximums der Geschwindigkeit v hin zu späteren Zeiten t.

Das Gasgenerator-Material muss insbesondere bei einem Ein- satz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abwehren von

Personen ungiftig und darüber hinaus auch umweltverträglich sein. Die Reaktionsprodukte dürfen ebenfalls selbst in Spu- ren keine giftigen Produkte enthalten. Geeignet sind in diesem Zusammenhang vorzugsweise azid-freie Gasgenerator- Mischungen : Eine azid-freie Gasgenerator-Mischung kann auf der Basis stickstoffreicher und kohlenstoffarmer organi- scher Verbindungen, beispielsweise Nitroguanidin (NIGU), Triaminoguanidinnitrat (TAGN), Guanidinazoteetrazolat (GZT), 5-Aminotetrazol usw. hergestellt werden. Speziell die stickstoffreichen und kohlenstoffarmen organischen Ver- bindungen GZT und NIGU wurden ausgewählt und zur Mischung von Gasgeneratoren für eine erfindungsgemäße Vorrichtung verarbeitet. Derartige Mischungen weisen darüber hinaus 0- xidationsmittel und Katalysatoren auf.

Mehrere GZT und NIGU-Treibmittel wurden zu Test-und Anpas- sungszwecken hergestellt. Das geeignetere Treibmittel GZT ist in für eine industrielle Produktion hinreichend großen Mengen verfügbar. Zudem wird GZT in einer Form hergestellt, die direkt für den Mischvorgang bei der Treibsatz- Herstellung verwendet werden kann. Die so hergestellten Mi- schungen'sind chemisch und mechanisch stabil gegen Erhitzen und Schockeinflüsse und enthalten weder im Material selbst noch in den gasförmigen Produkten giftige Verbindungen in einer grenzwertüberschreitenden Menge. Sie sind leicht zündbar und bezüglich ihrer Gesamt-bzw. Partikelgröße leicht modifizierbar, um unterschiedliche Abbrandgeschwin- digkeiten zu erzielen. Der Gasausstoß liegt in der Größen- ordnung von 500 1/kg und erfüllt die anderen Anforderung, die an Aufblasgase für Airbags gestellt werden. Fig. 5a-d zeigen verschiedene Ausgestaltungen einer Gasgenerator- Mischung : Die Fig. 5a zeigt das feinkörnige Ausgangsmaterial zur Herstellung von Treibsätzen. Die Pellets in Fig. 5b'sind wie diejenigen in Fig. 5c zylinderförmig, jedoch mit deut- lich größerem Verhältnis von Zylinderhöhe zur Grundfläche.

Das in Fig. 5d. vergrößert dargestellte einzelne Pellet weist zusätzlich in der Mitte ein Loch zur Vergrößerung seiner Oberfläche auf.

Das Auffalten eines heutzutage üblichen Airbags für Fahrer von Kraftfahrzeugen geschieht innerhalb etwa 40 ms. Für Seitenairbags beträgt die Auffalt-Zeit etwa die Hälfte die- ses Wertes. Eine gesteuerte Reaktion für Sperranwendungen sollte schätzungsweise innerhalb von 10 ms erfolgen. Die Sensorsignale müssen daher deutlich schneller sein.

Die Grundlagen der in den Erkennungseinrichtungen (vgl.

Fig. 1 und 3) eingesetzten Sensortechnologie sind vorzugs- weise dieselben, wie sie auch vielen anderen bekannten An- wendungen zugrundeliegen. Sie können beinhalten : - Optische (Laser-) Techniken im nahen infraroten (NIR) Wellenlängen-Bereich wie etwa Lichtschranken, Lichtvor- hänge, möglicherweise mit räumlicher Abtastung, - Ultraschall-Sender und-detektoren, - Mikrowellen-Sensoren, - Berührungs-und Gewichtssensoren, - Verformungs-Sensoren sowie - Videotechniken im sichtbaren und infraroten (NIR, IR) Wellenlängen-Bereich mit und ohne Beleuchtung.

Eine Beobachtung mittels einer CCD-oder CMOS-Kamera mit einer zusätzlichen Beleuchtung von Personen entsprechender Bildaufbereitung ist in Fig. 8a und 8b dargestellt. Diese Art der Beobachtung erfüllt die o. g. Kriterien und ist vor allem in sehr wichtigen Bereichen wie Eingangsbereichen, Gängen, Tunneln usw. sinnvoll einsetzbar.

Die Entfernungsmessung erfolgt mittels zweier CCD-Kameras 15.1, 15.2 und ggf. entsprechender Beleuchtungseinrichtun- gen 15.3 (von den in Fig. 9a nur eine dargestellt ist) hin- sichtlich eines ausgezeichneten Bereichs auf dem zu erken- nenden Objekt 0 und eines Referenzpunkts.

Sie basiert auf einem Triangulations-Verfahren, das die Be- wegung einer ausgewählten Stelle auf der empfindlichen Flä- che der CCD-Kameras 15.1, 15.2 analysiert. Die Bildverar- beitung geschieht in der Kontrolleinheit 19 (Fig. 3) wie folgt : - Zwei Bereiche werden ausgewählt, innerhalb derer die von den Kameras 15.1, 15.2 aufgenommenen Bilder vergli- chen werden.

- Ein normalisierter Wert eines mittleren quadratischen Fehlers (MSE) dieser Bereiche wird berechnet, indem die Intensitätsunterschiede entsprechender Pixel quadra- tisch summiert werden.

- Der Bereich wird über die volle Detektorfläche der Ka- meras 15.1, 15.2 verschoben, um Stellen mit kleinen MSE-Werten zu finden, die eine Ähnlichkeit von Bildern anzeigen.

- Die Pixelzahl d, um die der Bereich bis zum Erreichen der Ähnlichkeit verschoben werden musste, steht in Be- ziehung zur Entfernung des zu analysierenden Objektes.

Dieser Zusammenhang ist in Fig. 8b dargestellt, in der eine Objektentfernung z über der Pixelverschiebung d aufgetragen ist. Bei einem Kameraabstand b (Fig. 8a) gilt :

z=f-b/d (1) wenn f die Brennweite der Kameralinsen bezeichnet.

Der Fehler der Entfernungsmessung nimmt umgekehrt proporti- onal zur Entfernung vom. Sensorsystem zu. Dies ist akzepta- bel, da die Notwendigkeit präziser Messungen vordringlich in der Nähe der Sperranordnung gegeben ist, die wiederum in räumlicher Nähe zur Sensor-Position angeordnet ist. Zusätz- lich kann mit der angegebenen Methode die Größe einer Per- son oder eines Objekts abgeschätzt werden.

Im Allgemeinen besteht ein Zusammenhang zwischen dem Auflö- sungsvermögen des optischen Sensorsystems, der Auslesezeit, der Datenverarbeitungszeit und dem Anschaffungspreis. Al- lerdings lassen sich die Erholungs-Raten der Kamera- Sensoren 15.1, 15.2 bereits mit einem Niedrigpreis-System erreichen. Erholungs-Raten für einen Datentransfer zur e- lektronischen Kontrolleinheit (Fig. 3) von 20 ms und darun- ter lassen sich mit verbesserten, bereits verfügbaren Pro- zessoren erreichen. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Erkennungseinrichtung besteht darin, unmittelbar vor dem Auffalt-Vorgang der Sperranordnung aufgenommene Bilder speichern zu können. Dadurch ist es nachträglich möglich, die zum Auffalten führende Situation zu identifizieren.

Die elektronische Kontrolleinheit 19 muss den Auffalt- Vorgang auf der Grundlage von Informationen, die durch die Erkennungseinrichtung 15' (Fig. 3) zur Verfügung gestellt werden, freigeben. Die Kontrolleinheit 19 und/oder die Steuereinheit 18'beinhalten elektrische Leistungstreiber zum Auslösen der Aufblaseinrichtungen 18. Die Hardware der elektronischen Kontrolleinheit führt dabei die folgenden Aufgaben aus :

- Verarbeiten der Sensorsignale, die von der optischen Erkennungseinrichtung übermittelt werden, sowie weite- rer gespeicherter Informationen ; Ausführen eines geeigneten Evaluations-Algorithmus'zum Analysieren der Sensorsignale (vgl. Gleichung 1) und zum Ableiten einer Entscheidung ; und Auslösen der Aufblaseinrichtungen, woraufhin sich die aufblasbaren Hüllen auffalten.

Die Kontrolleinheit 19 evaluiert alle Daten der externen Sensoren 15., 15'und des internen Zustands unter Zuordnung - der bei verschiedenen Ereignissen vorgesehenen Reaktio- nen (vgl. Tabelle 1), - der Daten der Erkennungseinrichtung : Liefern von Infor- mationen bezüglich der Entfernung, der Größe, des Ge- wichts usw. und Auslösen der entsprechenden Aufblasein- richtungen in Abhängigkeit von den Signalen der Erken- nungseinrichtungen und den tabulierten Anforderungen.

Die in der Kontrolleinheit 19 enthaltene Evaluierungs- Software muss aus mehreren Teilen bestehen : einem Diagnose-Modul, - einem Selbsttest-Modul, - einem Zustands-Überwachungsmodul, - einem Algorithmus-Modul, - dem Überwachungs-Modul für den vorübergehende Personen erfassenden Sensor sowie ggf.

- weiteren Teilen und/oder Modulen.

Die folgende Tabelle 2 fasst noch einmal die Verwendungs- möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der er- findungsgemäßen Vorrichtung zusammen.

Tabelle 2 : Verwendungsmöglichkeit für Sperranordnungen mit aufblasbaren Hüllen Fähigkeit Teilfähigkeit Kontrolle/Lenkung von Men--Separieren von Konfliktpar- schenansammlungen teien - Aggressive Menschenmenge auf Distanz halten -Kanalisieren/Lenken einer Menschenmenge Personen Zutritt verwehren-Absperren von Räumen - Absperren von Zugängen (Land-) Fahrzeugen Zufahrt-Unpassierbar machen von verwehren Zufahrten/Geländeabschnitten - Stoppen von Fahrzeugen ; -Fahrzeuge auf Distanz halten - Sperren Ausschalten von (Land-)-Sperren Fahrzeugen Schutz von Einrichtungen,-Oberwachen von Einrichtungen zusätzlich (inkl. Sicherheitszone) - Personen Zutritt verwehren - Fahrzeugen Zufahrt verwehren -Räumen von Einrichtungen- von Personen -Ausschalten/Lähmen von-Sperren von Zufahrten Einrichtungen-Eindringen in Gebäude

Bezugszeichenliste 1 Sperranordnung 2 Tragstruktur 3, 3', 3''- Tragsäule 3. 1', 3. 2', 3. 3' Teilelement (von 3') 4 Befestigungselement 5, 5'Verankerungsmittel 6 Boden 7 Schnellverschluss 8, 8'aufblasbare Hülle 9 Befestigungselement 10 Querträger 11 Schnellverschluss 12 Vorhang/Folie 13 Netz 14 Düse 14'Steuereinheit (für 14) 15, 15'Erkennungseinrichtung 15.1 Kamera

15.2 Kamera 15.3 Beleuchtungseinrichtung 16 komplementäres Verankerungsmittel 17 Bodenplatte 18 Aufblaseinrichtung/Abdichteinrichtung 18'Steuereinheit (für 18) 19 Kontrolleinheit 20 Steuermittel/Verbrennungsmodul 21 Verbrennungsraum/Gehäuse 22, 22'Zündeinheit 23, 23'Treibsatzteil 24, 24'Pellet d Bildverschiebung z Entfernung b Abstand 0 Objekt t Zeit v Aufblasgeschwindigkeit p Druck P Wachpersonal




 
Previous Patent: HYDRAULICALLY-POWERED POOL CLEANER

Next Patent: HINGE MECHANISM