PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10156051C1 07.08.2003
Titel Vorrichtung zum Anzeigen von Signalen, insbesondere im Rennsport
Anmelder KUKA Roboter GmbH, 86165 Augsburg, DE
Erfinder Kellenberger, Otto, Dipl.-Ing.(FH), 88255 Baienfurt, DE
Vertreter Lichti und Kollegen, 76227 Karlsruhe
DE-Anmeldedatum 15.11.2001
DE-Aktenzeichen 10156051
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.08.2003
IPC-Hauptklasse B25J 11/00
IPC-Nebenklasse G09F 9/00   G08G 1/0955   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Robotereinheit, welche mindestens einen Roboter aufweist, zur Anzeige von Signalen durch Bewegung einer Anzeigeeinrichtung bei einer Motorsportveranstaltung, wobei die Robotereinheit in unmittelbarer Nähe zu einer Rennstrecke für Motorsport positioniert wird. Die Erfindung betrifft auch eine hierzu geeignete Robotereinheit.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen von Signalen, insbesondere im Rennsport nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Auto- bzw. Motorsportveranstaltungen, wie z. B. Formel 1 bis 3 sowie Ralleys, werden gegenwärtig Streckenposten mit Fahnen an wichtigen Stellen der Rennstrecke, positioniert. Die Aufgabe dieser Streckenposten ist es, in unmittelbarer Nähe des Schutzzaunes bzw. der Rennbahn unvorhergesehene Ereignisse, wie z. B. Gefahren auf der Fahrbahn, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Gefahren oder Ereignisse des Rennverlaufs, etc., mit Hilfe von Signalfahnen zu signalisieren. Hierdurch sollen Rennfahrer vor Zusammenstößen gewarnt bzw. geschützt werden. Die Maßnahme dient auch dem Schutz der Zuschauer sowie aller anderer Rennteilnehmer. Die Aufgabe der Streckenposten wird gegenwärtig von Menschen übernommen. Sie stellen eine wichtige organisatorische Einheit für das Renngeschehen dar. Da die Streckenposten jedoch in unmittelbarer Nähe der Rennbahn und somit an gefährlichen Stellen positioniert sind, sind sie einem sehr hohen Unfallrisiko ausgesetzt, insbesondere weil häufig keine besonderen Schutzmaßnahmen für ihre Sicherheit getroffen werden.

Die JP 07160990 A und die JP 10049797 A zeigen Vorrichtungen zum Regeln des Straßenverkehrs bei Fahrbahnverengungen, wobei die Vorrichtungen paarweise eingesetzt werden müssen, jeweils eine Vorrichtung an einem Ende der Fahrbahnverengung. Die Vorrichtungen weisen einen nur um eine Achse lediglich verschwenkbaren Arm auf, der die Anzeigeeinheiten trägt. Im Falle der JP 07160990 A sind dies Leuchteinrichtungen, die rotes oder grünes Licht für ein Halte- bzw. ein Durchlasssignal aussenden können, während dies beim Gegenstand der JP 10049797 A Fahnen sind, die einmal bei horizontal ausgestrecktem Arm ein Haltesignal deuten sollen, bei angehobenem Arm ein Durchlasssignal. Beide Vorrichtungen können damit nur binäre Signale - Anhalten bzw. Durchlass - anzeigen und zwar mit permanent mit ihnen verbundenen gleichen Anzeigeeinrichtungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Unfallrisiken zu vermeiden, wobei dennoch eine zuverlässige Anzeige mit den gewohnten Anzeigeeinrichtungen, insbesondere Fahnen, ermöglicht werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Mehrachs-Roboter werden gegenwärtig insbesondere als Industrieroboter eingesetzt und haben die Eigenschaft, Gegenstände ergreifen, handhaben und bewegen zu können. Sie weisen häufig ein oder mehrere Arme auf, welche an einem Ende gelenkig an einem Träger befestigt sind. Die Arme können mehrere Gelenke aufweisen, über die die Achsen des Roboters und somit seine Bewegungsmöglichkeiten definiert werden.

Erfindungsgemäß übernimmt die Vorrichtung die mindestens einen solchen Mehrachs-Roboter aufweist, die Aufgabe der menschlichen Streckenposten zur Signalisierung von Gefahren und/oder Ereignissen des Rennverlaufs bei Motorsportveranstaltungen. Auf diese Weise kann insbesondere bei gefährdeten Bereichen mit hohem Risiko der Einsatz von Menschen durch die Robotereinheit und somit einen "mechanischen Streckenposten" ersetzt werden.

Die Vorrichtung wird bei der Verwendung in unmittelbarer Nähe zu einer Rennstrecke für Motorsport positioniert. Mit dem Ausdruck "in unmittelbarer Nähe" ist dabei gemeint, dass die Vorrichtung nicht weiter als etwa maximal 5 bis 10 Meter von dem nächstliegenden Abschnitt der Rennstrecke positioniert wird. Im allgemeinen ist es günstig, die Vorrichtung gleich neben jedem entsprechenden Rennstreckenabschnitt, d. h. neben der Rennpiste, anzubringen. Anders als bei menschlichen Streckenposten muss keine besondere Rücksicht auf eine potentielle Gefährdung der Vorrichtung genommen werden.

Die Anzeigeeinrichtung, die vom Roboter bewegt wird, kann insbesondere eine Signalflagge sein, wie sie bei solchen Veranstaltungen üblich ist. Dies bedeutet, dass obwohl die Anzeige maschinell, d. h. unter Einsatz eines Roboters erfolgt, dennoch die für die Fahrer und Zuschauer gewohnte Art der Anzeige beibehalten werden kann. Alternativ dazu können selbstverständlich auch andere Anzeigeeinrichtungen, wie z. B. Anzeigetafeln eingesetzt werden, die durch den Roboter bewegt werden.

Wie dies bekannt ist, können Roboter um so zielgesteuertere und exaktere Bewegungen ausführen, je höher die Anzahl der Roboterachsen ist, um die der Roboter beweglich ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden deshalb insbesondere Roboter mit mindestens sechs Achsen eingesetzt. Bei einem Roboter mit einer entsprechenden Anzahl an Achsen erscheinen die Bewegungen, die die Anzeigeeinrichtung mit Hilfe des Roboters ausführt, bereits als sehr "weich" und damit der Bewegung eines menschlichen Armes ähnlich. Dies bedeutet für die Fahrer und Zuschauer eine geringere Umstellung von menschlichen auf mechanische Streckenposten.

Roboter werden für gewöhnlich mit Hilfe von Steuerprogrammen bewegt, in denen die auszuführenden Bewegungsabläufe gespeichert sind. Für gewöhnlich sind mehrere Anzeigeeinrichtungen mit unterschiedlichen Farben bzw. Mustern vorhanden, die je nach aktueller Rennsituation eingesetzt werden. Die Steuerung der Auswahl der Anzeigeeinrichtung wird vorzugsweise durch einen Operator im Kontrollzentrum der Rennleitung durchgeführt. Dieser leitet den entsprechenden Befehl passend der Rennsituation, beispielsweise über Funksignal, an den Roboter bzw. die entsprechende Steuereinrichtung. Der Roboter entnimmt dann die vorgesehene Anzeigeeinrichtung aus einer Halterung und simuliert die vorgeschriebene menschliche Bewegung.

In der Zeit, in der keine Anzeigeeinrichtung zu bewegen ist, kann der Roboter als Träger für Bildaufzeichnungsgeräte, wie beispielsweise Kameras, verwendet werden, um besondere Bilder aus dem Renngeschehen festzuhalten. Das Halten der Kameras kann alternativ oder zusätzlich auch von einem weiteren Roboter der Robotereinrichtung vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, einen Roboter speziell für das Halten und Führen des Bildaufzeichnungsgerätes vorzusehen, der dieses permanent hält, so dass der andere der beiden Roboter sich ausschließlich auf die Aufnahme, Bewegung und das anschließende Zurücklegen der Anzeigeeinrichtung beschränken kann.

Vorzugsweise wird der Roboter zur Ausübung von Schwenkbewegungen angesteuert. Unter "Schwenkbewegungen" sind diejenigen Bewegungen zu verstehen, die bei menschlichen Individuen zum Übertragen von Signalen mittels Flaggen eingesetzt werden. Derartige Schwenkbewegungen sind aus dem Motorsport hinreichend bekannt.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein mobiles Trägersystem auf, auf dem der Roboter angebracht ist. Bei dem mobilen Trägersystem handelt es sich um ein Transportgestell, mittels dessen der Roboter an seinen vorgesehenen Einsatzort gebracht werden kann. Befindet sich der Roboter nicht im Einsatz, so kann er durch das mobile Trägersystem an einen sicheren Aufbewahrungsort gebracht werden, beispielsweise eine Lagerhalle oder dergleichen, so dass er gegen Diebstahl und Beschädigung geschützt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das mobile Trägersystem als Plattform mit Rädern ausgebildet. Auf dieser Plattform ist der Roboter selbst fest oder lösbar montiert. Diese Plattform kann manuell oder mit Hilfe von Kraftfahrzeugen an den gewünschten Ort gerollt werden. Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, wenn die Plattform mit einer Kupplung zur lösbaren Befestigung der Plattform an einem Kraftfahrzeug oder dergleichen, ausgestattet ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, das mobile Trägersystem mit Kufen zu versehen, welche auf Schienen gleiten können. Bei dieser Ausführungsform ist es jedoch notwendig, zu den gewünschten Orten Schienen zu verlegen, um das mobile Trägersystem an den gewünschten Ort bewegen zu können.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung mit einer Energieversorgungseinheit ausgestattet, welche auf dem mobilen Trägersystem angebracht ist. Bei der Energieversorgungseinheit kann es sich beispielsweise um ein herkömmliches Motoraggregat handeln, mittels dessen die Stromversorgung für den Roboter und gegebenenfalls die zugehörige Steuereinrichtung bereitgestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass keine Kabel von einer zentralen Stromversorgungseinheit aus bis zu jeder Robotereinheit gelegt werden müssen. Herumliegende Kabel stellen nämlich, wie dies bekannt ist, eine zusätzliche Gefahrenquelle dar.

Um zu gewährleisten, dass keine Menschen in der Gefahrenzone des Roboters agieren müssen, weist die Vorrichtung vorzugsweise ein Gehäuse auf, das auf dem mobilen Trägersystem angebracht ist und in dem der Roboter aufgenommen ist. Das Gehäuse kann entweder von durchgehenden Wänden oder auch von einem Schutzgitter gebildet werden, das Menschen vor einem direkten Kontakt mit dem Roboter schützt. Das Gehäuse ist an geeigneter Stelle mit einer gegebenenfalls durch eine Klappe oder dergleichen verschließbaren Öffnung versehen, durch die das mit einer Greifeinrichtung versehene Ende des Roboters nach außen gefahren werden kann, um die Anzeigeeinrichtungen zu bewegen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Wand als aktive Anzeigefläche ausgebildet. Diese Anzeigefläche kann auf digitale oder analoge Weise Informationen an die Zuschauer übermitteln. So kann beispielsweise die Darstellung von Werbung verwirklicht werden. Die aktive Anzeigefläche kann aber auch zur Anzeige von Informationen bezüglich Zwischenzeiten, aktuellem Rennstand oder zum Anzeigen von Bildern des Rennverlaufs eingesetzt werden. Derartige aktive Anzeigeflächen sind im Stand der Technik bekannt und sollen hier deshalb nicht näher erläutert werden.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Halterung für Anzeigeeinrichtungen und/oder Bildaufzeichnungsgeräte auf. Somit befinden sich die benötigten Anzeigeeinrichtungen, wie beispielsweise Signalflaggen, immer in unmittelbarer Nähe des Roboters auf der Robotereinheit selbst, wodurch eine größere Autonomie der Vorrichtung gewährleistet ist. Die Halterung für Bildaufzeichnungsgeräte, wie beispielsweise Kameras, dienen dazu, es dem Roboter zu ermöglichen, durch Ergreifen und Führen der Geräte, beispielsweise Fernseh- bzw. Übertragungskameras, besondere Bilder aus dem Renngeschehen festzuhalten. Die Aufzeichnungsgeräte können beispielsweise zur Streckenüberwachung oder aber auch für die Fernsehübertragung eingesetzt werden. Gegebenenfalls sind auch weitere Einsatzmöglichkeiten für die Kameras möglich. Vorzugsweise befinden sich diese Halterungen am Gehäuse der Vorrichtung.

Die Halterungen können im einfachsten Fall aus geeigneten Vertiefungen bestehen, in die die Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise der Stiel einer Flagge und/oder die Bildaufzeichnungsgeräte, wie beispielsweise Kameras, einsetzbar sind. Um eine höhere Sicherheit zu gewährleisten, insbesondere beim Einsatz von Kameras, können die Aufnahmeeinrichtungen auch mit Sicherungen, wie z. B. Klemmen uni dergleichen, ausgestattet sein.

Für den Fall, dass ein Crash, d. h. ein Unfall, an dem auch die Vorrichtung beteiligt ist, stattfindet, kann eine spezielle Crash-Sensorik sowie eine Not-Halt-Einrichtung vorgesehen sein. Diese wirken wie folgt:

Eine Beeinträchtigung des geordneten Betriebs wird durch diese Sensorik detektiert, z. B. über einen Erschütterungsmelder. Unmittelbar wird die Einrichtung zum Stillstand gebracht. Der ausgelöste Notstatus wird, sofern noch möglich, an die übergeordnete Leitstelle, beispielsweise die Rennleitung, gemeldet, so dass entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können.

Auf diese Weise wird eine optimale Sicherheit im Umfeld der Vorrichtung gewährleistet.

Aufgrund der Tatsache, dass Mehrachs-Roboter in der Lage sind, eine Nachahmung der menschlichen Bewegung, beispielsweise mit einer Signalfahne, durchzuführen, bleibt das Flair der Rennveranstaltung erhalten, auch wenn keine menschlichen Streckenposten mehr eingesetzt werden. Gegebenenfalls können sich menschliche Streckenposten mit technischen Hilfsmitteln in Bereitschaft halten, wobei sie aus einem sicheren Abstand zur Rennstrecke auf ihren Einsatz warten.

Durch die Erfindung wird gewährleistet, dass die Gefahr für Leib und Leben von Menschen bei Motor-Rennveranstaltungen auf ein Minimum reduziert wird. Damit wird ein hoher Sicherheitsstandard, nicht nur für die Rennfahrer, sondern auch für das technische und organisatorische Personal an der Strecke verwirklicht.

Die Erfindung wird nachstehend detailliert anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 2 die Ausführungsform von Fig. 1, wobei ein Teil des Gehäuses der Vorrichtung weggebrochen ist.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Anzeigen von Signalen gemäß der Erfindung gezeigt, welche in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. Die Vorrichtung 1 weist mindestens einen Mehrachs-Roboter 2 auf, der hier in Form eines Armes ausgebildet ist. Der Roboter weist mehrere Achsen, insbesondere sechs oder mehr Achsen auf, um eine möglichst naturgetreue Nachahmung einer menschlichen Bewegung ausführen zu können. Am vorderen Ende des Roboters 2 befindet sich eine Greifeinrichtung, mittels der der Roboter Anzeigeeinrichtungen 3, wie beispielsweise Flaggen oder dergleichen, ergreifen und bewegen kann. Die Greifeinrichtung kann auch dazu eingesetzt werden, Bildaufzeichnungsgeräte 7, wie beispielsweise Kameras oder dergleichen, zu ergreifen und zu führen, um Aufzeichnungen des Rennverlaufs auszuführen. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform können beispielsweise auch zwei Roboter 2 vorhanden sein, wobei ein Roboter ausschließlich für das Führen der Anzeigeeinrichtungen 3 und ein Roboter für das Halten und Führen einer Kamera 7 vorgesehen ist.

Die Vorrichtung 1 umfasst des weiteren ein mobiles Trägersystem 4, das hier als Plattform ausgebildet ist. Mittels des mobilen Trägersystems 4 ist es möglich, die Vorrichtung 1 an jeden gewünschten Ort zu transportieren, beispielsweise auch von einer Rennstrecke zur nächsten.

Um die Vorrichtung 1 weitgehend autark zu machen, ist sie hier mit einer Energieversorgungseinheit 5, beispielsweise einem Dieselaggregat oder dergleichen, ausgestattet, wie dies in der Darstellung von Fig. 2 zu sehen ist. Die Energieversorgungseinrichtung 5 sowie der Roboter 2 können, wie hier dargestellt, in einem Gehäuse 6 enthalten sein, so dass sowohl die Einrichtungen vor Umgebungseinflüssen als auch das Bediendungspersonal vor Kontakt mit dem Roboter geschützt sind. Wie dies am besten in der Darstellung von Fig. 1 zu sehen ist, weist das Gehäuse Wände 6a, 6b auf, die beispielsweise als aktive Anzeigeflächen ausgebildet sein können. Es kann sich hierbei insbesondere um diejenige Wand 6a handeln, die die Energieversorgungseinrichtung seitlich verschließt, als auch eine derjenigen Wände 6b, die den Innenraum für die Aufnahme des Roboters 2 begrenzen.

Neben der Energieversorgungseinrichtung 5 und dem Roboter 2 kann innerhalb des Gehäuses auch die Steuereinrichtung 8 für den Roboter 2 untergebracht sein. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie beispielsweise über Funk beeinflusst werden kann, so dass ein menschlicher Eingriff in den automatisierten Verfahrensablauf möglich ist.

In der hier dargestellten Ausführungsform weist die Plattform des mobilen Trägersystems eine Kupplung 9 auf, die der Befestigung des Trägersystems an einem Kraftfahrzeug dient. Des weiteren sind für die Beförderung Räder 10 vorhanden. Die Vorrichtung 1 ist somit in Form eines Anhängers ausgebildet, der problemlos an jeden PKW gekoppelt werden kann. Somit kann die Vorrichtung auch über weite Strecken, beispielsweise von einer Rennstrecke zur nächsten über Land, transportiert werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Anzeigen von Signalen im Fahrzeugverkehr, insbesondere im Rennsport, mit einer Einrichtung mit wenigstens einem bewegbaren, mindestens eine Anzeigeeinrichtung bewegenden Arm, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Mehrachs-Roboter (2) ist, der am freien Ende des Armes eine Greifeinrichtung zum Greifen mindestens einer von mehreren Anzeigeeinrichtungen (3) aufweist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (2) mindestens sechs Achsen aufweist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (2) zur Ausübung von Schwenkbewegungen ansteuerbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein mobiles Trägersystem (4), auf dem der Roboter (2) angebracht ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine auf dem mobilen Trägersystem (4) angebrachte Energieversorgungseinheit (5).
  6. 6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (6), das auf dem mobilen Trägersystem (4) angebracht ist und in dem der Roboter (2) aufgenommen ist.
  7. 7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wand (6a; 6b) des Gehäuses (6) als aktive Anzeigefläche ausgebildet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem det Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch eine Halterung für Anzeigeeinrichtungen (3) und/oder Bildaufzeichnungsgeräte (7).
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Trägersystem (4) als Plattform mit Rädern (10) ausgebildet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Plattform eine Kupplung (9) zur lösbaren Befestigung der Plattform an einem Kraftfahrzeug vorhanden ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com