WO2022042802A1

WO2022042802A1 - Fluchtleitsystem mit fluchthaube

Info

Publication number: WO2022042802A1
Application number: PCT/DE2021/100718
Authority: WO
Inventors: Volker Sahage; Stefan Lemke
Original assignee: Rescue-Kompass GmbH
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Fluchtleitsystem aufweisend eine Vielzahl von Fluchthauben zum Überziehen über das Gesicht, wobei jede Fluchthaube über einen Atemfilter für Rauchgase, eine Wärmebildkamera, ein Empfangsgerät, ein Sendegerät, eine AR-Brille, ein LIDAR-Scanner, eine Stromversorgung, eine Recheneinheit und eine Vorrichtung zur Aktivierung verfügt, das Empfangsgerät so ausgestattet ist, dass es Positionsdaten erfasst, das Sendegerät so ausgestattet ist, dass es Positionsdaten sendet, jede AR-Brille ein Display aufweist, in welchen ein zuvor gespeichertes, aufgehelltes und um die im LIDAR-Scanner erkannten Gegenstände ergänztes Abbild aus der Recheneinheit jeder Fluchthaube anhand der erfassten Positionsdaten eingespielt wird, eine Sicherheitszentrale, die dem Gebäude zugeordnet ist, die über Empfangsgeräte, Sendegeräte, eine Recheneinheit sowie einen elektronisch gespeicherten Lageplan des Gebäudes verfügt, wobei die Fluchtwege mit Wärmestrahlung abgebenden Markierungen versehen sind, die von Wärmebildkameras erkannt werden können, die Recheneinheiten der Sicherheitszentrale und der Fluchthauben die Daten der Wärmebildkamera auswerten, dabei mit den Positionsdaten der Wärmestrahlung abgebenden Markierungen abgleichen und die Wärmestrahlung abgebenden Markierungen auf jedem der Bildschirme jeder AR-Brille im Sichtbereich der Wärmestrahlung abgebenden Markierungen anzeigt, die Recheneinheiten der Sicherheitszentrale und der Fluchthauben die Positionsdaten aller im fiktiven Sichtbereich befindlichen Sendegeräte anderer Fluchthauben erfassen, diese mit den erkannten Wärmeobjekten abgleichen und als Personen anzeigen, die Recheneinheit die Positionsdaten aller im fiktiven Sichtbereich befindlichen Hitzequellen erfasst, diese an die Sicherheitszentrale weiterleitet und auf allen AR-Brillen, die sich im Sichtbereich befinden, auf deren Displays anzeigt, die Sicherheitszentrale aus den eingegangenen Informationen der Fluchthauben sowie ggf. weiterer Informationen im Gebäude mittels der Recheneinheit Weisungen über Flucht- und Rettungswege ermittelt, diese auf die Displays der AR-Brillen einspielt und die Brandbekämpfer entsprechend informiert.

Description

Fluchtleitsystem mit Fluchthaube

Die Erfindung betrifft ein Fluchtleitsystem zur Rettung von Personen aus geschlossenen Räumen, wie etwa aus Wohnungen, Hotels, Krankenhäusern, Büroräumen, oder Schiffen unter Verwendung von vorzuhaltenden Fluchthauben zum Überziehen für alle anwesenden Personen.

Es ist bekannt, dass im Brandfall der Rauch das Hauptproblem darstellt und die betroffenen Personen nicht erkennen können, auf welchem Weg der gefährdende Ort am schnellsten und sichersten verlassen werden kann. In vielen Fällen sind zwar Fluchtwege grundsätzlich bekannt, man kann jedoch aufgrund dichten Rauchs nichts mehr erkennen und man sieht nicht, ob der Fluchtweg frei und sicher ist. Oft kann man auch nicht sehen, wohin man tritt. In vielen Fällen betragen die Sichtweiten nur wenige Zentimeter und es ist dunkel, weil kein Licht den Rauch durchdringen kann.

Wenn eine große Zahl von betroffenen Personen flüchtet, ist auch nicht klar, wohin die Personen flüchten können, damit sich auf den Fluchtwegen nichts staut und auch keine Gefahr entsteht, dass stolpernde oder fallende Personen Hindernisse bilden oder im schlimmsten Fall von nachfolgenden Leuten totgetreten werden.

Man versucht, solche Situationen durch Übungen und durch adaptive Fluchtweglenkung zu bewältigen. Beispielsweise wird in dem Artikel „Bitte folgen Sie mir zum Notausgang" der Frankfurter Allgemeine vom 27.07.2019 ein solches adaptives System zur Fluchtweglenkung beschrieben, welches den Flüchtenden den richtigen Weg weist und falsche Richtungen sperrt. Es wird auch beschrieben, wie der Eaton-Konzern Leute hat befragen lassen, wie sie denn im Notfall reagieren würden, wobei sich ergab, dass ein Drittel der Leute zum nächsten Ausgang rennen würde und nur ein Fünftel der Leute den Rettungszeichen folgen würde.

Hierbei ist fraglich, wie bei Rauchausbreitung und dichtem, schwarzen Rauch die Leute den nächsten Ausgang finden oder die Rettungszeichen überhaupt sehen können. Auch ist in solchen Fällen nicht erkennbar, ob sich auf dem Fluchtweg Menschen befinden, denen geholfen werden muss, oder, ob Angehörige sich in Not befinden, beispielsweise Kinder. In solchen Fällen bricht oft Panik aus.

Wieder andere warten auf Anweisungen von Personal, Polizei oder Feuerwehr und bleiben inaktiv, wobei wertvolle Zeit verloren geht. An Versuchen, diese Probleme zu bewältigen, hat es in der Vergangenheit nicht gefehlt.

Die GB 2535723 A beschreibt ein Notleitsystem zur Verwendung in einem Gebäude oder einer anderen Struktur, wobei das System ein Headset umfasst, das im Gebrauch über den Augen eines Benutzers platziert wird: • wobei das Headset einen Bildschirm sowie Bilderfassungsmittel zum Erfassen von Bildern der realen Welt in der Nähe der Benutzer umfasst,

• und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um eine dreidimensionale virtuelle Realität zu erzeugen und Bilder der realen Umgebung in die dreidimensionale virtuelle Realität zu mischen, um eine gemischte Realität zu erzeugen, die ein Sichtfeld eines Benutzers darstellt, und die gemischte Realität auf dem Bildschirm anzuzeigen,

• umfasst das System ferner ein Speichermodul, in dem ein dreidimensionales virtuelles Modell des Innenlayouts des Gebäudes oder einer anderen Struktur gespeichert ist,

• ein Positionierungsmodul zum Bestimmen des aktuellen Ortes des Benutzers in dem Gebäude oder einer anderen Struktur,

• ein Verarbeitungsmodul, das konfiguriert ist, um eine empfohlene Route von dem aktuellen Ort des Benutzers relativ zu dem Gebäude oder der Struktur zu einem zweiten Ort zu berechnen und zum Erzeugen von Navigationsdaten, die für die empfohlene Route repräsentativ sind,

• und einem Bildverarbeitungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es Bilddaten erzeugt, die für die Navigationsdaten repräsentativ sind und die Bilddaten in der Umgebung mit gemischter Realität auf dem Bildschirm anzeigen.

Optional können in das Headset der GB 2535723 A die Bilddaten durch Navigationssymbole eingeblendet werden. Wenn sich der Benutzer durch das Gebäude bewegt, werden die Positionsdaten von dem Positionierungsmodul aktualisiert. Externe Sensoren zeigen Gefahren oder Hindernisse auf der empfohlenen Route an und aktualisieren die Route ggf. neu. Es können auch Sensoren vorgesehen werden, die auf Gefahrenherde hinweisen, beispielsweise Wärmesensoren für Brandherde oder chemische Sensoren für Giftstoffe.

Das Notleitsystem der GB 2535723 A enthält optional einen Kopfhörer, an dem das Positionierungsmodul angebracht ist. Weiterhin kann das Headset eine Gesichtsmaske umfassen, die dichtend über der Nase oder dem Mund eines Benutzers getragen werden kann und außerdem ein Beatmungsgerät nach Art einer Gasmaske.

Das Notleitsystem der GB 2535723 A ist gekoppelt mit einem Steuersystem und einem Speichermodul, in dem ein virtuelles Modell des Gebäudes oder der Struktur gespeichert ist. Über dieses Steuersystem können auch mehrere Flüchtende oder zu Evakuierende miteinander vernetzt werden, die Informationen über ihre Bewegung abgeben oder erhalten. Die Vernetzung kann über ein Funkmodul erfolgen, welches über ausfallgeschützte Knoten über das Gebäude oder die Struktur verfügt. Das Notleitsystem der GB 2535723 A weist jedoch eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf. Falls die gesamte Elektronik des Gebäudes oder der Struktur aufgrund eines Brandereignisses ausfällt, stehen nur die Fluchtwege zur Verfügung, die im System bereits programmiert sind sowie diejenigen, die im Fluchtwegeplan verzeichnet sind. Auch weiß das System dann nicht, wo sich der Flüchtende gerade befindet und welches virtuelle Bild ihm die VR-Bril le anzeigt, es kann sich also um ein falsches Bild eines anderen Ortes handeln.

Aber auch wenn die Stromversorgung erhalten bleibt und alle Einrichtungen funktionsfähig bleiben, findet auch keine Verifikation durch die in der VR-Bril le eingebaute Kamera mehr statt, sobald alles verraucht ist. Der Flüchtende müsste seine VR-Bril le also zuerst einrichten. Der durch dichten schwarzen Rauch Flüchtende könnte auch nicht sehen, ob vor ihm Menschen liegen, und falls er Angehörige oder, etwa als Betreuer von Kindern oder Kranken, andere mitnehmen will oder soll, kann er diese nicht suchen und finden.

Auch würde ihm ein Wärmesensor zwar anzeigen können, dass ein Brandherd nahe ist, aber er kann keine Einschätzung über die Relevanz, den Brandort, seine Ausdehnung und den Weg vornehmen.

Die US 2002/0196202 Al beschreibt ein System, mit dem ein Einsatzleiter oder Kapitän außerhalb eines Gebäudes oder eines Schiffes, in dem ein Notfall stattfindet, mit Einsatzkräften Audiokommunikation zu führen. Um angesichts des Lärms und der Behinderung durch Schutzausrüstungen trotzdem klar kommunizieren zu können, werden Positionsdaten der Einsatzkräfte erfasst und deren Orientierungsrichtung dem Einsatzleiter angezeigt. Dieser kann dann mittels Textnachrichtungen und Richtungspfeilen Anweisungen an die Einsatzkräfte erteilen, und auch um Gefahren zu erkennen und diese den Einsatzkräften mitzuteilen. Die Positionsverfolgungstechnologie wie auch Orientierungstracker können in die Gesichtsmaske eines Atemschutzgeräts eines Feuerwehrmannes integriert werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes System bereitzustellen, welches auch im Falle eines Brandes, der zu sehr starker Rauchentwicklung und/oder zu einem Ausfall elektronischer Leitsysteme führt, Personen eine sichere Flucht bzw. Evakuierung ermöglicht. Dies geschieht vor allem mit Hilfe von Wärmebildkameras und im Gebäude eingelassene Formen aus Materialien, die Infrarotwärme abstrahlen und deren Wärmestrahlung die der Wände der Räume übersteigt.

Die Erfindung löst die Aufgabe, ein sicheres Fluchtleitsystem bereitzustellen, durch

• eine Vielzahl von Fluchthauben zum Überziehen über das Gesicht, • wobei jede Fluchthaube über einen Atemluftfilter für Rauchgase, eine Wärmebildkamera, ein Empfangsgerät, ein Sendegerät, eine AR-Brille, einen LIDAR-Scanner, eine Stromversorgung, eine Recheneinheit und eine Vorrichtung zur Aktivierung verfügt,

• das Empfangsgerät so ausgestattet ist, dass es Positionsdaten erfasst,

• das Sendegerät so ausgestattet ist, dass es Positionsdaten sendet,

• jede AR-Brille ein Display aufweist, in welches

• ein zuvor gespeichertes, aufgehelltes Abbild aus der Recheneinheit jeder Fluchthaube anhand der erfassten Positionsdaten einspielbar ist, und

• ein durch den LIDAR-Scanner erzeugtes Umgebungsbild aus der Recheneinheit jeder Fluchthaube einspielbar ist,

• eine Sicherheitszentrale, die dem Gebäude zugeordnet ist, die über Empfangsgeräte, Sendegeräte, eine Recheneinheit sowie einen elektronisch gespeicherten Lageplan des Gebäudes verfügt,

• die Fluchtwege mit Wärmestrahlung abgebenden Markierungen versehen sind, die von Wärmebildkameras erkannt werden können,

• die Recheneinheiten der Sicherheitszentrale und der Fluchthauben die Daten der Wärmebildkameras auswerten, dabei mit den Positionsdaten der wärmeleitenden Markierungen abgleichen und die wärmeleitenden Markierungen auf jedem der Bildschirme jeder AR-Brille anzeigt,

• die Recheneinheiten der Sicherheitszentrale und der Fluchthauben die Positionsdaten aller im fiktiven Sichtbereich befindlichen Sendegeräte anderer Fluchthauben erfassen, diese mit den erkannten Wärmeobjekten abgleichen und als Personen anzeigen,

• die Recheneinheit die Positionsdaten aller im fiktiven Sichtbereich befindlichen Hitzequellen erfasst, diese an die Sicherheitszentrale weiterleitet und auf allen AR-Brillen, die sich im Sichtbereich befinden, auf deren Displays anzeigt,

• die Sicherheitszentrale aus den eingegangenen Informationen der Fluchthauben sowie ggf. weiterer Informationen im Gebäude mittels der Recheneinheit Weisungen über Flucht- und Rettungswege ermittelt, diese auf die Displays der AR-Brillen einspielt und die Brandbe- kämpfer entsprechend informiert.

Die Sicherheitszentrale ist dabei eine personell bestückte Sicherheitszentrale, die sich im betroffenen Objekt vor Ort befindet, während eine Brandmeldezentrale üblicherweise nicht personell ausgestattet ist. Die Sicherheitszentrale darf nicht automatisiert sein und sie kommuniziert nur im aktiven Gefahren- oder Brandfall, während eine Brandmeldezentrale im Normalfall automatisiert ist. Die Recheneinheit übermittelt die Weisungen und Informationen dabei nicht ausschließlich, sondern ermöglicht gleichzeitig auch das Eingreifen von Personen.

Die Fluchthauben können dabei über eine durchsichtige Fläche im Bereich der AR-Bril le verfügen, die einen freien Blick in nicht verrauchten Umgebungen ermöglicht. Auch die AR-Bril le ist dann durchsichtig auszuführen, alternativ kann die Fluchthaube auch undurchsichtig sein und das Display spielt ausschließlich Bilder aus Kameras ein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Umgebungsbild des LIDAR-Scanners mit dem zuvor gespeicherten Abbild aus der Recheneinheit und dem Sichtfeld der Wärmebildkamera verglichen und abgeglichen wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch Gegenstände, die weder von einer Wärmebildkamera erfasst werden noch auf zuvor gespeicherten Abbildungen vorhanden sein können, erkannt und auf dem Bildschirm angezeigt werden. Bei einer Anwendung in Hotels können dies beispielsweise Servicewagen des Reinigungspersonals oder Koffer der Gäste oder Kofferwagen des Servicepersonals sein, in Seniorenheimen sind das möglicherweise fahrbare Gehhilfen, in Krankenhäusern können dies abgestellte oder bereitgestellte Krankenbetten sein. Diese geben keine Wärmestrahlung ab und sind für die Wärmebildkameras daher unsichtbar. Sie müssen den Flüchtenden aber angezeigt werden, damit sie nicht stolpern.

Ein weiterer Vorteil des Abgleichs mit dem LIDAR-Scanner besteht für die Sicherheitszentrale, die auch die Daten des LIDAR-Scanners auswerten kann, um mögliche Änderungen in der Raumstruktur zu erkennen. So könnten in bestimmten Havariefällen, wie beispielsweise Erdbeben, auch Teile des Mauerwerks oder der Decken eingestürzt sein, was allein durch das Bild einer Wärmebildkamera schlecht erkennbar ist, von einem LIDAR-Scanner aber gut abgebildet werden kann.

Sofern mehrere Flüchtende gleichzeitig flüchten, sind bei der Verwendung der LIDAR-Scanner Echofehler zu befürchten, wenn die ausgesendeten Lasersignale die Empfangseinheiten anderer Flüchtender treffen. Sofern die Sicherheitszentrale mit allen Flüchtenden verbunden ist, kann in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen werden, dass dort Rechenmittel vorgesehen werden, die mit den Mitteln des Ray-Tracings die Strahlgänge der Laserstrahlen, die von den LIDAR-Scannern ausgesendet werden, verfolgt werden können und, falls sie auf die Sensoren anderer LIDAR-Scanner auftreffen, die Echofehler herauszurechnen und korrigierte Bilder in die AR-Brillen der Flüchtenden einzuspielen.

Als LIDAR-Scanner werden bevorzugt Infrarot-LIDAR-Scanner verwendet, die bei Wellenlängen zwischen 800 und 1550 nm arbeiten, also oberhalb des sichtbaren Lichts, dessen Wellenlänge zwischen 350 und 780 nm liegt. Die ideale Wellenlänge ist dabei die, die von dichtem Brandrauch nur schlecht absorbiert wird, was auf die verwendeten Baumaterialien und deren Abbrandverhalten abzustimmen ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Fluchthaube über einen Transponder verfügt, der nach Aktivierung Signale abgibt. In weiteren Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass jede Fluchthaube eine Audio-Empfangsvorrichtung und -Ausgabevorrichtung aufweist, mit der gesprochene Weisungen an Flüchtende ausgegeben werden können.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Audio-Empfangsvorrichtung und -Ausgabevorrichtung über ein Antischallsystem verfügt, welches auf die vorgesehenen Brand- und Rauchmelder abgestimmt ist. Übliche Brand- und Rauchmelder sind inzwischen in allen öffentlichen und privaten Gebäuden vorgeschrieben. Falls Rauch oder Hitze detektiert werden, geben diese Melder einen hochfrequenten Laut von sich, der unüberhörbar ist und alle Bewohner erreichen, gegebenenfalls auch wecken muss. Dieser laute Signalton übertönt aber auch die Kommunikation, die erforderlich ist, um sich auszutauschen, sei es auf natürliche Weise oder mittels Durchsagen oder Mobilfunk. Damit gesprochene Weisungen an die Träger der aktivierten Brandhauben übermittelt werden können, ist daher vorgesehen, dass mit der Aktivierung ein Antischallsystem eingeschaltet wird, welches auf die Frequenzen der Brand- und Rauchmelder abgestimmt ist und entsprechenden Gegenschall erzeugt. Als Antischallsysteme können bekannte Systeme aus der Luftfahrt oder der Arbeitssicherheit zum Einsatz kommen. Es ist dabei sinnvoll, nicht nur die Sprachausgabe an die Träger der Brandhaube hiermit zu verbessern oder überhaupt erst sinnvoll zu ermöglichen, sondern auch deren Antworten mit dem Antischallsignal zu überlagern, damit in der Sicherheitszentrale die Antworten verständlich ankommen und Resonanzen verschiedener im Einsatz befindlicher Brandhauben dort ausbleiben.

Des Weiteren weist jede Fluchthaube eine Audio-Sendevorrichtung und -Aufnahmevorrichtung auf, mit der die Kommunikation mit den Flüchtenden erfolgt. Die Sicherheitszentrale gibt den Flüchtenden dann über eine Duplexverbindung Informationen darüber, wo die Gefahr auftritt, was geschehen ist sowie Informationen über den richtigen Fluchtweg.

Die Sicherheitszentrale kann dabei im Gebäude selbst oder extern angeordnet sein. Bei externer Anordnung ist für eine besonders sichere Datenversorgung zum Gebäude zu sorgen, etwa durch ein Glasfaserkabel, wenn sich die externe Sicherheitszentrale bei einer nahegelegenen Feuerwehrwache befindet. Das hat auch den Vorteil, dass die Einsatzkräfte sich schnell ein zutreffendes Bild vom Geschehen machen können.

Die Erfindung betrifft somit auch die Alarmierung und Informierung der Feuerwehr und weiterer Rettungskräfte, sofern solche vorgesehen sind. Hierfür wird die Sicherheitszentrale entsprechend ausgestattet und vernetzt. Das Hauptproblem für die Feuerwehr ist die Einschätzung, mit welchen personellen Ressourcen sie vor Ort sein muss und wieviele Personen gerettet und/oder versorgt werden müssen. Stand der Technik, wie in der DIN 14675-1 beschrieben, ist dabei, dass bei kommerziellen Gebäuden schon in der Bauplanung ein Brandschutzkonzept erstellt wird, bei dem eine Brandmeldezentrale vorgesehen ist, die der anrückenden Feuerwehr anzeigt, wo ein Alarm ausgelöst worden ist und in welcher Laufkarten bereitgehalten werden, damit die Alarmauslösestellen schnell gefunden werden können. Teil des standardisierten Brandschutzkonzepts ist auch, mit welchem Umfang hinsichtlich Personal und Ausstattung seitens der Feuerwehr gerechnet werden muss. Die Feuerwehren sind mit diesen Brandmeldezentralen üblicherweise direkt verbunden und werden automatisch alarmiert.

Trotzdem ist es für diese Systeme schwierig, zu erkennen, ob es sich um einen Fehlalarm handelt. Um dies zu verhindern bzw. abzusichern, beschreibt die DE 10 2016 010 6783 Al ein Verfahren zur situativen Fluchtwegsteuerung, welches über redundante Alarmsysteme verfügt und ferner über ein optisches Erfassungssystem für die Personen, die sich im Wirkungskreis des Systems befinden. Die Erfassung erfolgt dabei durch CCD-Kameras und/oder Infrarotkameras.

Sofern sich nach dem Ausrücken Anhaltspunkte ergeben, die eine Modifikation des Einsatzes erfordern, wird von der Feuerwehr aus nachalarmiert. Solche Anhaltspunkte können beispielsweise Anrufe von Nachbarn und deren Beobachtungen sein.

Die Feuerwehren wissen aber nicht konkret, um wieviele Personen es bei der Rettung geht und was genau vorgefallen ist. Schon während des Aufbruchs und der Anfahrt ist es daher wichtig, dass die benötigten Informationen bereitgestellt sind und nicht erst aufwändig vor Ort aus einer Fülle von Daten extrahiert, aus ihnen aufwändig generiert oder mühsam in Erfahrung gebracht werden müssen.

Die Fluchthaube ist mit einem Atemluftfilter ausgerüstet, der das Kohlenmonoxid sowie Blausäuredämpfe aus der Umgebungsluft filtert. Der Atemluftfilter ist dabei so dimensioniert, dass er für mindestens zehn Minuten vor Rauchgas schützt. Damit kann der Flüchtende gegen die Atemgifte in den Brandprodukten geschützt werden.

Die Positionsbestimmung erfolgt vorzugsweise mittels eines IPS-Systems, ein solches System wird beispielsweise in der US 2020/0143665 Al und in der EP 3 557 551 Bl für Feueralarme beschrieben. Sie kann jedoch auch über ein 5G-Netz erfolgen, wenn der Empfang im Gebäude sichergestellt ist. Da die Fluchthaube nur in vorher definierten Bereichen eingesetzt werden soll, ist die Fluchthaube mit einer Technik zur Positionsbestimmung ausgerüstet, wobei die Position Standort, Blickrichtung, Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit umfasst. Der Standort wird dabei durch Triangulation ermittelt. Diese so ermittelten Positionen aller Flüchtenden, die eine Fluchthaube übergezogen und diese dadurch aktiviert haben, werden der Sicherheitszentrale in Echtzeit übermittelt, um die aktive Rettung der Personen zu erleichtern, indem Informationen an die Brandbekämpfer oder Katastrophenhelfer erfolgen.

Im herkömmlichen Stand der Technik sind für die Feuerwehr Laufkarten in der Sicherheitszentrale vorrätig zu halten. Hierbei handelt es sich um Grundrisse der einzelnen Geschosse oder Gebäudeteile, in welche die Positionen der Meldealarme eingetragen sind. Wenn solche Meldealarme, etwa Rauchmelder, auslösen, wird in der Sicherheitszentrale angezeigt, welcher der Alarme ausgelöst hat und auf den Laufkarten kann die Feuerwehr sehen, wo dieser Alarm positioniert ist, und sich dorthin bewegen.

Die Fluchtmasken mit ihren Ausstattungen erzeugen im Ernstfall eine große Menge an Information, die der schnellen Auswertung und Filterung bedarf. In einer Ausgestaltung ist daher vorgesehen, dass digitale Laufkarten erstellt werden, auf denen auch die aktivierten Fluchthauben und deren Ausrichtung und Bewegungsrichtung angezeigt werden. Hierdurch kann gesehen werden, wie die Fluchtbewegungen ablaufen. Außerdem senden die Wärmebildkameras Bilder, die von der Sicherheitszentrale zugeschaltet werden können. Damit kann die Situation ähnlich Bodycams aus der Perspektive der Flüchtenden abgerufen werden, beispielsweise können Wärmequellen so bereits sichtbar gemacht werden. Sichtbar ist auch, wenn sich einzelne Fluchthauben trotz Aktivierung nicht mehr bewegen und die Personen möglicherweise hilflos sind. Hier kann dann schnell und gezielt von der Feuerwehr Hilfe geleistet werden.

In einer Ausgestaltung wird vorgesehen, dass die Sicherheitszentrale die digitalen Laufkarten an die Einsatzzentrale der Feuerwehr weiterleitet und in kurzen Abständen updated. Die Einsatzzentrale kann diese Informationen auswerten und die Einsatzkräfte vor Ort oder auf deren Weg entsprechend instruieren.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Daten der Sicherheitszentrale einschließlich der Möglichkeit, Bilder der Fluchthauben abzurufen und über das Audiosystem Anweisungen herauszugeben oder Informationen entgegenzunehmen, direkt an die Einsatzzentrale der Feuerwehr gespiegelt werden. Hierdurch kann die Einsatzzentrale der Feuerwehr Flüchtende in die richtige Richtung lenken und dafür sorgen, dass Einsatzkräfte und Flüchtende sich nicht gegenseitig behindern.

Es kann vorteilhaft sein, diese Systeme redundant auszuführen. Möglichkeiten hierzu werden in den EP 3 839 911 Al und EP 3 839 912 Al beschrieben. Die Visualisierung in den Fluchthauben erfolgt durch Überlagerung einer zuvor aufgenommenen AR (Augmented Reality)-Visualisierung. Eine solche Visualisierung wird beispielsweise in der US 2019/0096232 Al beschrieben, auf diese Weise kann ein Gebäude für Notfälle erfasst werden. Auch in Computerspielen und in der Architektur sind solche Systeme Stand der Technik. Die Überlagerung erfolgt mit den Bildern einer TIC (Thermal-Imaging-Camera) sowie mit den Bildern, die der LIDAR- Scanner erzeugt. Damit kann jeder Flüchtende die Brandwärme sowie Hindernisse in seinem Fluchtweg erkennen.

Zusätzlich sind in den Wänden oder Böden der Räume, Gänge und Treppen mit Wärmestrahlung abgebenden Markierungen versehen. Diese Markierungen können unsichtbar hinter Tapeten, Rigipswänden, Bodenbelägen oder Anstrichen verborgen sein. Aus der Heizungstechnik sind eine Vielzahl von Flächenheizungen bekannt geworden, die sich auch für diese Markierungen verwenden lassen. Diese Flächenheizungen werden üblicherweise mit Strom betrieben und auf eine Temperatur von etwa 40 Grad Celsius gebracht. Hierdurch werden sie für eine Wärmebildkamera sichtbar, auch nach einem Stromausfall bleiben sie noch eine Weile warm genug, um sie für Wärmebildkameras sichtbar zu halten.

Praktisch können diese Markierungen aus Metallen gebildet sein, wobei hauptsächlich die Metalle Kupfer und Aluminium, jedoch auch andere Metalle wie Stahlwerkstoffe zum Einsatz kommen können. Ebenfalls können elektrisch leitende Wandanstriche, die beispielsweise Kohlenstofffasern enthalten, genutzt werden. Die DE 102016 120724 Al beschreibt eine Heizfarbe, die verwendet werden kann, um eine Flächenheizvorrichtung an einer Wand zu erzeugen, weiterhin eine damit erzeugte Flächenheizvorrichtung und einen Kit zum Herstellen einer Flächenheizvorrichtung an einer Wand. Auch diese Technologie kann hier zum Einsatz gebracht werden.

Wichtig ist, dass sie elektrisch leitend sind und dass ihr ohmscher Widerstand beim Anschluss einer Stromquelle, etwa 24 Volt-Gleichstrom, zu einer gleichmäßigen Erwärmung führt. Vorzugsweise sind diese Metalle flache Bänder oder Folien oder flache Bleche mit Aussparungen, wobei vor allem letztere flächige Muster mit eingeprägten Fluchtwegsymbolen, Zahlen, Pfeilen und Buchstaben bilden können.

Im Normalfall sind diese Markierung verborgen, weil sie überstrichen oder übertapeziert sind. Bei solchen Überstreichungen ist darauf zu achten, dass keine Farben oder Materialien verwendet werden, die die Wärmeleitung oder die Wärmeabstrahlung beeinträchtigen. Solche Farben und Tapeten sind jedoch auch für handelsübliche Flächenheizungen gebräuchlich. Da sie im Infrarotbereich jedoch anders strahlen als die Umgebungswärme und damit anders als normale Wände oder Böden, sind sie für Wärmebildkameras sichtbar. Durch diese Sichtbarkeit können die Markierungen auf die jeweiligen Displays der AR-Brillen eingespielt werden und werden sowohl für die Flüchtenden, als auch für die Sicherheitszentrale, die diese Daten ebenfalls empfängt und das Sichtfeld der AR-Brillen-Träger ebenfalls einsehen kann, sichtbar. Sollten sich im Gebäude Verschiebungen ergeben haben, können diese von der Sicherheitszentrale zusätzlich zu den entsprechenden LIDAR-Bildern anhand verschobener Markierungen erkannt und für die Weisungen an die Flüchtenden berücksichtigt werden.

Die Weisungen an die Flüchtenden werden ebenfalls als Symbole in die Displays der AR-Brillen der Fluchthauben eingespielt. Damit lassen sich unbegehbare Fluchtwege ausschließen und gefährliche Gedränge bei vielen gleichzeitig in dieselbe Richtung drängenden Personen verhindern.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Fluchthauben explosionsgeschützt auszuführen. Oft bildet sich unter Pyrolysebedingungen, etwa bei Schwelbränden, nicht nur dichter und gesundheitsschädlicher Rauch, sondern dieser Rauch enthält auch entzündliche Bestanteile und kann in ungünstigen Fällen durchzünden. Durch eine explosionsgeschützte Ausführung kann verhindert werden, dass in solchen Fällen eine Zündung durch die Fluchthaube selbst erfolgt. Die so ausgestattete Fluchthaube kann auch in Umgebungen mit Chemikalien, etwa in Chemieanlagen oder Bürogebäuden in der Umgebung von Chemieanlagen zum Einsatz kommen.

Zur besseren Visualisierung können Markierungen, heiße Stellen und wärmeabgebende Personen auf den Displays der AR-Brillen unterschiedlich eingefärbt werden, Feuer und Hitze beispielsweise gelb bis rot, Personen blau und Wegmarkierungen grün.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von vier Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine typische Fluchthaube,

Fig. 2 zeigt Profile und Symbole, die in Wänden hinter Verkleidungen eingelassen sind,

Fig. 3 zeigt eine Skizze eines Gebäudeausschnitts mit Flüchtenden,

Fig. 4 zeigt ein Sichtfeld eines Flüchtenden, der die Fluchthaube aufgesetzt und aktiviert hat.

Fig. 1 zeigt eine typische Fluchthaube 1 mit einem Kopfüberzug 2, einer AR-Brille 3, einem Atemfilter 4, einem Transponder 5, einem Kopfhörer 6, einem Mikrofon 7, einer Wärmebildkamera 8, einem LIDAR-Scanner 14 und einer Empfangs- und Sendeeinheit 9.

Fig. 2 zeigt Profile und Symbole, die in Wänden hinter Verkleidungen eingelassen sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind dies die Zahl 112, die neben dem Zimmer 112 angebracht ist, sowie der Richtungspfeil 10, der dem üblichen Rettungsweg entspricht, der auch dem im Zimmer aushängenden Fluchtweg entspricht, als auch dem Fluchtwegsymbol 11. Die Markierungen sind im unteren Teil der Wand angebracht, um Flüchtende zu motivieren, die Flucht nach Möglichkeit in Bodennähe zu unternehmen, um sich so wenig wie möglich aufsteigendem Rauch und Hitze auszusetzen. Die Maßnahme erhöht im Brandfall auch die Sichtbarkeit durch die Wärmekamera, da die Verdeckung durch Rauch und die Beaufschlagung durch Fremdwärme im unteren Bereich geringer ist als im oberen Bereich des Fluchtweges. Gezeigt ist auch die Stromversorgung der Markierungen.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines Gebäudeausschnitts, wie er auch auf einer Laufkarte für die Feuerwehr abgebildet wäre, mit Flüchtenden, die sich auf dem Weg zwischen Zimmer 112 und Treppenhaus 12 befinden und dem Rauchmelder 15. Zu sehen sind die Personen A, B und C, die Fluchthauben aufgesetzt und aktiviert haben. Sie werden vom Sender 13 des gebäudeinternen IPS erkannt und geleitet. Die Sicherheitszentrale kann sich über die Wärmebildkameras und die gesendeten Positionsdaten ein Bild der Lage vor Ort machen und sehen, ob sich Hindernisse, Bandherde oder weitere Personen ohne Fluchthauben im Sichtfeld befinden und entsprechende Maßnahmen ergreifen. Als Laufweg 16 bekommt sie den Vorschlag, über das Treppenhaus 12 zu kommen.

Auf einer digitalen Laufkarte wird dabei die Laufrichtung der Flüchtenden durch Pfeile neben den Personen angezeigt, die Geschwindigkeit entspricht der Länge der Pfeile. Eine bewegungslose Person, in diesem Beispiel die Person C, wird statt eines Pfeiles der Länge Null mit einem Stern angezeigt

Fig. 4 zeigt das Sichtfeld des Flüchtenden aus der Perspektive der AR-Brille seiner Fluchthaube, in diesem Beispiel das der Person A. Während schwarzer Rauch das sichtbare Licht vollständig verschluckt, ist der Rauch für die Wärmebildkamera 8 durchsichtig. Das in die AR-Brille 3 vorprogrammierte Bild wird entsprechend der Blickrichtung auf der AR-Brille 3 angezeigt und ergänzt. Weiterhin ergänzt wird das Abbild des LIDAR-Scanners 14 um den im Weg stehenden Koffer 17, der sonst aufgrund des dichten Rauchs nicht erkennbar wäre. Zu sehen sind außer dem verbleibenden Wegstück der Richtungspfeil 10, das Fluchtwegsymbol 11 und die Personen B und C. Wäre der Fluchtweg zum Treppenhaus 12 durch einen Brandherd behindert, würde auch dieser Brandherd angezeigt, und auf die AR-Brille 3 würde durch die Sicherheitszentrale ein Alternativfluchtweg angezeigt. Der Flüchtende würde dann durch das Audiosystem 6, 7 automatisch angesprochen, um diesen Alternativweg einzuschlagen und dies akustisch zu bestätigen. Die Feuerwehr kommt hier durch das Treppenhaus 12 auf dem Laufweg 16, wobei ihr die liegende Person C gemeldet worden ist und sie die Person B anhand des Signals des Transponders 5 erkennen kann, obwohl sie hinter dem Koffer 17 verdeckt ist. Bezugszeichen

1 Fluchthaube

2 Kopfüberzug

3 AR-Brille

4 Atem luftf liter

5 Transponder

6 Kopfhörer

7 Mikrofon

8 Wärmebildkamera

9 Empfangs- und Sendeeinheit

10 Richtungspfeil

11 Fluchtwegsymbol

12 Treppenhaus

13 Sender

14 LIDAR-Scanner

15 Rauchmelder

16 Laufweg Feuerwehr

17 Koffer

A, B, C Personen mit Fluchthauben

Claims

Ansprüche

1. Fluchtleitsystem aufweisend

• eine Vielzahl von Fluchthauben (1) zum Überziehen über das Gesicht,

• wobei jede Fluchthaube (1) über einen Atemluftfilter (4) für Rauchgase, eine Wärmebildkamera (8) ein Empfangsgerät (9), ein Sendegerät (9), eine AR-Brille (3), einen LIDAR-Scanner (14), eine Stromversorgung, eine Recheneinheit und eine Vorrichtung zur Aktivierung verfügt,

• das Empfangsgerät (9) so ausgestattet ist, dass es Positionsdaten erfasst,

• das Sendegerät (9) so ausgestattet ist, dass es Positionsdaten sendet,

• jede AR-Brille (3) ein Display aufweist, in welches

• ein zuvor gespeichertes, aufgehelltes Abbild aus der Recheneinheit jeder Fluchthaube

(1) anhand der erfassten Positionsdaten einspielbar ist, und

• ein durch den LIDAR-Scanner (14) erzeugtes Umgebungsbild aus der Recheneinheit jeder Fluchthaube (1) einspielbar ist,

• eine Sicherheitszentrale, die dem Gebäude zugeordnet ist, die über Empfangsgeräte, Sendegeräte, eine Recheneinheit sowie einen elektronisch gespeicherten Lageplan des Gebäudes verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass

• die Fluchtwege mit Wärmestrahlung abgebenden Markierungen (10, 11) versehen sind, die von Wärmebildkameras (8) erkannt werden können,

• die Recheneinheiten der Sicherheitszentrale und der Fluchthauben (1) die Daten der Wärmebildkameras (8) auswerten, dabei mit den Positionsdaten der Wärmestrahlung abgebenden Markierungen (10, 11) abgleichen und die Wärmestrahlung abgebenden Markierungen (10, 11) auf jedem der Bildschirme jeder AR-Brille (3) im Sichtbereich der Wärmestrahlung abgebenden Markierungen (10,11) anzeigt,

• die Recheneinheiten der Sicherheitszentrale und der Fluchthauben (1) die Positionsdaten aller im fiktiven Sichtbereich befindlichen Sendegeräte (9) anderer Fluchthauben (1) erfassen, diese mit den erkannten Wärmeobjekten abgleichen und als Personen anzeigen,

• die Recheneinheit die Positionsdaten aller im fiktiven Sichtbereich befindlichen Hitzequellen erfasst, diese an die Sicherheitszentrale weiterleitet und auf allen AR-Brillen (3), die sich im Sichtbereich befinden, auf deren Displays anzeigt,

• die Sicherheitszentrale aus den eingegangenen Informationen der Fluchthauben (1) sowie ggf. weiterer Informationen im Gebäude mittels der Recheneinheit Weisungen über Flucht- und Rettungswege ermittelt, diese auf die Displays der AR-Brillen (3) einspielt und die Brand- bekämpfer entsprechend informiert. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgebungsbild des LIDAR-Scanners mit dem zuvor gespeicherten Abbild aus der Recheneinheit und dem Sichtfeld der Wärmebildkamera verglichen und abgeglichen wird. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fluchthaube (1) über einen Transponder (5) verfügt, der nach Aktivierung Signale abgibt. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fluchthaube (1) eine Audio-Empfangsvorrichtung und -Ausgabevorrichtung (6) aufweist, mit der gesprochene Weisungen an Flüchtende ausgegeben werden können. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fluchthaube eine Audio-Sendevorrichtung und -Aufnahmevorrichtung (7) aufweist, mit der Fragen und Notrufe Flüchtender versendet werden können. Fluchtleitsystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Audio-Sendevorrichtung - und Aufnahmevorrichtung mit einer Antischallausrüstung ausgestattet ist, deren Auslöschungsfrequenz mit den Alarmtönen der Meldesysteme abgestimmt ist. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitszentrale mit der Leitstelle einer Feuerwache verbunden ist und die Daten der Sicherheitszentrale dorthin gespiegelt werden. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Atemluftfilter (4) einer Fluchthaube (1) geeignet ist, für mindestens zehn Minuten Kohlenmonoxid und Blausäuredämpfe aus Rauchgas zu filtern. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionsbestimmung Standort, Blickrichtung, Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit ermittelt werden. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitszentrale mit Rechenmitteln ausgestattet wird, die es ermöglichen, nach der Positionsbestimmung der Fluchthauben die Strahlgänge der Laserstrahlen, die von den LIDAR-Scannern ausgesendet werden, mit den Mitteln des Ray-Tracings verfolgen zu lassen und, falls sie auf die Sensoren 15 anderer LIDAR-Scanner auftreffen, die Echofehler herauszurechnen und korrigierte Bilder in die AR-Brillen der Flüchtenden einzuspielen. Fluchtleitsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen und Bewegungsgeschwindigkeiten der Fluchthauben auf digitalen Laufkarten für die Feuerwehr angezeigt werden. Fluchtleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmestrahlung abgebenden Markierungen (10, 11) Metalle eingesetzt werden. Fluchtleitsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmestrahlung abgebende Metalle Streifen oder wärmeleitende Markierungen (10, 11) aus Aluminium oder Kupfer eingesetzt werden. Fluchtleitsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmestrahlung abgebenden Markierungen elektrisch leitende Wandanstiche verwendet werden. Fluchtleitsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahlung abgebenden Markierungen (10, 11) von elektrischem Strom durchflossen werden und die Markierungen aufgrund ihres ohmschen Widerstands erwärmen. Fluchtleitsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmestrahlung abgebende Markierungen (10, 11) flächige Muster mit eingeprägten Fluchtwegsymbolen, Zahlen, Pfeilen und Buchstaben verwendet werden. Fluchtleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Markierungen (10, 11), heiße Stellen und wärmeabgebende Personen auf den Displays der AR-Brillen (3) unterschiedlich eingefärbt werden. Fluchtleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluchthauben (1) explosionsgeschützt ausgeführt sind.