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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Orientierungssystem
zum Leiten einer Person zu einem vorgebbaren Ziel. Weiterhin betrifft
die Erfindung ein entsprechendes Verfahren sowie ein entsprechendes
Computerprogramm.
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Derartige
Systeme sind im Stand der Technik bekannt. In der
DE 103 46 466 A1 ist eine
elektronische Orientierungshilfe für Sehgeschädigte
offenbart, welches akustische oder haptische Ausgaben bereitstellt,
die den Benutzer bei der Wegfindung unterstützen. Diese
Orientierungshilfe gibt gleichzeitige oder aufeinander folgende
haptische oder akustische Daten aus, welche durch separate oder
kombinierte Betrachtung der Informationen errechnet wird, die durch
Positionsbestimmungsmittel sowie Richtungsbestimmungsmittel oder
Objekterkennungsmittel gewonnen werden.
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Aus
der
DE 195 45 678
A1 ist eine Orientierungshilfe bekannt, die einen Speicher
zum Abspeichern von wählbaren Gehrichtungen und mindestens eine
Signaleinrichtung zum Anzeigen einer Änderung von dieser
Gehrichtung umfasst.
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Nachteilig
bei derartigen Systemen ist, dass die Übermittlung der
Richtungsinformationen nur sehr ungenau erfolgt. Wird die Richtungsinformation akustisch
ausgegeben, wie es in
DE
103 46 466 A1 beschrieben ist, wird bei jeder Änderung
der Richtungsinformation ein neues akustisches Signal erzeugt. In
DE 195 45 678 A1 wird
je nach ermittelter Richtungsabweichung eine der beiden Signaleinrichtungen
betätigt. Die zu leitende Person wird daher häufig
mit neuen Richtungsinformationen konfrontiert, die ihr aber nur
anzeigen, in welche Richtung sie den eingeschlagenen Kurs ändern
muss, nicht aber wie stark. Entsprechend schwierig ist die Ausrichtung auf
den zielführenden Kurs. Diese ungenauen Richtungsinformationen
führen zu einer häufigen und abrupten Kurskorrektur
und zu einer ermüdenden Informationsüberflutung
der zu leitenden Person.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Orientierungssystem anzugeben,
welches der zu führenden Person auf unaufdringliche Weise
genaue Richtungsinformationen zur Verfügung stellt, wobei die
oben genannten Nachteile vermieden werden.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch ein tragbares Orientierungssystem mit einer
Eingabeeinheit zur Eingabe von Zielinformationen, einer Positionsbestimmungseinheit
zur Bestimmung der momentanen Position der Person, einer Ausrichtungsbestimmungseinheit
zur Bestimmung der momentanen Ausrichtung der Person, einer Signalgebereinheit
zur Ausgabe von Orientierungsinformationen zum Leiten der Person
zum vorgegebenen Ziel, wobei die Signalgebereinheit mehrere, an
der Person um deren Körperlängsachse verteilt
anbringbare Signalgeber aufweist, und einer Steuereinheit zur Verarbeitung der
von der Eingabeeinheit, der Positionsbestimmungseinheit und der
Ausrichtungsbestimmungseinheit erhaltenen Informationen und zur
Erzeugung von Steuerungssignalen zur Ansteuerung der Signalgeber,
wobei die Signalgeber einzeln ansteuerbar sind und Signale variabler
Intensität ausgeben können.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine Person genauer und
weniger ermüdend zum Ziel geführt werden kann,
wenn Änderungen von Richtungsinformationen nicht nur qualitativ,
sondern auch quantitativ angezeigt werden.
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Befindet
sich die zu führende Person auf dem richtigen Kurs, wird
bevorzugt keiner der Signalgeber aktiviert. Stellt das Orientierungssystem
fest, dass der Kurs nicht mehr eingehalten wird, wird derjenige
Signalgeber aktiviert, welcher am nächsten zur Verbindungslinie
zwischen der Körperlängsachse der zu führenden
Person und dem nächsten auf der Route liegenden Zielpunkt
liegt. Die Stärke, mit welcher dieser Signalgeber aktiviert
wird, steigt mit abnehmendem Abstand zu dieser Verbindungslinie,
so dass die zu leitende Person schnell einen Eindruck darüber
erhält, wie stark sie vom zielführenden Kurs abgewichen
ist. Übersteigt die Abweichung ein gewisses Maß,
wird ein zweiter Signalgeber aktiviert. Beide Signalgeber werden
gleichstark aktiviert, wenn sie denselben Abstand zur Verbindungslinie
zwischen Körperlängsachse und vorgegebenen Ziel
haben.
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Die
Verteilung der Stärke, mit welcher die Signalgeber aktiviert
werden, findet zweckmäßigerweise zwischen zwei
benachbarten Signalgebern statt und setzt sich je nach Kurs und
Ausrichtung der Person um die Körperlängsachse
bzw. über den gesamten Umfang der Person fort. Je mehr
Signalgeber um die Körperlängsachse der zu führenden
Person angeordnet werden, desto genauer ist die Zielführung. Durch
diese kontinuierliche Verteilung der Signalstärke über
zwei benachbarte Signalgeber erkennt die Person sehr früh,
wenn sie vom zielführenden Kurs abweicht und kann sich
ein Bild darüber machen, wie stark diese Abweichung ist.
Entsprechend kann sie kontinuierlich die Abweichung korrigieren,
ohne plötzliche und abrupte Richtungsänderungen
vornehmen zu müssen. Die Sicherheit, mit der sich die Person
bewegt, wird erhöht, da sie nicht mit einer plötzlichen
Aufforderung zur Richtungsänderung rechnen muss. Da das
erfindungsgemäße Orientierungssystem nur dann
Orientierungsinformationen ausgibt, wenn Kurskorrekturen notwendig
sind, wird eine Überlastung mit vielen bzw. dauerhaften
Signalen verhindert, so dass die Zielführung für
die Person entspannter und weniger ermüdend ist.
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Vorteilhaft
ist es, wenn Mittel vorgesehen sind zur Eingabe oder Bereitstellung
von geographischen Umgebungsinformationen. Derartige Mittel könnten
ein Mobiltelefon oder ein PDA sein, die an das Orientierungssystem
angeschlossen werden können. Die Bereitstellung von geographischen
Umgebungsinformationen, beispielsweise in Form von digitalen Karten,
ermöglicht es dem Orientierungssystem, nicht nur den direkten
Kurs zum vorgegebenen Ziel anzugeben, sondern auch, eine Route zu berechnen, über
welche das Ziel erreicht werden kann. Es können Hindernisse
wie Gebäude oder Flüsse, die zwischen dem Ziel
und der momentanen Position der Person liegen, erkannt und umgangen werden.
Darüber hinaus kann auf an der Route liegende Gefahrenquellen,
wie Straßenbahnlinien, aufmerksam gemacht werden. Weiterhin
ist es möglich, auf dem Weg liegende Landmarken und „Points
Of Interest", wie Sehenswürdigkeiten, Bushaltestellen oder
Kaufhäuser zur Verbesserung der Orientierungsfähigkeit
anzuzeigen.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Positionsbestimmungseinheit einen Empfänger
für GPS- und/oder Galileo-Signale umfasst. Ein derartiger
Empfänger kann die momentane Position der Person zuverlässig und
nahezu unterbrechungsfrei bestimmen. Voraussetzung hierfür
ist, dass mindestens drei Satelliten des entsprechenden Systems
anpeilbar sind, was im Freien außer in tiefen Häuserschluchten
oder in Tunneln nahezu immer der Fall ist. Weiterhin ist die Genauigkeit
der Positionsbestimmung hoch genug, um Hindernisse zu berücksichtigen
und die Zielführung mit ausreichender Sicherheit durchzuführen.
Da derartige Empfänger heute in vielen Systemen, etwa bei Navigationssystemen
für Automobile eingesetzt werden, sind sie technisch ausgereift,
jederzeit verfügbar und preiswert in der Anschaffung.
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Die
vorliegende Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet, indem die
Positionsbestimmungseinheit einen Empfänger für
Signale umfasst, die von Führungssystemen bereitgestellt
werden, deren Reichweite auf Gebäude oder Gelände
beschränkt ist. Die oben genannten GPS- und/oder Galileo-Signale
haben den Nachteil, dass sie innerhalb von Gebäuden nicht
verfügbar sind. Weiterhin bilden die üblichen
digitalen Karten keine Gebäude- oder Geländebesonderheiten
ab, so dass hier eine Zielführung nicht möglich
ist. Führungssysteme, die auf ein Gebäude oder
ein Gelände beschränkt sind, können diesen
Nachteil ausgleichen. Denkbar sind derartige Führungssysteme
in Museen oder auf Messege länden. Diese Systeme können
Besonderheiten wie ein Bild oder einen gesonderten Ausstellungsbereich dem
Orientierungssystem zugänglich machen. Weitere Besonderheiten,
die dem Orientierungssystem mittels derartiger Führungssysteme
zugänglich gemacht werden können, könnten
Treppen, Aufzüge, sanitäre oder ärztliche
Einrichtungen oder Cafeterias innerhalb des Gebäudes oder
auf dem Gelände sein.
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Vorzugsweise
beinhaltet die erfindungsgemäße Ausrichtungsbestimmungseinheit
einen Kompass, insbesondere einen digitalen Kompass. Zur bestimmungsgemäßen
Verwendung der vorliegenden Erfindung reicht es nicht nur aus, die
Position des vorgegebenen Ziels mit der momentanen Position der
Person zu vergleichen und daraus eine Zielinformation zu ermitteln,
sondern es ist notwendig, auch die Ausrichtung der Person zu bestimmen,
um so die Ansteuerung der Signalgeber korrekt vornehmen zu können.
Ausrichtungen werden typischerweise mit einem Kompass bestimmt.
Um die Ausrichtung der Person der Steuereinheit zugänglich
zu machen, bietet sich ein digitaler Kompass an.
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Darüber
hinaus gibt es eine grundsätzlich eine Vielzahl von Möglichkeiten
zur Bestimmung einer Richtung. Beispielsweise könnte, z.
B. mit Hilfe des geplanten Ortungssystems Galileo, mit zwei am Körper
angebrachten Receivern die Ausrichtung bestimmt werden. Für
die Bestimmung innerhalb von Gebäuden oder innerhalb eines
Raumes kann die gleiche Technik angewendet werden: Die Person wird
mit zwei Receivern oder Sendern ausgestattet (z. B. Infrarot, Ultraschall,
RF-ID). Ist die Positionsbestimmung genau genug, kann die Position
der am Körper angebrachten Komponenten bestimmt werden
und dadurch auch die Ausrichtung der Person.
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In
einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung geben die
Signalgeber die Orientierungsinformationen haptisch oder taktil
aus. Wenn das erfindungsgemäße Orientierungssystem
auch von blinden oder sehbehinderten Personen genutzt werden soll,
scheidet eine visuelle Anzeige aus. Eine akustische Anzeige wäre
denkbar, erscheint aber nicht zweckmäßig, da akustische
Signale zum einen die Konversationsfähigkeit der zu führenden
Person mit anderen Personen einschränken, zum anderen aber
auch die Aufnahmefähigkeit der zu führenden Person
für andere, auf Gefahren hinweisende akustische Signale,
wie etwa das Motorengeräusch von Fahrzeugen oder das charakteristische
Geräusch einer sich nähernden Straßenbahn,
herabsetzen würde. Diese unerwünschten Effekte
können durch die Verwendung von haptischen oder taktilen
Signalen vermieden oder zumindest reduziert werden. Weiterhin haben
sie den Vorteil, dass sie unauffällig der zu führenden
Person und auf diese beschränkt zugänglich gemacht
werden können, ohne dass die Umgebung Notiz davon nimmt.
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Vorteilhaft
ist ferner, wenn die Signalgeber Vibrationselemente sind. Vibrationselemente
eignen sich, die Orientierungsinformationen haptisch oder taktil
auszugeben. Vorzugsweise sind Vibrationselemente vorgesehen, wie
sie auch in Mobiltelefonen standardmäßig verwendet
werden. Derartige Vibrationselemente sind kompakt aufgebaut und
stellen Massenbauteile dar, weshalb sie günstig in der
Anschaffung sind.
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Vorzugsweise
sind die Vibrationselemente an einem Gürtel angeordnet.
Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass die Vibrationselemente
zu einer Einheit zusammengefasst und in ihrer Position innerhalb
dieser Einheit eindeutig festgelegt werden können. Zudem
ist es so auch möglich, die Position der Vibrationselemente
am Körper der zu führenden Person wiederholbar
festzulegen. Ein Gürtel wird üblicherweise am
Bauch einer Person geöffnet bzw. geschlossen. Der Schließmechanismus
kann daher als Markierung benutzt werden, um die Ausrichtung des Gürtels
in Bezug auf die Person wiederholbar vorzunehmen. Weiterhin ist
das An- und Ablegen der Vibrationselemente durch einen Handgriff
schnell erledigt, so dass ein aufwendiges Anbringen entfällt.
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Die
Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet, indem die Positionsbestimmungseinheit,
die Ausrichtungsbestimmungseinheit und/oder die Steuereinheit am
Gürtel angeordnet sind. Neben den bereits genannten Vorteilen
des schnellen An- und Ablegens kommt hinzu, dass eine einmal vorgenommene
Verkabelung zwischen den einzelnen Einheiten des Orientierungssystems
nicht wieder gelöst werden muss. Die Gefahr von Beschädigungen
an Steckverbindungen und von Fehlverkabelungen wird hierdurch verringert.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass die Vibrationsintensität der Vibrationselemente mittels
der Steuereinheit einzeln regulierbar ist. Durch die Regulierbarkeit
der Vibrationsintensität der Vibratorelemente wird der
Informationsgehalt der haptischen oder taktilen Ausgabe der Orientierungsinformationen
gesteigert. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Informationen,
die mit einer höheren Intensität ausgegeben werden,
eher wahrgenommen oder für wichtiger gehalten werden als
Informationen, die mit geringerer Intensität übermittelt
werden. Sollte das Orientierungssystem ermittelt haben, dass die
zu führende Person trotz einer entsprechenden Aktivierung
der Vibrationselemente den zielführenden Kurs seit einiger
Zeit verlassen hat, ohne allerdings eine Kurskorrektur vorzunehmen,
könnte die Vibrationsintensität erhöht
oder charakteristisch verändert werden. So kann die Wahrscheinlichkeit,
dass die Person die Abweichung vom zielführenden Kurs nicht
wahrgenommen oder schlicht vergessen hat eine Korrektur vorzunehmen,
reduziert werden.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die haptischen oder taktilen Signale durch
Interpolation der Vibrationsintensität auf mehrere Vibrationselemente verteilt
ausgebbar sind. Ein wesentlicher Aspekt hierbei ist, dass mehrere,
bevorzugt jedoch zwei benachbarte Vibrationselemente in die Anzeige
der Orientierungsinformationen einbezogen werden. Liegt beispielsweise
ein erstes Vibrationselement genau auf einer Verbindungslinie zwischen
der Körperlängsachse der zu führenden
Person und dem nächsten anzusteuernden Zielpunkt, so wird
nur dieses erste Vibrationselement mit einer bestimmbaren Vibrationsintensität
veranlasst. Liegt jedoch kein Vibrationselement auf der Verbindungslinie,
kann dies dadurch kenntlich gemacht werden, dass die beiden Vibrationselemente
aktiviert werden, die der Verbindungslinie am nächsten
liegen. Der Abstand, den die beiden Vibrationselemente von der Verbindungslinie haben,
kann durch die Verteilung der Vibrationsintensität auf
die beiden Vibrationselemente haptisch oder taktil nachbildbar gemacht
werden. Sind beide gleich weit von der Verbindungslinie entfernt,
so wird die Vibrationsintensität auf beide gleich verteilt.
Ist ein Vibrationselement näher an der Verbindungslinie,
wird dieses entsprechend stärker veranlasst. Diese im wesentlichen
stufenlose Interpolation der Vibrationsintensität ermöglicht
eine sehr genaue Zielführung.
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Eine
vorteilhafte Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, dass Änderungen der Orientierungsinformationen
mittels einer kontinuierlichen Interpolation der Vibrationsintensität auf
mehrere Vibrationselemente verteilt ausgebbar sind. Ändert
die Person ihre Ausrichtung relativ zum vorgegebenen Ziel, entfernt
sich also beispielsweise ein erstes Vibrationselement von der Verbindungslinie
zwischen der Körperlängsachse und dem nächsten
anzusteuernden Zielpunkt, nähert sich gleichzeitig ein
zweites benachbartes Vibrationselement dieser Verbindungslinie.
Diese Veränderung der Entfernung kann taktil und haptisch
durch Interpolation der Vibrationsintensität erfassbar
gemacht werden. Mit zunehmenden Abstand des ersten Vibrationselements
zur Verbindungslinie wird auch dessen Vibrationsintensität
verringert, während die gleichzeitige Annäherung
des zweiten Vibrationselements an die Verbindungslinie durch eine
zunehmende Vibrationsintensität dargestellt wird. Weiterhin
zeigt das erfindungsgemäße Orientierungssystem
der Person in Echtzeit selbst geringe Abweichungen vom zielführenden
Kurs an, so dass diese eine Kursänderung rechtzeitig einleiten
kann. Dadurch dass das erfindungsgemäße Orientierungssystem
Abweichungen vom zielführenden Kurs nicht nur qualitativ,
sondern auch quantitativ haptisch und taktil nachvollziehbar macht,
ist eine deutlich genauere und für die zu führende
Person sicherere und angenehmere Zielführung möglich.
Durch die Interpolation der Vibrationsintensität wird die
Möglichkeit geschaffen, einen kontinuierlichen, „fließenden" Übergang
der Ansteuerung benachbarter Vibrationselemente zu schaffen. Insbesondere
werden ohne Vorwarnung angezeigte Abweichungen vom zielführenden
Kurs, wie sie in herkömmlichen Systemen realisiert sind,
vom erfindungsgemäßen Orientierungssystem vermieden, wodurch
die Person nicht zu abrupten Kurskorrekturen gezwungen wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausbildung der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass von der Person definierbare Vibrationsmuster bestimmbaren
Ereignissen zuweisbar und über die Vibrationselemente ausgebbar
sind. Die Ereignisse können z. B. Orientierungsinformationen
zugeordnet sein. So kann beispielsweise ein bestimmtes Vibrationsmuster, etwa
das Veranlassen sämtlicher am Gürtel angeordneter
Vibrationselemente mit maximaler Intensität, dann ausgelöst
werden, wenn sich die zu führende Person einer Straßenbahnlinie
nähert, um so einen Hinweis auf eine mögliche
Gefahrenquelle auszugeben. Weiterhin wäre es möglich,
bestimmten „Points Of Interest" Vibrationsmuster zuzuweisen,
etwa, wenn sich am zielführenden Kurs eine Bushaltestelle oder
ein Kaufhaus befindet. Die Ereignisse können aber auch
ganz anderen Informationen zugeordnet sein. So wäre es
vorstellbar, ein gestimmtes Vibrationsmuster einer Uhrzeit zuzuordnen,
so dass zu jeder vollen Stunde die Vibrationselemente in einer frei wählbaren
Abfolge veranlasst werden. Andere Ereignisse könnten durch
Vibrationsmuster dargestellte Hinweise auf Termine oder sonstige
Erinnerungshinweise sein.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Leiten
einer Person zu einem vorgebbaren Ziel umfassend folgende Schritte:
- – Eingeben von Zielinformationen mittels
einer Eingabeeinheit,
- – Bestimmen der momentanen Position der Person mittels
einer Positionsbestimmungseinheit,
- – Bestimmen der momentanen Ausrichtung der Person mittels
einer Ausrichtungsbestimmungseinheit,
- – Verarbeiten der von der Eingabeeinheit, der Positionsbestimmungseinheit
und der Ausrichtungsbestimmungseinheit erhaltenen Informationen
- – Erzeugen von Steuerungssignalen zum Ansteuern von
mehreren, an der Person um deren Körperlängsachse
verteilt anbringbaren Signalgebern einer Signalgebereinheit mittels
einer Steuereinheit, und
- – Ausgeben von Orientierungsinformationen zum Leiten
der Person zum vorgegebenen Ziel, wobei die Signalgeber einzeln
ansteuerbar sind und Signale variabler Intensität ausgeben
können.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in einem Computerprogramm
zum Leiten einer Person zu einem vorgebbaren Ziel, mit Programmmitteln
zum Veranlassen eines Computers, die folgenden Schritte auszuführen,
wenn das Computerprogramm auf dem Computer ausgeführt wird:
- – Verarbeiten der von einer Eingabeeinheit
zum Eingeben von Zielinformationen, einer Positionsbestimmungseinheit
zur Bestimmung der momentanen Position der Person und einer Ausrichtungseinheit
zur Bestimmung der momentanen Ausrichtung der Person erhaltenen
Informationen und
- – Erzeugen von Steuerungssignalen zum Ansteuern von
mehreren, an der Person um deren Körperlängsachse
verteilt anbringbaren Signalgebern einer Signalgebereinheit zum
Ausgeben von Orientierungsinformationen zum Leiten der Person zum
vorgegebenen Ziel mittels einer Steuereinheit, wobei die Signalgeber
einzeln ansteuerbar sind und Signale variabler Intensität
ausgeben können.
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Das
Computerprogramm wird mit Hilfe der Steuereinheit ausgeführt.
Die Steuereinheit kann beispielsweise einen Mikroprozessor umfassen,
der mittels dem Computerprogramm programmiert werden kann.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezugnahme
zu den Figuren beschrieben. Darin zeigen
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1 ein
Blockschaltbild des prinzipiellen Aufbaus des erfindungsgemäßen
Orientierungssystems,
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2 eine
mögliche Anordnung von Signalgebern des erfindungsgemäßen
Orientierungssystems am Körper der zu führenden
Person,
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3 Diagramme
zur Erläuterung der Ansteuerung der einzelnen Signalgeber.
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In 1 ist
der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen
Orientierungssystems 10 in einem Blockschaltbild dargestellt.
Es umfasst eine Eingabeeinheit 16, eine Positionsbestimmungseinheit 18, eine
Ausrichtungsbestimmungseinheit 20, eine Signalgebereinheit 22 sowie
eine Steuereinheit 26. Die Steuereinheit 26 kann über
eine oder mehrere Schnittstellen 28 verfügen, über
die weitere Einheiten, wie etwa ein Mobiltelefon oder ein PDA, angeschlossen
werden können. Die Positionsbestimmungseinheit 18 kann
einen Empfänger 30 für GPS-Signale, Galileo-Signale
oder Signale anderer Positionssysteme umfassen. Zusätzlich
kann sie einen Empfänger 32 für Führungssysteme
umfassen, deren Reichweite beispielsweise auf ein Gebäude oder
ein Gelände beschränkt ist. Die Ausrichtungsbestimmungseinheit 20 ist
zweckmäßigerweise als Kompass, insbesondere als
digitaler Kompass ausgeführt. Die Signalgebereinheit 22 umfasst
mehrere Signalgeber 24, insbesondere Vibrationselemente.
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Über
die Eingabeeinheit 16, etwa eine Tastatur oder ein berührungssensitives
Display, kann eine Person 12, beispielsweise der Nutzer
selbst (also die zu führende Person 12) oder eine
assistierende Person, ein Ziel 14 eingeben, zu dem die
Person 12 mittels des Orientierungssystems 10 geführt
werden will. Ist diese Eingabe abgeschlossen, so ermittelt das Orientierungssystem 10 die
momentane Position der zu führenden Person 12,
indem es die von der Positionsbestimmungseinheit 18 generierten
Informationen auswertet. Die so ermittelte Position wird nun mit
der Position des eingegebenen Ziels 14 verglichen. Weiterhin
wird die Ausrichtung der zu führenden Person 12 mittels
der Ausrichtungsbestimmungseinheit 20 bzw. des Kompasses
ermittelt. Aus diesen Informationen generiert die Steuereinheit 26 eine
Orientierungsinformation, die der Signalgebereinheit 22 zugeführt
und mittels der Signalgeber 24 bzw. der Vibrationselemente
der zu führenden Person 12 in Form von haptischen
oder taktilen Signalen bereitgestellt wird.
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Über
die Schnittstelle 28 können Mittel zur Bereitstellung
von geographischen Umgebungsinformationen angeschlossen werden.
Derartige Mittel können eine beliebige Speichereinheit,
etwa ein USB-Stick, oder ein PDA oder Mobiltelefon sein. Wird ein
PDA oder ein Mobiltelefon angeschlossen, so können diese
auch die Funktion der Eingabeeinheit 16 übernehmen.
Geographische Umgebungsinformationen können in Form von
digitalen Karten bereitgestellt werden, die in die Generierung der
Orientierungsinformationen eingebunden werden können. Auf
diese Weise ist es möglich, nicht nur eine Information über
die Position des Ziels 14 relativ zur momentanen Position
der Person 12 zu erhalten, sondern auch darüber,
auf welchem Weg dieses Ziel 14 am besten zu erreichen ist.
Es kann also eine Route zum eingegebenen Ziel 14 berechnet
werden, die eine Vielzahl von Zielpunkten umfasst. Die Zielführung
erfolgt von einem Zielpunkt zum nächsten, bis dass das
Ziel erreicht ist. Je nachdem, wie oft die Richtung geändert
werden muss, kann die Entfernung zwischen zwei benachbarten Zielpunkten
näher oder weiter sein. Muss ein Gebiet von verwinkelten Gassen
durchquert werden, so können diese Zielpunkte sehr dicht
beieinander liegen, während bei der Überquerung
eines Fußballfeldes diese weiter auseinander liegen können.
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2 zeigt
eine mögliche Anordnung der Signalgeber 24 bzw.
Vibrationselemente an der Person 12. Im dargestellten Beispiel
sind sechs Vibrationselemente gleichmäßig um die
Körperlängsachse A der zu führenden Person 12 verteilt
und an einem Gürtel 38 angebracht. Zwei benachbarte
Vibrationselemente schließen also in etwa einen Winkel
von 60° ein. Um eine genaue Führung der Person 12 mit
Hilfe des Orientierungssystems 10 zu ermöglichen,
ist eine bestimmte Mindestanzahl von Vibrationselementen erforderlich.
Auch wenn das dem erfindungsgemäßen Orientierungssystem 10 zugrunde
liegende Prinzip schon mit zwei Vibrationselementen funktionieren würde,
hat sich eine Mindestanzahl von vier Vibrationselementen als vorteilhaft
erwiesen, um eine ausreichend genaue Zielführung zu ermöglichen.
Grundsätzlich steigt die Genauigkeit der Zielführung
mit steigender Anzahl der eingesetzten Vibrationselemente, jedoch
hat sich eine Anzahl von sechs bis acht Vibrationselementen als
sinnvoll herausgestellt.
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In 3 ist
gezeigt, wie die einzelnen Vibrationselemente in Abhängigkeit
der momentanen Position und der Ausrichtung der zu führenden
Person 12 relativ zum vorgegebenen Ziel 14 bzw.
zum nächsten Zielpunkt auf der Route veranlasst werden. Unter
der Voraussetzung, dass die in 3 dargestellten
Diagramme entsprechend einer geographischen Karte angelegt sind,
würde sich das vorgegebene Ziel 14 in etwa nord-östlich
der zu führenden Person 12 befinden.
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In 3a richtet sich die zu führende
Person 12 allerdings in etwa nach Nord-Westen aus, würde also
das Ziel 14 nicht erreichen. Das Orientierungssystem 10 ermittelt
nun, welches der Vibrationselemente dem Ziel 14 am nächsten
liegt bzw. ausgehend von der Körperlängsachse
A (vgl. 2) in die Richtung des Ziels 14 zeigt.
Im in 3a dargestellten Fall ist dies
das Vibrationselement 2. Dieses wird nun aktiviert (symbolisiert
durch die Füllung des Kreises).
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In 3b richtet sich die Person 12 nach Westen
aus. In diesem Fall ist das Vibrationselement 3 dem Ziel 14 am
nächsten bzw. zeigt am genauesten zum Ziel 14 hin.
Dieses Vibrationselement wird nun von der Steuereinheit 26 aktiviert.
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In 3c richtet sich die Person 12 in
etwa nach West-Nordwest aus. In diesem Fall zeigt keines der Vibrationselemente
genau genug in Richtung des Ziels 14. Die Vibrationselemente
2 und 3 liegen in etwa gleich weit entfernt von einer Verbindungslinie zwischen
der Körperlängsachse A der Person 12 und dem
Ziel 14. Entsprechend werden beide Vibrationselemente 2
und 3 aktiviert, allerdings nicht mit maximaler Intensität,
sondern gleichmäßig mit 50% der maximalen Intensität.
Dreht sich die Person 12 nun im Uhrzeigersinn, so nähert
sich das Vibrationselement 2 der Verbindungslinie, während
sich das Vibrationselement 3 von ihr entfernt. Entsprechend ändert das
Orientierungssystem 10 die Verteilung der Vibrationsintensität
derart, dass das Vibrationselement 2 mit einer gesteigerten Intensität
und Vibrationselement 3 mit verringerter Intensität vibriert.
Dreht sich die Person 12 soweit, dass nur noch das Vibrationselement
2 mit maximaler Intensität vibriert, wäre die Situation
erreicht, die in 3a dargestellt ist.
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In 3d ist die Situation gegeben, dass die Person 12 genau
auf das Ziel 14 ausgerichtet ist, also wunschgemäß zu
diesem geleitet wird. Bei konsequenter Anwendung des oben beschriebenen
Prinzips müssten die Vibrationselemente 1 und 6 mit gleicher
Vibrationsintensität vibrieren. Um jedoch die haptische
und taktile Belastung der zu führenden Person 12 so
gering wie möglich zu halten, wird in diesem Fall, also
bei zielführender Ausrichtung der Person 12, kein
Vibrationselement aktiviert. Es wird damit eindeutig signalisiert,
dass die Ausrichtung der Person 12 zielführend
ist. Weiterhin wird die Möglichkeit geschaffen, eine Kursabweichung
je nach Richtung und Größe durch entsprechende
Veranlassung entweder des Vibrationselements 1 oder 6 zu signalisieren,
so dass die zu führende Person 12 eine rechtzeitige
Kurskorrektur vornehmen kann.
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Würden
im Fall, wie er in 3d dargestellt ist,
beide Vibrationselemente 1 und 6 vibrieren, wäre die Gefahr
gegeben, dass kleine Kursabweichungen zwar durch eine Interpolation
der Vibrationsintensität nachgebildet werden, die Unterschiede
in der Verteilung der Vibrationsintensität auf die Vibrationselemente
1 und 6 aber so gering sind, dass sie haptisch bzw. taktil nicht
wahrzunehmen wären. In diesem Fall würde die zu
führende Person nicht zum Ziel gelangen, obwohl sie davon
ausgegangen ist, den richtigen Kurs eingeschlagen zu haben. Durch
die erfindungsgemäße Ansteuerung der Vibrationselemente, wie
sie insbesondere in 3d dargestellt
ist, wird dies verhindert.
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Wenn
der Nutzer in die richtige Richtung geht, findet also bevorzugt
keine Ausgabe der Signalgeber statt. "Richtige Richtung" kann dabei
so interpretiert und eingestellt werden, dass der Nutzer sich innerhalb
eines (bevorzugt einstellbaren) Korridors befindet. Ein Korridor
von 16 Grad bedeutet beispielsweise, dass die Ausgabe der Signalgeber
erst anfängt, wenn sich die Ausrichtung des Nutzers mehr als
8 Grad nach links oder 8 Grad nach rechts von der „Ideallinie"
abweicht. Andersherum bedeutet eine Abweichung von z. B. 1 Grad
noch nicht, dass der Nutzer falsch geht.
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Wie
beschrieben können mit dem erfindungsgemäßen
Orientierungssystem z. B. Wegpunkte, Points of Interest und Gefahren
anzeigt werden. Diese müssen aber nicht immer statisch
sein. Ermittelt also z. B. ein angeschlossenes System ein Hindernis
(z. B. durch Ultraschall) und bewegt sich dieses Hindernis (z. B.
fahrendes Auto), dann kann die Richtung des Hindernisses dynamisch
angezeigt werden. Ein Wegpunkt könnte auch eine Person sein,
die ihre Position verändert und damit auch die Richtung
aus der Sicht des Nutzers.
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Mit
dem hier dargestellten Orientierungssystem wird die Möglichkeit
geschaffen, Personen auf unauffällige Weise sicher und
präzise zu einem vorgebbaren Ziel zu führen, ohne
dass die zu führende Person mit zu vielen oder dauerhaften
Signalen überlastet wird. Die Erfindung ist nicht auf die
hier dargestellten Beispiele beschränkt. Der beanspruchte Schutzbereich
umfasst auch alle möglichen Variationen und Abwandlungen,
die sich aus dem Grundgedanken ergeben, welcher der vorliegenden
Erfindung zugrunde liegt. So wäre es denkbar, den Gürtel,
an dem die Vibrationselemente angeordnet sind, nicht um den Bauch
zu tragen, sondern um einen Arm oder um ein Bein der zu führenden
Person zu schnallen. Weiterhin könnten die Vibrationselemente
und andere Einheiten des Orientierungssystems in einem Kleidungsstück
untergebracht sein. Die Orientierungsinformationen könnten
auf andere Art taktil oder haptisch wahrnehmbar gemacht werden,
beispielsweise durch Elemente, die einen Druck auf den Körper
aufbauen, dem eine Richtungsinformation entnommen werden kann. Weiterhin
könnten Orientierungsinformationen in Form von Temperaturunterschieden
oder leichten Stromschlägen taktil oder haptisch übermittelt
werden.
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Derartige
Variationen und Abwandlungen gehen nicht über den Grundgedanken
der vorliegenden Erfindung hinaus.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10346466
A1 [0002, 0004]
- - DE 19545678 A1 [0003, 0004]