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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Leit- und Kommunikationssystem, umfassend:
Objekte, die sich an verschiedenen Orten innerhalb eines räumlichen
Koordinatensystems befinden, Informationsträger, auf denen Informationen
gespeichert sind, die insbesondere die Objekte und/oder deren Umgebung betreffen,
mindestens eine Kommunikationseinrichtung, die einem Nutzer zugeordnet
ist, der sich ebenfalls innerhalb des räumlichen Koordinatensystems befindet,
sowie Positionsgeber zur Erfassung von Positionsdaten der Orte,
an denen sich die Objekte und die Kommunikationseinrichtung im Koordinatensystem
befinden, wobei die Kommunikationseinrichtung dazu dient, das Zusammenwirken
der einzelnen Komponenten des Leit- und Kommunikationssystems nach
Vorgabe des Nutzers zu koordinieren, den Nutzer zu leiten und ihm
Informationen zu einem ausgewählten
Objekt und/oder zu dessen Umgebung zur Verfügung zu stellen.
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In
jüngster
Zeit sind zunehmend Technologien und Systeme entwickelt worden,
die Positionsdaten von Objekten ermitteln können und diese Informationen
u.a. nutzbar machen im Zusammenhang
- – mit globaler
Navigation und Führung,
wie dies in der Automobilindustrie schon eingeführt ist,
- – mit
Nachrichtenübermittlungen,
bei denen an einen Benutzer innerhalb einer bestimmten Region eine
Nachricht gesandt wird,
- – mit
Werbung, die einen Dienstleister in die Lage versetzt, Werbung in
elektronischer Form an potentielle Kunden in seinem Einzugsbereich
zu übermitteln,
- – mit
einem Service, der Informationen darüber zur Verfügung stellt,
wer oder was sich in einem bestimmten Gebäude oder einer vorgegeben Region
aufhält.
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Nähere Informationen
dazu sind beispielsweise abrufbar im Internet unter der Adresse http://www.ai.wu-wien.ac.at,
verfaßt
von M. Schwarz im Zusammenhang mit einem Seminar zur Informationswirtschaft
unter Leitung von Prof. Dr. Wolfgang H. Janko.
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In
dieser Veröffentlichung
sind auch verschiedene Ortungssysteme genannt, die zur Gewinnung
von Positionsdaten geeignet und bereits am Markt erhältlich sind.
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Das
bekannteste darunter ist das Global-Positioning-System (GPS), das
den Oberbegriff für
satellitengestützte
Ortungssysteme bildet und im wesentlichen 24 Satelliten sowie zugehörige Basisstationen
umfaßt.
Die Positionen von angepeilten Objekten werden dabei durch Triangulation
bestimmt.
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Ein
weiteres, ebenfalls am angegebenen Ort erwähntes System, das ursprünglich die
Lokalisierung von Mitarbeitern einer Organisation in Gebäuden zum
Ziel hatte, ist das „Active
Badge". Dabei trägt jede
Person eine Plakette, welche in regelmäßigen Abständen via Infrarot einen Identifizierungscode
aussendet, der von einem Empfängernetzwerk aufgenommen
und in einem zentralen System zu Ortungsinformationen aufbereitet
wird.
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Ein „Active
Bat" genanntes System
ist eine Weiterentwicklung, die auf Ultraschall und Triangulation
beruht und eine genaue 3D-Positionierung im Zentimeterbereich ermöglicht,
so daß auch
die Ausrichtung eines Objektes im Raum ermittelt werden kann. Nachteiligerweise
wird hierzu ein gitterförmiges
Netz von Sensoren benötigt,
die etwa einen Abstand von 1,2 m voneinander haben müssen, wodurch
dieses System sehr aufwendig und teuer ist.
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Als
ein weiteres Ortungssystem sei lediglich noch die Ortung mit normalen
GSM-Handys erwähnt, wobei
zur Ortung von Objekten die Sende- und Empfangsanlagen des Mobilfunknetzes
verwendet werden. Die Ermittlung der Positionsdaten erfolgt dabei in
der Regel durch die Messung der Laufzeiten und Ermittlung der Laufzeitdifferenz
von Signalen. Die Genauigkeit der so erfaßbaren Positionsdaten hängt jedoch
wesentlich davon ab, wie dicht die Sende- und Empfangsanlagen des
Mobilfunkbetreibers aufgestellt sind. So haben in gut versorgten
Städten
diese einen Abstand von 200 m voneinander, während im ländlichen Bereich dagegen auch
wesentlich größere Abstände bis
zu 20 km üblich
sind, so daß diese
Art und Weise der Ortung insbesondere im letzteren Falle sehr ungenaue
Ergebnisse liefert.
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Zur
Anwendung dieser Technologien bzw. Systeme sind Software- und Hardwarekomponenten erforderlich,
wie beispielsweise mobile Geräte
in Form von Laptops, Pocketcomputern oder Mobiltelefonen, mit denen
es einem Nutzer u.a. möglich
ist, Daten einzugeben, verarbeiten zu lassen und abzurufen oder
durch Eingabe von Befehlen bestimmte Aktionen in Gang zu setzen.
Diese Geräte
kommunizieren dann auch mit den Ortungssystemen, so daß es möglich ist,
anhand der ermittelten Positionsdaten unter Zugrundelegung von Routenplänen den
Nutzer zu ausgewählten
Objekten zu führen.
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Nachteilig
bei den bekannten Leit- und Kommunikationssystemen ist jedoch, daß die vom
Nutzer auszuwählenden
Objekte sich passiv verhalten und demzufolge nur mit begrenzter
Funktion in das Wege-Leitsystem eingebunden werden können, was
sowohl das Auffinden dieser Objekte als auch die Übermittlung
von Informationen, die diese Objekte betreffen, erschwert.
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Außerdem besteht
ein wesentlicher Nachteil darin, daß lediglich Ortungssysteme
genutzt werden, die entweder globale Positionsdaten oder lokale
Positionsdaten liefern, so daß entweder
nur die Eignung zur Benutzerführung
außerhalb
von Gebäuden
(auf Basis globaler Positionsdatenermittlung) oder innerhalb von
Gebäuden
(auf Basis lokaler Positionsdatenermittlung) gegeben ist.
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Damit
verbunden besteht derzeit keine Möglichkeit des Parallelbetriebes
von globalen und lokalen Positionierungssystemen. Daraus resultierend entfällt die
Möglichkeit
während
des Betriebes des globalen Positionierungssystems diskrete lokale
Informationen zur Untersetzung der globalen Führungsinformationen einzublenden
(z.B. beim Gang durch eine Stadt punktgenau solche Informationen, wie „Vorsicht
Stufe", „Unterführung" für blinde
Personen, aber auch Informationen zu einem Gebäude an nicht behinderte Passanten).
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Ein
weiterer Nachteil bestehender lokaler Positionierungssysteme besteht
darin, daß diese
an Gebäude
gebunden sind, da sie einen hohen technischen Aufwand benötigen. Eine
Ortung und aktive Führung
außerhalb
von Gebäuden
an Orten, an denen eine Führung
mittels eines globalen Systems nicht oder nur unzureichend möglich ist,
z.B. im Wald bzw. allgemein unter Bäumen, in engen Straßen, Unterführungen
u.a., ist mit diesen Systemen nicht oder nur theoretisch möglich.
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Der
technische Stand ist weiterhin dahingehend unzureichend, als lediglich
ausgewählte
(berechtigte) Personen in lokalen Systemen geortet und ggf. geführt werden
können
und das in der Regel auch nur in einem Gebäude oder Gebäudekomplex. Somit
ist es nicht möglich,
daß eine
beliebige Person in beliebig vielen Objekten lokalisiert und geführt wird.
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Von
diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Leit- und Kommunikationssystem der eingangs genannten
Art dahingehend weiterzubilden, daß das Auffinden von ortsfesten
wie auch ortsveränderlichen
Objekten möglich
ist, die sich sowohl innerhalb und auch außerhalb von Gebäuden befinden
können,
und auch die Ausgabe von Informationen, die diese Objekte oder deren
Umgebung betreffen, an einen ortsungebundenen Nutzer gewährleistet
ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß den Objekten
Objekt-Identifikationseinheiten zugeordnet sind, auf denen Identifikationscodes
für das
zugeordnete Objekt gespeichert sind, und daß die Kommunikationseinrichtungen
zwecks Datenaustausch sowohl mit den Informationsträgern, den
Positionsgebern als auch mit den Objekt-Identifikationseinheiten in
Verbindung stehen.
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Damit
ist sicher gestellt, daß in
der Kommunikationseinrichtung Informationen darüber verfügbar sind, an welchen Positionen
innerhalb des Koordinatensystems sich bestimmte, durch die zugeordnete Objekt-Identifikationseinheit
identifizierbare Objekte befinden und, im Zusammenhang mit den Routenplänen, über welche
Verbindungswege der Nutzer der Kommunikationseinrichtung zu einem
von ihm ausgewählten
Objekt gelangt. Dabei ist sowohl die Führung zu Objekten möglich, die
im Koordinatensystem fest positioniert sind als auch zu Objekten,
die ortsveränderlich
sind.
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Dabei
können
die Objekt-Identifikationseinheiten unmittelbar mit einem oder mit
mehreren der Objekte verbunden sein oder sich in der Umgebung eines
oder mehrere der Objekte befinden.
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Als
Positionsgeber sind sowohl globale Positionsgeber als auch lokale
Positionsgeber vorgesehen.
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Als
lokale Positionsgeber werden im Zusammenhang mit dieser Erfindung
nicht nur Positionsgeber für
die Ortung innerhalb von Gebäuden
oder Räumen
verstanden, sondern auch Positionsgeber zur Ortung von Objekten
außerhalb
von Gebäuden
sowie außerhalb
und innerhalb von Räumen,
wo alternativ auch globale Positionsdaten zur Verfügung stehen.
Dadurch ist ein wechselweiser oder Parallelbetrieb globaler und
lokaler Ortungssysteme bei automatischer oder manueller Umschaltung
möglich.
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Befindet
sich die Kommunikationseinrichtung beispielsweise außerhalb
eines Bereiches, in dem globale Positionssignale verfügbar sind,
können Positionsdaten
von einem lokalen Positionsgeber, befindet sich die Kommunikationseinrichtung
dagegen innerhalb eines solchen Bereiches, in dem globale Positionssignale
verfügbar
sind, die Positionsdaten von einem globalen und gegebenenfalls lokalen
Positionsgeber erfaßt
und verarbeitet werden.
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Außerdem ist
der Datenaustausch wahlweise umschaltbar zwischen einem globalen
Positionsgeber und der Kommunikationseinrichtung oder einem lokalen
Positionsgeber und der Kommunikationseinrichtung. Alternativ ist
aber auch der parallele Betrieb von globalen und lokalen Positionsgebern möglich.
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Dabei
kommen als globale Positionsgeber satellitengestützte Ortungssysteme wie GPS,
GLONASS (GL Obal'naya
Navigatsioannaya Sputnikovaya Sistema), GALILEO, oder auch Mobilfunknetze
in Betracht. Als lokale Positionsgeber können beispielsweise Auto-Ident-Systeme wie
RFID (Radiofrequenz-Identifikation), Barcode und ähnliche
zum Einsatz kommen.
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Erfindungsgemäß wird die
Umschaltung des Datenaustauschs mit einem globalen oder lokalen Positionsgeber
automatisch oder manuell vorgegeben, wobei die automatische Umschaltung
veranlaßt wird
in Abhängigkeit
von der aktuellen Position der Kommunikationseinrichtung oder von
der Verfügbarkeit
eines globalen oder eines lokalen Positionsgebers, und die manuelle
Umschaltung veranlaßt
wird durch die Eingabe von Steuerbefehlen durch den Nutzer von der
Kommunikationseinrichtung aus.
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Dadurch
ist es möglich,
den Nutzer, dem die Kommunikationseinrichtung zugeordnet ist, teils
anhand der von einem globalen Positionsgeber, teils anhand der von
einem lokalen Positionsgeber gewonnenen Positionsdaten zu führen.
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Es
kann z.B. vorgesehen sein, daß die
Umschaltung von einem globalen Positionsgeber auf einen fokalen
Positionsgeber beim Passieren des Eingangsbereichs eines Gebäudes stattfindet,
indem aufgrund des Absinkens der Intensität eines von einem globalen
Positionsgeber ausgesendeten Kennungssignals unter einen vorgegebenen
Sollwert ein Umschaltbefehl generiert wird.
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Alternativ
dazu ist es denkbar, die Umschaltung beim Passieren des Eingangsbereichs
eines Gebäudes
dadurch zu veranlassen, daß durch
einen im Eingangsbereich installierten Annäherungsschalter ein Umschaltbefehl
generiert wird. In beiden Fällen
ist sichergestellt, daß innerhalb
sowie außerhalb des
Gebäudes
Positionsdaten zur Verfügung
stehen, die nach Verknüpfung
mit einem Routenplan in der Kommunikationseinrichtung die Wegweisung
des Nutzers zu dem von ihm ausgewählten Objekt ermöglichen.
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Weiterhin
besteht die Option, daß während des
Betriebes des globalen Leitsystems diskrete Detailinformationen
durch ein parallel aktives lokales System (punktgenau) eingesteuert
werden (z.B. „Vorsicht
Stufen", „Unterführung", „Ampel" etc.).
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Dabei
kommen innerhalb von Gebäuden
vorteilhaft transpondergestützte
Ortungssysteme zur Anwendung, bei denen die Objekt-Identifikationseinheiten
als aktive oder passive Transponder ausgebildet sind, die sowohl
nur lesbare als auch les- und beschreibbare Eigenschaften haben
können.
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Als
Objekte kommen in Betracht: Pflanzen, Tiere, Menschen; Waren- und
Dienstleistungsangebote; geodätische
Meßpunkte;
Gebäude,
Bestandteile von Gebäuden;
Exponate, Kunstobjekte, Kulturgüter;
stationäre
technische Einrichtungen, wie Maschinen oder Anlagen; mobile technische
Einrichtungen, wie Fahrzeuge oder Flugzeuge; Fixmarken, die an festen
Positionen angeordnet sind, und so weiter.
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Als
Informationsträger,
die insbesondere zur Speicherung der die Eigenschaften der Objekte
betreffenden Informationen dienen, können sowohl nur lesbare als
auch les- und beschreibbare
Datenspeicher vorgesehen sein.
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Die
Kommunikationseinrichtung umfaßt
im wesentlichen
- – ein Identifikationsmodul,
das insbesondere zum Auslesen der Identifikationscodes aus den Objekt-Identifikationseinheiten
geeignet ist, wie z.B. Trans ponderlesegeräte; in den Fällen, in
denen Transponder als Objekt-Identifikationseinheiten vorgesehen
sind, die auch beschreibbar sind, ist das Identifikationsmodul auch
zum Einschreiben der Identifikationscodes und weiterer Informationen
(z.B. Klartext oder verschlüsselt)
in die Objekts-Identifikationseinheiten ausgebildet;
- – mindestens
ein Positionsdatenerfassungsmodul, das zum Datenaustausch mit den
globalen oder lokalen Positionsgebern geeignet ist; bevorzugt sind
zur Kommunikation mit den globalen und lokalen Positionsgebern gesonderte
Positionsdatenerfassungsmodule vorgesehen;
- – ein
Informationsabruf- und Informationssendemodul zum Datenaustausch
mit den Informationsträgern,
wobei der Informationsabruf insbesondere dazu dient, Informationen
zu ausgewählten
Objekten in die Kommunikationseinrichtung zu übertragen und dort dem Nutzer
zugänglich
zu machen; die Informationsübertragung
in umgekehrter Richtung vom Informationssendemodul zu den Informationsträgern dient
insbesondere dazu, Fragestellungen zu übermitteln, wie beispielsweise
nach dem Vorrat an ausgewählten
Objekten, der Anzahl und die Position der ausgewählten Objekte innerhalb einer
bestimmten Region oder eines bestimmten Raumes, der Anzahl der Objekte mit
bestimmten Eigenschaften usw.; das Informationsabruf- und Informationssendemodul
kann vorteilhaft als Kombination ausgebildet sein, z.B. bestehend
aus Funktelefon, Blue-Tooth-Sende- und -empfangseinheit, Internetschnittstelle,
Funkeinheit, Telefonmodem, DSL-Einheit usw.;
- – ein
Rechenmodul, das zur Verknüpfung
der zwischen den Modulen der Kommunikationseinrichtung und den Objekt-Identifikationseinheiten,
den Informationsträgern
und den Positionsgebern ausgetauschten Daten dient.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es, daß die Kommunikationseinrichtung
je nach Ausstattung entweder permanent oder temporär mit einem
oder mehreren Routenplänen
in Form ladbarer Software ausgestattet ist. Dabei ist vorgesehen,
daß die
jeweils mit dem aktuellen Standort der Kommunikationseinrichtung
in einer Region oder innerhalb eines Gebäudes im Zusammenhang stehenden
Routenpläne
per Datenübertragung
von einem Informationsträger
in die Kommunikationseinrichtung geladen werden und optional beim
Verlassen des Gebäudes wieder
gelöscht
werden (Schonung der Speicherkapazität).
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Befindet
sich der Nutzer mit der Kommunikationseinrichtung im Freien innerhalb
einer Stadt, entspricht der Routenplan beispielsweise dem Straßenplan
dieser Stadt; befindet sich der Nutzer mit der Kommunikationseinrichtung
innerhalb eines Gebäudes,
entspricht der Routenplan beispielsweise dem Raumplan des Gebäudes oder,
sofern es sich um einen Supermarkt handelt, dem Wegeplan zwischen den
Warenregalen.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es weiterhin, daß der Kommunikationseinrichtung
Zugriffsrechte zugewiesen sind, deren Umfang von dem Nutzer der Kommunikationseinrichtung
abhängig
ist.
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Besonders
vorteilhaft kann die Kommunikationseinrichtung mit Mitteln zur sinnlich,
bevorzugt akustisch oder visuell wahrnehmbaren Informationsausgabe
ausgestattet sein. So ist insbesondere für sehbehinderte Nutzer eine
Sprachein- und Sprachausgabe vorgesehen.
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Der
Austausch von Daten zwischen den einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Leit- und
Kommunikationssystems kann sowohl über leitungsgebundene als auch über leitungsungebundene
Kommunikationswege erfolgen.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der zugehörigen 1 ist das Grundprinzip des
erfindungsgemäßen Leit- und Kommunikationssystems dargestellt,
aus dem das allgemeingültige
Zusammenwirken der einzelnen Komponenten des Leit- und Kommunikationssystems
wie folgt ersichtlich ist.
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Einer
Anzahl von Objekten 1.1 bis 1.n (n als ganze Zahl)
sind Objekt-Identifikationseinheiten 2.1 bis 2.n zugeordnet.
In den Objektident-Identifikationseinheiten 2.1 bis 2.n sind
mindestens Identifikationscodes gespeichert, die das jeweils zugeordnete Objekt 1.1 bis 1.n betreffen,
dieses charakterisieren und identifizierbar machen.
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Die
Objekt-Identifikationseinheiten 2.1 bis 2.n können beispielsweise
als Transponder ausgebildet sein, die den Identifikationscode in
einem Datenspeicher aufnehmen und diesen Code bei Aktivierung durch
ein elektromagnetisches Feld, in dessen Wirkungsbereich sie sich
befinden, in Form eines entsprechenden Signals abgeben.
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Nach 1 sind weiterhin mehrere
Informationsträger 3.1 bis 3.k (k
als ganze Zahl) vorhanden, auf denen Informationen gespeichert sind,
die insbesondere die Eigenschaften der Objekte betreffen. Dabei
sind die Informationen den jeweiligen Objektcodes zugeordnet und
werden bei Anforderung und Aufruf dieses Objektcodes als Datenstrom,
gegebenenfalls unter Berücksichtigung
einer Zugangsberechtigung, abgegeben.
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Eine
Kommunikationseinrichtung 4, die einem Nutzer zugeordnet
ist, der sich ebenso wie die Objekte 1.1 bis 1.n in
einem räumlichen
Koordinatensystem befindet, weist ein Identifikationsmodul 4.1 auf,
das zum Auslesen der Identifikationscodes aus den Objekt-Identifikationseinheiten 2.1 bis 2.n dient. Verfügen die
Objekt-Identifikationseinheiten 2.1 bis 2.n über eine
Speichereinrichtung, die auch beschreibbar ist, kann auch das Einschreiben
der Identifikationscodes oder weiterer Informationen in diese Speicher
von der Kommunikationseinrichtung 4 aus vorgesehen sein.
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Die
Kommunikationseinrichtung 4 ist weiterhin mit einem Informationsabruf-
und Informationssendemodul 4.3 ausgestattet, das zum Datenaustausch
mit den Informationsträgern 3.1 bis 3.n dient.
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So
ist es dem Nutzer der Kommunikationseinrichtung 4 bei entsprechender
Zugangsberechtigung mittels des Informationsabruf- und -sendemoduls 4.3 möglich, zu
einem oder mehreren der Objekte 1.1 bis 1.n, die
durch den zugeordneten Identifikationscode bestimmt sind, Informationen
von den Informationsträgern 3.1 bis 3.k abzurufen.
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Dabei
sind neben Informationen über
die Eigenschaften der Objekte, wie Koordinaten, Alter, Lebensdauer,
Verfallsdatum, Umfang, Abmessungen, Gewicht, Volumen, Materialeigenschaften
usw. beispielsweise auch Informationen über die Anzahl vorhandener
gleichartiger Objekte abrufbar. Denkbar sind auch Routenpläne zum Auffinden
dieser und weiterer Objekte.
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Weiterhin
ist die Kommunikationseinrichtung 4 mit einem Positionsdatenerfassungsmodul 4.2.1 ausgestattet,
das zur Kommunikation mit einem globalen Positionsgeber 5.1 vorgesehen
ist. Dabei kann der globale Positionsgeber 5.1 vorzugsweise
als satellitengestütztes
Ortungssystem, wie beispielsweise GPS, ausgebildet sein und über eine
Anzahl Ortungssatelliten 5.1.1 bis 5.1.i verfügen.
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Aufgrund
des Datenaustauschs zwischen der Kommunikationseinrichtung 4 und
dem globalen Positionsgeber 5.i ist es möglich, Positionsdaten
der Objekte 1.1 bis 1.n zu ermitteln und einem
ebenfalls zur Kommunikationseinrichtung 4 gehörenden Rechenmodul 4.4 zur
Verfügung
zu stellen. Darüberhinaus
ist es so auch möglich,
die Positionsdaten zu erfassen, die die Kommunikationseinrichtung 4 bzw. den
Nutzer der Kommunikationseinrichtung 4 betreffen, so daß dem Rechenmodul 4.4 auch
diese Positionsdaten zur Verfügung
gestellt werden.
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Mittels
des Rechenmoduls 4.4 werden die Positionsdaten, die die
Objekte 1.1 bis 1.n betreffen und die Positionsdaten,
die die Position der Kommunikationseinrichtung 4 bzw. die
Position des Nutzers betreffen, mit einem Routenplan verknüpft, der
per Datenaustausch von einem der Informationsträger 3.1 bis 3.k in
das Rechenmodul 4.4 überfragen
wird. Dieser Routenplan kann die Region betreffen, in der sich ausgewählte der
insgesamt verfügbaren
Objekte 1.1 bis 1.n befinden und in der sich auch
der Nutzer mit der Kommunikationseinrichtung 4 befindet.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verfügt die Kommunikationseinrichtung 4 weiterhin über ein
Positionsdatenerfassungsmodul 4.2.2, das zum Datenaustausch
mit einem lokalen Positionsgeber 5.2 ausgebildet ist. Der
lokale Positionsgeber 5.2 stellt beispielsweise Positionsdaten
zur Verfügung, die
auf Orte innerhalb eines begrenzten Geländes, an denen globale Positionsdaten
nicht oder nur unzureichend verfügbar
sind, oder auf Orte innerhalb eines Gebäudes bezogen sind. Damit ist
es möglich, dem
Rechenmodul 4.4 mittels des Positionsdatenerfassungsmoduls 4.2.2 Positionsdaten
dieser Orte sowie die Positionsdaten des Nutzers bzw. der Kommunikationseinrichtung 4 zur
Verfügung
zu stellen und mit einem entsprechenden Routenplan zu verknüpfen, der,
wie bereits dargestellt, von einem der Informationsträger 3.1 bis 3.k in
die Kommunikationseinrichtung 4 temporär oder permanent übernommen wird
oder diskrete Informationen zu lokalen Spezifika im Falle des Parallelbetriebs
mit dem globalen System einzublenden.
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Für den Fall,
daß die
Objekt-Identifikationseinheiten 2.1 bis 2.n und
die einzelnen Iokalen Positionsgeber 5.2.1 bis 5.2.j als
gleichartige Transponder ausgelegt sind, genügt zur Identifikation und zur Positionsdatenerfassung
nur ein gemeinsames Modul (4.1 = 4.2.2). Die Differenzierung
zwischen den Signalen zur Objekt-Identifikation und den Positionssignalen
erfolgt dann innerhalb der hinterlegten Datenbanken aufgrund des
spezifischen Codes.
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Die
Verknüpfung
der jeweiligen Positionsdaten mit dem Routenplan dient dazu, einen
optimalen Verbindungsweg von der Kommunikationseinrichtung 4 zu
einem ausgewählten
der Objekte 1.1 bis 1.n zu ermitteln, dem Nutzer
zur Kenntnis zu geben und ihm so den Weg zu weisen zu dem ausgewählten Objekt.
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Selbstverständlich ist
auch die Umkehrung möglich,
nämlich
dem ausgewählten
Objekt, sofern dies mit Fortbewegungs- und Orientierungsmöglichkeiten
ausgestattet ist, den Weg zum Nutzer zu weisen.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin
vorgesehen, daß die Übernahme
der Positionsdaten wahlweise von dem globalen Positionsgeber 5.1 oder
dem lokalen Positionsgeber 5.2 oder gleichzeitig sowohl
von dem globalen Positionsgeber 5.1 als auch dem lokalen
Positionsgeber 5.2 erfolgen kann.
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Eine
Umschaltung der Übernahme
der Positionsdaten von dem globalen Positionsgeber 5.1 oder dem
lokalen Positionsgeber 5.2 wird entweder durch manuell
in die Kommunikationseinrichtung 4 einzugebenden Steuerbefehl
oder durch einen von außen generierten
und an die Kommunikationseinrichtung 4 übermittelten Steuerbefehl veranlaßt. Letzteres
erfolgt beispielsweise, indem das Absinken des Empfangssignals vom
globalen Positionsgeber 5.1 unter einen vorgegebenen Sollwert,
etwa beim Betreten eines Gebäudes,
zum Generieren eines Umschaltbefehls genutzt wird, oder indem beim
Passieren des Eingangsbereichs eines Gebäudes ein durch einen in diesem
Eingangsbereich installierten Annäherungsschalter der Umschaltbefehl
generiert wird, oder lokale Informationen im Parallelbetrieb eingeblendet
werden.
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Die
hier dargestellten Möglichkeiten,
einen derartigen Umschaltbefehl zu generieren, sind beispielhafte
Angaben, jede weitere Möglichkeit
ist in den Umfang der Erfindung eingeschlossen.
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Nachfolgend
soll die Erfindung nun an konkretisierten Ausgestaltungsbeispielen
näher erläutert werden.
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In
einem ersten Ausgestaltungsbeispiel sind als Objekte Maschinen,
Anlagen, Fahrzeuge oder ähnliche
technische Einrichtungen vorgesehen, die in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen zu pflegen
und zu warten sind. Diesen Objekten sind als Objekt-Identifikationseinheiten
Transponder zugeordnet.
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Auf
einem als Informationsträger
genutzten PC in der Wartungszentrale eines technischen Unternehmens
sind beispielsweise das Datum der letzten planmäßigen Wartung, der letzten
außerplanmäßigen Reparatur,
des vorgesehenen Wartungsintervalls, Angaben zu den Verschleißteilen,
die bei einer planmäßigen Wartungen
zu ersetzen sind, zu Herstellern, Bezugsmöglichkeiten und Lagerbeständen der
Verschleißteile,
deren vorgesehene und tatsächliche
Lebensdauer, eventuell Gefahrstoffe usw. gespeichert. Diese Informationen
können
von einem Wartungstechniker, dem eine Kommunikationseinrichtung
zugeordnet ist, über
leitungsungebundenen Datentransfer von dem Informationsträger abgerufen und
mittels der Kommunikationseinrichtung über Display visuell wahrnehmbar
dargestellt werden.
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Ebenso
kann von dem Informationsträger
ein Routenplan heruntergeladen werden, der sich beispielsweise auf
eine Maschinenhalle bezieht und der dem Wegeplan innerhalb der Maschinenhalle
entspricht. Von einem lokalen Positionsgeber, der zur Erfassung
von Koordinaten innerhalb der Maschinenhalle ausgebildet ist, werden
die Positionsdaten einer ausgewählten
Maschine oder Anlage bezogen und in der Kommunikationseinrichtung
mit dem Wegeplan verknüpft,
so daß es
dem Wartungstechniker, z.B. auch im Havariefall, möglich ist,
den Standort der Maschine oder auch damit zusammenhängender Medien,
Leitungen etc. schnell aufzusuchen und dort die Maßnahme einzuleiten,
die laut Wartungsplan oder sonstiger Anweisung auszuführen ist.
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Ist
die Kommunikationseinrichtung auch mit der Möglichkeit der Kommunikation über Mobilfunk ausgestattet,
erhält
der Wartungstechniker solche Anweisungen von einem Dispatcher, der
sich in der Wartungszentrale befindet und kann, ohne in die Wartungszentrale
zurückkehren
zu müssen,
zur nächsten
Maschine beordert werden. Es werden dann in einfacher Weise die
Daten für
die soeben gewartete Maschine auf der Kommunikationseinrichtung
gelöscht
und dafür
die Daten einschließlich Wegweisung
auf die Kommunikationseinrichtung geladen, die die Maschine betreffen,
die laut Anweisung als nächste
zu reparieren oder zu warten ist.
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In
einem speziellen Fall sind dem Wartungstechniker Zugriffsrechte
zugewiesen, die er durch Eingabe eines personengebundenen Codes
in die Kommunikationseinrichtung aktivieren kann, wodurch verhindert
wird, daß unbefugte
bzw. nicht ausgebildete Personen Zugang zu den in der Wartungszentrale
gespeicherten Informationen haben (z.B. Pläne aufrufen, Bestellsoftware
aktivieren, Lieferanten erkunden etc.).
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In
einem zweiten konkreten Ausgestaltungsbeispiel sind als Objekte
geodätische
Meßpunkte vorgesehen,
die beispielsweise im freien Gelände
als Abmarkungen angebracht sind und die Grundlage für Vermessungsleistungen
verschiedener Art bilden.
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Den
Vermessungspunkten sind wiederum Objekt-Identifikationseinheiten
in Form von Transpondern zugeordnet, so daß es einem Vermessungstechniker
mittels einer Kommunikationseinrichtung vor Ort möglich ist,
durch Aktivierung des Transponders eines Vermessungspunktes den
auf dem Transponder gespeicherten Identifikationscode oder weitere
Informationen abzurufen, die Verbindung mit einem Informationsträger herzustellen,
auf dem Daten gespeichert sind, die diesen sowie weitere Vermessungspunkte
betreffen. So ist es möglich,
in Abhängigkeit
vom jeweiligen Identifikationscode Informationen abzurufen wie beispielsweise
Grundstückseigentümer, Katasterauszüge, eventuell
nahe gelagerte Gefahrenstoffe, in der Nähe befindliche Energieleitungen
usw.
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Unter
Einbeziehung eines Ortungssystems, in diesem Fall auf Basis eines
globalen Positionsgebers, kann umgekehrt ein Vermessungspunkt schnell aufgefunden
werden, indem eine Verknüpfung
der Positionsdaten mit einem im Informationsträger verfügbaren Geländeplan vorgenommen wird, und
es können
darüber
hinaus Kontrollmessungen zu eventuellen Lageänderungen der Vermessungspunkte
im Gelände
durchgeführt
werden. Abweichungen von der Lageposition werden dann an den Informationsträger in der
Zentrale übermittelt,
woraufhin dort Auswertungen vorgenommen und daraus Schlußfolgerung
gezogen werden können.
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Auch
in diesem Zusammenhang können
unterschiedlichen Nutzern der Kommunikationseinrichtung personengebundene
Zugriffsrechte auf die in der Zentrale verfügbaren Informationen zugewiesen werden,
wie beispielsweise der Feuerwehr zur Brandbekämpfung oder Tiefbauunternehmen
zur Orientierung beim Leitungsbau.
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Dabei
kann die Bereitstellung der Informationen an den jeweiligen Nutzer
kostenpflichtig abgerechnet werden, indem die Nutzungsdauer oder
die Menge der übertragenen
Daten der Kostenrechnung zugrunde gelegt werden.
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Ein
drittes Ausgestaltungsbeispiel bezieht sich auf Einrichtungen für allgemeine,
nicht behinderte Nutzer sowie in spezieller Applikation für Blinde und
Sehschwache und dient dazu, derartigen Personen, z.B. auch ohne
Begleitperson, innerhalb eines definierten Raumes, beispielsweise
einer Stadt, einem Kaufhaus, einer Behörde usw. Orientierungshilfe
zu geben sowie Informationen bereitzustellen, die den jeweils aktuellen
Standort der betreffenden Person und dessen unmittelbare oder weitere
Umgebung betreffen.
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So
ist beispielsweise vorgesehen, daß den Gebäuden innerhalb einer Stadt,
den Warenregalen innerhalb eines Kaufhauses oder den Zuständigkeitsbereichen
innerhalb einer Behörde
Transponder als Objekt-Identifikationseinheiten zugeordnet sind, und
z.B. der Blinde bzw. Sehschwache, der in diesem Falle Nutzer einer
zugeordneten Kommunikationseinrichtung ist, anhand des von einer
Objekt-Identifikationseinheit abgerufenen Identifikationscodes Informationen
aus einem zentralen Datenspeicher erhält, der beispielsweise an einer
beliebigen, jedoch zwecks Datenaustausch erreichbaren Stelle der
Stadt, des Kaufhauses oder der Behörde positioniert ist.
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In
diesem Fall ist die Kommunikationseinrichtung mit einer Sprachausgabe
versehen, die dem Nutzer nach Bedarf anhand eines auf die Kommunikationseinrichtung
geladenen Routenplanes sowie dessen Verknüpfung mit den eigenen Positionsdaten sowie
den Positionsdaten beispielsweise eines öffentlichen Gebäudes in
der Stadt, einer Telefonzelle, einer Bushaltestellen, einer ampelgeregelten
Kreuzung, einer Arztadresse usw. eine akustische Wegweisung ermöglicht.
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Die
Kommunikationseinrichtung ist in diesem Falle wiederum als Handheld-
oder Pocket-PC ausgebildet, und weiterhin ausgestattet mit einem Blue-Tooth-Adapter
zur Übertragung
der Daten jeweils zwischen der Objekt-Identifikationseinheit, dem Informationsträger und
einem entsprechenden Positionsgeber, der je nach Verfügbarkeit
oder gewünschter
Genauigkeit globale und/oder lokale Positionsdaten an die Kommunikationseinrichtung übermittelt
und dort zur Verknüpfung
mit dem Routenplan zur Verfügung
stellt.
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Beispielsweise
werden so beim Betreten eines Supermarktes Detailangaben zu den
Produktangeboten via Blue-Tooth auf den Pocket-PC übertragen,
wo sie dem Nutzer zur Verfügung
stehen. Die Transponder dienen dann zur Identifikation einzelner, von
dem Nutzer ausgewählter
Artikel. Anhand des Identifikationscodes können aus der Datenbank Informationen
zu Preisen, ablaufender Haltbarkeitsdauer, zum Standort innerhalb
des Supermarktes, zur vorrätigen
Stückzahl,
zur Verpackungsgröße usw.
akustisch ausgegeben werden sowie auch die Wegweisung für den Nutzer
zu dem Ort akustisch vorgenommen werden, an dem sich das ausgewählte Produkt
befindet. Der Nutzer kann somit ohne Begleitperson gezielt einkaufen.
In die Wegweisung können
insbesondere für
Blinde und Sehschwache wichtige Hinweise einbezogen werden, wie
beispielsweise „Vorsicht
Stufe", „Offener" oder „geschlossener Durchgang" und andere.
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Für das Warenhaus
kann damit das Auspreisen der Ware entfallen, da über die
(tagesaktuell) aufgeladene Datenbank (z.B. über die Datenbankpflege der
Kassen) dem Nutzer die aktuellen Preise, z.B. per Display oder akustisch,
mitgeteilt werden.
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Der
Einsatz dieses Ausgestaltungsbeispiels ist darüber hinaus auch als interaktiver
Museums-, Stadt- und Ausstellungsführer möglich.
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Ein
weiteres Ausgestaltungsbeispiel dient dazu, Bäume oder Baumgruppen zu orten,
eindeutig zu identifizieren und Vor-Ort-Informationen zu einem ausgewählten Baum
oder einer ausgewählten
Baumgruppe abzurufen oder neue Informationen in einer Datenbank
abzulegen. Hierbei sind den Bäumen,
die in diesem Falle den Objekten entsprechen, dauerhaft Transponder
als Objekt-Identifikationseinheiten zugeordnet, die wiederum das
Identifizieren des ausgewählten
Baumes bzw. einer ausgewählten
Baumgruppe ermöglichen
und die es weiterhin gestatten, zugeordnete Informationen abzurufen,
die auf einem zum Datenaustausch erreichbaren Informationsträger abgelegt
sind. Diese Informationen können
beispielsweise die geographischen Daten des Baumes, Bewirtschaftungs-
und Qualitätsdaten,
Daten über Krankheiten
und Schädlinge
usw. sein.
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Das
Auffinden eines ausgewählten
Baumes erfolgt auch hier anhand eines mittels des Identifikationscodes
von dem zentralen Informationsträger
abrufbaren Lageplans und dessen Verknüpfung mit Positionsinformationen,
die in diesem Falle wiederum von einem globalen Positionsgeber bezogen
werden.
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Bei
Nichtverfügbarkeit
globaler Positionsdaten, wie im Wald allgemein üblich, kann die Leitung durch
ein lokales System übernommen
werden. Hierzu sind in beliebiger Häufigkeit, mindestens jedoch an
Wegkreuzungen und anderen markanten Wahlpunkten, etwa bei Grenzsteinen,
lokale Positionsgeber, z.B. Transponder, anzubringen, die über einen beispielsweise
via Handy in die Kommunikationseinheit übertragenen Routenplan die
Führung
des Nutzers zum Objekt (hier Baum), dessen Koordinaten bekannt sind, übernimmt.
Gleichfalls ist ein Parallelbetrieb, wie oben beschrieben, möglich.
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Das
Anbringen des Transponders kann beispielsweise durch Anbohren des
Baumes im Basisbereich erfolgen, wobei der Transponder in das Bohrloch
eingesetzt und dieses daraufhin dauerhaft versiegelt wird. Durch
die auf dem Transponder gespeicherte Codierung ist der Baum über seine
gesamte Lebensdauer hinweg und auch darüber hinaus eindeutig identifizierbar.
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So
ist es beispielsweise einem Forstangestellten möglich, Angaben über Krankheiten
und Schädlinge
vor Ort mit den tatsächlichen
Gegebenheiten zu vergleichen und ggf. Veränderungen an den Informationsträger zu übermitteln
und dort zu speichern.
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Die
Verwertung der im Informationsträger gesammelten
und gespeicherten Daten kann im Zusammenhang mit Planungsleistungen,
wie beispielsweise Neuanpflanzung, Pflege, Bewirtschaftung, Einschlag,
Rückungs-
und Abfuhrmanagement, Vermarktungsmanagement usw. erfolgen.
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Die
Einsatzmöglichkeiten
reichen von der Waldschadenskartierung über Baumkataster, Versuchsdurchführungen,
bis hin zur allgemeinen Waldbewirtschaftung. Eingeschlossen ist
die Baumidentifikation für
besonders schützenswerte
Bäume,
z.B. innerhalb von Parkanlagen, an Alleen, in das Stadtbild integrierte
Bäume usw.
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Das
Auslesen der Informationen des Transponders ist auch noch nach dem
Einschlag des Holzes möglich,
so daß hier
die Zuordnung zu dem Eigentümer
oder auch die Zuordnung beim Transport oder in einem Sägewerk vorgenommen
werden kann.
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Die
Erfindung ist nicht nur auf die Ausgestaltungsbeipiele, wie bisher
beschrieben, beschränkt, sondern
kann in entsprechender Modifizierung etwa auch Touristen, Messebesuchern
oder Wanderern die Orientierung ermöglichen. Dazu können, wie
bereits dargestellt, sowohl globale Positionsgeber als auch lokale
Positionsgeber genutzt wer den. So kann als globaler Positionsgeber
für die
Orientierung im Freien bevorzugt GPS genutzt werden, zur Orientierung
in Museen, Messehallen oder anderweitigen Gebäuden, in denen GPS nicht verfügbar ist,
werden lokale Positionsgeber genutzt. Ebenso ist ein Parallelbetrieb,
wie oben beschrieben, möglich.
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Grundlage
eines derart ausgebildeten Leit- und Kommunikationssystems bilden
dabei jeweils die mit Transpondern versehenen relevanten touristischen
Ziele bzw. Exponate, Gebäude
usw. sowie die dazu in einem Informationsträger gespeicherten und mittels
der Kommunikationseinrichtung, die einem einzelnen Nutzer oder einer
Nutzergruppe zugeordnet ist, abrufbaren Informationen.
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Die
Kommunikationseinrichtung wird im bevorzugten Fall den Touristen,
Messebesuchern oder sonstigen Nutzern gegen Hinterlegung einer Gebühr beispielsweise
im Stadtinformationszentrum, im Messezentrum usw. zur Verfügung gestellt.
Ebenso ist eine kostenpflichtige Datenübertragung in ein nutzereigenes
Gerät denkbar.
Die Wegweisung erfolgt wie bereits dargestellt aufgrund der Verknüpfung der von
den globalen bzw. lokalen Positionsgebern beziehbaren Positionsdaten
mit dem jeweils auf die Region, das Gelände oder die Lokalität bezogenen
Routenplan.
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An
vorgegebenen Orten innerhalb einer Stadt oder eines Museums können sich
weiterhin Informationsträger,
etwa in Form von „Infosäulen" befinden, von denen über eine
einzulesende Kennung, die dem Nutzer zugeordnet ist, spezifische
Informationen abgerufen werden.
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Die
Wegleitung und Informationsübermittlung
erfolgt innerhalb geschlossener Räume bzw. innerhalb von Gebäuden beispielsweise,
indem z.B. am Eingang zu dem Raum oder dem Gebäude von einer dort angeordneten „Infosäule" Informationen über einen
Blue-Tooth-Adapter auf die dem Besucher zugeordnete Kommunikationseinrichtung übertragen werden.
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Dabei
werden Informationen übertragen,
die sowohl zur Führung
von Transponder zu Transponder, die den Objekten zugeordnet sind,
dienen und die somit zugleich Orientierungspunkte innerhalb des Raumes
bzw. des Gebäudes
sind. Die in den Transpondern jeweils abgelegten Identifikationscodes
werden beim Passieren des Objektes in die Kommunikationseinrichtung
gelesen und veranlassen den Nutzer, die zugeordneten Informationen
in einer von ihm auswählbaren
Sprache vom Informationsträger
ab zurufen. In einer besonderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein,
daß der
Identifikationscode das Abrufen der Informationen aus der temporär aufgeladenen
Datenbank, die das zugeordnete Objekt bzw. dessen Umgebung betreffen,
automatisch veranlaßt und
dem Nutzer visuell oder akustisch wahrnehmbar zur Verfügung stellt.
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In
einer Ausgestaltungsvariante, die beim Einkaufen in einem Warenhaus
nutzbar ist, wird dem Kunden die Orientierung erleichtert und die
Wegweisung zu den von ihm ausgewählten
Produkten angeboten. Dazu kann die Kommunikationseinrichtung beispielsweise
an einem Einkaufswagen angebracht sein oder dem Kunden beim Betreten
des Warenhauses ausgehändigt
werden, wenn er nicht über
ein eigenes Gerät
verfügt.
Der Kunde hat dann die Möglichkeit,
von einer „Infosäule" Informationen über die Waren
bzw. Warengruppen auf die Kommunikationseinrichtung zu laden, die
ihn interessieren. Dabei handelt es sich sowohl um Informationen
zum Standort bzw. zur Wegweisung als auch um Informationen zu den
Produkten selbst, wie beispielsweise Nährwertangaben bei Lebensmitteln,
Herkunftsnachweise, Verfallsdaten, Preise usw.
-
- 1.1,
... 1 .n
- Objekt
- 2.1,
... 2.n
- Objekt-Identifikationseinheit
- 3.1,
... 3.k
- Informationsträger
- 4
- Kommunikationseinrichtung
- 4.1
- Identifikationsmodul
- 4.2.1,
4.2.2
- Positionserfassungsmodul
- 4.3
- Informationsabruf-
und Informationssendemodul
- 4.4
- Rechenmodul
- 5.1
- globaler
Positionsgeber
- 5.1
.1, ... 5.1.i
- Ortungssatelliten
- 5.2,
5.2.1, ... 5.2.j
- lokaler
Positionsgeber