DE102006040493B4

DE102006040493B4 - Verfahren und Vorrichtungen sowie Computerprogramm zur Erfassung und Nutzung richtungsbezogener Information eines Objekts

Info

Publication number: DE102006040493B4
Application number: DE200610040493
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dehn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: DE102006040493A1; WO2008025690A1

Abstract

Verfahren zur Nutzung richtungsbezogener Informationen, welches aufweist:
Speicherung von Objektinformationen für eine Mehrzahl von Objekten, und zwar so, dass den Objektinformationen eines Objekts jeweils ein Startpunkt sowie ein von diesem Startpunkt ausgehender Richtungsvektor zugeordnet sind, wobei der Richtungsvektor in Richtung des Objekts zeigt und mit einer vordefinierten Hauptrichtung einen die Richtung des Objekts im Verhältnis zur Hauptrichtung definierenden Winkel einschließt;
Abruf und Wiedergabe von Objektinformationen zusammen mit der den Objektinformationen zugeordneten Richtung durch eine Wiedergabevorrichtung, wobei die Wiedergabe von Informationen es einem Benutzer ermöglicht, sich am Startpunkt entlang einer Hauptrichtung auszurichten, umfassend die Schritte:
Ermittlung der Position des Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung;
Führen des Benutzers zum Startpunkt mittels der Navigationseinrichtung, wobei der Weg zum Startpunkt, auf dem der Benutzer geführt wird, über einen Annäherungspunkt führt und der Annäherungspunkt so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt auf der Hauptrichtung liegt, und wenn sich der...

Description

Es gibt zur Zeit nur wenige Informationssysteme zur realen Umgebung eines Anwenders, die er auf mobilen Endgeräten (z. B. Laptop, PDA, Smartphone) ständig mitführen kann oder die auf zentralen Rechnern (Servern) vorgehalten werden und deren Daten durch den Anwender mit seinem mobilen Endgerät von unterwegs abgerufen werden können:

a) Ein Beispiel sind „Location Based Services" der Telefonprovider. Dabei bekommt ein Handybenutzer, nachdem er einer Mobilfunkzelle zugeordnet wurde, Nachrichten auf sein Handy über Objekte in seinem Umfeld wie Restaurants, Geschäfte und andere touristische Informationen.
b) Ein weiteres Beispiel sind Navigationssysteme, die den Anwender zum Ziel führen oder auch Reiseinformationen zu „points of interest (POI)" in der Nähe. Die Positionsbestimmung (z. B. des Ziels, der aktuellen Position) erfolgt per Global Positioning System (GPS). Die POIs werden digital aufbereiteten Reiseführern entnommen und werden auch von den Herstellern des routingfähigen Kartenmarterials beigesteuert (z. B. Tankstellen, Flughäfen), in der Regel durch Übernahme (Digitalisierung) von klassischen Kartenmaterialien in die routingfähige Karte.
c) Ein weiteres Beispiel sind Geographische Informationssysteme (GIS), die generell auf digitalen Karten aufsetzen (z. B. topographische Karten, Stadtpläne) und darauf basierend den Zugriff auf thematische Karten ermöglichen (z. B. aus Recht und Verwaltung, Technik, Natur, Kultur, Tourismus).

In allen genannten Fällen bleibt es dem Anwender nicht erspart, weitere Informationen zu ermitteln, entweder über das Objekt, dem sein Interesse gilt, dem „Objekt von Interesse (OI)", und/oder zur räumlichen Position des Objekts relativ zu seiner eigenen Position.
Im Fall a) werden Positionen über die Mobilfunkzelle mehr oder weniger genau bestimmt. Das bedeutet der Anwender erhält Informationen zur Zelle in der er sich selbst befindet, z. B. in der Zelle gibt es die Restaurants 1, 2 und 3. Nachdem er diese Information erhalten hat, muß er in dem Gebiet, das seiner Zelle entspricht, selbst ermitteln wo die Restaurants genau liegen und wie er dorthin gelangt.
Im Fall b) werden Positionen nach dem Stand der Technik per GPS bestimmt. Die Routingsysteme decken jedoch bisher nur einen schmalen Einsatzbereich ab, der sich auf die Zielführung beschränkt und auf einige Zusatzinformationen entlang des Straßen-/Wegenetzes. Ein Anwender, der Informationen über Kultur, Natur oder professionelle Daten benötigt, kann Routingsysteme immer nur mittelbar einsetzen, um in die Nähe seines OIs zu gelangen und sich von dort aus weiter zu orientieren.
Im Fall c) kann der Anwender durch die offene Technologie der GIS Systeme, bei der geographische Daten (wo liegt das Objekt auf der Karte) mit weiteren Sach-Datenbanken zum Objekt (Beschreibung des Objektes selbst) beliebig gekoppelt werden können, zwar beliebige Informationen abrufen. Er muß aber immer noch den Aufwand betreiben die Karte vor Ort „einzunorden", also die eigene Position und Blickrichtung in Übereinstimmung mit der digitalen Karte zu bringen. Bisher konnten sich derartige Systeme z. B. gegenüber der klassischen Karte in Verbindung mit einem Handbuch zu den Objekten des Interesses nicht durchsetzen. Trotz der Verwendung der GPS Positionierung des Benutzers, und Anzeige der eigenen Position auf der digitalen Karte, bleiben diese Systeme unkomfortabel. Im Falle des Abrufs von Geo-/und Sachdaten von einem Server erhält der Anwender in der Regel nur Ausschnitte eines größeren Gebietes, dadurch kann das klassische „Entfalten" einer Karte nicht abgebildet werden. Falls die gesamte Datenbasis mitgeführt werden kann bleibt immer noch das „Einnorden" der Karte, und klassische Kartenarbeit, weil der Anwender generalisierte Daten wie Legenden, Signaturen und maßstabsbedingte Verzerrungen selbst auf seine reale Umgebung übertragen muß.
Die Verwendung digitaler Bilder mit Ansichten der realen Szene zur weiteren Orientierung, die die abstrakte „Kartenarbeit" erleichtern würden, ist rationell nicht möglich, weil der Prozeß des „Einnordens" für jedes weitere Objekt, z. B. ein richtungsorientiertes Photo, mehr oder weniger aufwendig wiederholt werden müßte.
Die Verwendung von automatischen Sprachansagen z. B.

• an Aussichtspunkten wie z. B.: „... direkt vor ihnen in 50 m Entfernung befindet sich..."
• oder in Museen wie z. B.: „... in der Vitrine halbrechts von Ihnen befindet sich..."

Dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Erfassung und Nutzung richtungsbezogener Informationen eines Objektes bekannt. US 5614898 A beschreibt ein System für Fahrzeuge, welches basierend auf der Position des Fahrzeuges eine Suche nach gespeicherten Objektinformationen, die zur Position des Fahrzeuges korrespondieren, durchführt und gefundene Objektinformationen ausgibt. EP 1 205 763 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Ortes eines Objektes in einem Koordinatensystem. DE 10 2004 045 010 A1 stellt eine Einrichtung bereit, die abhängig von der geographischen Position eines Informationspunktes relevante Objektinformationen von Objekten, die dem geographischen Bereich des Informationspunktes zugeordnet sind, bereitstellt. US 2003/0036848 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, das Ortsinformationen, welche mit einem POI assoziiert sind, anhand der Position des Benutzers zum Ort des POI und zusätzlichen vom Benutzer definierten Kriterien sucht und abfragt. DE 198 41 169 C1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, das die auf einem Datenträger gespeicherten oder über einen Sender übertragenen Informationen unter Berücksichtigung von aus einem GPS-System erhaltenen Ortsdaten bereitstellt. Das in US 6259381 B1 beschriebene Verfahren löst ein Ereignis aus, wenn sich die zugehörige Vorrichtung innerhalb einer bestimmten Position befindet und mindestens ein zum Ereignis gehörendes Kriterium erfüllt ist. DE 102 13 535 A1 beschreibt eine Vorrichtung und eine Einstellvorrichtung, welche Informationen in Abhängigkeit von der Position bereitstellt. EP 0 410 137 A2 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, dass ausgewählte ortsabhängige Informationen, welche beim Passieren von besonderen Auslösepunkten im Straßenplan ausgelöst werden, in einem nicht spurgebundenen Fahrzeug wiedergibt. US 2004/0119986 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung mit dem ein Beobachter Informationen über ein von ihm gewähltes OI erhält. GB 2 386 488 A beschreibt eine mobile Vorrichtung die positionsabhängige Informationen wiedergibt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Erfassung und Nutzung richtungsbezogener Informationen zu schaffen.
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur Nutzung richtungsbezogener Informationen bereitgestellt, welches aufweist:
Speicherung von Objektinformationen für eine Mehrzahl von Objekten, und zwar so, dass den Objektinformationen eines Objekts jeweils ein Startpunkt sowie ein von diesem Startpunkt ausgehenden Richtungsvektor zugeordnet sind, wobei der Richtungsvektor in Richtung des Objekts zeigt und mit einer vordefinierten Hauptrichtung einen die Richtung des Objekts im Verhältnis zur Hauptrichtung definierenden Winkel einschließt;
Abruf und Wiedergabe von Objektinformationen zusammen mit der den Objektinformationen zugeordneten Richtung durch eine Wiedergabevorrichtung, wenn sich der Benutzer am Startpunkt befindet und entlang einer Hauptrichtug ausgerichtet ist, um dem Benutzer richtungsbezogene Objektinformationen zu präsentieren, die die einem Objekt zugeordneten Objektinformationen sowie Richtungsinformationen, die auf dem dem jeweiligen Objekt zugeordneten Richtungsvektor basieren, einschließen.
Die Wiedergabe von richtungsbezogenen Objektinformationen zusammen mit der Richtung des Objekts erleichtert es dem Benutzer, sich zurechtzufinden und die gewünschten Informationen einzuordnen und zu verarbeiten. Zudem kann anhand der Richtungsinformationen ein Objekt schnell lokalisiert und gegebenenfalls auch aufgesucht werden.
Außerdem weist das Verfahren ferner auf:
Wiedergabe von Informationen für den Benutzer, die es dem Benutzer ermöglichen, sich am Startpunkt entlang der Hauptrichtung auszurichten, wobei das Verfahren ferner aufweist:
Ermittlung der Position eines Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung;
Führen des Benutzers zum Startpunkt mittels der Navigationseinrichtung, wobei der Weg zum Startpunkt, den der Benutzer geführt wird, über einen Annäherungspunkt führt und der Annäherungspunkt so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt auf der Hauptrichtung liegt.
Das Heranführen über einen Annäherungspunkt stellt die korrekte Ausrichtung des Benutzers sicher.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner auf:
Wiedergabe von Informationen für den Benutzer, die es dem Benutzer ermöglichen, sich am Startpunkt entlang der Hauptrichtung auszurichten, wobei das Verfahren ferner aufweist:
Ermittlung der Bewegungsrichtung eines Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung;
Bestimmen eines Korrekturvektors, der angibt, in welche Richtung sich der Benutzer bewegen soll, um sicherzustellen, dass der Benutzer bei Erreichen des Startpunktes in Hauptrichtung ausgerichtet ist.
Durch Ermittlung der Bewegungsrichtung des Benutzers wird die korrekte Ausrichtung des Benutzers möglich, ohne ihn über einen Annäherungspunkt zu führen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Korrekturvektor auf Basis der Differenz der Ortsvektoren des Benutzers zu zwei aufeinanderfolgenden Zeiten, welche die Bewegungsrichtung des Benutzers ergibt, sowie der Hauptrichtung bestimmt, und
der Korrekturvektor wiederholt ermittelt und angezeigt, um den Benutzer in Richtung der Hauptrichtung auszurichten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird
die momentane Ausrichtung des Benutzers anhand der zeitlichen Abfolge von Ortsinformationen über den Ort des Benutzers berechnet und
dem Benutzer bei Erreichen des Startpunktes Korrekturinformationen zur Korrektur seiner Ausrichtung in Richtung der Hauptrichtung übermittelt, oder
die Hauptrichtung und im Verhältnis dazu die Richtungsinformationen der Objekte werden neu berechnet, und zwar so, dass die momentane Ausrichtung des Benutzers mit der neuen Hauptrichtung übereinstimmt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung;
die Objektinformationen und/oder Richtungsinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen;
für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert;
die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Durch Verwendung eines Richtungsvektors für mehrere Objekte kann eine Überflutung des Benutzers mit mehreren nahezu gleichen Richtungsinformationen vermieden werden. Fallweise kann aber auch für jedes Objekt ein separater Vektor vorgesehen werden.
Die genannten Merkmale können in beliebiger Kombination verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur Erfassung richtungsbezogener Informationen bereitgestellt, welches aufweist:
Erfassung und Speicherung einer Startposition sowie einer der Startposition zugeordneten Hauptrichtung, sowie
Speicherung einer der Startposition zugeordneten Richtung eines Objekts und von den den Objekten zugeordneten Objektinformationen, um einem Benutzer bei Erreichen der Startposition den Abruf und die Wiedergabe der Objektinformation in richtungsbezogener Form unter Angabe der Richtung des jeweiligen Objekts zu ermöglichen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner auf:
Erfassen der Koordinaten des Startpunktes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Benutzers ermittelt;
Erfassen der Koordinaten des Objektes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Objekts ermittelt;
Ermitteln der dem Objekt zugeordneten Richtungsinformation als Differenz der Positionsvektoren des Startpunkts und des Objekts.
Weiterhin weist das Verfahren auf:
Erfassen der Koordinaten eines Annäherungspunktes, wobei die Position des Annäherungspunkts so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt mit der Hauptrichtung zusammenfällt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung;
die Objektinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen;
für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert;
die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zur Nutzung richtungsbezogener Informationen bereitgestellt, welche aufweist:
eine Einrichtung zur Speicherung von Objektinformationen für eine Mehrzahl von Objekten, und zwar so, dass den Objektinformationen eines Objekts jeweils ein Startpunkt sowie ein von diesem Startpunkt ausgehenden Richtungsvektor zugeordnet sind, wobei der Richtungsvektor in Richtung des Objekts zeigt und mit einer vordefinierten Hauptrichtung einen die Richtung des Objekts im Verhältnis zur Hauptrichtung definierenden Winkel einschließt;
eine Einrichtung zum Abruf und Wiedergabe von Objektinformationen zusammen mit der den Objektinformationen zugeordneten Richtung durch eine Wiedergabevorrichtung, wenn sich der Benutzer am Startpunkt befindet und entlang einer Hauptrichtug ausgerichtet ist, um dem Benutzer richtungsbezogene Objektinformationen zu präsentieren, die die einem Objekt zugeordneten Objektinformationen sowie Richtungsinformationen, die auf dem dem jeweiligen Objekt zuordneten Richtungsvektor basieren, einschließen.
Die Vorrichtung ist zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geeignet.
Außerdem weist die Vorrichtung ferner auf:
eine Einrichtung zur Wiedergabe von Informationen für den Benutzer, die es dem Benutzer ermöglichen, sich am Startpunkt entlang der Hauptrichtung auszurichten, wobei die Vorrichtung ferner aufweist:
eine Einrichtung zur Ermittlung der Position eines Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung;
eine Einrichtung zum Führen des Benutzers zum Startpunkt mittels der Navigationseinrichtung, wobei der Weg zum Startpunkt, den der Benutzer geführt wird, über einen Annäherungspunkt führt und der Annäherungspunkt so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt auf der Hauptrichtung liegt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner auf:
eine Einrichtung zur Wiedergabe von Informationen für den Benutzer, die es dem Benutzer ermöglichen, sich am Startpunkt entlang der Hauptrichtung auszurichten, wobei das Verfahren ferner aufweist:
eine Einrichtung zur Ermittlung der Bewegungsrichtung eines Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung;
eine Einrichtung zum Bestimmen eines Korrekturvektors, der angibt, in welche Richtung sich der Benutzer bewegen soll, um sicherzustellen, dass der Benutzer bei Erreichen des Startpunktes in Hauptrichtung ausgerichtet ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Korrekturvektor auf Basis der Differenz der Ortsvektoren des Benutzers zu zwei aufeinanderfolgenden Zeiten, welche die Bewegungsrichtung des Benutzers ergibt, sowie der Hauptrichtung bestimmt, und wird der Korrekturvektor wiederholt ermittelt und angezeigt, um den Benutzer in Richtung der Hauptrichtung auszurichten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung bereitgestellt, wobei:
die momentane Ausrichtung des Benutzers anhand der zeitlichen Abfolge von Ortsinformationen über den Ort des Benutzers berechnet wird und
dem Benutzer bei Erreichen des Startpunktes Korrekturinformationen zur Korrektur seiner Ausrichtung in Richtung der Hauptrichtung übermittelt werden, oder
die Hauptrichtung und im Verhältnis dazu die Richtungsinformationen der Objekte neu berechnet werden, und zwar so, dass die momentane Ausrichtung des Benutzers mit der neuen Hauptrichtung übereinstimmt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner auf:
eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung;
die Objektinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen;
für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert;
die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zur Erfassung richtungsbezogener Informationen bereitgestellt, welche aufweist:
eine Einrichtung zur Erfassung und Speicherung einer Startposition sowie einer der Startposition zugeordneten Hauptrichtung,
eine Einrichtung zur Speicherung einer der Startposition zugeordneten Richtung eines Objekts und von den den Objekten zugeordneten Objektinformationen, um einem Benutzer bei Erreichen der Startposition den Abruf und die Wiedergabe der Objektinformation in richtungsbezogener Form unter Angabe der Richtung des jeweiligen Objekts zu ermöglichen.
eine Einrichtung zum Erfassen der Koordinaten des Startpunktes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Benutzers ermittelt;
eine Einrichtung zum Erfassen der Koordinaten des Objektes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Objekts ermittelt;
eine Einrichtung zum Ermitteln der dem Objekt zugeordneten Richtungsinformation als Differenz der Positionsvektoren des Startpunkts und des Objekts sowie
eine Einrichtung zum Erfassen der Koordinaten eines Annäherungspunktes, wobei die Position des Annäherungspunkts so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt mit der Hauptrichtung zusammenfällt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner auf:
eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung;
die Objektinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen;
für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert;
die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Computerprogramm mit Programmcode bereitgestellt, welcher einen Computer mit einer Navigationseinrichtung in die Lage versetzt, ein Verfahren gemäß einem der Ausführungsbeispiele auszuführen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 das Grundprinzip der Funktionsweise eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 schematisch die Verwendung von Richtungsinformationen in horizontaler und vertikaler Ebene,
3 die Annäherung eines Benutzers an den Startpunkt gemäß einem Ausführungsbeispiel,
4 die erhöhte Dichte durch weitere Startpunkte gemäß einem Ausführungsbeispiel,
5 die zeitliche Abfolge von nicht richtungsbezogenen Objektinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Das neue Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel bezieht Informationen der realen Umgebung auf Richtungen wie nun unter Bezugnahme auf 1 näher erläutert wird.
Zunächst wird eine Anfangsposition z. B. durch geographische Koordinaten x, y, und z, und ein Hauptrichtungsstrahl festgelegt, mit letzterem verbunden ist die Richtungsabweichung Null δ0 = 0.
Abweichend von der Hauptrichtung r0, bezogen auf den gleichen Startpunkt x0, y0, z0, werden weitere Richtungen r1...ri mit ihren Abweichungen δ1...δi festgelegt, die auf Objekte von Interesse (OIs) weisen.
Die Objekte können von unterschiedlichem Typ (z. B. naturwissenschaftliche, technische, kulturhistorische, touristische Typen) Typ 1...Typ n sein, dementsprechend gibt es unterschiedliche Objekte OI1...OIn.
Zu jedem Objekttyp werden Daten: numerisch, textlich sowie in Bild und Ton gespeichert, sowie die Position des Objektes selbst. Bei sehr vielen benachbarten Objekten gleichen Typs kann alternativ eine oder mehrere repräsentative Position/en angegeben werden, in 1 etwa die Hauptrichtung r0 für die Objekte Typ O1 oder die Richtung r2 für die Objekte Typ O2. Zum Startpunkt werden ebenfalls die Koordinaten x0, y0, z0 gespeichert, sowie die Hauptrichtung r0. Da vom Startpunkt aus die eigentlichen Objekte des Interesses (OIs) referenziert werden, werden in der Regel ein oder mehrere Bilder sowie Tondokumente gespeichert, die in Hauptrichtung (mit horizontaler Kantung Null δ0 = 0) erfaßt wurden und die Szene beschreiben. Ein weiterer Parameter der die Ausrichtung eines Bildes reproduzierbar macht, ist die Erfassung der vertikalen Kantung, also der Abweichung der Projektionsfläche vom Lot δg, die in 2 schematisch dargestellt ist. Diese kann optional zusätzlich erfaßt und gespeichert werden, wenn sie nicht Null ist.
Auf diese Weise werden Objekte und die diesen Objekten zugeordneten Richtungsinformationen (bezogen auf eine Anfangsposition = Startpunkt) abgespeichert bzw. referenziert und können so für einen Benutzer als Richtungsinformationen, gegebenenfalls zusammen mit zusätzlichen Informationen, wiedergegeben werden. Diese Zusatzinformationen können beispielsweise graphische oder schriftliche Informationen (z. B. eine Beschreibung des Objekts, das sich in dieser Richtung befindet), Audioinformationen (z. B. eine sprachliche Beschreibung des Objekts in der entsprechenden Richtung) oder sonstige visuelle oder audiovisuelle Informationen sein. Dies ist in 1 und 2 jeweils durch die den Objekten zugeordneten (Daten)Speicher dargestellt.
Für die Praxis hat die beschriebene Referenzierung des dreidimensionalen Raumes über Punkte und Richtungen gleich mehrere vorteilhafte Implikationen:

• Es können kostengünstige handelsübliche Geräte zur Erfassung und auch zur späteren Nutzung der Daten aus dem Verfahren eingesetzt werden. Positionsdaten x, y, z können z. B. mit GPS Empfängern vor Ort erfaßt werden. (Eine alternative Erfassung über digitale Geländemodelle am Bildschirmarbeitsplatz ist möglich.)
• Bilddaten können z. B. mit digitalen Aufnahmegeräten erfaßt werden, deren Projektionsfläche lotrecht in Hauptrichtung ausgerichtet wird. Die lotrechte Ausrichtung kann z. B. durch die Verwendung handelsüblicher Stative, mit entsprechender Ausrüstung erreicht werden. Bei abweichender Ausrichtung kann damit auch δg gemessen werden.
• Die Hauptrichtung kann ebenfalls durch Verwendung eines GPS Empfängers bestimmt werden, indem ein Annäherungspunkt vor Erreichen des Startpunktes erfaßt wird. Dieser Annäherungspunkt liegt dabei auf der durch die Hauptrichtung definierten Geraden, er ist sozusagen der Punkt, über den der Benutzer sich der Anfangsposition nähern soll, damit der Benutzer dann auch richtig ausgerichtet ist. Aus den Positionen x0 – 1, y0 – 1, z0 – 1 (Koordinaten des Annäherungspunktes) und x0, y0, z0 (Koordinaten der Anfangsposition) ergibt sich eindeutig die Bewegungsrichtung, entlang derer sich der Benutzer dem Startpunkt nähert und die als Hauptrichtung definiert werden kann. In 3 ist eine solche Annäherung an den Startpunkt über einen Annäherungspunkt schematisch dargestellt. Eine alternative Erfassung z. B. durch einen elektronischen Kompaß vor Ort oder über digitale Geländemodelle am Bildschirmarbeitsplatz ist möglich.
• Die präzise vorliegenden Richtungsinformationen können für ein zu einem Objekt gehörendes Tondokument pragmatisch übersetzt werden, wie z. B. in 1 schematisch dargestellt durch einen Text der Art „...geradeaus in e1 Meter Entfernung befinden sich drei Objekte vom Typ O1, halbrechts auf 1:30 Uhr in e2 Meter Entfernung befinden sich zwei Objekte vom Typ O2, links auf 9:00 Uhr in e3 Meter Entfernung befindet sich ein Objekt vom Typ O3...". Dadurch kann der Anwender, wenn er sich ebenfalls zum Startpunkt begibt und in Hauptrichtung ausrichtet, unmittelbar gespeicherte Audiodaten der realen Szene zuordnen.
• Ebenso können Bilddokumente präsentiert werden, die zuvor ebenfalls in der Regel in der Hauptrichtung erfaßt wurden. Dadurch kann der Anwender, wenn er sich zum Startpunkt begibt und in Hauptrichtung ausrichtet, unmittelbar gespeicherte Bilddaten der realen Szene zuordnen.
• Zur Dokumentation und Analyse zeitlicher Veränderungen kann eine Serie von Haupt-Bilddokumenten mit gleicher Ausrichtung erfaßt und präsentiert werden.
• Weitere Ton- und Bildinformationen können sich auf den Ort und/oder die Objekttypen und/oder konkrete Objekte selbst beziehen, ohne richtungsgebunden zu sein, etwa als genereller Einleitungstext, bevor auf die detaillierten richtungsbezogenen Informationen zugegriffen wird.
• Die Beschränkung auf ein einfaches Referenzierungssystem bestehend aus Punkten (Start- bzw. Anfangspunkten) und Richtungen, die dann jeweils einem oder mehreren Objekten zugeordnet sind, ist sehr robust und fehlertolerant. Fehler beim Erfassen des Startpunktes und der Hauptrichtung ziehen zwar Folgefehler nach sich, aber ohne Multiplikatoreffekte. Das Verfahren kann je nach Einsatzzweck rationell, das heißt auch unter Verzicht auf größtmögliche Genauigkeit bei der Erfassung von Koordinaten und Richtungen durchgeführt werden, und liefert dennoch zweckangepasst ausreichende Genauigkeit. Nutzern, denen z. B. Sprachansagen dieser Art ausreichen: „...direkt vor ihnen in 50 m Entfernung befindet sich..." oder: „...in der Vitrine halbrechts von Ihnen befindet sich..." reicht sicherlich eine Genauigkeit im Bereich mehrerer Meter aus. Die Erfassung und die spätere Zielführung des Nutzers zur Startposition können dabei mit einfachsten Mitteln erreicht werden. Höhere Anforderungen können mit entsprechend angepaßter Meßsensorik ebenso realisiert werden. Das Verfahren ist also hinsichtlich seiner erforderlichen Präzision bei der Erfassung von Örtlichkeiten und späteren Präsentation ortsbezogener Informationen auf technischer Ebene skalierbar.
• Sofern das Erfassungsraster selbst nicht ausreichend präzise erscheint, können beliebige weitere Startpunkte eingesetzt werden, die einen direkteren Bezug zu den OIs aufweisen, z. B. indem sie näher an diesen OIs positioniert werden und dadurch Richtungen und Entfernungen präziser bestimmt werden. Dies ist schematisch in 4 dargestellt. Das Erfassungsraster kann so zu einer beliebigen Dichte ergänzt werden. Das Verfahren ist also auch unabhängig von technischen Optionen, nur durch Anpassung der verwendeten Geometrien, skalierbar.
• Sprachansagen können anhand der aktuellen Position des Nutzers, des Annäherungspunktes, des Startpunktes, der Richtungen und Entfernungen sowie der Objekttypen aus gespeicherten Sprachfragmenten automatisch synthetisiert werden. Durch eine Abspeicherung der Fragmente unter Zuordnung zu den Startpunkten bzw. Richtungen und ggf. den Annäherungspunkten kann so dem Benutzer durch Zusammenfügung der Textfragmente die passende Zusatzinformation präsentiert werden. Solche Fragmente könnten z. B. sein „Sie sehen nun" für Startpunkte, „rechts", „halbrechts", „geradeaus", „halblinks" und „links" für Richtungen, „in einer Entfernung von" für Entfernungen, sowie „die Mona Lisa", „den Hut von Joseph Beuys" oder „den Altar von Tilman Riemenschneider" für Objektinformationen. Auf diese Weise kann dann bei Erreichen des Startpunktes z. B. der Satz „Sie sehen nun – halblinks – in einer Entfernung von 50 m – die Mona Lisa" aus Fragmenten synthetisiert werden, wobei einem vordefinierten Muster bei der Synthetisierung gefolgt wird.

Die Implementierug des Verfahrens, kann mittels einer programmgesteuerten Vorrichtung erfolgen, wobei die Steuerungssoftware die Vorrichtung in die Lage versetzt, das Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung auszuführen. Dies wird nun anhand weiterer Ausführungsbeispiele genauer beschrieben.
Die Steuerungssoftware bildet dabei beispielsweise zwei Phasen ab und unterstützt diese, und zwar:

1. die Erfassung und
2. die Nutzung

Nachfolgend wird zunächst die gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Implementierung verwendete Hardware kurz dargestellt.
Hardware-Grundlage sind gemäß einem Ausführungsbeispiel handelsübliche Kleinrechner wie Laptop, PDA oder Smartphone mit handelsüblichen Speichereinrichtungen und Betriebssystemen für den Betrieb der Software zur Implementierung der Ausführungsbeispiele. Die Geräte sind mit Navigationseinrichtungen, z. B. GPS-Empfängern, ausgestattet, alternativ kann der GPS Empfänger als eigenes Gerät, neben dem Kleinrechner, ebenfalls eingesetzt werden. Hier sollte dann vorzugsweise eine Schnittstelle für die Datenübertragung zwischen Rechner und GPS-Empfänger vorgesehen sein. Für die Bildaufzeichnung werden z. B. handelsübliche Kameras eingesetzt. Die Ausrichtung kann zweckangepasst „per Hand" erfolgen oder, wenn dies nicht ausreicht, mit Hilfe eines geeigneten Stativs, das an der Startposition aufgestellt und ausgerichtet wird. Gleiches gilt für Tonaufzeichnungen vor Ort. Optional ist der Kleinrechner mit Mobilfunk ausgestattet, um zeitnah Daten mit einem zentralen Server abzugleichen also z. B. um als Erfasser neue Daten sofort Anderen verfügbar zu machen oder um als Nutzer aktuelle Daten „herunterzuladen".
Als universeller Kleinrechner für den Aufbau und die Nutzung von Informationssystemen, die nicht besonders hohe Anforderungen an die räumliche Präzision stellen kann das Smartphone gelten, das Mobilfunk, Bild- und Tonerfassung, und GPS-Empfang aufweist, sowie ein offenes Betriebssystem. Alternativ ist der Einsatz individueller Komponenten möglich, dies sind z. B.:

a) Mobiles Endgerät (Kleinrechner)
b) GPS Empfänger
c) Mobilfunkmodem (optional, je nach Anforderung an Datenaktualität)
d) Bildaufzeichnungsgerät
e) Tonaufzeichnungsgerät

Optionale Hilfseinrichtungen sind beispielsweise

h.1 Stativ als Halterung und für die vertikale Ausrichtung der Aufzeichnungsgeräte d) und e).
h.2 Kompaß als Ergänzung der Aufnahmegeräte d) und e) oder des Stativs zur horizontalen Ausrichtung auf die Hauptrichtung.
h.3 Sensoren, die Bewegungen (Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit) und Richtungen (Kompaß) auswerten und so den GPS-Empfänger b) in Räumen ergänzen, in denen kein GPS Empfang möglich ist.
h.4 Entfernungsmesser.

Die Hardwarekomponenten a) bis e) und h.2, h.3 sind vorzugsweise vernetzt und ihre Signale stehen der Steuerungssoftware vorzugsweise kontinuierlich zur Verfügung. Alternativ können ihre Messergebnisse auch manuell allein mit dem mobilen Endgerät a) erfaßt werden und sogar beispielsweise von Hand eingegeben werden.
Nachfolgend wird die Erfassung richtungsbezogener Informationen gemäß einem Ausführungsbeispiel anhand einzelner Schritte erläutert.
Erfassung des Annäherungspunktes
Der Erfasser legt einen geeigneten Annäherungspunkt fest, z. B. einen Punkt auf der Straße. Dieser wird aufgesucht, per GPS erfaßt und mit dem mobilen Endgerät z. B. anhand seiner Koordinaten als x0 – 1, y0 – 1, z0 – 1 gespeichert. Alternativ kann dies auf Grundlage geokodierter digitaler Karten- und/oder Luftbilder erfolgen. Als Sonderfall kann dies auch ohne automatische Koordinatenerfassung, z. B. in Gebäuden ohne GPS-Empfang, erfolgen, beispielsweise grafisch auf einem Gebäudeplan.
Erfassung des Startpunktes
Der Erfasser legt analog zur Festlegung des Annäherungspunktes einen geeigneten Startpunkt fest und speichert diesen z. B. als x0, y0, z0. Alternativ kann dies auf Grundlage geokodierter digitaler und/oder Satelliten- und/oder Luftbilder erfolgen. Als Sonderfall kann auch dies ohne Koordinatenerfassung, z. B. in Gebäuden ohne GPS-Empfang, erfolgen z. B. grafisch auf einem Gebäudeplan.
Ausrichtung an der Startposition in Hauptrichtung
Aus der Verbindungslinie Annäherungspunkt-Startpunkt berechnet die Steuerungssoftware die Hauptrichtung r0 und zeigt diese auf dem mobilen Endgerät an, z. B. durch einen Richtungspfeil.
Wenn das Endgerät bewegt wird, wird die Abweichung von der erfaßten Hauptrichtung und die Richtung zur erneuten Annäherung an die Hauptrichtung durch laufende Auswertung der GPS-Position kontinuierlich angezeigt. So kann der Erfasser sich jederzeit erneut ausrichten, indem er sich vom Annäherungspunkt aus (bzw. über den Annäherungspunkt) auf die Startposition zubewegt und auf die Hauptrichtung „einschwingt", wie dies beispielsweise in 3 dargestellt ist. Dieses Vorgehen ist jederzeit reproduzierbar, eine wichtige Voraussetzung bei der Geländearbeit vor Ort, für wiederholte Datenaufnahme für den Aufbau von Zeitserien, aber auch für den späteren Nutzer, der die Informationen abrufen möchte. Alternativ kann der Erfasser die Startposition aufsuchen und die Hauptrichtung dort z. B. mit einem elektronischen Kompaß in Verbindung mit einem Neigungsmesser bestimmen. Dies kann z. B. in Räumen ohne GPS-Empfang sinnvoll sein. Zu diesem Zweck wertet die Steuerungssoftware die Werte von Kompaß und GPS Empfänger alternativ oder parallel aus. Als Sonderfall kann dies ohne vorherige Koordinatenerfassung, z. B. in Gebäuden ohne GPS-Empfang, erfolgen z. B. grafisch auf einem Gebäudeplan.
Ausrichtung von Aufnahmegeräten an der Startposition
Wenn Aufzeichnungen wiederholt oder ergänzt werden sollen, sollten gemäß einem Ausführungsbeispiel insbesondere Bildaufzeichnungsgeräte in Hauptrichtung und zusätzlich vertikal reproduzierbar ausgerichtet werden können. Sie verfügen immer über eine Projektionsfläche, auf der dreidimensionale räumliche Daten abgebildet werden. Im einfachsten Fall wird die Projektionsfläche in Hauptrichtung lotrecht ausgerichtet. Dies kann, wenn keine besonders hohen Anforderungen an die Präzision bestehen, manuell geschehen, der Erfasser nähert sich dem Startpunkt entlang des Richtungspfeiles, den das mobile Endgerät anzeigt (auf dem Weg über den Annäherungspunkt) und hält dort angekommen sein Aufnahmegerät „senkrecht". Die Steuerungssoftware nimmt als normale (voreingestellte) Rahmenbedingung dafür δg = 0 an. In anderen Fällen kann beispielsweise die Neigung mit Hilfsgeräten (Neigungsmesser am Aufnahmegerät oder am Stativ) gemessen und δg als Parameter gespeichert werden. Dies geschieht vorzugsweise automatisch bei vernetzten Komponenten oder manuell durch Ablesen von δg und Eingabe in die Steuerungssoftware am mobilen Endgerät.
Erfassung der Objekte von Interesse (OI)
Nachdem die Grundlinie (die Hauptrichtung) festgelegt ist, und die Szene insgesamt durch gespeicherte Bild- und Tondokumente erfaßt wurde bzw. einzelne Bild- und Tondokumente erfaßt wurden, die die Objektinformationen (OIs) enthalten, werden die OIs den jeweiligen Richtungsinformationen zugeordnet. Dazu gibt es unterschiedliche mögliche Vorgehensweisen:

i) Der Erfasser begibt sich zu den OIs und erfaßt ihre Position per GPS mit der Steuerungssoftware. Diese verbindet den Startpunkt mit jedem OI und berechnet so die Richtungen r1...ri und Entfernungen e1...ei. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn weitere Daten vor Ort zu den OIs selbst (nicht richtungsgebunden) z. B. Messungen, Zählungen, Bild-, Tondokumente erfaßt werden sollen.
ii) Der Erfasser legt die Richtungen r1...ri (inklusive Neigungswinkel) mittels der Steuerungssoftware, die hierzu ein Interface bereitstellt, vom Startpunkt aus fest, mißt die Entfernungen zu den Objekten und speichert die Meßwerte ab. Die Steuerungssoftware berechnet daraus die Koordinaten der OIs und legt dann die Objektinformationen als den Richtungen der OIs zugeordnet ab. Die Richtungen ri können geschätzt werden, per Kompaß oder Peileinrichtung gemessen werden, oder als Bewegungsrichtung ermittelt werden, indem der Erfasser einen kurzen Weg in Richtung des OI zurücklegt, wobei dann das GPS bzw. die Steuerungssoftware aus den Differenzvektoren entlang der Bewegungsrichtung die Richtung ermittelt.
iii) Der Erfasser legt die Positionen der OIs auf der Grundlage eines digitalen Geländemodells und/oder von Satelliten-/Luftbildern und/oder Karten fest.

Auf diese Weise können die zu den OIs gehörenden Objektinformationen jeweils den Richtungen, in denen die OIs liegen zugeordnet gespeichert werden und später zur Präsentation für einen Benutzer wieder abgerufen werden.
Iterative Überarbeitung und Wiederholung der Erfassung
Nachdem die Positionen der OIs erfaßt wurden und evtl. zusätzliche Daten (nicht richtungsgebunden) erfaßt wurden, begibt sich der Erfasser zum Startpunkt und bekommt dort eine Übersicht von der Steuerungssoftware präsentiert, welche beispielsweise umfaßt:

• Räumliche Lage der Szene, Richtungen und Entfernungen zwischen Annäherungspunkt, Startpunkt und OI
• Darstellung der Szene auf dem ausgerichteten Bilddokument (ausgerichtet anhand der Hauptrichtung). Der Erfasser kann dann die berechneten Positionen manuell korrigieren, z. B. OI-Positionen verschieben. Mit Methoden der Bildbearbeitung kann er auch Ergänzungen vornehmen, z. B. Hilfspunkte im Bild markieren, die für die Orientierung wichtig sind.
• Darstellung der Szene auf einer digitalen Karte, digitalem Geländemodell und/oder einem geokodierten Luft-/Sattelitenbild, wenn diese zur Verfügung stehen.

Durch die einfache Reproduzierbarkeit des Vorgehens kann eine Szene dann iterativ überarbeitet werden, bis die Daten für eine spätere Nutzung oder für eine wiederholte Aufnahme z. B. für den Aufbau von Zeitserien optimal vorliegen.
Synchronisation mit zentralem Server
Nach abgeschlossener Erfassung werden die Daten vom berechtigten Erfasser gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem zentralen Server (z. B. im Internet) abgeglichen. Dabei wird geprüft ob es den betreffenden Startpunkt schon gibt oder nicht. Im ersten Fall werden beispielsweise die Ergänzungen/Änderungen zentral übernommen, im zweiten Fall die komplette Ersterfassung. Im Zweifelsfall, z. B. wenn es schon einen anderen Startpunkt in der Nähe gibt, wird beispielsweise die Erfassung zur späteren Klärung zwischengespeichert.
Je nach erforderlicher Aktualität der Daten kann die Synchronisation auch per Mobilfunk durchgeführt werden und die Synchronisation durch die Steuerungssoftware interaktiv unterstützt werden.
Nachdem die richtungsbezogenen Informationen wie vorstehend beschrieben für die OIs erfaßt wurden, können sie dann auch genutzt werden. Dies wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen genauer beschrieben.
Aufsuchen des Annäherungspunktes, Positionierung und Ausrichtung
Nach vorangegangener Suche, die gemäß einem Ausführungsbeispiel von der Steuerungssoftware unterstützt wird, (z. B. Abfrage seitens des Nutzers: a. Welche OIs befinden sich in meiner Nähe oder b. Wo finde ich ein OI vom Typ I in der Umgebung) hat sich der Nutzer dann für einen Startpunkt entschieden, der dem OI zugeordnet ist.
Der Benutzer gibt seine gewünschte Sprache an (deutsch, englisch...) und wird von der Steuerungssoftware in einem Zug zum Startpunkt geführt (durch audiovisuelle Richtungsangaben) und ausgerichtet. Dazu führt ihn ein Richtungspfeil des Mobilen Endgerätes zuerst zum Annäherungspunkt und von dort direkt zum Startpunkt. Die Ausrichtung erfolgt also durch das Durchlaufen des Weges Annäherungspunkt-Startpunkt. Dabei schwingt sich der Nutzer automatisch auf der Hauptrichtung ein und ist bei Erreichen des Startpunktes entlang der Hauptrichtung ausgerichtet.
Eventuelle Abweichungen von der Hauptrichtung auf dem letzten Streckenabschnitt werden von der Steuerungssoftware nach Erreichen des Standorts noch durch eine Aufforderung zur Einnahme der korrekten Ausrichtung korrigiert (z. B. „Bitte um 45 Grad nach rechts drehen"). Alternativ, insbesondere wenn am Startpunkt kein Bildmaterial verwendet wird, wird die Hauptrichtung entsprechend der aktuellen Ausrichtung neu berechnet und alle Richtungsinformationen zu den OIs werden entsprechend angegeben.
Für den Fall, dass keine GPS Informationen vorliegen, orientiert sich der Nutzer klassisch anhand des Gebäudeplans. Die Steuerungssoftware kann nur generelle Hinweise geben, z. B. Sprachansagen: „...suchen Sie den Annäherunspunkt auf und gehen Sie dann zum Startpunkt halblinks in x-Meter Entfernung...Hauptrichtung ist weiter genau geradeaus...". Der Nutzer meldet das Erreichen der Startposition dann aktiv der Steuerungssoftware.
Sehr schnelle Orientierung und Nutzung der Informationen
Der ausgerichtete Benutzer kann dann unmittelbar Informationen über das mobile Endgerät bekommen (automatisch) oder interaktiv abfragen. Im ersten Fall kann die Steuerungssoftware mit Erreichen des Startpunktes aktiv werden und audiovisuelle Informationen präsentieren. Positionen der OIs werden beispielsweise automatisch sprachlich umgesetzt z. B.: „vorne sehen Sie...halb rechts oberhalb in 15 m Entfernung befindet sich...".
Dazu wird beispielsweise das Bild angezeigt und die gerade angesprochenen OIs werden dabei visuell hervorgehoben.
Im Falle der interaktiven Abfrage wird die Szene visuell auf dem mobilen Endgerät dargestellt, alle möglichen Richtungen und ihre OIs ausgehend vom Startpunkt werden angezeigt und können vom Nutzer einzeln aktiviert werden.
Auf diese Weise kann der Nutzer unmittelbar seine Umgebung und gespeicherte Information einander zuordnen, sich orientieren und die vorhandene Information nutzen.
Aufsuchen der OIs
Der Nutzer kann gemäß einem Ausführungsbeispiel einen OI markieren. Die Steuerungssoftware weist dann durch dauernden Positionsvergleich des Nutzers relativ zum OI audiovisuell auf die Richtung und Entfernung des OI hin. Wenn mehrere OIs, auch über mehrere Startpunkte aufgesucht werden sollen, kann der Nutzer beispielsweise interaktiv die Reihenfolge der Streckenabschnitte festlegen, wie dies in 5 schematisch dargestellt ist.
Am jeweiligen OI bekommt der Nutzer dann automatisch oder wieder interaktiv die vorhandenen Informationen zum OI (nicht richtungsgebunden) audiovisuell präsentiert, und kann wieder Umgebung und gespeicherte Informationen unmittelbar zuordnen.
Synchronisation mit zentralem Server
Der berechtigte Nutzer kann die benötigten Daten z. B. per Internet schon vor dem Einsatz vom Server auf sein mobiles Endgerät laden. Optional kann dies bei entsprechender Hardwareausrüstung auch per Mobilfunk geschehen.
Ergänzungen der Informationsbasis durch den Nutzer
Insbesondere, wenn ein Informationssystem nach vereinfachtem Verfahren aufgebaut wurde, d. h. wenn bei der Datenerfassung keine komplexen Hilfsgeräte eingesetzt wurden und z. B. die Bilderfassung an einem Startpunkt mit lotrechter Projektionsfläche des Aufnahmegerätes durchgeführt wurde, dann kann mit „Führung" durch die Steuerungssoftware „Jedermann" Daten ergänzen. Die Steuerungssoftware führt dann wie folgt:
Der Nutzer/Erfasser wird wie beschrieben an den Startpunkt geführt und ausgerichtet. Dort kann er mit einem angepaßten Erfassungsmodul wie bereits beschrieben weitere OIs erfassen und auch weitere Bilddokumente zur Szene selbst erfassen (beispielsweise in Form einer Zeitserie). Ebenso kann er eine Szene mit eigenem Startpunkt komplett neu erfassen. Dies führt dann zu einer Verdichtung des räumlichen Rasters wie beispielsweise in 4 dargestellt.
Die Ergänzung der Informationsbasis durch den Nutzer eignet sich dadurch in besonderem Maße für populäre Themen wie z. B. Natur, Landschaft, Kultur, Geschichte, Tourismus und den Aufbau entsprechender Datenbestände im Internet.
Integration des Verfahrens in Navigationsverfahren
Das beschriebene Verfahren kann gemäß einem Ausführungsbeispiel mit echter Navigation kombiniert werden. Hardwarevoraussetzung ist dann ein Navigationssystem mit geeignetem Display und Onboardrechner, auf dem ein Modul zur Implementierung des Ausführungsbeispiels in Kombination mit der Navigation eingesetzt werden kann. Das Aufsuchen eines OI geschieht dann wie folgt.
Fall 1: Annäherungspunkt, Startpunkt und OIs liegen auf einem Weg/einer Straße des routingfähigen Datensatzes
In diesem Fall wird der Annäherungspunkt als Zielkoordinate für die Navigation angegeben. Nach Erreichen des Annäherungspunktes wird der kommende Startpunkt als Navigationsziel gesetzt und es kann audiovisuell darauf hingewiesen werden. Nach Erreichen des Startpunktes werden Informationen wie beschrieben automatisch präsentiert oder interaktiv abgerufen. Die OIs können wie beschrieben ausgewählt werden, damit werden sie nacheinander als Navigationsziele gesetzt. Nach Erreichen eines OI bekommt der Nutzer automatisch oder wieder interaktiv die vorhandenen Informationen zum OI (nicht richtungsgebunden) audiovisuell präsentiert, und kann wieder Umgebung und gespeicherte Informationen unmittelbar zuordnen.
Fall 2: Annäherungspunkt, Startpunkt und OIs liegen nicht alle auf einem Weg/einer Straße des routingfähigen Datensatzes
In diesem Fall werden Annäherungspunkte, Startpunkte und OIs, sofern sie auf dem Weg/einer Straße des routingfähigen Datensatzes liegen, in der richtigen Reihenfolge als Zielpunkt für die Navigation gesetzt. Punkte die außerhalb des routingfähigen Datensatzes liegen, können nach Verlassen des Fahrzeugs wie beschrieben mit einem mobilen Endgerät aufgesucht werden.
Integration des Verfahrens in klassische GIS Verfahren
Das beschriebene Verfahren kann auch mit klassischen Geographischen Informationssystemen kombiniert werden. Dies betrifft insbesondere die Seite der rationellen Datenerfassung zu Objekten von Interesse mit dem beschriebenen Verfahren für GIS. Da alle so erfaßten Daten einen geographischen Bezug haben, können sie problemlos in GIS übernommen werden.
Zum Beispiel kann die Systematik der OIs Lagern oder Objekten der GIS zugeordnet werden. Wenn im beschriebenen Verfahren Aussagen zur Flächenausdehnung eines OI gemacht wurden (z. B. Auswahl eines repräsentativen OI, wenn mehrere vorliegen), können diese interpretiert werden und als Fläche dargestellt werden. Durch die Lage der OIs zueinander können Annahmen getroffen werden und daraufhin Flächen mit gleichen OIs gegenüber Flächen mit anderen OIs abgegrenzt werden.
Das Verfahren gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann vielfältig eingesetzt werden, einige typische Beispiele sind im Folgenden aufgeführt.
Das Verfahren eignet sich besonders gut, um „touristische" Daten ausreichend genau, rationell, flächendeckend und großräumig zu erfassen. Dabei kann der Nutzer selbst beteiligt werden, auch im Sinne von „Internet Communities". Aus der Sicht des Nutzers können beliebige touristische Ziele z. B. innerstädtisch, entlang touristischer Routen oder auf dezidierten Lehrpfaden angeboten, ausgewählt und aufgesucht werden. Vor Ort werden auch sehr dichte und komplexe Informationen visuell und sprachlich schnellstmöglich übermittelt. Einzige Voraussetzung ist ein geeignetes mobiles Endgerät. Diese Art der Informationsvermittlung kann auch mit geführten Touren kombiniert werden, wenn z. B. größere und mehrsprachige Gruppen von wenigen Reiseführern betreut werden, wenn vor Ort mehr Details zu beobachten sind, als ein Reiseführer vermitteln könnte oder wenn Informationen nutzerspezifisch aufbereitet werden müssen z. B. für unterschiedliche Ausbildungsstände und/oder Altersgruppen.
Das Verfahren eignet sich auch für professionelle Arbeitsprozesse. Dadurch, dass der Nutzer Informationen vor Ort am Startpunkt direkt und ohne zusätzlichen Zeitaufwand bekommen kann, eignet sich das Verfahren gut für professionelle Einsätze z. B. im Zusammenhang mit der Erledigung von Aufträgen oder Notfalleinsätzen. Techniker, Architekten, Prüfer, um nur einige Beispiele zu nennen, können so an ihre Objekte herangeführt und mit allen notwendigen Informationen für ihre anschließende Tätigkeit versorgt werden.
Das Verfahren eignet sich auch für wissenschaftliche Zeitserien.
Durch die Beschränkung auf Startpunkt und Richtungsinformationen sowie die Reproduzierbarkeit der Datenerfassung können die zugrunde liegenden Objekte von Interesse im Rahmen der gesamten Szene vor Ort mit geringem Aufwand mehrfach aufgesucht und punktuell neu beobachtet, gezählt, vermessen und Veränderungen auch in Bild und Ton dokumentiert werden. Ein wissenschaftlicher Nutzer, der weitere Veränderungen erkennen will, wird an die Startposition geführt und kann bereits dokumentierte Veränderungen sofort mit der aktuellen Situation vergleichen, z. B. als Basis für weitere Dokumentationen oder notwendige Aktionen.
Die Ausrichtung des Benutzers erfolgte in den vorstehenden Ausführungsbeispielen durch Definition und Verwendung eines Annäherungspunktes. Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels kann allerdings die Ausrichtung auch durch die Ermittlung des momentanen Bewegungsvektors des Benutzers (gebildet aus der Differenz der Ortsvektoren zu den Zeitpunkten t – 1 und t0) erfolgen, und zwar, indem dem Benutzer auf der Grundlage seiner momentanen Bewegungsrichtung sowie der definierten Hauptrichtung beispielsweise anhand eines Richtungspfeils mitgeteilt werden, in welche Richtung er sich bewegen soll, um in Hauptrichtung ausgerichtet zu sein. Auf diese Weise ergibt sich ebenfalls wie in 3 dargestellt ein „Einschwingen" auf die Hauptrichtung, indem dem Benutzer immer mittels Richtungspfeil eventuelle Abweichungen von der Hauptrichtung angezeigt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden dem Benutzer die Korrekturinformationen erst angezeigt, wenn er den Startpunkt erreicht hat. Auf der Basis des zuletzt ermittelten Bewegungsvektors kann dann dem Benutzer beispielsweise mitgeteilt werden, dass er sich um 45 Grad nach links drehen muß, um in Hauptrichtung ausgerichtet zu sein.
Alternativ dazu kann auch die Hauptrichtung neu berechnet werden, und zwar so, dass sie mit der Richtung des letzten ermittelten Bewegungsvektors des Benutzers übereinstimmt. Die gespeicherten Richtungsinformationen werden dann entsprechend der Richtungsverschiebung des Vektors der Hauptrichtung ebenfalls neu berechnet.
Dem Fachmann ist klar, dass die Ausführungsbeispiele der Erfindung mittels bekannter Vorrichtungen und/oder Einrichtungen wie Rechnern und/oder sonstigen programmierbaren Endgeräten wie Handys oder Smartphones, ergänzt durch Navigationseinrichtungen wie GPS-Empfänger, anhand der vorhergehenden Beschreibung implementiert werden können, indem diese Geräte im wesentlichen programmtechnisch so angepasst werden, dass sie in der Lage sind, die Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung auszuführen.

Claims

Verfahren zur Nutzung richtungsbezogener Informationen, welches aufweist: Speicherung von Objektinformationen für eine Mehrzahl von Objekten, und zwar so, dass den Objektinformationen eines Objekts jeweils ein Startpunkt sowie ein von diesem Startpunkt ausgehender Richtungsvektor zugeordnet sind, wobei der Richtungsvektor in Richtung des Objekts zeigt und mit einer vordefinierten Hauptrichtung einen die Richtung des Objekts im Verhältnis zur Hauptrichtung definierenden Winkel einschließt; Abruf und Wiedergabe von Objektinformationen zusammen mit der den Objektinformationen zugeordneten Richtung durch eine Wiedergabevorrichtung, wobei die Wiedergabe von Informationen es einem Benutzer ermöglicht, sich am Startpunkt entlang einer Hauptrichtung auszurichten, umfassend die Schritte: Ermittlung der Position des Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung; Führen des Benutzers zum Startpunkt mittels der Navigationseinrichtung, wobei der Weg zum Startpunkt, auf dem der Benutzer geführt wird, über einen Annäherungspunkt führt und der Annäherungspunkt so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt auf der Hauptrichtung liegt, und wenn sich der Benutzer am Startpunkt befindet und entlang der Hauptrichtung ausgerichtet ist, werden dem Benutzer richtungsbezogene Objektinformationen präsentiert, die die einem Objekt zugeordneten Objektinformationen sowie Richtungsinformationen, die auf dem dem jeweiligen Objekt zugeordneten Richtungsvektor basieren, einschließen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die momentane Ausrichtung des Benutzers anhand der zeitlichen Abfolge von Ortsinformationen über den Ort des Benutzers berechnet wird und dem Benutzer bei Erreichen des Startpunktes Korrekturinformationen zur Korrektur seiner Ausrichtung in Richtung der Hauptrichtung übermittelt werden, oder die Hauptrichtung und im Verhältnis dazu die Richtungsinformationen der Objekte neu berechnet werden, und zwar so, dass die momentane Ausrichtung des Benutzers mit der neuen Hauptrichtung übereinstimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, welches ferner eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweist: die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung; die Objektinformationen und/oder Richtungsinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen; für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert; die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Verfahren zur Erfassung richtungsbezogener Informationen, welches aufweist: Erfassung und Speicherung einer Startposition sowie einer der Startposition zugeordneten Hauptrichtung, Speicherung einer der Startposition zugeordneten Richtung eines Objekts und von den dem Objekt zugeordneten Objektinformationen, um einem Benutzer bei Erreichen der Startposition den Abruf und die Wiedergabe der Objektinformation in richtungsbezogener Form unter Angabe der Richtung des jeweiligen Objekts zu ermöglichen, sowie Erfassen der Koordinaten eines Annäherungspunktes, wobei die Position des Annäherungspunkts so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt mit der Hauptrichtung zusammenfällt.
Verfahren nach Anspruch 4, welches aufweist: Erfassen der Koordinaten des Startpunktes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Benutzers ermittelt; Erfassen der Koordinaten des Objektes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Objekts ermittelt; Ermitteln der dem Objekt zugeordneten Richtungsinformation als Differenz der Positionsvektoren des Startpunkts und des Objekts.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, welches ferner eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweist: die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung; die Objektinformationen und/oder Richtungsinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen; für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert; die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Vorrichtung zur Nutzung richtungsbezogener Informationen, welche aufweist: eine Einrichtung zur Speicherung von Objektinformationen für eine Mehrzahl von Objekten, und zwar so, dass den Objektinformationen eines Objekts jeweils ein Startpunkt sowie ein von diesem Startpunkt ausgehender Richtungsvektor zugeordnet sind, wobei der Richtungsvektor in Richtung des Objekts zeigt und mit einer vordefinierten Hauptrichtung einen die Richtung des Objekts im Verhältnis zur Hauptrichtung definierenden Winkel einschließt; eine Einrichtung zum Abruf und zur Wiedergabe von Objektinformationen zusammen mit der den Objektinformationen zugeordneten Richtung durch eine Wiedergabevorrichtung, wobei die Einrichtung zur Wiedergabe von Informationen es dem Benutzer ermöglicht, sich am Startpunkt entlang einer Hauptrichtung auszurichten, wobei die Vorrichtung ferner aufweist: eine Einrichtung zur Ermittlung der Position eines Benutzers mittels einer Navigationseinrichtung; eine Einrichtung zum Führen des Benutzers zum Startpunkt mittels der Navigationseinrichtung, wobei der Weg zum Startpunkt, den der Benutzer geführt wird, über einen Annäherungspunkt führt und der Annäherungspunkt so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt auf der Hauptrichtung liegt, und wenn sich der Benutzer am Startpunkt befindet und entlang der Hauptrichtung ausgerichtet ist, diese Wiedergabevorrichtung dem Benutzer richtungsbezogene Objektinformationen präsentiert, die die einem Objekt zugeordneten Objektinformationen sowie Richtungsinformationen, die auf dem dem jeweiligen Objekt zugeordneten Richtungsvektor basieren, einschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: die momentane Ausrichtung des Benutzers anhand der zeitlichen Abfolge von Ortsinformationen über den Ort des Benutzers berechnet wird und dem Benutzer bei Erreichen des Startpunktes Korrekturinformationen zur Korrektur seiner Ausrichtung in Richtung der Hauptrichtung übermittelt werden, oder die Hauptrichtung und im Verhältnis dazu die Richtungsinformationen der Objekte neu berechnet werden, und zwar so, dass die momentane Ausrichtung des Benutzers mit der neuen Hauptrichtung übereinstimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, welche ferner eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweist: die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung; die Objektinformationen und/oder Richtungsinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen; für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert; die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Vorrichtung zur Erfassung richtungsbezogener Informationen, welche aufweist: eine Einrichtung zur Erfassung und Speicherung einer Startposition sowie einer der Startposition zugeordneten Hauptrichtung, eine Einrichtung zur Speicherung einer der Startposition zugeordneten Richtung eines Objekts und von den dem Objekt zugeordneten Objektinformationen, um einem Benutzer bei Erreichen der Startposition den Abruf und die Wiedergabe der Objektinformation in richtungsbezogener Form unter Angabe der Richtung des jeweiligen Objekts zu ermöglichen, sowie eine Einrichtung zum Erfassen der Koordinaten eines Annäherungspunktes, wobei die Position des Annäherungspunkts so gewählt ist, dass die Verbindungslinie zwischen Annäherungspunkt und Startpunkt mit der Hauptrichtung zusammenfällt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, welche aufweist: eine Einrichtung zum Erfassen der Koordinaten des Startpunktes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Benutzers ermittelt; eine Einrichtung zum Erfassen der Koordinaten des Objektes mittels einer Navigationseinrichtung, die die Position des Objekts ermittelt; eine Einrichtung zum Ermitteln der dem Objekt zugeordneten Richtungsinformation als Differenz der Positionsvektoren des Startpunkts und des Objekts.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, welche ferner eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweist: die Richtungsinformationen umfassen horizontale und/oder vertikale Richtungsinformationen bezogen auf die Hauptrichtung; die Objektinformationen und/oder Richtungsinformationen umfassen Audioinformationen und/oder visuelle Informationen; für mehrere Objekte, die in ungefähr gleicher Richtung angeordnet sind, ist ein Richtungsvektor definiert; die Objektinformationen werden bei Erreichen des Startpunktes automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer wiedergegeben.
Computerprogramm mit Programmcode, welcher einen Computer mit einer Navigationseinrichtung in die Lage versetzt, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und 4 bis 6 auszuführen.