DE102011105622B4 - Verfahren und Vorrichtung zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes mit Erstellung einer Ad-hoc-Infrastruktur - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes mit Erstellung einer Ad-hoc-Infrastruktur Download PDF

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Abstract

Verfahren zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes, z. B. einer Person (32) in einer Orts- oder Gebäudeumgebung und Darstellung des Aufenthaltsortes dieses Objektes auf einem optischen Darstellungssystem (38) mit einem am Objekt getragenen mobilen Transponder (24), dessen Abstand zu ortfesten Referenzpunkten (48–52) aktuell erfasst und an ein Auswertungssystem (46) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erstellung einer Ad-hoc-Infrastruktur bei Unfall-, Katastrophen- oder Noteinsätzen im Bereich der Orts- oder Gebäudeumgebung zunächst an den ortsfesten Referenzpunkten (48–52) Transponder (8–12) befestigt werden, in denen die Ortskoordinaten des aktuellen Anbringungsortes oder eine den Ortskoordinaten entsprechende Kennung (23) eingespeichert werden und dass bei Eintritt des Katastrophenfalles an den nunmehr ortsfesten Transpondern (8–12) jeweils ein mobiler Satellit (18–22) befestigt wird, welcher jeweils die Ortsinformation der Transponder (8–12) ausliest und Distanzmessungen zu den beweglichen Objekten (32) ausführt und die aktuellen Ortskoordinaten (25a, 25b) der beweglichen Objekte (32) einem Auswertungssystem (46) oder dem beweglichen Objekt (32) selbst zuleiten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes, z. B. einer Person in einer Orts- oder Gebäudeumgebung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 21 2004 000 093 U1 bekannt geworden, welches ein System zum bereitstellen von Verfolgungsdiensten zum Orten eines Objektes betrifft.
  • Das dort geschilderte Verfolgungssystem zum Verfolgen des Ortes von wertvollen Materialien, Personen und Objekten bezieht sich darauf, dass der Ort des Objektes mit Hilfe von GPS-Koordinaten bestimmt und einem Verfolgungssystem eingespeist wird.
  • Statt der Zuordnung von GPS-Koordinaten wird auch ein Funkfrequenz-Triangulationsverfahren geschildert. Nachteil des bekannten Verfolgungssystems ist, dass es für die Bereitstellung einer ortsgebundenen Infrastruktur nicht geeignet ist.
  • Mit dem Gegenstand der DE 10 2005 055 164 A1 wird ein sensorgesteuertes Notfall- und Evakuierungssystem für Großobjekte beschrieben, bei dem eine zu ortende Person einen passiven RFID-Sensor mit sich trägt und über eine Vielzahl von im Gebäude verteilten RFID-Transpondern erfasst wird, welche die erfassten Signale an ein Ortungs- und Auswertungssystem weiterleiten.
  • Die Erfindung geht von diesem Stand der Technik aus und hat erkannt, dass die Bereitstellung von einer Vielzahl von aktiven RFID-Transpondern, die in der Orts- oder Gebäudeumgebung verteilt angeordnet sind, zu einem hohen Aufwand führen.
  • Es müssen eine Vielzahl von aktiven RFID-Transpondern verteilt in der Orts- und Gebäudeumgebung angeordnet werden, was mit hohen Kosten für die Anbringung und den Unterhalt der RFID-Sensoren verbunden ist.
  • Das US Patent US 7 126 951 B2 zeigt ein System zur Identifizierung der Position einer Person mittels einer mobilen drahtlosen Vorrichtung. Dabei ist eine genau Identifikation und Positionsberechnung der jeweiligen Person in einem Gebäude während einer Rettungsaktion möglich. Aufgrund der empfangenen Signalstärke und der Signallaufzeit der mobilen Vorrichtung, ist es einem Rettungsteam möglich, eine möglicherweise ohnmächtige Person zu identifizieren und deren Position in einem drahtlosen Ad-hoc-Mobilkommunikationsnetzwerk zu lokalisieren. Im Notfall begibt sich das Rettungsteam zu der letzten bekannten Position und birgt dort die hilfsbedürftige Person. Die notwendigen Daten werden entweder über mehrere im Gebäude integrierten Routern übermittelt oder die Router werden vom Rettungsteam selbst an den jeweiligen Punkten angebracht, um ein entsprechendes Netzwerk bereit zu stellen.
  • Es müssen stets aktive Router in der Gebäudeperipherie angeordnet sein oder alternativ an strategischen Punkten während eines Rettungseinsatzes angebracht werden. Dies ist mit hohen Kosten für die Anbringung und deren Unterhalt verbunden.
  • Die US Anmeldung US 2008/0082258 A1 zeigt ein Navigationssystem zur Navigation in einer unbekannten Umgebung, wobei das System eine Vielzahl von RFID-Tags, mindestens ein Downloadportal und mindestens ein mobiles Navigationsgerät umfasst. Die RFID-Tags sind entlang eines zu durchquerendem Gebiets positioniert. Das Downloadportal ist nahe des Eingangs zu diesem Gebiet angeordnet und hält eine Karte des Gebiets zum herunterladen bereit. Auf dieser ist die Position der im Gebiet befindlichen RFID-Tags verzeichnet. Durchquert nun ein Nutzer das Gebiet, nachdem er die Karte des Gebiets auf sein mobilen Navigationsgerät heruntergeladen hat, erkennt er auf dem mobilen Navigationsgerät seine aktuelle Position, welche durch das Zusammenwirken der Ortskoordinaten der RFID-Tags und dem herunter geladenen Kartenmaterial angezeigt wird. Es handelt es sich um ein System, dass nicht zur Ortung von Personen geeignet ist, sondern lediglich zur Navigation in einer Umgebung dient, sodass die Navigation durch das herunterladbare Kartenmaterial von einem ortsfesten Downloadportal und dem tragbaren Navigationsgerät möglich ist.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde ein Verfahrung zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes nach dem Gegenstand der DE 10 2005 055 164 A1 so weiterzubilden, dass mit wesentlich einfacheren Mitteln lediglich im Bedarfsfall eine Infrastruktur in einer Orts- oder Gebäudeumgebung errichtet werden kann.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient die technische Lehre des Verfahrensanspruches 1 sowie des Vorrichtungsanspruches 4.
  • Wesentliches Merkmal der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ist, dass die notwendige Infrastruktur erst Ad-hoc bereitgestellt wird. Dieser lateinische Begriff meint, dass die zur Ortung von beweglichen Objekten notwendige Infrastruktur erst „für diesen Augenblick” oder „zu diesem Anlass passend” bereitgestellt wird und zwar erfindungsgemäß insbesondere bei Unfall-, Katastrophen- oder Noteinsätzen.
  • Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich somit der Vorteil, dass lediglich einsatzbedingt oder anlassbedingt eine Infrastruktur – sozusagen ausgerollt – bereitgestellt wird. Aus Kostengründen werden an ortsfesten Referenzpunkten in der Orts- oder Gebäudeumgebung lediglich kostengünstige passive Transponder befestigt, in denen einmalig, bei der Befestigung der Transponder die Ortskoordinate des der Befestigung dienenden Referenzpunktes eingespeichert wird.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Einspeicherung der aktuellen Ortskoordinate beschränkt, sondern es kann statt der Ortskoordinate eine mit dieser Ortskoordinaten verbundene Information eingespeist werden, wie z. B. die ID-Nummer des Transponders, wobei in einer Datenbank des auswärtigen Systems dann die Zuordnung zwischen der ID-Nummer des Transponders und seiner Ortskoordinate vorgehalten wird.
  • Wenn in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen wird, dass dem Transponder eine Ortskoordinate eingespeichert ist, so ist dies nur der einfacheren Beschreibung wegen geschuldet und beschränkt nicht den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.
  • Wichtig ist demgemäß, dass an festgelegten Ortsfesten Referenzpunkten die kostengünstigen und unterhaltsfreien Transponder befestigt werden, die mit der aktuellen Ortskoordinate dieses Referenzpunktes Datentechnisch verknüpft sind.
  • Eine solche Anordnung von passiven Transpondern in einer Gebäude- und Ortsumgebung kann also beim Bau des Gebäudes oder bei der Erstellung der Ortsumgebung erfolgen und für eine beliebige Zeit ohne Unterhaltungsaufwand aufrecht erhalten bleiben. Am Beispiel eines Gebäudes kann gesagt werden, dass wenn im Erdgeschoss z. B. 20 Räume, Flure und Zugangswege vorhanden sind, dass dann in jedem Raum, im Zugangsweg und in den dazu gehörenden Fluren jeweils ein passiver Transponder mit der aktuellen Ortskoordinate am Anbringungsort befestigt wird.
  • Nur lediglich in einem Notfall, einem Einsatzfall oder allgemein im Bedarfsfall wird eine so genannte ausrollbare Infrastruktur dem Gebäude oder der Ortsumgebung zugeordnet.
  • Wenn beispielsweise eine Katastrophe ausbricht und das Gebäude z. B. durch einen Brandfall nur noch bedingt betretbar ist, dann kommt es entscheidend darauf an, dass die Feuerwehr oder ein anderes Einsatzkommando sich schnell in dem Gebäude oder der Ortsumgebung zurecht findet, ohne dass aufwendige Baupläne gesucht und zum Einsatzort gebraucht werden müssen.
  • Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung von einem Katastropheneinsatz in Form eines Brandeinsatze ausgegangen, wobei die Einsatzkräfte Feuerwehrleute sind. Diese Beschreibung ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen, nachdem eine solche ausrollbare Infrastruktur nach der technischen Lehre der Erfindung für sämtliche Einsatzzwecke möglich ist.
  • Wenn demgemäß ein Gebäude durch Brandeinwirkung nur noch eingeschränkt zugänglich ist und Ortsinformationen zur Rettung von im Gebäude anwesenden Personen fehlen, kommt die ausrollbare Infrastruktur nach dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zum Einsatz.
  • Wichtig ist, dass der in das Gebäude eindringende Feuerwehrmann zu jeden Zeitpunkt seines Einsatzes seinen genauen Aufenthaltsort im Gebäude kennt.
  • Vorraussetzung hierfür ist, dass im Einsatzfall nunmehr im Gebäude an den an den ortsfesten Referenzpunkten befestigten Transpondern so genannte mobile Satelliten befestigt werden. Es handelt sich hierbei bevorzugt um aktive RFID-Transponder, wie sie aus der DE 10 2005 055 164 A1 bekannt sind, nur mit dem Unterschied, dass die mobilen Satelliten erst im Einsatzfall mit den ortsfesten Transpondern gekoppelt werden und nicht bereits schon vor dem Einsatzfall im Gebäude angeordnet sind. Hier ist also notwendig, dass im Einsatzfall ein Rettungskommando das Gebäude betritt und schnell nacheinander folgend die betretbaren Bereiche des Gebäudes durchschreitet und an den optisch gut sichtbaren ortsfesten Referenzpunkten, an denen die passiven Transponder befestigt sind, nunmehr die mobilen Satelliten andockt und befestigt.
  • Auf diese Weise ist es möglich, dass einer Vielzahl von ortsfesten Referenzpunkten und dort angeordneten Transpondern jeweils ein mobiler Satellit zugeordnet wird, der beim Andocken sofort die Ortsinformation oder einen mit der Ortsinformation verbundene Kennung aus dem passiven Transponder ausliest und diese Ortsinformationen in sein eigenes System übernimmt. Der an diesem ortsfesten Punkt nunmehr befestigte Satellit dient nun als Ortungssystem für die Personenortung im Gebäude.
  • Damit werden – soweit das Gebäude betretbar ist – an den zugänglichen ortsfesten Referenzpunkten und den dort angeordneten Transpondern die mobilen Satelliten angedockt und die für den Einsatzfall notwendige Infrastruktur ist damit geschaffen.
  • Nunmehr wird vorausgesetzt, dass der Feuerwehrmann oder eine andere Einsatzkraft an seinem Körper einen aktiven Transponder trägt. Nachdem nun alle an den ortsfesten Referenzpunkten angedockten mobilen Satelliten aktiviert sind, führen diese eine Distanzmessung zu dem sich im Gebäude bewegenden Feuerwehrmann durch.
  • Für die Durchführung einer funkgestützten Distanzmessung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, wobei lediglich als zwei bevorzugte Ausführungsformen allgemein ein real time location system verwendet wird, welches z. B. nach dem time difference of arrival oder time of flight Prinzip arbeitet.
  • Es kann selbstverständlich auch eine funkgestützte Triangulationsmessung von mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten und verteilt im Raum oder Gebäude vorhandenen mobilen Satelliten in Richtung auf den aktiven Transponder am Feuerwehrmann durchgeführt werden.
  • Wichtig ist, dass das Ergebnis der Distanzmessung über verschiedene Ausführungsformen weitergegeben werden kann:
    • 1. Entweder geben die mobilen Satelliten das Ergebnis der Distanzmessung zum bewegbaren Objekt über eine Funkverbindung an ein Auswertesystem weiter und im Auswertesystem ist eine optische Anzeige mit dem aktuellen Aufenthaltsort und der Bewegung des zu erfassenden Feuerwehrmannes angeordnet. oder
    • 2. Das Ergebnis der Distanzmessung wird dem Feuermann selbst zugeleitet und dieser trägt beispielsweise ein Display bei sich, welches z. B. im Helm angeordnet ist, sodass er in dem helmseitigen Display seinen aktuellen Aufenthaltsort im Gebäude und die Gebäudeinformationen ablesen kann.
  • Der Feuermann kann zusätzlich über eine funkgestützte Sprachverbindung mit der Einsatzzentrale in Verbindung stehen.
  • Wichtig bei allen Ausführungsformen ist, dass die für den Einsatz des Feuerwehrmannes notwendige Infrastruktur erst im Einsatzfall (Ad-hoc) zur Verfügung gestellt wird.
  • Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
  • 1: Draufsicht auf ein Stockwerk in einem Gebäude
  • 2: Stirnansicht der Gebäudeumgebung nach 1
  • 3: Die gleiche Darstellung wie 1 nach der Anbringung von mobilen Satelliten
  • 4: Die gleiche Anordnung wie 2 nach der Anbringung mobiler Satelliten
  • 5: Schematisiert die Kommunikationswege bei der koordinierten Lokalisierung einer Person in der Gebäudeumgebung
  • 6: Eine gegenüber in 5 abgewandelte Ausführungsform
  • 7: Eine Gleichung zur Ermittlung der aktuellen Ostkoordinaten
  • In den 1 bis 4 ist allgemein ein Gebäudeumriss 1 dargestellt, der z. B. ein einziges Stockwerk in einem Gebäude betreffen kann. In diesem Stockwerk ist als Beispiel ein Flur 2 dargestellt, von dem aus eine Reihe von Räumen 3–6 zugänglich sind.
  • Zum Einsatzfall muss eine Einsatzperson in Pfeilrichtung 7 den Flur 2 betreten und diese Einsatzperson muss lückenlos erfassbar sein.
  • Zu diesem Zweck sieht die Erfindung nach den 1 und 2 vor, dass an ortsfesten Referenzpunkten 48–52 im Gebäude, deren Lagen im Bezug zum Gebäude genau festgelegt sind, passive Transponder 8–12 befestigt werden.
  • Jedem Transponder 8–12 wird somit eine Ortskoordinate 17 zugeordnet oder eine der Ortskoordinate 17 entsprechende ID-Nummer 23.
  • Im Falle der Zuordnung einer ID-Nummer wird die Ortskoordinate des Transponders 8–12 in einer Datenbank 37 eines PC-Systems 36 (siehe 5 und 6) vorgehalten.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind in den Räumen 3, 4, 5, 6 die Transponder 8, 10, 11, 12 angeordnet, während im Flur unterhalb eines Fensters 13 ein weiterer Transponder 9 mit der zugehörenden Ortskoordinate X2, Y2, Z2 angeordnet ist.
  • Dies zeigt auch die 2, wo erkennbar ist, dass beispielsweise der Transponder 9 unterhalb eines Fensters 13 angeordnet ist und die Transponder 8, 10 im Bereich der Türstöcke 15, 16 des Gebäudes 14 angeordnet sind.
  • Somit ist jedem Transponder 8–12 eine genau festgelegte Ortskoordinate zugeordnet, die z. B. als GPS-Koordinate oder als gebäudebezogene Koordinate ausgebildet ist.
  • Im Einsatzfall, und nur in diesem Fall, ist es erforderlich, dass das nach den 1 und 2 vorbereitete Gebäude nun von einer Einsatzperson betreten wird und diese in die Lage versetzt wird, jedem Transponder 8–12 einen mobilen Satelliten 18–22 zuzuordnen.
  • Zu diesem Zweck betritt die Person beispielsweise in Pfeilrichtung 7 den Gebäudeumriss 1 nach 3 und verteilt nacheinander folgend die mobilen Satelliten 18–22 an den bereits schon vorhandenen Transpondern 8–12 in dem diese Satelliten 18–22 an den Transpondern 8–12 angedockt werden.
  • Unter dem Begriff „andocken” werden verschiedene Datenübertragungsverfahren verstanden, die alle vom Wesen der Erfindung erfasst sein sollen.
  • In 5 und 6 ist dargestellt, dass die durch das Andocken erfolgende Zuordnung des jeweiligen mobilen Satelliten 18–22 zu dem zugeordneten Transponder 8–12 über eine NFC-Übertragung 31 erfolgt. Dies ist eine near-field-communication-Übertragung, mit der es möglich ist, dass jeder in die Nähe des Transponders 8–12 angedockte Satellit 18–22 die dem Transponder 8–12 jeweils zugeordnete Ortskoordinate ausliest und in sein eigenes System übernimmt.
  • Statt der Auslesung der Ortskoordinaten aus den Transpondern 8–12 kann es in einer Weiterbildung vorgesehen werden, dass der mobile Satellit 18–22 ein OCR-lesbares Etikett am Transponder 8–12 ausliest, in dem die aktuelle Ortskoordinate enthalten ist. Ebenso ist es möglich, dass das Auslesen der Ortskoordinaten aus dem Transponder 8–12 über Kontakte oder kontaktlos erfolgt. Neben der funkgestützten NFC-Übertragung 31 können auch eine induktive oder kapazitive Übergabe der Transponderdaten an den angedockten Satelliten 18–22 erfolgen.
  • Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nur im Einsatzfall die relativ teuren und auch aufwendig zu unterhaltenden mobilen Satelliten 18–22 den ortsgebundenen Transpondern 8–12 zugeordnet werden und erst damit eine Infrastruktur ausgerollt wird, die nur im Katastrophen oder Einsatzfall genutzt wird.
  • Die 3 und 4 zeigen nun, dass ein an einer Person 32 getragener mobiler Transponder 24 lokalisiert werden soll und hierzu sehen die 3 und 4 eine Distanzmessung vom mobilen Transponder 24 zu den verschiedenen an nunmehr ortsfesten Stellen befestigten mobilen Satelliten 18–22 vor.
  • Auf diese Weise können die mobilen Lagekoordinaten 25 im mobilen Transponder 24 stets aktualisiert werden und es ist damit die Bestimmung des aktuellen Aufenthaltsortes des mobilen Transponders 24 zu jedem beliebigen Zeitpunkt im Einsatzfall möglich.
  • Die mobilen Lagekoordinaten 25 können entweder der den mobilen Transponder 24 tragenden Person 32 optisch dargestellt werden oder – in einer anderen Ausgestaltung – werden diese mobilen Lagekoordinaten 25 dem Auswertungssystem 46 zugeleitet und der aktuelle Aufenthaltsort der Person 32 wird auf einem Darstellungssystem 38 des Auswertungssystems 46 dargestellt.
  • Die damit verbundenen Vorgänge sind in den 5 und 6 näher dargestellt.
  • Aus 5 ist erkennbar, dass der mobile Satellit 18, 19 jeweils über eine NFC-Übertragung die im Speicherchip 30 des passiven Transponders 8, 9 enthaltenen Daten ausliest, wobei diese Daten entweder die Ortskoordinaten sind oder eine den Ortskoordinaten zugeordnete Kennung.
  • Es ist als Alternative dargestellt, dass der Transponder 8, 9 auch mit einer Stromversorgung 29 ausgerüstet sein kann.
  • Wichtig ist, dass die Daten von dem Transponder 8, 9 gemäß 5 dem jeweils dort in nächster Nähe angeordneten mobilen Satelliten 18, 19 eingespeist werden, wobei jeder mobile Satellit 18–22 aus einem aktiven Leser 26 und einem damit kombinierten passiven Leser 27 besteht.
  • Der aktive Leser 26 ist als kombinierter Sender und Empfänger ausgebildet, der die bidirektionale Datenübertragung zum Auswertungssystem 46 ausführt. Außerdem führt er die Distanzmessung 34 aus.
  • Der passive Leser 27 erfasst und verarbeitet die vom Transponder 8–12 übernommenen Ortskoordinaten, wobei jedem Satelliten eine Stromversorgung 28 zugeordnet ist.
  • Nun erfolgt eine funkgestützte Distanzmessung 33, 34 zu dem mobilen Transponder 24, der gemäß 5 an einer Person 32 getragen wird.
  • Die beiden Distanzmessungen 33, 34 werden in Form einer Triangulationsmessung ausgewertet und somit erhält der mobile Transponder 24 die mobilen Lagekoordinaten 25a in der Weise, dass zu dem gerade aktuellen Aufenthaltsort der Person 32 berechnet wird, dass die X-Koordinate 8 Meter von der Lage des Transponders mit der Koordinate X1 ist, die Y-Koordinate als Entfernung zum Transponder 1 hat einen Abstand von 9 Metern und die Z-Koordinate hat sich nicht verändert.
  • Gleichfalls ergibt sich die Abstandsmessung zu dem Transponder 8 in der Weise, dass zu dem Koordinaten X2, Y2 und Z2 des Transponders 8 die aktuelle Entfernung X = 4 Meter, Y = 10 Meter und Z = 0 Meter ist.
  • Aus beiden mobilen Lagekoordinaten 25a, 25b wird nun der genaue Aufenthaltsort des mobilen Transponders 24 bestimmt und kann beispielsweise auf einem optischen Darstellungssystem der Person 32 direkt angezeigt werden.
  • In einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Ergebnis der Differenzmessung gemäß 6 über eine Funkübertragung 40 dem Auswertungssystem 46 zugeführt wird und zwar einem dort angeordneten Funk-Transceiver, der bevorzugt als RFID-Leser ausgebildet ist und der diese ermittelten mobilen Lagekoordinaten dem Auswertesystem 46 zuleitet. Dieses besteht im Wesentlichen aus einem PC-System mit einer daran angeschlossenen Datenbank 37, in der alle Orts- und Lagekoordinaten der Transponder 8–12 in Verbindung mit dem gebäudeseitigen Referenzpunkten 48–52 vorgehalten werden. Das Ergebnis der Auswertung wird auf einem Darstellungssystem 38 dargestellt, in dem die Bewerbung des mobilen Transponders 24 im Bereich des Gebäudeumrisses 1 optisch dargestellt wird.
  • In einer anderen Ausgestaltung es vorgesehen sein, dass die mobilen Satelliten 18–22 gemäß 5 eine Funkübertragung 35 zu dem Auswertungssystem 46 ausführen, sodass der mit der Person 32 getragenen mobile Transponder 24 selbst nicht an der Funkübertragung zum Auswertungssystem 46 teilnimmt.
  • Die 6 zeigt auch noch, dass ein mobiler Satellit 18–22 dadurch beim Andocken an den ortsfesten Transponder aktiviert wird beispielsweise ein Aktivierungsmodul 45 in Form eines Permanentmagneten vorhanden ist, der über eine Aktivierung 41 (z. B. ein Magnetfeld) einen im mobilen Satelliten 18 befestigten Sensor 42 aktiviert, der seinerseits den mobilen Satelliten 18 aktiviert.
  • In diesem ist im Wesentlichen das Distanz-Messsystem 43 enthalten und ein passiver RFID-Leser 44, der in der Lage ist, den passiven Datenträger des Transponders 8–12 über die beschriebene NFC-Übertragung 31 oder über eine andere Signalverbindung auszulesen und weiter zu verarbeiten.
  • Insgesamt ergibt sich mit dem geschilderten Verfahren und dem dazugehörenden Vorrichtungen ein sehr kostengünstig zu betreibendes Infrastruktursystem, denn die im Unterhalt und der Anschaffung teuren mobilen Satelliten 18–22 werden erst im Einsatzfall mit den ortsfesten, passiven Transpondern 8–12 verbunden und dienen dann als Datenübertragungseinheiten.
  • 7 zeigt eine Gleichung, wie aus den Ostkoordinaten ((X1, Y1, Z1) oder (X2, Y2, Z2) der Transponder durch eine Distanzmessung der Distanzen D1 und D2 auf den gesuchten Aufenthaltsort Xs, Ys, Zs eines beweglichen Objektes geschlossen werden kann.
  • Diese Gleichung ist vorrangig vor der in 5 nur schematisiert angegebenen mobilen Lagekoordinaten 25a, 25b, die in Praxis nach der Formel in 7 ausgerechnet wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gebäudeumriss
    2
    Flur
    3
    Raum
    4
    Raum
    5
    Raum
    6
    Raum
    7
    Pfeilrichtung
    8
    Transponder
    9
    Transponder
    10
    Transponder
    11
    Transponder
    12
    Transponder
    13
    Fenster
    14
    Gebäude
    15
    Türstock
    16
    Türstock
    17
    Ortskoordinate
    18
    mobiler Satellit
    19
    mobiler Satellit
    20
    mobiler Satellit
    21
    mobiler Satellit
    22
    mobiler Satellit
    23
    ID-Nummer
    24
    mobiler Transponder
    25
    mobile Lagekoordinate
    26
    aktiver Leser
    27
    passiver Leser
    28
    Stromversorgung
    29
    Stromversorgung
    30
    Speicherchip
    31
    NFC-Übertragung
    32
    Person
    33
    Distanzmessung
    34
    Distanzmessung
    35
    Funkübertragung
    36
    PC-System
    37
    Datenbank
    38
    Darstellungssystem (Lagebild)
    39
    Funk-Transceiver
    40
    Funkübertragung
    41
    Aktivierung
    42
    Sensor
    43
    Distanz-Messsystem
    44
    RFID-Leser
    45
    Aktivierungsmodul
    46
    Auswertungssystem
    47
    48
    Referenzpunkt
    49
    Referenzpunkt
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Claims (9)

  1. Verfahren zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes, z. B. einer Person (32) in einer Orts- oder Gebäudeumgebung und Darstellung des Aufenthaltsortes dieses Objektes auf einem optischen Darstellungssystem (38) mit einem am Objekt getragenen mobilen Transponder (24), dessen Abstand zu ortfesten Referenzpunkten (48–52) aktuell erfasst und an ein Auswertungssystem (46) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erstellung einer Ad-hoc-Infrastruktur bei Unfall-, Katastrophen- oder Noteinsätzen im Bereich der Orts- oder Gebäudeumgebung zunächst an den ortsfesten Referenzpunkten (48–52) Transponder (8–12) befestigt werden, in denen die Ortskoordinaten des aktuellen Anbringungsortes oder eine den Ortskoordinaten entsprechende Kennung (23) eingespeichert werden und dass bei Eintritt des Katastrophenfalles an den nunmehr ortsfesten Transpondern (8–12) jeweils ein mobiler Satellit (18–22) befestigt wird, welcher jeweils die Ortsinformation der Transponder (8–12) ausliest und Distanzmessungen zu den beweglichen Objekten (32) ausführt und die aktuellen Ortskoordinaten (25a, 25b) der beweglichen Objekte (32) einem Auswertungssystem (46) oder dem beweglichen Objekt (32) selbst zuleiten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 1. in einem ersten Verfahrensschritt vor Eintritt eines Unfall-, Katastrophen- oder Noteinsatzes an ausgesuchten Stellen der Orts- und Gebäudestruktur Transponder (9, 12) befestigt werden, in deren Speichermedium (30) die Ortskoordinate (17) oder einer der Ortskoordinate (17) entsprechende Kennung (23) des Anbringungsortes gespeichert wird, 2. dass in einem zweiten Verfahrensschritt beim Eintritt des Unfall-, Katastrophen- oder Noteinsatzes an den ortsfesten Transpondern jeweils ein mobiler Satellit (18–22) befestigt wird, der die in dem jeweiligen Transponder (9, 12) gespeicherte Ortskoordinate (17) oder eine der Ortskoordinate entsprechende Kennung (23) ausliest, 3. dass in einem dritten Verfahrensschritt der mobile Satellit (18–22) eine Distanzmessung (33, 34) zu dem an der Person (32) getragenen Transponder (24) ausführt und das Ergebnis entweder dem Auswertungssystem (46) oder dem mit der Person (32) getragenen Transponder (24) oder einem mit der Person (32) getragenen Auswertungssystem übermittelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Infrastruktur mit Andocken der Satelliten (18–22) an die ortsfesten Transponder (8–12) nur im Katastrophen- oder Einsatzfall ausgeführt wird.
  4. Vorrichtung zur koordinierten Lokalisierung eines Objektes, z. B. einer Person (32) in einer Orts- oder Gebäudeumgebung und Darstellung des Aufenthaltsortes dieses Objektes auf einem optischen Darstellungssystem (38) mit einem am Objekt getragenen mobilen Transponder (24), dessen Abstand zu ortfesten Referenzpunkten (48–52) aktuell erfasst und an das Auswertungssystem (46) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erstellung einer Ad-hoc-Infrastruktur bei Unfall-, Katastrophen- oder Noteinsätzen im Bereich der Orts- oder Gebäudeumgebung den ortsfesten, die Position des Anbringungsortes tragenden Transpondern (8–12) mobile Satelliten (18–22) datenübertragend zugeordnet und ortsfest befestigt sind, und das die mobilen Satelliten (18–22) Anordnungen für eine Distanzmessung (33–34) tragen und die erfassten Daten an das Auswertesystem (46) übertragen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4 zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfesten Transponder (8–12) eine NFC-Übertragung (31) zu den mobilen Satelliten (18–22) ausführen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Satellit (18–22) ein Distanz-Messsystem (43) und einen RFID-Leser (44) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Satellit (18–22) beim Andocken am Transponder (8–12) aktivierbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertesystem (46) einen Funk-Transceiver (39) aufweist ist, der über eine Funkübertragung (40) mit dem mobilen Transponder (24) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzmessung zwischen dem Satelliten (18–22) und dem mobilen Transponder (24) über ein RTLS (real time location system) oder durch ein TDOA-System (time difference of arrival) erfolgt.
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