PL224250B1 - Sposób lokalizacji obiektów lub miejsc w przestrzeni oraz urządzenie i układ do realizacji tego sposobu - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni zwłaszcza charakteryzujący się tym, że w etapie przygotowawczym zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego współpracującego ze źródłem światła (5) współrzędne lokalizacji położenia statycznych obiektów lub stałych miejsc. Następnie przypisuje się tym współrzędnym lokalizacji położenia nazwy obiektów i/lub miejsc, oraz zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego sygnały lokalizacyjne odpowiadające poszczególnym obiektom i miejscom. Podczas lokalizacji żądanego obiektu lub miejsca generuje się przypisany sygnał lokalizujący, który kieruje się do mikrokontrolera współpracującego ze źródłem światła (5) oraz z urządzeniem cyfrowym i wzrokowo odnajduje się punkt świetlny utworzony na lokalizowanym obiekcie lub w lokalizowanym miejscu. Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie i układ do realizacji tego sposobu charakteryzujące się tym, że składa się z nieruchomej płaskiej podstawy (1), na której zamocowany jest obrotowo korpus (2) zaopatrzony w czaszę (6). Wewnątrz korpusu (2) umieszczony jest pierwszy silnik krokowy (3), przy czym oś pierwszego silnika krokowego (3) przytwierdzona jest pionowo do nieruchomej podstawy (1). W czaszy (6) wycięta jest obwodowo, korzystnie wierzchołkowo szczelina (7), w której przesuwnie osadzone jest działko optyczne (15). Mikrokontroler współpracuje z modułem komunikacji audio (13) składającym się z mikrofonu i głośnika, z modułem komunikacji bezprzewodowej (11), z modułem kamery (14).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób lokalizacji obiektów lub miejsc w przestrzeni oraz urządzenie i układ do realizacji tego sposobu, przeznaczone zwłaszcza dla osób z chorobami otępiennymi lub osób mających problemy z pamięcią.

Znane są sposoby lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni polegające na wskazaniu wcześniej oznaczonego obiektu lub miejsca poprzez wiązkę promieni świetlnych wygenerowanych przez źródło światła.

Znane są urządzenia do lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni składające się z korpusu zaopatrzonego w czaszę, wewnątrz którego umieszczone jest źródło światła zaopatrzone w działko optyczne oraz zawierające układ sterowania, oraz moduł zasilania.

Znane są również elektroniczne znaczniki w postaci breloczka, które dołącza się do określonego obiektu. Znanym urządzeniem wykorzystującym te znaczniki jest opracowane przez firmę SmartFinder pod nazwą SmartFinder Key Locator urządzenie, które składa się z pięciu elementów, jednego z czterema przyciskami oznaczonymi różnymi kolorami oraz czterema znacznikami elektronicznymi, oznaczonymi kolorami odpowiadającymi kolorom przycisków. Znaczniki przymocowuje się do obiektów codziennego użytku. Naciśnięcie klawisza odpowiedniego koloru wywołuje dźwiękową odpowiedź znacznika oznaczonego tym samym kolorem co naciskany klucz.

Innym znanym urządzeniem jest Loc8tor firmy Loc8tor Ltd. Urządzenie to posiada wyświetlacz, który wskazuje kierunek, w którym znajduje się zagubiony przedmiot. Oprócz informacji dźwiękowej podawana jest także informacja optyczna.

Do znanych sposobów lokalizujących miejsca położenia w przestrzeni zalicza się również sposoby i urządzenia wykorzystujące technologię GPS.

Znane jest urządzenie EmSeeQ firmy EmFinders w postaci bransoletki jako odbiornika GPS wysyłającego alerty oraz monitorującego podstawowe sygnały życiowe. Lokalizacja bransoletki wyznaczana jest na podstawie sieci stacji bazowych telefonii komórkowej, w której zaimplementowano alerty z numerem alarmowym.

Znane są i stosowane urządzenia wykorzystujące bezprzewodową łączność pomiędzy znacznikiem przymocowanym do poszukiwanego obiektu oraz dodatkowym urządzeniem, które znajduje się w rękach osoby, która poszukuje dany obiekt.

Znany jest też sposób WD Tulio-Card (Advanced Wireless Dynamie M2M Technology Company) opracowany dla potrzeb lokalizacji osób i przedmiotów oraz nawigowania, który bazuje na technologii radiowej. Monitorowana osoba lub przedmiot wyposażona jest w nadajnik w formie karty. Sygnał odbierany jest przez odbiorniki ulokowane w konkretnej pozycji w mieszkaniu i względem tej pozycji wyznaczana jest lokalizacja osób lub przedmiotów. Informacje te składowane są w stacji centralnej. System jest niezależny od GPS, GSM, bluetooth. Pracuje w paśmie częstotliwości 868 MHz ISM oraz 433 MHz i 915MHz.

Znane są sposoby rozpoznawania obiektów za pomocą kamer wideo dla potrzeb robotów mobilnych, gdzie potrzebna jest precyzyjna lokalizacja obiektów w środowisku domowym.

W znanych sposobach lokalizacji osób i przedmiotów w pomieszczeniach jest wykorzystanie technologii RFID. Znanym urządzeniem wykorzystującym ten sposób jest Trolley Scan's RFID- radar posiadające znaczniki RFID, antenę nadawczą oraz czytnik. System obsługuje do 50 znaczników jednocześnie z dokładnością lokalizacji do 50 cm, oraz pokryciem obszaru pomieszczenia do 100 m. Szybkość lokalizacji wynosi pojedyncze sekundy, wizualizacja położenia znacznika może być dwu lub trzywymiarowa. Dane składowane są w stacji centralnej, w tym komputer.

Z patentu US 5939981 znane jest urządzenie do lokalizacji przedmiotów oparte w swoim działaniu na komunikacji bezprzewodowej. Urządzenie do realizacji tego sposobu składa się z podręcznego urządzenia posiadającego głośnik, układ nadajnik - odbiornik oraz zestaw przycisków oznaczonych symbolami reprezentującymi urządzenia, które zostały odpowiednio oznakowane za pomocą układu odbiornik - nadajnik. Transmisja jest kodowana dzięki czemu nawiązywane jest połączenie tylko pomiędzy poszukiwanym przedmiotem a układem podręcznym. Urządzenie to umożliwia pozyskiwanie informacji o położeniu i odległości od poszukiwanego przedmiotu za pomocą głośności tonów generowanych przez znacznik przymocowany do poszukiwanego przedmiotu oraz podręcznego układu.

Ograniczeniem znanych sposobów jest stosowanie co najmniej dwóch elementów systemu, przy czym zawsze musi to być układ nadrzędny wywołujący reakcję znacznika. Ilość przedmiotów,

PL 224 250 B1 która może być oznakowana jest ograniczona. Niedogodnością jest również to, że odległość znacznika nie może przekraczająca 30 m od układu nadrzędnego.

Sposób lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni, zwłaszcza mieszkalnej charakteryzujący się według wynalazku tym, że w etapie przygotowawczym zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego, współpracującego ze źródłem światła, współrzędne lokalizacji położenia statycznych obiektów lub stałych miejsc. Następnie przypisuje się tym współrzędnym lokalizacji położenia nazwy obiektów i/lub miejsc, oraz zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego sygnały lokalizacyjne odpowiadające poszczególnym obiektom i miejscom. Podczas lokalizacji żądanego obiektu lub miejsca generuje się przypisany sygnał lokalizujący, który kieruje się do mikrokontrolera współpracującego ze źródłem światła oraz z urządzeniem cyfrowym, i wzrokowo odnajduje się punkt świetlny utworzony na lokalizowanym obiekcie lub w lokalizowanym miejscu.

W wariancie wynalazku punkt świetlny obserwuje się przy pomocy kamery, zaś sygnał lokalizacyjny przesyła się do urządzenia sterującego drogą komunikacji bezprzewodowej lub drogą audio.

Urządzenie do lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni, zwłaszcza mieszkalnej charakteryzuje się według wynalazku tym, że składa się z nieruchomej płaskiej podstawy, na której zamocowany jest obrotowo korpus zaopatrzony w czaszę. Wewnątrz korpusu umieszczony jest pierwszy silnik krokowy, przy czym oś pierwszego silnika krokowego przytwierdzona jest pionowo do nieruchomej podstawy. W czaszy wycięta jest obwodowo, korzystnie wierzchołkowo szczelina, w której przesuwnie osadzone jest działko optyczne. Działko optyczne osadzone jest na osi drugiego silnika krokowego.

Układ do lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni, zwłaszcza mieszkalnej charakteryzuje się według wynalazku tym, że źródło światła sterowane jest przez mikrokontroler, który połączony jest z urządzeniem cyfrowym zaopatrzonym w pamięć, oraz z układem sterowania współpracującym z pierwszym silnikiem krokowym oraz z drugim silnikiem krokowym.

W wariancie wykonania mikrokontroler współpracuje z modułem komunikacji audio składającym się z mikrofonu i głośnika.

W kolejnym wariancie wynalazku mikrokontroler współpracuje z modułem komunikacji bezprzewodowej.

W innym wariancie wynalazku mikrokontroler współpracuje z modułem kamery.

Zastosowanie wynalazku umożliwia wspomaganie osób mających^A problemy z odnalezieniem konkretnego obiektu lub miejsca w pomieszczeniu. Wynalazek posiada jest szczególnie przydatny do wspomagania osób mających problemy z pamięcią, ale także unieruchomionych, z powodu choroby oraz niepełnosprawnych, oraz osób z chorobami otępiennymi.

W odróżnieniu od znanych sposobów i urządzeń poszukiwane obiekty nie muszą być oznakowane.

Zastosowanie wynalazku umożliwia również prowadzenie ćwiczeń, ważnych w stymulowaniu pamięci i opóźnianiu procesów otępiennych.

Inną korzyścią wynalazku jest możliwość wspomagania osób niepełnosprawnych lub mających problemy z pamięcią lub zapadłe na choroby otępienne, przez opiekunów nie przebywających w pomieszczeniu. Opiekun wybierając nazwy obiektów z listy może zdalnie wskazywać obiekty osobie przebywającej w pomieszczeniu. Wynalazek umożliwia również udział osoby wspomagającej we wskazywaniu obiektów w odpowiedzi na podane nazwy lub zadane zapytanie.

Przedmiot wynalazku objaśniony jest bliżej na rysunku, na którym na fig. 1 i fig. 2 przedstawia urządzenie do lokalizacji w widoku z boku ze schematycznie zaznaczonymi poszczególnymi układami, fig. 3 przedstawia urządzenie w widoku z dołu, na fig. 4 przedstawia schemat blokowy układu, oraz w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1

Urządzenie składa się z nieruchomej podstawy 1, obrotowego korpusu 2 zaopatrzonego w czaszę 6 i wewnątrz którego umieszczone jest źródło światła 5. Podstawę urządzenie mocuje się za pomocą elementu mocującego 16 do sufitu. Urządzenie zaopatrzone jest w moduł zasilania 12.

Źródło światła 5 zaopatrzone jest w działko optyczne 15. Wewnątrz korpusu 2 umieszczony jest pierwszy silnik krokowy 3, którego oś przytwierdzona jest pionowo do nieruchomej podstawy 1. W czaszy 6 wycięta jest obwodowo i wierzchołkowo szczelina 7, w której przesuwnie osadzone jest działko optyczne 15. Działko optyczne 15 osadzone jest na osi drugiego silnika krokowego 4. W korpusie 2 umieszczony jest moduł komunikacji audio 13 składający się z mikrofonu i głośnika.

PL 224 250 B1

Praca urządzania kontrolowana jest poprzez mikrokontroler 8 z wykorzystaniem urządzenia cyfrowego 9 zaopatrzonego w pamięć. Moduł komunikacji audio 13 współpracuje z mikrokontrolerem 8.

Obrót korpusu 2 o 360° wokół osi pionowej umożliwia pierwszy silnik krokowy 3.

W szczelinie 7 przesuwa się działko świetlne 15, dzięki pracy drugiego silnika krokowego 4 umożliwiającego obrót działka optycznego 15 o 180° wokół osi poziomej.

W etapie przygotowawczym zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego 9 współpracującego ze źródłem światła 5 współrzędne lokalizacji położenia statycznych obiektów znajdujących się w pomieszczeniu mieszkalnym. Następnie przypisuje się tym współrzędnym lokalizacji położenia nazwy obiektów. W pamięci urządzenia cyfrowego 9 zapisuje się sygnały lokalizacyjne odpowiadające poszczególnym obiektom.

Podczas lokalizacji żądanego obiektu osoba znajdująca się w pomieszczeniu generuje sygnał lokalizujący w formie wypowiedzi słownej, który kierowany jest poprzez moduł komunikacji audio 13 do mikrokontrolera 8 współpracującego ze źródłem światła 5.

Osoba znajdująca się w pomieszczeniu wzrokowo odnajduje się punkt świetlny utworzony na lokalizowanym obiekcie.

P r z y k ł a d 2

Urządzenie zbudowane jest tak jak opisano w przykładzie 1, z tym, że mikrokontroler 8 współpracuje z modułem komunikacji bezprzewodowej 11.

Opiekun znajdujący się poza pomieszczeniem, w którym znajduje się nadzorowana osoba generuje sygnał lokalizacyjny poprzez wskazanie poszukiwanych obiektów za pomocą telefonu komórkowego.

P r z y k ł a d 3

Urządzenie zbudowane jest jak opisano, w przykładzie 1, z tym, że urządzenie przeznaczone jest do wspomagania ludzi z chorobą Alzheimera.

Urządzenie składa się z modułu komunikacji audio 13 oraz modułu komunikacji wideo 14, który współpracuje z mikrokontrolerem 8.

Na etapie lokalizacji, osoba znajdująca się w pomieszczeniu generuje sygnał lokalizacyjny w formie wypowiedzianego polecenia. Oprogramowanie mikrokontrolera 8 rozpoznaje polecenie i w formie nazwy przekazuje do układu sterowania 10, które sterują położeniem działka świetlnego 15.

Opiekun tej osoby, znajdujący się poza pomieszczeniem, za pomocą obrazu z kamery wideo 15 obserwuje osobę znajdującą się w pomieszczeniu i po stwierdzeniu nieprawidłowości aktywnie wspomaga przeszukiwanie pomieszczenia.

Claims (7)

1. Sposób lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni, zwłaszcza mieszkalnej polegający na wskazaniu wcześniej oznaczonego obiektu lub miejsca poprzez wiązkę promieni świetlnych wygenerowanych przez źródło światła, znamienny tym, że w etapie przygotowawczym zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego (9) współpracującego ze źródłem światła (5) współrzędne lokalizacji położenia statycznych obiektów lub stałych miejsc, a następnie przypisuje się tym współrzędnym lokalizacji położenia nazwy obiektów i/lub miejsc, oraz zapisuje się w pamięci urządzenia cyfrowego (9) sygnały lokalizacyjne odpowiadające poszczególnym obiektom i miejscom, zaś podczas lokalizacji żądanego obiektu lub miejsca generuje się przypisany sygnał lokalizujący, który kieruje się do mikrokontrolera (8) współpracującego ze źródłem światła (5) oraz z urządzeniem cyfrowym (9), i wzrokowo odnajduje się punkt świetlny utworzony na lokalizowanym obiekcie lub w lokalizowanym miejscu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że punkt świetlny obserwuje się przy pomocy kamery (14), zaś sygnał lokalizacyjny przesyła się do urządzenia sterującego drogą komunikacji bezprzewodowej lub drogą audio.

3. Urządzenie do lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni, zwłaszcza mieszkalnej składające się z korpusu (2) zaopatrzonego w czaszę (6), wewnątrz którego umieszczone jest źródło światła (5) zaopatrzone w działko optyczne (15), z układu sterowania (10) oraz modułu zasilania (12), znamienne tym, że składa się z nieruchomej płaskiej podstawy (1), na której zamocowany jest obrotowo korpus (2) zaopatrzony w czaszę (6), zaś wewnątrz korpusu (2) umieszczony jest pierwszy silnik krokowy (3), przy czym oś pierwszego silnika krokowego (3) przytwierdzona jest pioPL 224 250 B1 nowo do nieruchomej podstawy (1), zaś w czaszy (6) wycięta jest obwodowo, korzystnie wierzchołkowo szczelina (7), w której przesuwnie osadzone jest działko optyczne (15), przy czym działko optyczne (15) osadzone jest na osi drugiego silnika krokowego (4).

4. Układ do lokalizacji statycznych obiektów lub stałych miejsc w przestrzeni, zwłaszcza mieszkalnej składający się ze źródła światła (5), które zaopatrzone jest w działko optyczne (15), układu sterowania (1), oraz modułu zasilania (12), znamienny tym, że źródło światła (5) sterowane jest przez mikrokontroler (8), który połączony jest z urządzeniem cyfrowym (9) zaopatrzonym w pamięć, oraz z układem sterowania (10) współpracującym z pierwszym silnikiem krokowym (3) oraz z drugim silnikiem krokowym (4).

5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że mikrokontroler (8) współpracuje z modułem komunikacji audio (13) składającym się z mikrofonu i głośnika.

6. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że mikrokontroler (8) współpracuje z modułem komunikacji bezprzewodowej (11).

7. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że mikrokontroler (8) współpracuje z modułem kamery (14).