SE523510C2 - Förfarande för att fastställa en varelses position och/eller orientering i förhållande till en omgivning - Google Patents

Description

.annu 10 15 20 25 30 35 523 510 n» nu» pes även andra djur, såsom fåglar, fiskar, grod- och kräldjur samt insekter.

Med begreppet ”objekt” avses både fysiska föremål och varelser eller delar därav.

Begreppet "företeelse" innefattar förutom varelse och föremål även ånga, vätskor, skuggor, ljussken, ljudkällor, vågor, vibratio- ner, rörelser, sprickor under utbredning, luftdrag, flöden, virvlar, turbulens, missfärgningar och färgskiftningar samt andra jämför- bara fenomen.

En ”omgivning” kan utgöras av ett eller flera fysiska föremål eller delar därav, och/eller varelser, såväl som av en godtycklig volym med eller utan fysiska begränsningsytor. Volymen eller rummet kan inkludera ett eller flera solida föremål och/eller inrymma olika medier i gas- och/eller vätskeform. Det är också möjligt att ett vakuum råder i volymen. I omgivningen kan förekomma både stationära och rörliga objekt/företeelser. Den aktuella omgiv- ningen kan vara belägen både utomhus och inomhus samt upp- visa stor eller liten utsträckning i förhållande till varelsen.

Föreliggande uppfinning är avsedd att tillämpas främst ”inomhus” och "semi-inomhus". Under begreppet inomhus inkluderas alla typer av lokaliseringar invändigt olika slags permanenta eller tillfälliga byggnationer och konstruktioner eller naturligt före- kommande inneslutningar, såsom bostadshus, fabrikslokaler, kontor, tält, grottor, tunnlar, gruvor, men även enklare konstruk- tioner där det finns väggar, pelare och/eller master som bär upp någon form av tak. Taken kan vara heltäckande eller i form av nät, galler eller ribbor. Till kategorin inomhusomgivningar räknas även platser inuti olika slags farkoster, såsom fartyg, tåg, bilar, flygplan och rymdfarkoster. I begreppet semi-inomhus avses platser belägna utomhus i närheten av konstruktioner eller natur- ligt förekommande föremål samt i anslutning till inomhusomgiv- ningarnas yttre begränsningar, såsom i närheten av väggar, tak, master, pelare, kraftledningar, torn, murar, belysningsstolpar, ocean 10 15 20 25 30 35 .523 510 broar, träd, klippformationer, stenar, buskar, dalgångar och kul- lar, vattensamlingar, strandlinjer, variationer i växtlighet etc.

Det ska också betonas att begreppet "modell" avses innefatta alltifrån mycket enkla modeller av omgivningar, såsom enstaka samordnade data, diagram, ritningar, kartor etc., till mer avance- rade två-, tre- eller högredimensionella modeller vilka kan för- flyttas, roteras, förändras eller på annat sätt behandlas t ex i en datorgrafisk miljö för bildbehandling och/eller utvärdering, och också de mest avancerade modellerna vad avser interaktiv an- vändning, de s k virtual reality (VR)-modellerna, i vilka en använ- dare virtuellt kan taga del av en omgivnings egenskaper. Vidare kan modellerna inkludera fotografiska stillbilder och rörliga bilder i form av filmade sekvenser. l en modell kan vektoriella storheter, såsom t ex gasflöde, illustreras medelst pilar på sådant sätt att en pils riktning och längd anger riktning respektive mätetal för den aktuella storheten. Vidare kan andra, oftast ej riktningsbe- roende storheter, såsom temperaturer, strålningsintensiteter etc, återges i form av olikfärgade transparenta ytor representerande ytor i en volym utmed vilka ytor den aktuella storheten t ex har ett konstant värde. Dessutom inkluderas även holografiska åter- givningar och modeller av abstrakt och beräkningsmässig typ, såsom de som avbildar en omgivning medelst t ex reciproka rum.

Vidare har begreppen ”position” och "orientering" följande bety- delser. Ett tredimensicnellt objekt, d v s ett fysiskt föremål eller en varelse, kan ha upp till sex rumsliga frihetsgrader, tre trans- lationer och tre vridningar. Objektets ”position” definieras av de storheter som anger translationer i förhållande till ett aktuellt koordinatsystems origo. Dessa betecknas i denna ansökan med x, y och z. Det är emellertid också möjligt att ange positionspa- rametrarna i andra koordinatsystem, t ex i polära koordinater (r, (p, 9). Objektets ”orientering” definieras av de storheter som an- ger föremålets vridningsvinklar i koordinatsystemet. Dessa be- tecknas i denna ansökan med ot, ß och y. 10 15 20 25 30 35 c - ~ . n. 523 510 nu »uu l praktiken har ett objekt ofta ett antal frihetsgrader som är mindre än sex. Exempelvis har en markör på en datorpresenta- tion vanligen två frihetsgrader. Dess orientering är konstant (eller irrelevant), och dess position karakteriseras av två variabler. På samma sätt kan ett tredimensionellt objekt ha sådana begräns- ningar att det har färre än sex frihetsgrader. Exempelvis har en på en bordsskiva flyttbar klots tre frihetsgrader - två variabler anger dess läge på bordsskivan och en variabel dess orientering, d v s dess vridningsvinkel runt en mot skivan vinkelrät axel.

"Auktorisation" innebär att en varelse har tillträde, eller inte har tillträde, till ett visst område/volym i en omgivning eller till ett objekt eller är tillåten, eller inte är tillåten, att utföra en viss åt- gärd. Denna auktorisation kan också vara villkorad till en speciell tidpunkt eller till en fördefinierad åtgärd som måste utföras av varelsen eller av någon annan eller till att ett speciellt tillstånd råder i omgivningen eller till att en särskild händelse inträf- fat/inträffar.

”Abstrakta stationer" är valda uppsättningar av positioner och/eller orienteringar i omgivningen vilka inte nödvändigtvis be- höver sammanfalla med ett fysiskt föremåls placering eller ut- sträckning, utan en abstrakt station kan vara definierade av en eller flera valda positions- och/eller orienteringsparametrar bero- ende på, eller oberoende av, omgivningens egenskaper, samt eventuellt förlagd till ett specifikt tidsintervall.

Vidare ska påpekas att fastän det i nedanstående text i första hand är beskrivet tillämpningsexempel i vilka den relativa för- flyttningen mellan anordningen använd för genomförande av för- farandena, eller åtminstone delar av denna anordning, och om- givningen, genomförs genom förflyttning av själva anordningen, så är det möjligt att i vissa fall använda en fixerad anordning och istället åstadkomma den relativa förflyttningen genom förflyttning av omgivningen, t ex i de fall omgivningen utgörs av ett icke fast installerat föremål. sanna 10 15 20 25 30 35 523 510 TIDIGARE TEKNIK Det föreligger inom en mängd olika områden ett behov av att lo- kalisera en företeelse hos en omgivning eller lokalisera en va- relse, ofta en människa, eller ett med varelsen förbundet föremål, med avseende på dess position och/eller orientering i förhållande till en föregående position och/eller orientering eller i förhållande till en omgivning. Föremålet kan tex vara en farkost av något slag i vilken varelsen befinner sig eller ett föremål i omgivningen vars position och/eller orientering önskas kontrolleras med hjälp av varelsen.

Exempelvis inom bevakningsbranschen föreligger ett behov att kontrollera och/eller övervaka en vakts förflyttningar och eventu- ella andra åtgärder utförda av vakten vid tillfällen då vakten utför en s k vaktrunda i t ex en byggnad. I enlighet med redan känd teknik genomförs detta genom att vakten åläggs att vid vissa för- utbestämda platser (kontrollstationer) utmed vaktrundan utföra ett moment, såsom omvridning av en nyckel, användning av kort- distanstranspondrar eller kontakt- eller distansavläsningsbara brickor, eller genomförandet av en streckkodsläsning, som be- kräftar att vakten ifråga varit vid den aktuella platsen vid en viss tidpunkt. Detta utnyttjas för att erhålla information om huruvida vakten har fullgjort sina àlägganden eller inte under den aktuella vaktrundan. Vakten kan dessutom genom okulärbesiktning i viss utsträckning konstatera om föremål i omgivningen är korrekt pla- cerade eller om obehöriga befinner sig i byggnaden och om så önskas överföra denna information till någon annan, t ex till en vaktchef, polisen etc.

Som komplement till varelsens iakttagelser kan olika former av givare användas för att indikera olika tillstånd i omgivningen. För att indikera att ett fönster har krossats kan en glaskrossdetektor användas och medelst en larmanordning anordnad vid fönstret kan information erhållas t ex om att fönstret är öppet fastän det bör vara stängt. 10 15 20 25 30 35 523 510 - . . u ~ Q . ø .- Ovanstående tillvägagångssätt har emellertid en rad nackdelar.

Dessa är i första hand förknippade med bristen på flexibilitet.

Vaktrundan är bestämd på förhand med små möjligheter till änd- ring av denna under en påbörjad vaktrunda. Det är visserligen möjligt att variera ordningsföljden för de kontrollstationer som ska besökas, men antalet olika förflyttningsvägar är ändock be- gränsat. Vidare är möjligheten till övervakning av vakten mycket begränsad och egentligen erhålles endast vetskap om huruvida de ovan nämnda momenten är utförda eller inte samt om i vilken ordning och/eller vid vilka tidpunkter dessa moment eventuellt har utförts. Någon information om vaktens förflyttningsväg eller var vakten befinner sig mellan kontrollstationerna erhålles där- emot inte annat än indirekt i de fall vetskap finns om med vilken hastighet vakten förflyttar sig och om tidsskillnaden mellan ut- förda moment vid olika kontrollstationer. Dessutom krävs ofta många och fasta installationer av kontrollstationer för att möjlig- göra vaktrundor av den diskuterade typen och om objekt i omgiv- ningen ska kontrolleras på annat sätt än genom vaktens iaktta- gelser krävs omfattande installationer av olika sorters givare och/eller kameror runt omkring i omgivningen. Dessutom finns inget sätt utöver vaktens iakttagelser att lokalisera en företeelse som uppträder på en oförutsedd plats vid vilken det inte finns någon givare utplacerad. En sådan företeelse kan vara ett ma- skinhaveri, ett läckage på en ledning, en frånvaro/närvaro av ett objekt etc. Visserligen finns möjlighet att använda givare och/eller kameror som täcker ett relativt stort område, men då är sådan indikering ofta förknippad med en förhållandevis stor onoggrannhet vad beträffar företeelsens placering. T ex kan det med en givare placerad vid golvnivå i ett rum fastställas om det föreligger ett läckage på någon i rummet förekommande vatten- ledning, men det kan inte fastställas var i rummet den läckande rörledningen är belägen eller var på rörledningen läckaget upp- stått.

Ett annat med bevakningsbranschen besläktat område är över- vakning av människor som avtjänar straff för att de har begått brott. Härvid kan det vara aktuellt med övervakning av en männi- nano. 10 15 20 25 30 35 n o n . q- 523 510 - n ~ « ~ - . - .- ska som befinner sig i ett fängelse såväl som av en människa som avtjänar sitt straff i en annan miljö ute i samhället. Det blir allt vanligare, särskilt för lindrigare förseelser, att den som döms för ett brott under vissa givna förutsättningar erbjuds alternativet att avtjäna sitt straff i en annan miljö, t ex i hemmet, skild från den konventionella fängelsemiljön. l samband härmed åläggs vanligen den straffade med vissa restriktioner vad avser dennes rörelsefrihet, d v s han/hon har tillstånd att vistas endast inom vissa givna områden under vissa givna tidsintervall. Det innebär i praktiken att ofta är vederbörande tvungen att vistas endast i bo- staden. Undantag kan göras under viss tid t ex för att personen i fråga ska kunna utföra ett arbete på en annan plats. Vidare måste personen som motprestation bära en s k elektronisk fot- boja i syfte att personens position kontinuerligt ska kunna fast- ställas så att det kan kontrolleras att personen inte överskrider de restriktioner som föreligger. Enligt redan etablerad teknik sker övervakningen genom att den vid personen fastgjorda fotbojan väsentligen kontinuerligt sänder signaler till en mottagare i om- givningen så att personens eventuella förflyttningar kan registre- ras. En stor nackdel med denna teknik är att de utsända signa- lerna även av obehöriga kan avlyssnas och utnyttjas för spàrning av personen som bär fotbojan. Det är alltså möjligt att människor som t ex kan vara ett säkerhetshot mot personen ifråga kan er- hålla uppgifter om var denne befinner sig genom att avlyssna signalerna medelst en mottagare.

Ett ytterligare område där det föreligger ett behov av att lokali- sera en företeelse hos en omgivning eller lokalisera en varelse, ofta en människa, eller ett med varelsen förbundet föremål, med avseende på dess position och/eller orientering i förhållande till en föregående position och/eller orientering eller i förhållande till en omgivning, är vid vägledning och/eller guidning av människor t ex i samband med mässor, besök i butiker, varuhus, köpcentra, museer och sjukhus eller på järnvägsstationer och flygterminaler etc. Den teknik som används för närvarande är främst delgivning av information till personen ifråga via skyltar och bildskärmar ut- placerade i omgivningen eller via skriftlig information som kan coon: 10 15 20 25 30 35 n o n . nu 523 510 medtagas, såsom kartor och andra dokument. Härvid saknas emellertid möjligheten att på basis av personens position och/eller orientering ge adekvat information i syfte att vägleda personen, med undantag av vid särskilda informationsstationer som har en karta där personen kan fastställa sin ungefärliga po- sition i förhållande till omgivningen och erhålla information om t ex vägval för att på bästa sätt förflytta sig till en viss plats. Detta tillvägagångssätt är emellertid statiskt och erbjuder inte möjlighet till interaktivitet i den utsträckning som ofta är önskvärt för att tillgodose personens önskemål.

UPPFINNINGENS SYFTEN OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande för att fastställa en varelses position och/eller ori- entering i förhållande till en omgivning, vilket förfarande kan till- lämpas både inomhus och semi-inomhus, och utan att varelsen behöver söka upp en viss plats för positions- och/eller orienter- ingsbestämningen, och på ett sådant sätt att risken för obehörig spårning av varelsen reduceras väsentligt.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande för att fastställa en varelses position och/eller orientering i förhål- lande till omgivningen, innefattande att varelsen förbinds med ett lokaliseringsorgan inkluderande en givare så att varelsens och givarens inbördes positioner och/eller orienteringar är anordnade att vara inom ett begränsat intervall, varvid givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor i omgivningen fastställer sin position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, och att varelsens position och/eller orientering fastställes med hjälp av för givaren fastställd position och/eller orientering. Ett sådant förfarande kan nyttjas i alla omgivningar där erforderliga signalkällor anordnats eller föreligger i form av naturligt förekommande föremål. Vidare kan positions- och/eller orienteringsbestämningen genomföras för godtycklig position/orientering under förutsättning att givaren erhåller erfor- 10 15 20 25 30 35 o o n - .n Q 523 510 - . . - . - . a u. 9 derliga signaler från signalkällorna. Genom att givaren fastställer sin position och/eller orientering medelst på givaren infallande signaler minimeras risken för obehörig spårning av varelsen.

Enligt en föredragen utföringsform av det uppfinningsenliga förfa- randet för att fastställa en varelses position och/eller orientering i förhållande till en omgivning, fastställes vid förflyttning av varel- sen varelsens position och/eller orientering upprepat genom att givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor i omgivningen upprepat fastställer sin position och/eller orienter- ing. Med ett sådant förfarande kan för varelsen fastställda posi- tioner och/eller orienteringar registreras för kartläggning av va- relsens förflyttning i förhållande till omgivningen och/eller relativa förflyttning, d v s förflyttning i förhållande till dess föregående position och/eller orientering.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande för att lokalisera en företeelse hos en omgivning vilket förfarande reducerar de med redan kända sådana förfaran- den förknippade nackdelarna väsentligt, d v s tillhandahålla ett förfarande som möjliggör lokalisering av olika typer av företeel- ser utan krav på installation av en viss sorts givare för varje fö- reteelse och/eller av kameror, och vilket förfarande förmår lokali- sera företeelser och även oförutsedda sådana med hög nog- grannhet med avseende på dessas position och/eller orientering.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande för att lokalisera en företeelse hos en omgivning, innefattande att en varelse förbinds med ett lokaliseringsorgan inkluderande en gi- vare förbunden med ett don avsett för utpekande av företeelser i omgivningen, att pekdonet riktas av varelsen mot företeelsen från åtminstone en pekposition, varvid givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor i omgivningen fastställer sin position och/eller orientering och därmed för nämnda åtminstone ena pekposition fastställer pekdonets position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, och att den utpekade företeelsens position och/eller orientering i förhållande anno. 10 15 20 25 30 35 u o nu. a n .u n o ~ n - nu u. .u a u a u ~ n o n u n v. a f - . n . a n n u n o v s s n o q u nu. 0 n a -ow u. n q a n o . n a c q a q o s Q o .e ~ p o n » . . - s c v u n s. u.. a... n... nu an: 10 till omgivningen fastställes med hjälp av för pekdonet fastställd position och/eller orientering. Med en sådant förfarande, och eventuellt ett nyttjande av ytterligare information om omgivning- ens beskaffenhet i form av t ex en modell, är det möjligt att fast- ställa nämnda företeelses position och/eller orientering i förhål- lande till omgivningen med hög precision. Vidare är det möjligt att fastställa att varelsen har eller har haft en viss position och/eller orientering i förhållande till nämnda företeelse.

Pekdonet kan tex vara försett med utrustning för utsändning av en laserljusstråle och därigenom kan pekdonet riktas mot den aktuella företeelsen med stor precision. Således kan information om företeelsen position och/eller orientering erhållas med hög noggrannhet, vilket är av stort värde i många tillämpningar så- som tex vid detektering av tillståndet hos en viss utrustning i omgivningen. T ex fastställande av var det föreligger en skada hos en maskin, en läckande vattenledning, en brand etc. Med förfarandet kan exempelvis en takläcka pekas ut på ett repeter- bart sätt, vilket innebär att positionen för defekten hos taket som föranlett läckaget kan pekas ut, och/eller ritas in på t ex en CAD- ritning, när dropp av t ex regnvatten från taket uppmärksammas och sedan vid ett senare tillfälle då droppet inte föreligger, eller då dropp från flera andra positioner föreligger, kan positionen för defekten åter pekas ut med hjälp av pekdonet och information från det första utpekandet.

Ett tredje syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande medelst vilket det är möjligt att utnyttja abstrakta stationer som kontroller för att verifiera att en företeelse befinner sig eller har befunnit sig i en viss position och/eller orientering vid en viss tidpunkt.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande för att fastställa om en företeelses position och/eller orientering i för- hållande till en omgivning överstämmer med en referens, inne- fattande att en varelse förbinds med ett lokaliseringsorgan in- kluderande en givare så att varelsens och givarens inbördes po- sitioner och/eller orienteringar är anordnade att vara inom ett be- nano» oana- 10 15 20 25 30 35 u u u » .- 523 510 n o - . o . . - .o 11 gränsat intervall, att referensen definieras genom införandet av åtminstone ett villkor avseende lokaliseringsorganets position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, att lokalise- ringsorganets position och/eller orientering i förhållande till om- givningen fastställes medelst givaren genom mottagning av infal- lande signaler från signalkällor i omgivningen, och att för lokali- seringsorganet fastställd position och/eller orientering jämförs med referensen så att åtminstone något eventuellt förekom- mande tillstånd vid vilket nämnda åtminstone ena villkor är upp- fyllt kan registreras. Med ett sådant förfarande är det möjligt att på ett enkelt och rationellt sätt definiera mängder av olika sträckningar som inte kan förutsägas och som kan framställas slumpmässigt eller på ett valt sätt efter behov.

Enligt en föredragen utföringsform av det uppfinningsenliga förfa- randet för fastställande av om en företeelses position och/eller orientering i förhållande till en omgivning överstämmer med en referens, placeras lokaliseringsorganet av varelsen i mekanisk kontakt med ett objekt i omgivningen för fixering av lokalise- ringsorganet eller en del därav, och därmed av givaren, i för- hållande till objektet så att nämnda åtminstone ena villkor upp- fylles. Med en sådant förfarande är det möjligt att fastställa t ex att ett fönster är stängt, att en dörr är öppen eller att ett vred står i ett visst läge genom att varelsen placerar lokaliseringsorganet så att givaren är fixerad i förhållande till föremålet vars placering ska fastställas. Härvid kan medelst givaren fastställas dels var lokaliseringsorganet och därmed varelsen befinner sig i förhållande till omgivningen, t ex var i ett rum, så att det säker- ställes att rätt objekt kontrolleras, dels huruvida t ex ett föremåls position och/eller orientering i förhållande till omgivningen över- ensstämmer med den avsedda eller inte.

Ett fjärde syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande för att kunna fastställa och/eller inställa ett före- måls position och/eller orientering i förhållande till en omgivning.

Inna. 10 15 20 25 30 35 523 510 ø Q - . Q u u u nu 12 Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande för att medelst en varelse fastställa ett föremåls position och/eller orientering i förhållande tili en omgivning, innefattande att varel- sen förbinds med ett Iokaliseringsorgan inkluderande en givare, att lokaiiseringsorganet av varelsen placeras i mekanisk kontakt med föremålet, att lokaliseringsorganets position och/eller ori- entering i förhållande till omgivningen fastställes medelst givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor i omgivningen, och att föremålets position och/eller orientering fastställes med hjälp av för lokaiiseringsorganet fastställd posi- tion och/eller orientering. Med ett sådant förfarande är det möjligt att t ex fastställa ett föremåls placering eller utföra inställning och/eller kalibrering av föremålet.

Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen framgår av den efterföljande beskrivningen samt övriga osjälvständiga patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs såsom exempel anförda föredragna utföran- den av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 är en perspektivvy av en omgivning i form av ett rum i ett museum inkluderande ett antal tavlor och en besö- kare av rummet, Fig 2 är en schematisk perspektivvy av en uppfinningsenlig givare och på givaren infallande signaler härrörande från signalkällor i omgivningen, Fig 3 är ett blockschema över en uppfinningsenlig anord- ning och exempel på kommunikationsvägar mellan däri eventuellt ingående delar, 10 15 20 25 30 35 Fig 4 Fig 5a, 5b och 5c Fig 6 Fig 7 Fig 8 Fig 9 Fmio FQ11 - u Q Q »o ~ 523 510 13 är en vy ovanifrån illustrerande en mässhall och en besökare därav, är illustrationer av möjliga utseenden hos en av mäss- besökaren i fig 4 buren display för informationsöverfö- ring, är en vy ovanifrån illustrerande en vaktrunda i en lokal och en vakt, är en perspektivvy av en omgivning i vilken en person lokaliserar ett läckage hos en ledning, är en vy i enlighet med fig 7 i vilken personen har för- flyttat sig till en annan position i förhållande till omgiv- ningen, är en perspektivvy av en rörledning och en därpå an- ordnad ventil samt ett lokaliseringsorgan för anbring- ande på ventilens vred, är en vy ovanifrån illustrerande ett industriområde som är föremål för avsökning medelst en hund, och är en vy illustrerande ett på en person anbringat arm- band avsett att fungera som en elektronisk fotboja.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN AV UPPFINNINGEN Det i denna ansökning nämnda lokaliseringsorganet kan i sitt enklaste utförande utgöras av dels en givare för mottagning av signaler infallande från signalkällor i omgivningen, dels ett medel för förbindning av givaren och en varelse. 10 15 20 25 30 35 523 510 14 Förbindningsmedlet kan vara t ex ett lim, eller en väska för bä- rande av givaren eller ett band inhysande givaren avsett att an- bringas på varelsen, såsom ett halsband, armband eller liknande.

Det ska emellertid framhållas att förbindningsmedlet kan vara in- kluderat i själva givaren och tillhandahållas genom givarens ut- formning utan utnyttjande av någon komponent utöver givaren.

Exempelvis kan givaren vara försedd med ett förbindningsmedel i form av ett ”handtag” så att givaren kan förbindas till varelsen t ex genom att varelsen helt enkelt griper eller biter tag i givaren.

Givaren kan också vara utformad så att den kan inplanteras i va- relsen.

En annan typ av förbindningsmedel är olika sorters fordon. Här- vid är varelsen och fordonet anordnade med inbördes positioner och/eller orienteringar inom ett givet intervall genom att fordo- nets utsträckning är begränsad eller genom att varelsen är fixe- rad vid fordonet. Exempelvis kan givaren anordnas på en bil i vilken varelsen befinner sig eller på en båt på vilken varelsen befinner sig.

Det ska också framhållas att det inledningsvis definierade be- greppet omgivning kan i sitt enklaste utförande omfatta endast de signalkällor från vilka givaren avses erhålla signaler för posi- tions- och/eller orienteringsbestämningen, vilket kommer att be- skrivas utförligare nedan. Även om det i detalj inte är beskrivet för samtliga utförandeex- empel framhàlles det att för samtliga häri avhandlade tillämp- ningar och utförandeexempel utnyttjas signalkällor i omgivningen för att utsända, reflektera eller sprida signaler som mottages av en givare i syfte att bestämma givarens position och/eller orien- tering. Vidare anger genomgående lika hänvisningsbeteckningar likadana eller motsvarande objekt.

För att undvika feltolkningar påpekas att med uttrycket ”lokalisera” en företeelse eller dylikt, avses i första hand att fast- ställa positionen och/eller orienteringen för företeelsen i förhål- annan Ilona 10 15 20 25 30 35 , . . . u. 525 510 15 lande till omgivningen eller att spåra upp företeelsen i omgiv- ningen, även om uppfinningen också kan användas för att lokali- sera, i betydelsen placera, en företeelse i en viss position och/eller orientering i förhållande till omgivningen.

I fig 1 illustreras en omgivning som utgörs av ett rum 1, nâgra av rummets 1 begränsningsytor och ett antal i rummet 1 befintliga föremål 2. Fastän omgivningen i detta fall är ett schematiskt àtergivet rum 1 i en byggnad, kan i praktiken omgivningen vara vilken inomhus- eller semi-inomhusmiljö som helst uppvisande en mängd olika egenskaper. I detta utförandeexempel tänkes om- givningen vara ett museirum 1 och de i rummet 1 förekommande föremålen tavlor 2. En besökare 3 av museet återfinns i rummet 1. Besökaren 3 år enligt uppfinningen försedd med en anordning för att fastställa sin position och/eller orientering i förhållande till omgivningen. Anordningen innefattar ett med varelsen 3 förbun- det lokaliseringsorgan 4 inkluderande en givare 5 anordnad att fastställa sin position och/eller orientering i förhållande till omgiv- ningen. Den i lokaliseringsorganet 4 inkluderade givaren 5 är anordnad på besökarens 3 huvud.

Härvid är det intressant att fastställa personens 3 placering i för- hållande till rummet 1 såväl som i förhållande till enskilda före- mål 2 i rummet 1. Dessutom möjliggör givaren 5 fastställande av personens 3 orientering. Med givaren 5 placerad på personens 3 huvud erhålls förutom positionsinformationen också information om hur huvudet är vridet i förhållande till omgivningen, vilket indirekt ger upplysning om personens 3 betraktelseriktning.

Förutom givaren 5 inkluderar lokaliseringsorganet 4 hörlurar 6 och en mikrofon 7. Lämpligen är givaren 5, hörlurarna 6 och mik- rofonen 7 anordnade i ett s k headset för att användaren på ett bekvämt sätt skall kunna utnyttja utrustningen. Ovannämnda headset utgör således ett medel 8 medelst vilket personen 3 och givaren 5 är så förbundna att personens 3 och givarens 5 inbör- des positioner och orienteringar är anordnade att vara inom ett begränsat intervall. Sålunda kan medelst information om giva- »coon 10 15 20 25 30 35 523 510 16 rens 5 position och/eller orientering positionen och/eller orien- teringen för personen 3 fastställas.

Vidare är givaren 5 anordnad att mottaga infaliande signaler från signalkällor 9 i omgivningen, vilka signaler fortplantar sig rätlin- jigt mellan signalkällorna 9 och givaren 5, för att åstadkomma positions- eller orienteringsinformationen och vid inbördes för- flyttning av givaren 5 och omgivningen, d v s då personen 3 för- flyttar sig, är givaren 5 anordnad att upprepat fastställa sin posi- tion och/eller orientering i förhållande till omgivningen. Vidare är givaren 5, av bäraren av denna, fritt flyttbar och mekaniskt ostyrd av omgivningen i ett godtyckligt koordinatsystem.

Med uttrycket att ett föremåls eller en varelses position är fast- ställd avses i denna ansökan att åtminstone någon av de tre po- sitionsparametrarna (x, y, z) är känd i ett koordinatsystem vars förhållande till omgivningen är känt. Med uttrycket att ett före- måls eller en varelses orientering är fastställd avses i denna an- sökan att åtminstone någon av de tre orienteringsparametrarna (a, ß, y) är känd i ett koordinatsystem vars förhållande till om- givningen är känt. Beroende på den aktuella tillämpningen av uppfinningen avses med varelsens position och/eller orientering i vissa fall positionen och/eller orienteringen för varelsen i sin helhet och i vissa fall positionen och/eller orienteringen för en specifik kroppsdel. l en tillämpning kan det vara tillräckligt att veta t ex var en människa befinner sig och i en annan tillämpning kan det krävas information om t ex hur en människas huvud eller hand är vridet/vriden i förhållande till omgivningen eller särskilt i förhållande till kroppen i övrigt. Dessa önskemål styr därför i hög grad antalet givare /lokaliseringsorgan och dessas placering på varelsen.

Vanligtvis är givaren anordnad att fastställa sin position och/eller orientering med avseende på minst två frihetsgrader i förhållande till omgivningen. Detta är fallet t ex då en varelses eller ett föremåls position önskas bestämmas med avseende på två posi- tionsparametrar. I det i fig 1 illustrerade exemplet fastställes :coon 10 15 20 25 30 35 523 510 , , Q ~ vn nu , . u < ~ I I ' "' 17 lämpligen personens 3 position med avseende på minst två posi- tionsparametrar för att registrera personens 3 läge i ett givet ho- risontalplan, t ex var på golvet personen 3 befinner sig, och med avseende på minst en orienteringsparameter för att registrera personens 3 riktning i omgivningen, t ex i vilken riktning perso- nens 3 huvud är inställt eller närmare bestämt hur huvudet är vridet kring en i förhållande till horisontalplanet vinkelrät axel.

Vid användning av en givare 5 som fastställer fler frihetsgrader är det också möjligt att dessutom fastställa t ex i vilket horison- talplan personen 3 befinner sig. Det aktuella horisontalplanet kan ju variera t ex om personen 3 besöker olika våningar eller om personen 3 ifråga böjer respektive sträcker på sig. Med vetskap om en ytterligare orienteringsparameter kan det dessutom fast- ställas hur personens 3 huvud är lutat, d v s dess vridningsvinkel i förhållande till nämnda mot horisontalplanet vinkelräta axel. För att erhålla fullständig information om personens 3 (huvudets) po- sition och orientering krävs det att samtliga positions- och orien- teringsparametrar fastställes.

Det krävs för att fastställa fyra rumsliga frihetsgrader hos givaren 5 åtminstone två signalkällor 9, i det flesta fall åtminstone tre signalkällor 9. Utnyttjande av enbart två signalkällor 9 kräver enkla fall, exempelvis genom att en gynnsam symmetri föreligger, eller att viss positions- och orienteringsinformation kan erhållas på annat sätt, t ex genom en modell av omgivningen. I det fall samtliga sex frihetsgrader önskas fastställas krävs minst tre, oftast fyra signalkällor 9. I de flesta fall är det en fördel att ut- nyttja ett större antal signalkällor 9 oberoende av hur många fri- hetsgrader som önskas fastställas, eftersom ett stort antal sig- nalkällor 9 säkerställer att det minsta antalet signalkällor 9 som krävs för överföring av signalerna till givaren 5 alltid erhålles även om någon eller några av signalkällorna 9 skulle vara skymda. Dessa signalkällor 9 kan vara särskilt utplacerade i om- givningen, men de kan också utgöras av i omgivningen naturligt förekommande föremål 2. ecco: 10 15 20 25 30 35 En typ av givare 5 som kan användas som komponent i anord- ningarna för genomförande av de uppfinningsenliga förfarandena har utvecklats och marknadsförs av MEEQ AB, Hässlögatan 20, SE-721 31 Västerås, Sverige.

Med den i denna ansökan och i de svenska patenten nr 444 530, 458 427 och 506 517 beskrivna mätmetoden är det möjligt att utföra mätningar, dv s fastställa position och/eller orientering, med hög precision. l vissa fall med en noggrannhet i storleksord- ningen tiondelar av en mm, eller bättre, med avseende på posi- tion respektive tiondelar av en mrad, eller bättre, med avseende på orientering. Vidare finns det genom att inkommande signalers infallsriktningar registreras, och genom att givaren känner sin egen position och orientering såväl som de ”önskade” signalkäl- lornas position, möjligheten att sortera bort ”falska signaler” här- rörande från tex icke önskade signalkällor, alternativa signal- källor eller reflekterade signalkällor. Genom att använda fler än det minsta nödvändiga antalet signalkällor kan även störningar i form av skymda signalkällor hanteras av utrustningen utan att noggrannheten påverkas nämnvärt.

Vid tillämpning av uppfinningen förfares lämpligen så att innan användaren nyttjar utrustningen så bringas givaren 5 att inhämta signaler från minst två, hellre från tre eller fyra och vanligen från fem eller fler signalkällor 9, vilka definierar omgivningens koordi- natsystem genom att givaren 5 flyttas runt omkring i rummet 1, till dess att givaren 5 erhållit tillräcklig information om signal- källornas 9 placeringar, d v s om omgivningens koordinatsystem, vilket kan genomföras för hand eller av en person 3 eller annan varelse 3 eller medelst en åkanordning, en fritt rörlig robot eller dylikt. Om det dessutom är ett krav att under efterföljande an- vändning veta den absoluta längdskalan utföres inmätningen av signalkällorna 9 under samtidigt nyttjande av en måttnormal, ex- empelvis genom att ett föremål med väl kända dimensioner ut- placeras som referensmått i omgivningen vid inmätningsförfa- randet. 10 15 20 25 30 35 523 510 :šffiiïfïšïàišïif i' I 19 Givaren 5 kan vara en tvådimensionell givare av det slag som be- skrivs i det svenska patentet nr 444 530. Givaren kan således vara ett optiskt instrument som arbetar med "optiska signaler", vilka i denna ansökan avser signaler som utgörs av, eller använ- der sig av, optisk strålning såväl innanför som utanför det synliga vàglängdsbandet. Det våglängdsområde som företrädesvis avses år det i intervallet 10-15000 nm. Med fördel kan vàglängds- intervallet 200-1600 nm tillämpas, men det ska betonas att upp- finningen inte på något sätt är begränsad till detta våglängdsin- tervall. Ett flertal signalkällor 9, t ex i form av lysdioder, kan vara anordnade på avstånd från givaren och från varandra samt så att vid normal användning av givaren alltid minst tre, helst fyra av signalkällorna samtidigt kan överföra signaler till givaren. Sig- nalkällornas positioner relativt varandra är kända, t ex genom inmätning av källornas lägen i ett för dem gemensamt koordinat- system, vilken inmätning kan genomföras medelst givaren. Vad beträffar inmätning i övrigt hänvisas till det svenska patentet nr 506 517.

Vidare innefattar lokaliseringsorganet 4 lämpligen medel 10 för intern kommunikation mellan delarna: givaren 5, medlet 6 för överföring av information från lokaliseringsorganet 4 till varelsen 3 och det i lokaliseringsorganet 4 inkluderade medlet 7 för mot- tagning av information från varelsen 3. Kommunikationsmed|et/- medlen 10 kan uppvisa en lokal datorenhet 11 och andra erfor- derliga standardkomponenter för Signalbehandling, signalöverfö- ring och lagring av information. Se även fig 3. Anordningen in- nefattar företrädesvis också ett medel 12 för extern kommunika- tion mellan lokaliseringsorganet 4 och tex en central datorenhet 13. Kommunikationen, både internt och externt, kan ske genom signalöverföring via tråd eller en trådlös länk. Fastän det i ex- emplet redovisade medlet 6 för överföring av information från lo- kaliseringsorganet 4 till varelsen 3 utgörs av högtalare 6 place- rade i hörlurarna 6 kan många andra informationsöverföringsme- del användas av vilka vissa kommer att redovisas i anslutning till andra utförandeexempel. Detsamma gäller för medlet 7 för mot- annan 10 15 20 25 30 35 525 510 Ií-ÉÅÉÉÉÉÄIÅÃÉQÉ 20 tagning av information från varelsen 3, vilket medel inte nöd- vändigtvis behöver vara en mikrofon 7.

Givaren 5 står via en kommunikationskanal i förbindelse med en beräkningsenhet, vilken kan vara inkluderad i datorenheten 11 anordnad i lokaliseringsorganet 4 eller i den centrala datorenhe- ten 13. Kommunikationskanalen kan såsom nämnt ovan utgöras av en flexibel kabel eller - för att medge största möjliga rörelse- frihet åt operatören - av en trådlös länk, t ex en IR-länk eller ra- diolänk, tex ”Bluetooth” teknik från Ericsson Components AB i Kista, Sverige. Från givaren 5 lämnas information till beräk- ningsenheten om hur de olika signalerna från signalkällorna 9 infaller pä givaren 5.

Beräkningsenheten beräknar fortlöpande position och orientering hos givaren 5. l ett utförande av anordningen är givaren 5 ut- formad att mottaga från signalkällorna 9 utsända signaler och re- gistrera de mottagna signalernas relativa infallsriktningar i för- hållande till givaren 5. Detta behöver inte nödvändigtvis ske med användning av optiska signaler, utan kan även ske genom användning av t ex mikrovågor eller ljudvågor och antennarrayer, s k phased-arrays. Givaren kan t ex vara en radarenhet utformad för avgivning av radarvågor och mottagning av radarekon från signalkällor i omgivningen. Baserat pà radarekonas infalls- riktningar kan beräkningsenheten sedan beräkna givarens och därmed det med givaren förbundna objektets position och orien- tering. l vissa fall uppvisar givaren en yta utformad att mottaga från signalkällorna utsända signaler och registrera de mottagna sig- nalernas relativa infallsriktningar i förhållande till ytan och/eller de mottagna signalernas relativa infallspositioner på ytan. Härvid kan t ex en videokamera av CCD-typ och vidvinkellins utnyttjas som givare. l flg 2 illustreras schematiskt hur signaler från tre signalkällor 9 infaller på givaren 5 och hur de mottagna signalernas infalls- :nano 10 15 20 25 30 35 523 5 1 QI=§II§ ïïQZQIÉ 21 vinklar förhåller sig till varandra. lnfallsriktningen för respektive signal definieras av cp, och 6,, där i = 1, 2 eller 3. lnfallsriktning- arna ligger sedan till grund för beräkning av den erforderliga ori- enterings- och positionsinformationen.

I korthet kan orienterings- och positionsberäkningen i detta fall utföras genom att tre, i det allmänna fallet fyra, signalkällor 9 ut- väljes, riktningarna relativt givaren 5 hos syftlinjerna från givaren 5 till dessa signalkällor 9 bestämmes, varvid givarens 5 position och orientering erhålles genom utnyttjande av syftlinjernas rikt- ningar, av signalkällornas 9 kända positioner och av geometriska samband mellan dessa storheter. Signalkällornas 9 positioner relativt varandra förutsätts kända. Alternativt kan signalkällornas 9 relativa positioner vara kända indirekt genom att varje källas position i ett koordinatsystem är känt.

En givares uppbyggnad och tillhörande beräkningskretsars upp- byggnad och funktion finns såsom tidigare nämnt närmare be- skrivna i det ovan nämnda svenska patentet nr 444 530.

Signalkällorna 9 kan vara aktiva signalemitterande källor, såsom ljusemitterande dioder eller dylika, vars ljus eventuellt kan vara pulsat eller modulerat, eller passiva signalkällor 9 såsom reflek- terande markörer utförda av t ex reflekterande tape. Markörerna kan vara plana figurer eller - för att uppvisa samma form obero- ende av betraktningsriktningen - utgöras av reflekterande kulor.

Vidare kan markörerna uppvisa sinsemellan olika form för att göra det enkelt för beräkningsenheten och dess signalbehand- lingskretsar att identifiera och hålla isär de olika markörerna och alternativt kan i samma syfte markörer med samma form men skilda storlekar och/eller ”färg”, varvid i färgbegreppet inkluderas även icke synliga delar av det elektromagnetiska spektrat, an- vändas. Vid användning av passiva reflekterande signalkällor 9 kan anordningen inkludera medel för utsändning av signaler av- sedda att reflekteras av de reflekterande markörerna. Utsänd- ningsmedlen, vilka i sådant fall lämpligen är anordnade i anslut- ning till givaren 5, kan t ex utsända infrarött ljus, företrädesvis o nano: 10 15 20 25 30 35 525 510 _ __ 22 pulsat eller modulerat med viss frekvens för att t ex kunna sepa- rera de aktuella signalerna från exempelvis störande ljuskällor.

Vid ett alternativt utförande krävs inga speciellt anordnade sig- nalkällor, utan som signalkällor används lämpliga redan befintliga detaljer hos omgivningen. Exempel på lämpliga detaljer är hörn, hål och liknande, vilka har ett karakteristiskt utseende och välde- finierade och kända positioner. Vid start av anordningen utpekas och identifieras dessa detaljer på lämpligt sätt, och deras posi- tioner bestäms och lagras, t ex genom nedladdning från ett CAD- system, eller alternativt mätes de in av givaren. De som signal- källor använda detaljerna kan vara belysta enbart av lokalens or- dinarie belysning, men givetvis kan vid behov särskilda ljuskällor anordnas för att ge belysningen önskad intensitet eller önskad karaktär. Givetvis kan även åtminstone vissa av signalkällorna utgöras av speciellt anbringade markörer, t ex av på mörk bak- grund placerade stycken, mönster eller figurer av ljus tape. l det svenska patentet nr 458 427 beskrivs närmare hur positionen och orienteringen hos en givare av denna typ kan beräknas, liksom uppbyggnaden och funktionen hos en utrustning för verkställande av denna beräkning.

En viss uppsättning definierade signalkällor 9 inkluderade i en omgivning kan sägas utgöra ett visst referenssystem i vilket lo- kaliseringsorganet 4 inkluderande givaren 5 fungerar. Då en va- relse 3 försedd med lokaliseringsorganet 4 träder in i ett sådant referenssystem för samverkan med signalkällorna 9 benämnes detta att lokaliseringsorganet 4 angör referenssystemet och där- med ett särskilt referenskoordinatsystem. Vid angörandet finns olika sätt att inhämta för beräkningsenheten nödvändig informa- tion om referenssystemet. Antag att ett referenssystem har en .utsträckning motsvarande t ex en större lokal, såsom en maskin- hall, i vilken en serviceperson ska förflytta sig och utföra vissa åtgärder. Runtomkring i maskinhallen finns således en mängd signalkällor definierade. Vidare kan maskinhallen såsom brukligt uppvisa ett antal ingångar vid vilka det är möjligt att passera in i och ut ur maskinhallen. Om nu servicepersonen förbunden med 10 15 20 25 30 35 n n n - u 523 510 23 lokaliseringsorganet avser att gå in i maskinhallen, krävs det i det generella fallet för att kunna angöra referenssystemet att den till givaren kopplade beräkningsenheten erhåller information om var servicepersonen kommer in i maskinhallen, d v s information om från vilka signalkällor som givaren mottager signaler. Denna information kan erhållas passivt eller aktivt. Passiv informations- överföring kan ske genom att de signalkällor som är belägna vid t ex ingången är belägna så att de bildar ett för referenssystemet unikt "mönster". Beräkningsenheten känner igen mönstret och kan fastställa dels vilket referenssystem som ska användas, dels ingången genom vilken servicepersonen ska passera, eller har passerat, in i maskinhallen. Vid aktiv informationsöverföring kan en sändare, antingen en separat sådan eller en av signalkäl- lorna, vara placerad vid den aktuella ingången och då service- personen passerar denna sändare överförs erforderlig informa- tion om referenssystemet till beräkningsenheten genom mottag- ning av från sändaren utsända signaler.

Det finns även möjlighet att utnyttja andra informationskällor för att erhålla information om t ex en varelses position och/eller ori- entering i förhållande till det aktuella referenssystemet. Exem- pelvis kan utomhus användas ett GPS för att fastställa service- personens positioner då denne är på väg till maskinhallen. Vid ingången till maskinhallen tar det lokala referenssystemet över navigationen. Härvid kan positionsbestämningen med GPS ut- nyttjas för att vid övergången till det lokala referenssystemet bi- stå beräkningsenheten med viss initialinformation, såsom vid vil- ken byggnad, dörr e t c varelsen befinner sig. l det lokala referenssystemet kan ett eller flera underreferenssy- stem anordnas. Med användning av maskinhallen som exempel kan det innebära att något föremål i maskinhallen, såsom en sär- skild maskin, har ett eget referenssystem. Anledningen till detta kan vara t ex att för olika positioner och/eller tillämpningar krävs olika egenskaper hos referenssystemet. Exempelvis kan under- referenssystemet vara omflyttningsbart eller rörligt anordnat i förhållande till ett överordnat system. Hos olika lokala referens- o-pno 10 15 20 25 30 35 u u I Q nu 525 510 24 system eller underreferenssystem kan således antalet signal- källor, signalkällornas placering, signalkällornas typ och funktion (aktiva, passiva, utplacerade e t c) variera för att tillgodose det aktuella behovet. Vid förflyttning i maskinhallen är ett förhållan- devis enkelt referenssystem eventuellt tillräckligt, medan det eventuellt krävs ett mer avancerat referenssystem kring maski- nen vid vilken servicepersonen ska utföra kontroll, inställning, reparation eller dylikt.

I fig 3 är ett blockschema illustrerat från vilket de olika delarna och de tillhörande kommunikationsvägarna hos ett utförande av uppfinning framgår. Lokaliseringsorganet 4 inkluderande givaren 5, medlet 7 för informationsöverföring från varelsen 3 till lokalise- ringsorganet 4, medlet 6 för informationsöverföring från lokalise- ringsorganet 4 till varelsen 3 och den lokala datorenheten 11, kan kommunicera med den externa centraldatordatorenheten 13.

Vidare framgår att givaren 5 inhämtar för positions- och orien- teringsbestämningen erforderlig information från signalkällorna 9 i omgivningen. Varelsen 3 är mekaniskt förbunden med givaren 5. Datorenheten 11 erhåller från varelsen 3 information via in- formationsmottagningsmedlet 7, t ex en mikrofon eller en inmat- ningsenhet, såsom en knappsats, och överför information via in- formationsdelgivningsmedlet 6, t ex en högtalare eller en bild- skärm. Det är givetvis möjligt att anordna informationsöverfö- ringsmedlen i form av en enhet, såsom en kombinerad återgiv- nings- och inmatningsenhet. I fig 3 illustreras också att såväl lokaliseringsorganet 4 som centraldatorenheten 13 kan för sig- nalöverföring stå i förbindelse med andra föremål 14 i omgiv- ningen. Vidare är det givetvis möjligt att ett eller flera ytterligare föremål är inkluderade i lokaliseringsorganet 4.

Användningen av uppfinningen för att fastställa en varelses 3 po- sition och/eller orientering tillämpat på utförandet beskrivet i an- slutning till fig 1 innefattar att besökspersonens 3 position och/eller orientering i förhållande till omgivningen fastställes ge- nom att personen 3 förbinds med lokaliseringsorganet 4 inklude- rande en givare 5 så att personens 3 och givarens 5 inbördes po- øoauø 10 15 20 25 30 35 o u n ~ nu nu mo. 25 sitioner och/eller orienteringar är anordnade att vara inom ett be- gränsat intervall, varvid givaren 5 genom mottagning av infal- lande signaler från signalkällorna 9 i omgivningen fastställer sin position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, och att varelsens 3 position och/eller orientering fastställes med hjälp av för givaren 5 fastställd position och/eller orientering. Detta upprepas kontinuerligt då personen 3 förflyttar sig i förhållande till omgivningen. Positions- och/eller orienteringsbestämningen sker alltid i förhållande till omgivningen, men såsom beskrivet tidigare kan omgivningen i vissa fall utgöras av enbart signalkällorna 9, varför i sådant fall det är närmast varelsens 3 position och/eller orientering i förhållande till dennes föregående position och/eller orientering som i första hand fastställes. l utförandeexemplet illustrerat i fig 1, där alltså en människa be- söker ett museum, kan uppfinningen nyttjas på så sätt att vid be- söket kan personen 3 erhålla information om olika tavlor 2 som vederbörande betraktar. Genom att givaren 5 kontinuerligt kan fastställa personens 3 position och orientering i rummet 1 så kan (central)datorenheten 11, 13 erhålla information om när personen 3 tittar på en viss tavla 2 och i enlighet med den informationen sända tex en ljudmeddelande till betraktaren som innehåller in- formation om tavlans 2 konstnär, ursprung, målningsteknik etc.

Vid betraktelse av konstverk som ger olika upplevelser beroende på betraktelseriktningen kan överföringen av information, tex i form av musik eller andra ljud, avpassas beroende på den aktu- ella betraktelseriktningen för att förstärka dessa egenskaper hos konstverket. Vidare kan besökaren 3 erhålla information om hur vederbörande skall förflytta sig i förhållande till omgivningen för att hamna i en position och/eller orientering i förhållande till det aktuella objektet, vilken position och/eller orientering medför attt ex en särskild upplevelse erhålles.

Uppfinningen kan på liknande sätt utnyttjas även för en vakt som har i uppgift att kontrollera lokalen och tillse att alla tavlor finns på sina rätta platser eller för en serviceperson som skall gör t ex tekniska installationer. Vakten behöver för detta ändamål inte 10 15 20 25 30 35 525 510 » o a u n ø q a u o; 26 veta om det i en viss position skall finnas en tavla eller inte. Det räcker med att vakten följer givna instruktioner och indirekt eller aktivt rapporterar vad vederbörande observerar i vissa givna positioner och betraktelseriktningar så kan någon/något som hämtar information från (centraljdatorenheten utvärdera infor- mationen och avgöra om allt är i sin ordning. Vid förflyttning av vakten kan dennes förflyttning dirigeras på basis av eller med hjälp av positions- och/eller orienteringsinformationen. Exem- pelvis kan en operatör vid centraldatorenheten ge instruktioner fortlöpande till vakten hur denne skall röra sig eller titta under vaktrundan. Dessa instruktioner kan även vara förinspelade i händelse en obemannad centraldatorenhet utnyttjas. Samtidigt som det härvid är möjligt att medelst uppfinningen kontrollera eller påverka en omgivnings status, t ex tända/släcka ljus när vakten passerar en viss position, är det också givetvis möjligt att kontrollera att vakten följer sina instruktioner vad beträffar för- flyttningsvägar och de åtgärder som ska utföras. Härvid kan de för vakten fastställda positionerna och/eller orienteringarna regi- streras för kartläggning av vaktens förflyttning i förhållande till omgivningen och/eller i förhållande till dennes föregående posi- tion och/eller orientering. Med fördel utnyttjas i detta samman- hang abstrakta stationer.

Uppfinningen kan också nyttjas av en konstnär eller en museifö- reståndare för att erhålla information om besökarnas aktivitet i lokalen och/eller för att utforma lämpliga guidningsrutiner till be- sökarna. Det är alltså möjligt att programmera datorenhe- ten/datorenheterna 11, 13 så att en besökare 3 fortlöpande ges relevant information baserad på besökarens 3 position och/eller orientering och/eller önskemål. Vid skapande av en sådan be- söksrutin kan konstnären själv förflytta sig i den aktuella omgiv- ningen under nyttjande av den uppfinningsenliga utrustningen och när vederbörande befinner sig i särskilda positioner och/eller orienteringar kan han/hon tex prata in en speakertext som en besökare 3 sedan kan få uppspelad i hörlurarna 6 när denne, inom vissa givna toleranser, befinner sig i motsvarande position och/eller orientering. Det finns även möjlighet att lagra informa- 10 15 20 25 30 35 523 510 o u u n n . | ø nu 27 tion om vilka tavlor 2 som har tittats på och i vilken utsträckning, från vilka betraktelseriktningar och avstånd etc. Denna informa- tion kan nyttjas på olika sätt, tex av konsthandlare för att fast- ställa vilka objekt som är populära och hur objektets placering i rummet påverkar besökarens upplevelser m m.

Det skall särskilt framhållas att exemplet avseende ett museum illustrerat i fig 1 endast är att betrakta just som ett exempel och att åtskilliga ekvivalenta tillämpningar för uppfinningen återfinns inom en mängd olika områden. T ex skulle uppfinningen kunna användas i olika affärer och köpcentra. I stället för tavlor är då tex varor och/eller skyltar de objekt som för en besökare i första hand är av intresse att studera. Härvid skulle en kund kunna få fortlöpande information om olika varor i anslutning till att veder- börande befinner sig i en särskild position och/eller tittar i en viss riktning samt information om lämpliga förflyttningsvägar för att finna önskade varor. Affärsinnehavaren har också på samma sätt som museiföreståndaren möjlighet att utvärdera hur en kund har förflyttat sig och betraktat de olika varorna och i vilken ut- sträckning så har skett för att på basis därav kunna optimera affärens utformning i syfte att öka försäljningen och/eller tillgo- dose olika önskemål hos kunderna. Vidare kan på motsvarande sätt som i museifallet olika besöksrutiner förprogrammeras, och/eller skapas on-line, i enlighet med affärsinnehava- rens/besökarens önskemål. Ett alternativ till headset är att gi- varen i detta fall är anordnad på en kundvagn och att kunden är mekaniskt förbunden med givaren genom att han/hon helt enkelt håller i kundvagnen.

En ytterligare variant av denna tillämpning av uppfinningen är il- lustrerad i fig 4 och 5. I fig 4 illustreras en omgivning i form av en mässhall. l detta utförande är en mässbesökare 3 försedd med väsentligen samma utrustning som i exemplet enligt fig 1, men nu innefattar lokaliseringsorganet 4 även en återgivnings- och/eller inmatningsenhet 15 som kan vara t ex en bärbar display utformad att kommunicera med utrustningen i övrigt. Mässbesökaren 3 kan via displayen 15 få information om hur han/hon bör förflytta sig, onunø 10 15 20 25 30 35 523 510 s . . u ~ o u o 0 N 28 och/eller själv delge önskemål såsom hur han/hon önskar för- flytta sig, för att på bästa sätt ta del av det som visas i mässhal- len, finna en toalett eller dylikt. l fig 5a, 5b och 5c är det visat exempel på vad som kan vara åskådliggjort på displayen då mässbesökaren 3 befinner sig i de i fig 4 med a-c angivna punk- terna. På displayen kan visas en mängd olika saker, såsom vil- ken riktning som pekar mot norr, vilken riktning besökaren 3 bör välja för att följa en viss rutt och/eller nå ett visst mål, eller in- formation av annat slag för att pàkalla besökarens 3 uppmärk- samhet eller informera denne och/eller förmedla reklam.

I fig 6 illustreras en vakt 3 på dennes vaktrunda 16 och i fig 7 och 8 illustreras hur en vakt 3 eller serviceperson 3 identifierar och rapporterar en skada i en anläggning, närmare bestämt är det i utförandeexemplet frågan om ett läckage hos en ledning.

Vaktfallet är i ett antal avseenden analogt med det fall avseende museum/varuhus som är illustrerat i fig 1. En viktig skillnad avseende hur utrustningen nyttjas är emellertidatt i det föregå- ende exemplet fungerar lämpligen (central)datorenheten 11, 13 som ”slav” och besökaren/kunden 3 som "master". l Vaktfallet är däremot förhållandet det omvända, d v s vakten 3 är ”slav” och (central)datorenheten 11, 13 "master". De nämnda begreppen master och slav används för att ange vem eller vad som är styrande, vilket innebär tex att vakten 3 som är slav styrs av (central)datorenheten 11, 13 att tex gå till en viss position me- dan besökaren 3 som är master fritt väljer förflyttningsväg 16 med bistånd av (central)datorenheten 11, 13 och i önskad ut- sträckning styr vilken information vederbörande skall erhålla från denna/dessa. l vaktfallet kan (central)datorenheten 11, 13 användas för att med eller utan inblandning av vakten 3 generera en vaktrunda 16. Vakten 3 behöver inte erhålla någon förhandsinformation om den aktuella vaktrundan 16 eller vad som skall hända utmed denna. Vakten 3 leds härvid på samma sätt som t ex en besökare 3 i tidigare beskrivna utföranden mot ett bestämt mål, men målet lunoo 10 15 20 25 30 35 » ~ n | nu 523 510 _ _ 29 är förbestämt av eller bestäms av (central)datorenheten 11, 13 och/eller en operatör av (central)datorenheten 11, 13 och såle- des inte av vakten 3 själv. Exempelvis kan det ordnas så att två patrullerande vakter möts utan att vakterna är informerade om detta i förväg. Vidare kan andra vakttjänster införas, såsom att vakten vid passering av ett föremål i omgivningen, tex en ma- skin, skall vidtaga en särskild åtgärd för att dokumentera statu- sen hos detta föremål.

I exemplet illustrerat i fíg 6 är av tydlighetsskäl vaktens 3 förflytt- ningsväg 16 visad med en streckad linje och pilar. Dessutom är vissa kritiska punkter utmed vaktrundan 16 betecknade A-F.

Vakten 3 avses att via lokaliseringsorganet 4 erhålla information om hur vederbörande ska förflytta sig och vilka åtgärder som ska utföras. För detta ändamål kan lokaliseringsorganet 4 förutom tidigare nämnda medel för överföring av information mellan varelsen 3 och (central)datorenheten 11, 13 också inkludera en av vakten 3 bärbar displayenhet. Det innebär att kommandona till vakten 3 längs vaktrundan 16 skulle kunna överföras visuellt och/eller audioellt och ha följande innebörd: vid punkter A och F; sväng vänster 90°, vid punkter B, C och E; sväng höger 90°.

Om vakten 3 i strid med gällande instruktioner, t ex vid punkten A, istället skulle gå till höger, kan ny information överföras från (central)datorenheten 11, 13 till vakten 3 för att korrigera detta.

Vakten 3 kan därvid erhålla information om att återgå till den an- visade rutten. Det är också möjligt att ge respektive neka vakten 3 auktorisation. Om vakten 3 i strid med gällande instruktioner, t ex vid punkten A, istället skulle gå rakt fram in i det genom streckmarkeríng markerade området 17, kan information med in- nebörden att i detta område är det förbjudet att vistas överföras från (central)datorenheten 11, 13 till vakten 3 och/eller signaler att t ex en dörr 18 ska låsas för att förhindra passering kan skickas från (central)datorenheten 11, 13 till en mottagare i om- givningen för styrning av dörrlàset. 10 15 20 25 30 35 u ~ n n s: '523 510 30 På godtycklig plats och vid valfri tidpunkt kan vakten 3 anmodas att intaga en särskild position och/eller orientering och/eller att utföra en särskild åtgärd. Detta kan ske t ex för genomförande av ett förfarande för att fastställa om en företeelses 22 position och/eller orientering i förhållande till en omgivning överstämmer med en referens. Förfarandet innefattar att en varelse, här vak- ten 3, såsom tidigare beskrivet förbinds med ett lokaliserings- organ 4 inkluderande en givare 5 så att varelsens 3 och givarens 5 inbördes positioner och/eller orienteringar är anordnade att vara inom ett begränsat intervall och att nämnda referens defi- nieras genom införandet av åtminstone ett villkor avseende lokaliseringsorganets 4 position och/eller orientering i förhållande till omgivningen och att lokaliseringsorganets 4 position och/eller orientering i förhållande till omgivningen fastställes medelst gi- varen 5 genom mottagning av infallande signaler från signalkällor 9 i omgivningen samt att för lokaliseringsorganet 4 fastställd positions- och/eller orienteringsinformation jämförs med referen- sen så att åtminstone något eventuellt förekommande tillstånd vid vilket nämnda åtminstone ena villkor är uppfyllt kan registre- ras. Lokaliseringsorganet 4 inkluderande givaren 5 kan såsom tidigare beskrivet vara ett sådant som medföres av varelsen 3 eller ett lokaliseringsorgan, inkluderande en givare, som varelsen tillfälligt förbinds med vid den aktuella positionen. I det i fig 6 illustrerade exemplet skulle vakten 3 då denne befinner sig vid punkten D kunna anmodas att inta en särskild position och/eller orientering och eventuellt anmodas att vidtaga någon ytterligare åtgärd i samband därmed, t ex gå in i ett rum 40 genom dörren belägen vid punkten D och medelst givaren 5 fastställa att en omkopplare 19 är av- eller påslagen, för att på så sätt erhålla tillstånd till det markerade området 17 och/eller föranleda att dör- ren 18 vid punkten E låses upp så att han/hon kan fortsätta sin vaktrunda 16 till punkten F.

I detta utförande inkluderar uppfinningen således nämnda åtmin- stone ena referens definierad genom införandet av åtminstone ett villkor avseende givarens 5 position och/eller orientering i för- hållande till omgivningen, men även andra villkor, såsom en :nano ocean- 10 15 20 25 30 35 525 510 31 - n s. . . o n o n n I nu särskild tidpunkt, ett röstprov etc, kan adderas. Införandet av de uppfinningsenliga referenserna kan användas som abstrakta sta- tioner som t ex en vakt anmodas att besöka, vilket ger en stor flexibilitet i anordnandet av t ex vaktrundor. Fastän det i fig 6 är illustrerat väggar 20 som bildar korridorer i vilka vakten 3 för- flyttar sig är det också möjligt att genom tillämpning av särskilt utformad auktorisation skapa ”korridorer", "rum" eller liknande, vilka är abstrakta och definierade genom vissa positions- och/eller orienteringskoordinater. Vid tillämpning av sådana ab- strakta omgivningar kan en person t ex röra sig fritt inom en gi- ven zon, såsom längs en genomgångsled i en verkstad, men om personen avviker från zonen startas ett larm och/eller personen får instruktioner via lokaliseringsenheten. Tillåtna respektive otil- låtna zoner kan enkelt skapas, förändras eller avlägsnas alltefter det föreliggande behovet, samt vara olika för olika varelser.

Med hänvisning till tidigare beskrivna utföranden av uppfinningen kan nämnas att en annan tillämpning av abstrakta stationer är att en person, t ex en kund utnyttjande uppfinningen vid besök i en affär, erhåller bonus och/eller rabatt om han/hon besöker vissa abstrakta stationer. Vid de abstrakta stationerna kan t ex en vara exponeras och härigenom kan en affärsinnehavare öka reklam- exponeringen i utbyte mot att kunden erhåller en viss belöning.

I vissa fall är nämnda åtminstone ena villkor definierat genom placeringen och/eller utsträckningen hos ett i omgivningen före- kommande föremål 21. För att säkerställa att vakten 3 på ett enkelt och rationellt sätt ska kunna placera lokaliseringsorganet 4, d v s givaren 5, i överensstämmelse med referensen kan ibland lokaliseringsorganet 4 och/eller referensföremålet vara utformat för att lokaliseringsorganet 4 och föremålet 21 ska gå i ingrepp med varandra för fixering av lokaliseringsorganet 4 eller en del därav, och därmed av givaren 5, i förhållande till föremålet 21 så att givaren 5 uppfyller nämnda åtminstone ena villkor.

Detta kan tillämpas för att medelst givaren fastställa att t ex en spänningsbrytare är i ett läge som medför att ett annars spän- ningssatt område är spänningsfritt, så att en serviceperson kan manus ooaoo 10 15 20 25 30 35 523 510 32 passera området eller utföra arbete i området, och för att efter det att servicepersonen lämnat området på motsvarande sätt fastställa att brytaren är i ett annat läge som medför spännings- sättning av området.

På liknande sätt som i musei- och affärsexemplen, kan särskilda vaktrundor upprättas och om de erforderliga signalkällorna åter- finns i omgivningen kan en representant för den som tillhanda- håller vakttjänsten och en representant för köparen av den- samma förflytta sig i den aktuella omgivningen under medförande av ett eller flera lokaliseringsorgan för att tillsammans definiera och lägga fast en vaktrunda i enlighet med kundens önskemål.

Det finns härvid möjlighet att på plats utforma en viss vakttjänst och således komma överens om vilka moment som ska ingå vid bevakningen. Exempelvis kan abstrakta stationer och auktorisa- tioner definieras, färdvägar och betraktelseriktningar för vakten 3 fastläggas etc.

I fig 7 och 8 illustreras hur en företeelse 22 hos en omgivning lo- kaliseras. Denna tillämpning av uppfinningen innefattar att en va- relse 3 förbinds med ett lokaliseringsorgan 4 inkluderande en gi- vare 5 förbunden med ett don 23 avsett för utpekande av förete- elser 22 i omgivningen, att pekdonet 23 riktas av varelsen 3 mot företeelsen 22 från åtminstone en pekposition 26, varvid givaren 5 genom mottagning av infallande signaler från signalkällor 9 l omgivningen fastställer sin position och/eller orientering och där- med för nämnda åtminstone ena pekposition 26 fastställer pekdo- nets 23 position och/eller orientering i förhållande till omgiv- ningen, och att den utpekade företeelsens 22 position och/eller orientering i förhållande till omgivningen fastställes med hjälp av för pekdonet 23 fastställd position och/eller orientering. För att utföra detta inkluderar lokaliseringsorganet 4 det med givaren 5 mekaniskt förbundna och av varelsen 3 bärbara pekdonet 23 för inriktning i förhållande till företeelser 22 i omgivningen. En serviceperson 3 riktar pekdonet 23 mot en läckande ledning 24.

Pekdonet 23 kan inkludera ett medel 25 för utsändning av riktad elektromagnetisk strålning, såsom laserljus eller liknande. Härvid un... 10 15 20 25 30 35 523 510 Q n r o o n c I II 33 kan pekdonet 23 med precision riktas mot den aktuella företeel- sen 22 samtidigt som givaren 5 tillhandahåller information om pekdonets 23 position och/eller orientering i förhållande till om- givningen. För att sedan bestämma företeelsens 22, här vatten- ledningsläckagets 22, position i förhållande till omgivningen kan förfarandet upprepas från en eller flera andra skilda positioner för pekdonet 23. Lämpligen bekräftar servicepersonen 3 att en utpekning önskas registreras genom att verifiera att pekdonet 23 är placerat i en position i vilken en utpekning skall genomföras. verifiering kan genomföras på många olika sätt, exempelvis ge- nom att varelsen påverkar ett aktiveringsdon hos pekdonet, så- som en knapp eller dylikt, eller genom att prata i en mikrofon kopplad till (centraljdatorenheten 11, 13 eller genom att hålla pekdonet stilla under en viss tid etc. l fig 8 visas personen 3 i en annan position 27 i förhållande till omgivningen. Medelst information om pekdonets 23 position och orientering för två olika positioner 26, 27 i vilka pekdonet 23 är riktat mot den aktuella företeelsen 22 kan den aktuella förete- elsens 22 position beräknas. Alternativt kan i kombination med positions- och orienteringsbestämningen utförd medelst givaren 5 annan information utnyttjas, såsom en eller flera modeller av omgivningen. Med utnyttjande av en modell av omgivningen kan i vissa fall den aktuella företeelsens 22 position fastställas genom att pekdonet 23 inkluderande givaren 5 riktas mot företeelsen 22 enbart från en position.

Lokaliseringsorganet 4 skulle också kunna inkludera en sensor för att parallellt med positions- och/eller orienteringsbestäm- ningen upptaga information från omgivningen genom registrering eller mätning av en eller flera egenskaper som omgivningen upp- visar i en eller flera positioner och/eller riktningar. Med en sådan anordning kan andra företeelser, inkluderande sådana som ej kan påvisas visuellt, lokaliseras. Exempelvis skulle en strål- ningsdetektor anbringad i pekdonet möjliggöra detektering och lokalisering av ett radioaktivt läckage. Det är också möjligt att förse lokaliseringsorganet med en kamera, såsom en videoka- øunoo 10 15 20 25 30 35 523 510 u n o | a o v ø l I! 34 mera, genom att anbringa kameran på t ex pekdonet, eller på annan lämplig plats, t ex genom att varelsen helt enkelt bär med sig kameran, i syfte att erhålla ytterligare information genom bildupptagning av omgivningen i anslutning till positions- och/eller orienteringsbestämningen.

Under hänvisning till fig 9 beskrivs uppfinningen i samband med tillämpningen att medelst en varelse 3 fastställa ett objekts 30 position och/eller orientering i förhållande till en omgivning.

Förfarandet innefattar att varelsen 3, t ex en vakt eller en servi- ceperson, förbinds med ett lokaliseringsorgan 4 inkluderande en givare 5, att lokaliseringsorganet 4 av varelsen 3 placeras i mekanisk kontakt med objektet 30, att lokaliseringsorganets 4 position och/eller orientering i förhållande till omgivningen fast- ställes medelst givaren 5 genom mottagning av infallande sig- naler från signalkällor 9 i omgivningen, och att objektets 30 po- sition och/eller orientering fastställes med hjälp av för lokalise- ringsorganet 4 fastställd position och/eller orientering. l fig 9 visas ett rör 29 innehållande ett strömmande medium. Röret 29 är försett med en flödesmätningsutrustning 31 och en ventil 32 för reglering av mediets flöde. Ventilen 32 kan justeras medelst ett vred 30 och därigenom kan flödet regleras. För olika inställ- ningar av vredet 30 erhålls således olika flöden i röret. Uppfin- ningen har i detta sammanhang ett flertal tillämpningar. Först av allt ska emellertid framhållas att det i fig 9 illustrerade utförandet endast är att betrakta som ett exempel och fastän uppfinningen åskàdliggörs med hjälp av ovannämnda ventil 32 så kan den till- lämpas på liknande sätt tillsammans med ett godtyckligt objekt 30. I detta exempel är vredet 30 utformat för mottagning av en del av lokaliseringsorganet 4 inkluderande givaren 5. Givaren 5 är förbunden med en varelse 3, lämpligen en människa, t ex ge- nom att personen 3 håller en del av lokaliseringsorganet 4 i han- den.

Lämpligen är lokaliseringsorganet 4 och referensföremàlet, d v s vredet 30, utformade för att gå i ingrepp med varandra för fixe- ring av lokaliseringsorganet 4 och därmed av givaren 5 i förhål- nano. snusa 10 15 20 25 30 35 . n ~ a n. ,, a. o 0 u . a n a Il q o oo: o n " a a f. ß , . . ~ u o o. I' '1 , . .u _» . , . s a s I _ , ,, . a 0 I .u n. .- g _ , . - - ~ . n o O' nu an. . . . . 35 lande till vredet 30. Det genomförs här genom att en kilformad tapp 41 förs ned i ett motsvarande kilformat spår 42. Härvid finns möjlighet att fastställa, kalibrera och/eller inställa vredets 30 po- sition och/eller orientering. Exempelvis kan servicepersonen 3 genom att anbringa lokaliseringsorganet 4 vid vredet 30 fastställa att vredet 30 befinner sig i önskat läge och/eller överföra infor- mation om vredets 30 position och/eller orientering till (cen- tral)datorenheten 11, 13. Informationen kan användas för att kontrollera tillståndet hos t ex en teknisk process av något slag.

Vidare finns möjlighet att utvärdera en teknisk funktion genom att se hur denna påverkas av olika inställningar hos det aktuella föremålet. I exemplet skulle ventilen 32 t ex kunna kalibreras ge- nom att direkta flödesmätningar utförs medelst flödesmätningsut- rustningen 31 för olika inställningar av vredet 30, vilka inställ- ningar är fastställda med hjälp av med givaren 5 producerad po- sitions- och/eller orienteringsinformation.

En annan tillämpning av uppfinningen är avsökning och kartlägg- ning av ett föremål, ett omràde eller en volym. l fig 10 är ett om- råde 33 schematiskt illustrerat, vilket område kan vara t ex ett industriområde i anslutning till en hamn som önskas avsökas för att utreda om narkotika finns i området. l detta fall är varelsen 3 lämpligen en utbildad narkotikahund 3 som förbinds med givaren 5 medelst ett band 8 runt halsen eller magen. Lokaliseringsor- ganet 4 innefattar också lämpligen en datorenhet 11 och/eller lo- kaliseringsorganet 4 står i förbindelse med en central datorenhet.

Givaren 5 fastställer såsom tidigare beskrivet kontinuerligt sin position och/eller orientering genom mottagning av infallande signaler från signalkällor 9 i omgivningen, och medelst för givaren 5 fastställd position och/eller orientering kan hundens 3 position och/eller orientering fastställas. Detta gör det möjligt att kartlägga varelsens 3 förflyttning i förhållande till omgivningen.

Vidare kan registreras vid vilken tidpunkt hunden 3 har/hade en viss position och/eller orientering.

Vid förflyttning av varelsen 3 i förhållande till omgivningen kan det registreras och kartläggas en eller flera egenskaper hos om- snusa 10 15 20 25 30 35 . . a q .n 4523 510 i. . ' . ' , . , n nu 36 givningen. I detta fall kan registreras huruvida narkotika finns på platsen eller inte. Denna registrering kan ske på basis av hun- dens 3 uppträdande. Exempelvis om hunden 3 rör sig normalt fö- religger troligen inte någon narkotika medan om hunden 3 befin- nes förflytta och/eller röra sig på ett speciellt sätt vid en viss plats kan narkotika föreligga. Hunden 3 skulle också kunna skälla när denne hittat något särskilt och medelst en i lokaliseringsor- ganet 4 inkluderad mikrofon och övriga kommunikationsmedel redan beskrivna, skulle hundskallet kunna överföras till (cen- tral)datorenheten 11. Givetvis skulle information även kunna överföras till motsatt riktning i form av kommandon till hunden 3.

Varelsen 3 kan under det att dennes position och/eller orienter- ing fortlöpande fastställes, förflytta sig på ett icke förutsägbart sätt. Det är emellertid också möjligt att dressera hunden 3 att förflytta sig, eller röra sig, på ett intränat sätt och därvid kan uppfinningen användas dels såsom beskrivet ovan, dels för att öva hunden 3 att utföra en viss rörelse och/eller förflyttning.

En annan tillämpning är härvid att i forskningssyfte dokumentera hur olika djur rör sig i olika sammanhang. Exempelvis skulle en häst kunna förses med en eller flera givare anordnade på häs- tens ben för att kartlägga dennes rörelseschema. l utförandeexemplet avseende narkotikahunden 3 kan förfarandet utföras med eller utan hundförare. Undvarande av hundförare ger betydande kostnadsbesparingar. Vidare finns givetvis andra lik- nande tillämpningar, såsom sökning efter bomber i byggnader.

En annan tillämpning är direkt och indirekt minröjning genom sä- kerställande respektive dokumentering av minfria områden. I om- råden där det förekommer minor, särkilt trampminor, kan uppfin- ningen utnyttjas genom att varelser förses med lokaliseringsor- gan. De positioner i förhållande till omgivningen som människor eller djur försedda med lokaliseringsorgan har befunnits sig i, kan registreras under det att dessa människor, boskap etc rör sig på normalt sätt i omgivningen, d v s såsom de skulle ha gjort även i frånvaro av lokaliseringsorganen. Härigenom kan på ett annan 10 15 20 25 30 35 , . o n .n 523 510 ua I . , ~ o u ~ Q n u. 37 effektivt sätt minfria positioner dokumenteras för att skapa infor- mation om minfria områden och framkomliga vägar. Det är givet- vis också möjligt att mer systematiskt undersöka om minor finns i ett område genom att tex låta en eller flera hundar upprepat beträda området där minor misstänks föreligga tills tillräcklig po- sitionsinformation erhålles för att området skall anses vara min- fritt. l figur 11 illustreras ett lokaliseringsorgan 4 inkluderande ett för- bindningsmedel 8 i form av ett armband anordnat på en arm 34 för användning som elektronisk fotboja. Lokaliseringsorganet 4 står i förbindelse med en larmenhet 35, vilken lämpligen kan vara inkluderad i armbandet, för signalöverföring mellan lokali- seringsorganet 4 och larmenheten 35. Larmenheten 35 skulle dock kunna vara separat anordnad på godtycklig plats i omgiv- ningen. Larmenheten 35 är lämpligen anordnad att för vissa kri- terier avge en ljudsignal och/eller signaler till en (cen- tral)datorenhet. Dessa kriterier kan vara t ex att givaren 5 fast- ställt att personen 3 som bär armbandet befinner sig i en otillåten position och/eller orientering, att givaren 5 inte är påslagen, att givaren 5 inte fungerar som avsett, att förbindelsen mellan lokali- seringsorganet 4 och larmenheten 35 är bruten eller att larmen- heten 35 avlägsnats från sin avsedda position. Larmenheten 35 är lämpligen så beskaffad att det krävs ett särskilt verktyg för att avlägsna den från sin position vid exempelvis armbandet så att sådan avlägsning utförd utan att åverkan görs på larmenheten 35 eller annan del av anordningen endast kan utföras av behörig person med tillgång till nämnda verktyg.

Genom att förbinda personen 3 med lokaliseringsorganet 4 och upprätta en förbindelse för kommunikation mellan detta och larmenheten 35 erhålls en effektiv s k elektronisk fotboja med unika egenskaper. Från lokaliseringsorganet 4 kan om så önskas kontinuerligt överföras information om personens 3 position och/eller orientering till en extern övervakningscentral, men detta är inte alls nödvändigt för genomförandet av övervakningen. Överföring av positions- och/eller orienteringsinformation till :namn 10 15 n n o ~ .o 1523 510 a o ., an. 38 övervakningscentralen kan ske vid valfria tillfällen, såsom vid larm, felfunktion eller vid manipulation, eller någon överföring behöver inte ske överhuvudtaget. En stor fördel med uppfin- ningen är således att den möjliggör övervakning utan att signaler behöver sändas ut från lokaliserlngsorganet 4 till en mottagare i omgivningen. Anordningen enligt uppfinningen kräver endast att signaler överförs från omgivningen till lokaliserlngsorganet 4, vilka signaler inte innehåller någon information om var varelsen 3 befinner sig, och härigenom kan bäraren av fotbojan skyddas mot obehörig avlyssning och spårning. Detta minskar avsevärt, eller eliminerar helt, risken för att människor som är ett hot mot per- sonens 3 säkerhet ska kunna spåra denne genom avlyssning.

Vidare bör nämnas att all i denna ansökning beskriven signal- överföring, särskilt den mellan varelsen 3 och (cen- traI)datorenheten 11, 13, kan givetvis krypteras och/eller kom- primeras medelst befintlig teknik för att förhindra obehörig av- lyssning respektive åstadkomma snabbsändning.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 523 510 39 Patentkrav Förfarande för att fastställa en varelses (3) position och/eller orientering i förhållande till en omgivning, kän- netecknat därav, att det innefattar att varelsen förbinds med ett lokaliseringsorgan (4) inkluderande en givare (5) så att varelsens och givarens inbördes positioner och/eller orienteringar är anordnade att vara inom ett begränsat in- tervall, varvid givaren genom mottagning av infallande optiska signaler från signalkällor (9) i omgivningen och registrering av de mottagna signalernas relativa infallspositioner på en yta hos givaren fastställer sin posi- tion och/eller orientering i förhållande till omgivningen, och att varelsens position och/eller orientering fastställes med hjälp av för givaren fastställd position och/eller orientering. Förfarande för att fastställa en varelses (3) position och/eller orientering i förhållande till en omgivning, kännetecknat därav, att det innefattar att varelsen förbinds med ett lokaliseringsorgan (4) inkluderande en givare (5) så att varelsens och givarens inbördes positioner och/eller orienteringar är anordnade att vara inom ett begränsat intervall, varvid givaren genom mottagning, medelst åtminstone en phased-array, av infallande signaler från signalkällor (9) i omgivningen fastställer sin position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, och att varelsens position och/eller orientering fastställes med hjälp av för givaren fastställd position och/eller orientering. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att för nämnda signaler utnyttjas mikrovågor. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att för nämnda signaler utnyttjas ljudvågor. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att vid förflyttning av varelsen (3) varelsens position 10 15 20 25 30 35 10. 11. 12. 523 510 40 n - . - a. och/eller orientering upprepat fastställes genom att givaren (5) genom mottagning av infallande signaler från sig- nalkällor (9) i omgivningen upprepat fastställer sin position och/eller orientering. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att varelsens (3) position och/eller orientering i förhållande till dess föregående position och/eller orientering fastställes. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att för varelsen (3) fastställda positioner och/eller orienteringar registreras för kartläggning av varelsens för- flyttning i förhållande till omgivningen. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat därav, att för varel- sen (3) fastställda positioner och/eller orienteringar regi- streras för kartläggning av varelsens relativa förflyttning. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att vid förflyttning av varelsen (3) i förhållande till omgivningen registreras och/eller kartlägges åtminstone en egenskap hos omgivningen. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att nämnda positions- och/eller orienteringsbestäm- ning för varelsen (3) utföres under det att varelsen förflyttar sig på ett icke förutsägbart sätt. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att nämnda positions- och/eller orienteringsbestäm- ning för varelsen (3) utföres under det att varelsen förflyttar sig på ett intränat sätt. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att vid förflyttning av varelsen (3) dirigeras dennas 10 15 20 25 30 35 13. 14. 15. 16. 525 510 41 n u - . ,. förflyttning med hjälp av för varelsen fastställd position och/eller orientering. Förfarande för att lokalisera en företeelse (22) hos en om- givning, kännetecknat därav, att det innefattar att en va- relse (3) förbinds med ett lokaliseringsorgan (4) inklude- rande en givare (5) mekaniskt förbunden med ett don (23) avsett för utpekande av företeelser i omgivningen, att pekdonet riktas av varelsen mot företeelsen från åtminstone en pekposition, varvid givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor (9) i omgivningen fastställer sin position och/eller orientering och därmed för nämnda åtminstone ena pekposition fastställer pekdonets position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, och att den utpekade företeelsens position och/eller orientering i förhållande till omgivningen fastställes med hjälp av för pekdonet fastställd position och/eller orientering. Förfarande enligt krav 13, kännetecknat därav, att pekdo- net (23) riktas av varelsen (3) mot företeelsen (22) från två skilda pekpositioner. Förfarande enligt krav 13 eller 14, kännetecknat därav, att den utpekade företeelsens (22) position och/eller orienter- ing fastställes med hjälp av en modell (28) av omgivningen. Förfarande för att fastställa om en företeelses (22) position och/eller orientering i förhållande till en omgivning över- stämmer med en referens, kännetecknat därav, att det in- nefattar att en varelse (3) förbinds med ett lokaliseringsor- gan (4) inkluderande en givare (5) så att varelsens och gi- varens inbördes positioner och/eller orienteringar är anord- nade att vara inom ett begränsat intervall, att referensen definieras genom införandet av åtminstone ett villkor av- seende lokaliseringsorganets position och/eller orientering i förhållande till omgivningen, att lokaliseringsorganets posi- 10 15 20 25 30 35 17. 18. 19. 20. 523 510 42 @ n - . -n tion och/eller orientering i förhållande till omgivningen fast- ställes medelst givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor (9) i omgivningen och genom att de mottagna signalernas relativa infallsriktningar registreras medelst givaren, och att för lokaliseringsorganet fastställd position och/eller orientering jämförs med referensen så att åtminstone något eventuellt förekommande tillstånd vid vilket nämnda åtminstone ena villkor är uppfyllt kan regi- streras. Förfarande enligt krav 16, kännetecknat därav, att lokalise- ringsorganet (4) placeras av varelsen (3) i mekanisk kontakt med ett objekt (19, 30) i omgivningen för fixering av lokali- seringsorganet eller en del därav och därmed av givaren (5) i förhållande till objektet så att nämnda åtminstone ena villkor uppfylles. Förfarande enligt krav 17, kännetecknat därav, att lokalise- ringsorganet (4) och objektet (19, 30) föres i ingrepp med varandra så att nämnda åtminstone ena villkor uppfylles. Förfarande enligt något av kraven 16, 17 eller 18, känne- tecknat därav, att tillstånd vid vilka nämnda åtminstone ena villkor är uppfyllt endast registreras då en ytterligare fördefinierad åtgärd väsentligen samtidigt vidtages av va- relsen (3). Förfarande för att medelst en varelse (3) fastställa ett ob- jekts (30) position och/eller orientering i förhållande till en omgivning, kännetecknat därav, att det innefattar att varel- sen förbinds med ett lokaliseringsorgan (4) inkluderande en givare (5), att lokaliseringsorganet av varelsen placeras i mekanisk kontakt med objektet, att lokaliseringsorganets position och/eller orientering i förhållande till omgivningen fastställes medelst givaren genom mottagning av infallande signaler från signalkällor (9) i omgivningen och genom att de mottagna signalernas relativa infallsriktningar registreras 10 15 20 25 30 35 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 525 510 43 a . n Q nu medelst givaren, och att objektets position och/eller orientering fastställes med hjälp av för lokaliseringsorganet fastställd position och/eller orientering. Förfarande enligt krav 20, kännetecknat därav, att objek- tets (30) position och/eller orientering i förhållande till dess föregående position och/eller orientering fastställes. Förfarande enligt krav 20 eller 21, kännetecknat därav, att lokaliseringsorganet (4) och objektet (30) föres i ingrepp med varandra för fixering av deras inbördes positioner och/eller orienteringar. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att händelser orsakade av varelsens (3) närvaro och/eller dennes åtgärder registreras. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att information överförs från lokaliseringsorganet (4) till varelsen (3). Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att information överförs från varelsen (3) till lokali- seringsorganet (4). Förfarande enligt krav 24 eller 25, kännetecknat därav, att information om varelsens (3) betraktelseriktning överförs. Förfarande enligt något av kraven 24-26, kännetecknat därav, att information om varelsens (3) förflyttningsriktning överförs. Förfarande enligt något av kraven 24-27, kännetecknat därav, att information om omgivningens beskaffenhet överförs. 10 15 20 25 30 35 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 523 510 44 Förfarande enligt något av kraven 24-28, kännetecknat därav, att information om förflyttningsvägar (16) överförs. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att information överförs från lokaliseringsorganet (4) till åtminstone en central datorenhet (13). Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att information överförs från åtminstone en central datorenhet (13) till lokaliseringsorganet (4). Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att information överförs från givaren (5) till åtmin- stone en datorenhet (11) hos lokaliseringsorganet (4). Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att information överförs från åtminstone en datoren- het (11) hos lokaliseringsorganet (4) till givaren (5). Förfarande enligt något av kraven 30-33, kännetecknat därav, att information överförs till varelsen (3) via ett av nämnda datorenhet (11, 13) styrt medel anordnat i omgiv- ningen. Förfarande enligt krav 34, kännetecknat därav, att infor- mationen från nämnda informationsöverföringsmedel i om- givningen överförs till varelsen (3) via en återgivningsenhet (15) hos lokaliseringsorganet (4). Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att omgivningens beskaffenhet registreras av varel- sen (3) medelst en sensor. Förfarande enligt något av kraven 1, 2 eller 13, kännetecknat därav, att givarens (5) position och/eller ori- entering fastställes genom att de mottagna signalernas relativa infallsriktningar registreras medelst givaren. 38. 525 510 45 ~ - . . ..- Förfarande enligt något av kraven 2, 13, 16 eller 20, kännetecknat därav, att givarens (5) position och/eller orientering fastställes genom mottagning av infaliande optiska signaler från signalkäliorna (9) i omgivningen.