WO2012025411A1 - System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen - Google Patents

System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen Download PDF

Info

Publication number
WO2012025411A1
WO2012025411A1 PCT/EP2011/063962 EP2011063962W WO2012025411A1 WO 2012025411 A1 WO2012025411 A1 WO 2012025411A1 EP 2011063962 W EP2011063962 W EP 2011063962W WO 2012025411 A1 WO2012025411 A1 WO 2012025411A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
processing device
data processing
radio
frequency transceiver
frequency
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/063962
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Hieronimi
Original Assignee
Hieronimi, Benedikt
Hieronimi, Vincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hieronimi, Benedikt, Hieronimi, Vincent filed Critical Hieronimi, Benedikt
Priority to US13/818,232 priority Critical patent/US8938208B2/en
Priority to EP11764115.9A priority patent/EP2609445A1/de
Priority to CN201180041486.8A priority patent/CN103097907B/zh
Priority to JP2013525237A priority patent/JP2013540990A/ja
Publication of WO2012025411A1 publication Critical patent/WO2012025411A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/874—Combination of several systems for attitude determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0247—Determining attitude
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning
    • G01S5/0289—Relative positioning of multiple transceivers, e.g. in ad hoc networks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1051—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an active marker
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment

Definitions

  • the present invention relates to high frequency technology.
  • the present invention relates to a system for detecting the position and / or position of at least one high-frequency transceiver and uses of this system.
  • Radio-frequency transceivers are known in the prior art among others in the form of RFID tags or RFID tags (Radio Frequency Identification Tag). Such markers or tags are already used in numerous ways, both in production, for example for tracking and / or controlling the production process, and in consumer goods trade, for example in order to comprehend goods flows, for verification of authenticity and the like.
  • DE 10 2007 062 843 A1 shows a system with which the electromagnetic signals emitted by RFID tags, with the aid of suitable receiving systems with directional properties, are used to localize the tags or to track their movement.
  • DE 10 2006 029 122 A1 describes determining the position of a medical instrument on the basis of an RFID tag attached thereto.
  • radio-frequency transceivers eg RFID tags
  • a system for detecting the position and / or position of at least one radio-frequency transceiver at least one receiving antenna, which is arranged so that by means of this receiving antenna from the at least one radio-frequency transceiver emitted radio frequency signals can be received and at least one transmitting antenna adapted to transmit radio frequency signals of at least one frequency band provided for by the at least one radio frequency transceiver and thereby in turn causing the transmission of high frequency signals by the at least one radio frequency transceiver, wherein at least one first antenna signal processing means connected to the at least one receive antenna is arranged to evaluate the radio frequency signals received from the at least one receive antenna to therefrom to determine a spatial position and / or location and an identifier of each transmitting radio frequency transceiver. At least at least one data processing device is at least indirectly connected to the first antenna signal processing device and receives information therefrom about the position, position and / or identification of the respective transmitting radio-frequency transceiver.
  • a data structure is provided in a first memory device connected to the at least one data processing device, which at least partially contains a virtual representation of the space supplied by the antenna field of the at least one transmitting antenna, wherein the virtual representation contains information about the desired position and / or position at least a radio frequency transceiver with a given identifier.
  • the at least one data processing device is provided with transformation information on the basis of which the assignment of an actual position and / or position of at least one radio-frequency transceiver with a predefined identifier within the virtual representation on the basis of the position information obtained from the first antenna signal processing device; Location and / or identification information takes place, and the at least one data processing device makes a comparison between the desired position and the actual position and / or location of a high-frequency transceiver of a predetermined identifier within the virtual representation and enters as a result of the comparison "Match" or "no match" representing signal for further processing.
  • An inventive system designed in this way has the advantage that it can not only determine the spatial position and / or position of a radio-frequency transceiver or its antenna with respect to the receiving antenna, but moreover it offers the possibility in a virtual representation of that of the transmitting antenna field supplied space (virtual space) to determine the position and / or position of at least one radio-frequency transceiver absolutely (actual position or position) and in relation to a stored with the virtual representation position and / or position (target position or Position).
  • the desired position and / or position within the virtual representation was preferably determined either by one or more definitions of such positions and / or positions made directly in the virtual representation, or else by Measurement of at least one default object, which has appropriate RF transceivers mounted at predetermined locations and / or in predetermined patterns, and the recording of the thus determined positions and / or locations of the high-frequency transceiver and their registration as desired positions and / or locations in the virtual representation.
  • a special feature of the present invention is that a transformation of the position, position and / or identification information of a radio-frequency transceiver into the virtual representation is obtained by the transformation information that is available to the at least one data processing device ( and preferably also out of this) and thus there is a unique relationship between the virtual representation and that of the antenna field of the at least one transmitting antenna, preferably a one-to-one relationship exists.
  • the virtual representation thus preferably represents a virtual representation of at least a part of the space supplied by the transmission antenna and / or recorded by the reception antenna into which all detected position, position and / or identification information is transferred and in which further processing of the acquired data can be done easily.
  • the transformation information is preferably obtained by a measurement (calibration) of the transmit antenna field by a reference object and the at least one data processing device by permanently storing it in a memory device that is at least indirectly connected to the data processing device.
  • a measurement calibration
  • the at least one data processing device by permanently storing it in a memory device that is at least indirectly connected to the data processing device.
  • a flash ROM a hard disk space and / or the like provided.
  • Such a determination of transformation information is particularly advantageous, since in this way the field distortions of both the electromagnetic field transmitted by the transmitting antenna and the field distortions of the electromagnetic fields transmitted by the radio-frequency transceivers are arranged within the (real) space, ie the transmitting antenna field components, disturbing objects and / or sources of interference in the transformation are taken into account and thus a correct and possibly corrected actual position and / or position of the high-frequency transceiver in the virtual representation (ie the virtual space) is ensured.
  • transformation information an exact mapping of the real space to the virtual space takes place, but preferably in the domain of the transmission field or of the fields respectively transmitted by the radio-frequency transceivers.
  • Suitable transformation information For example, the form of a complex matrix with which, if appropriate, a symbolic transformation of the determined position and / or position information could take place, or an optionally multi-dimensional numeric number field which can then be used for a numerical transformation, if necessary comprising interpolation or extrapolation can.
  • the latter could be transmitted back to the system, for example, by measuring and returning the measured reception field strength from the transceiver (s) via the receiving antenna.
  • a continuous recalibration is also possible or at least a constant check that the initial or a follow-up calibration is still reliable, since any deviation of the measured directional characteristic of at least one receiving antenna and / or the at least one transmitting antenna to a corresponding error message can lead.
  • a change of the components, disturbing objects and / or interference sources arranged within the real space, that is to say of the transmitting antenna field can also be detected and thus prevented from occurring measuring errors or their mapping into the virtual representation.
  • the at least one receiving antenna consists of a matrix of several cooperating receiving antennas, wherein the interaction is preferably controlled by a second antenna signal processing device and / or the first antenna signal processing device.
  • Such an interaction of several receiving antennas in the form of a matrix ensures an improved directional characteristic of the receiving antenna as well as a secure detection of all in real space arranged high-frequency transceiver, even if the transmission signals by strong damping elements such. B. metal objects or body parts are damped.
  • the transformation information as subcomponents include individual transformation information for each of the co-operating in the matrix composite transmitting and / or receiving antennas.
  • a transmission signal of a high-frequency transceiver recorded by a plurality of reception antennas can be transformed into the virtual representation by the transformation information valid for this transmission / reception system
  • Deviations between the positions determined by the individual transmitting / receiving systems within the virtual representation are output a corresponding error message by means of which the possible need for recalibration can be displayed.
  • Such an embodiment thus not only provides a system in which the multiple receiving systems of the array of receiving antennas are calibrated to each other (by corresponding individual transformation information and the associated virtual space), but there is an inherent verification possibility of the correctness of the individual transformation information, so that, in turn, changes in the components, disturbing objects and / or sources of interference arranged within the real space, that is to say the transmitting antenna field, can be detected and thus prevented from resulting measuring errors or their mapping occurring in the virtual representation.
  • the at least one data processing device is mobile, and in particular a portable data processing device, preferably a portable computer (laptop), a tablet computer, a smart device or the like.
  • a portable data processing device preferably a portable computer (laptop), a tablet computer, a smart device or the like.
  • the first data processing device consists of a plurality of cooperating data processing devices, wherein data communication between the plurality of data processing devices preferably takes place by means of optical, radio or electrical data connections.
  • a stationary data processing device may be involved.
  • tion with a mobile data processing device be advantageous, especially if in the context of data processing large amounts of data to be processed or stored and therefore would be feared by the limited capacity of a portable data processing device in terms of computing power and / or storage capacity, a performance penalty during processing.
  • the mobile data processing device could at least partially be a type of input / output unit for the stationary data processing device.
  • the at least one receiving antenna, the at least one transmitting antenna and / or the first and / or second antenna signal processing means are arranged so that they can receive or transmit on a plurality of frequency bands.
  • the at least one receiving antenna, the at least one transmitting antenna and / or the first and / or second antenna signal processing device, which form the transmitting and receiving systems in different combinations, are arranged so that at least substantially simultaneously or in the frequency domain variable transmission and / or reception of high frequency signals over a plurality of frequency bands is possible.
  • Such an embodiment makes it possible to improve a determination of the position and / or position of the at least one high-frequency transceiver, if necessary in a multi-stage process, until the desired accuracy of the specific position and / or position is achieved.
  • a determination of the position and / or position of the at least one high-frequency transceiver takes place at a low transmission and / or reception frequency, ie, greater Wavelength and hereafter, to improve the measurement at least one determination of the position and / or position of the same high-frequency transceiver at a higher transmission and / or reception frequency, ie shorter wavelength.
  • the transmission and / or reception frequency is to be understood as meaning both the transmission frequency of the at least one transmission antenna and that of the at least one radio-frequency transceiver, wherein the reception frequency may likewise be both the reception frequency of the at least one reception antenna and that of the at least one radio-frequency transceiver ,
  • Another possibility is the continuous change of the transmission and / or reception frequency during the measurement, so that over the resulting (and measurable) phases and amplitudes in the region of the at least one receiving antenna, which are highly dependent on distance and angle, a very exact determination of the position and / or position of at least one radio-frequency transceiver is possible.
  • a so-called sweep of the transmission signal of the radio-frequency transceiver (s) over a relatively small frequency range during the measurement would already lead to a very accurate position and / or position determination of the radio-frequency transceiver or transceivers.
  • the at least one transmitting and / or receiving devices in the system according to the invention are preferably designed so as to enable the transmission and / or reception of frequencies in the high kHz range, not necessarily simultaneously, and optionally and preferably also in the lower, middle and / or or high MHz range, furthermore preferably in the low, middle and / or high GHz range and moreover also into the THz range, up to wavelengths in the range of the far infrared range.
  • Such frequency ranges can be generated and emitted or received in different ways, which are known in the art.
  • transmitting and / or receiving devices ie combinations of transmitting and / or receiving antennas with associated antenna drivers and antenna signal processing devices
  • these can be designed for respectively different transmitting and / or receiving frequency ranges, so that For example, a transmission antenna supplying the entire real space (together with the associated components and receiving device) is operated in the MHz range, but at the same time an antenna matrix serving only a relatively small portion of the space (together with associated components and receiving devices) is operated in the GHz range. Due to the different frequency ranges with which the respective transmitting and / or receiving devices are operated and the various influences associated therewith of objects, interference components, etc.
  • the first and / or each other data processing device preferably also different transformation information (and possibly error matrices) for each transmitting and / or receiving frequencies and fields available to the position and / or position information acquired by each transmitting and / or receiving device for each system consisting of transmitting and / or receiving device together with associated components, which are used for further processing of the position and / or position information, reliably and correctly in the to be able to transform virtual space (and possibly also out of it).
  • Such an embodiment also makes it possible to check the actual positions and / or positions determined by different transmitting and / or receiving devices or systems with regard to their conformity and thus not only represents the possibility of a redundant position and / or position determination, but also Moreover, depending on requirements, validation of the measurements of different systems is possible, and thus a plausibility check, which is particularly advantageous for applications with increased requirements and accuracy.
  • the frequency mixing is merely illustrative. It is essential that the accuracy of the position and / or position determination already increases with the use of higher transmission and / or reception frequencies solely due to the shorter wavelength and the associated higher measurement accuracy as well as the possibility of using more compact antennas, which is why sometimes - dependent from the required accuracy of position and / or attitude determination - the use of very high frequencies may be indicated.
  • the at least one receiving antenna and / or the first and / or second antenna signal processing device is fixedly connected to the mobile data processing device, and preferably attached thereto.
  • the windings of flat antennas are mounted as a receiving antenna on the back of the screen or the housing of a portable computer, so that the measurement of the positions and / or locations of preferably a plurality of radio-frequency transceivers from the perspective of the mobile data processing device.
  • a clear and preferably unambiguous information of the actual position and / or position of the at least one radio-frequency transceiver between the virtual representative presentation and the real space it is preferable to determine the position and / or position of the mobile data processing device on the basis of its also accessible transformation information regarding the virtual representation and / or at least one determined actual position and / or position of at least one radio frequency To detect transceivers.
  • At least one stationary high-frequency transceiver with a predetermined identifier whose position and / or position is used by the transmitting and / or receiving system (that is to say a combination of transmitting and / or receiving antenna and antenna signal processing means), which is connected to the mobile data processing device , and is determined in this regard, and the subsequent In-referencing this determined position and / or position with the desired position and / or location of the corresponding transceiver within the virtual representation, wherein in the virtual representation, the position of this high-frequency transceiver preferably at the production or installation of the system already defined and possibly marked as immutable.
  • the mobile data processing device may be advantageous to provide the mobile data processing device with one or more radio-frequency transceivers, whereby the determination of the position and / or position of the mobile data processing device with respect to or within the virtual representation by measuring the corresponding high-frequency transceiver is also exactly made possible.
  • the orientation of the mobile data processing device within the virtual representation and therefore possibly with the aid of the transformation information with respect to the real space can be determined.
  • This can be particularly advantageous for the output functions of the system according to the invention described below in conjunction with a mobile data processing device.
  • the at least one transmitting antenna is at the same time also the at least one receiving antenna.
  • energetic aspects can speak in favor of configuring the transmission system independently of the receiving antenna.
  • a transmission system which is not attached to the mobile data processing device but, for example, on the ceiling of a room and thus supplied by stationary energy sources and possibly controlled by a stationary data processing device, for example, the activation, control, programming and / or query the Radio frequency transceiver radiate signals required thereafter, then the signals emitted by the radio frequency transceivers or signals can be received by the receiving device, as attached to the mobile data processing device and further processed.
  • the energetic reserves of the mobile data processing device can be spared at the same time relatively high field strengths are achieved, if this should be necessary.
  • the at least one data processing device or a data processing device connected to it has a display device, by means of which a graphical representation of the actual position and / or position of the at least one radio-frequency transceiver, the desired position and / or or - location of the at least one radio-frequency transceiver and / or the virtual representation is output.
  • the display device is clearly visible to a user, such. B. on a wall of a room, and / or the display is performed by a display device of the mobile data processing device.
  • a display device of the mobile data processing device may also be provided to produce the display by means of a video or laser projection, in which, for example, the setpoint and actual positions and / or positions of the high-frequency transceivers are illuminated by selective illumination. indication of an object or a person.
  • a user-portable display device may be provided, which is mounted, for example, in the form of a pair of glasses and performs an image projection of the display onto the retina of the user.
  • the graphic output of the actual and / or desired position and / or position as well as possibly the virtual representation makes it possible in a simple manner, for example for a present user of the system, to recognize to what extent and where a repositioning and / or rearrangement high frequency Transceivers must be done so that the data processing device as a result of the comparison between the actual position and / or position and target position and / or position of this high-frequency transceiver outputs a "match".
  • a displacement vector is formed within the virtual representation between the actual position and / or attitude and the desired position and / or attitude of the at least one radio-frequency transceiver, and preferably displayed together with the virtual representation by the display device It is particularly easy for a user of the system to grasp by what type of rearrangement or displacement all actual positions and / or positions with the respective desired positions and / or positions of preferably a plurality of radio-frequency transceivers, if necessary in the context of accuracy the required positioning in accordance gebr can be eight. After or during a movement or rearrangement, the position and / or position of the high-frequency transceivers and, if appropriate, the representation for the user is then adapted again in order to obtain a suitable response to the movement or rearrangement performed.
  • the optionally continuously determined displacement vector also serves as the basis for the control of at least one control element to bring the at least one radio-frequency transceiver automatically and without manual intervention by the user in its desired position and / or position. If appropriate, this can take place taking into account the required positioning accuracy of individual high-frequency transceivers, in particular when using a plurality of high-frequency transceivers in cases with a large number of degrees of freedom. In this way, it is possible by the system according to the invention not only a control function for repositioning and / or storage of at least one In addition, to obtain high-frequency transceivers but also an automatic device or correction of the positioning and / or storage of at least one high-frequency transceiver.
  • Transceiver is a "match" between target and actual position and / or position of the output, a new (or next) target position and / or position for this transceiver in the virtual representation is positioned and on the basis of which a displacement vector is determined , This displacement vector can then serve as a basis for the control of an automatic displacement of the at least one high-frequency transceiver by at least one actuating element.
  • a high-frequency transceiver down
  • a graphical output of the comparison result on the display device for example in the form that the comparison result is at least partially in the form of a color-coded image output, such as. Green field or red field, by outputting text result messages, e.g. B. "OK” or "FAIL” when the data processing device outputs as a comparison result a "match” or "no match” representing signal.
  • an easily and quickly visually ascertainable information about the correspondence of the desired positions with the actual positions and / or positions of individual or all high-frequency transceivers can be integrated into the graphical display, for example by setting the desired and actual positions and / or or locations of the radio frequency transceivers are displayed as points within the graphically represented virtual representation, where the points are marked green in a "match” and red in "no match". This shows the user visually detectable quickly and reliably when the actual position and / or position of the at least one high-frequency transceiver deviates from its desired position and / or position.
  • a voice output can also take place and preferably a release or blocking of at least one shift lock, preferably at least one software shift lock, by which further processes are triggered and / or controlled.
  • a system according to the invention can be configured as such. be tet that only after a match of the setpoint with the actual positions and / or positions of certain predetermined or all high-frequency transceiver, a relay is operated, which turns on the power supply for other systems or devices.
  • the virtual representation comprises information about the required accuracy of the position and / or position match of the at least one radio-frequency transceiver, wherein in particular information about the required accuracy of the position and / or position match between desired and actual position and / or -lage of a high-frequency transceiver in conjunction with the desired position and / or location of the at least one radio-frequency transceiver, each with a predetermined identifier, preferably within the virtual representation.
  • the information about the required accuracy of the position and / or position match between nominal and actual position and / or position of a high-frequency transceiver can also be stored independently of the virtual representation, via the respective, preferably unique identifiers of the radio frequency Transceiver unique assignment of the "fit" of the position and / or position match to the respective transceivers of the virtual representation can be made.
  • the data processing device preferably outputs a signal representing a "match” or “no match” for further processing as the result of the comparison of the set position with the actual position and / or position of the at least one radio-frequency transceiver, if the actual position and / or or position of at least one radio frequency transceiver within the specified required accuracy matches its desired position and / or attitude in the virtual representation.
  • the signals thus "match” or “no match” are then further processed within the scope of the embodiments of the invention, as described above but also below, in particular Again, a graphical output of such matches may be made, a release of shift locks, and the like, when a "match" within the system's "registration accuracy” established for one or more transceivers is determined.
  • the at least one data processing device and / or another data processing device connected to it is connected to at least one external image recording device, wherein the external image recording device can be arranged, for example, in the region of the transmitting and / or receiving antennas a more favorable for the picture recording place.
  • the mobile data processing device preferably has an integrated image recording device.
  • the image recording device is a video camera, more preferably a high definition video camera or the like.
  • the image recording device is used to record images in the creation and / or processing of the virtual representation and / or in the use of the system, for example for guidance and / or control purposes.
  • images recorded by the image recording device are displayed on the display device of the first and / or further data processing devices.
  • At least one image recorded by the external and / or integrated image recording device is stored together or connected to the virtual representation, preferably in its creation in the memory device.
  • the recorded image can then be displayed on at least one display device, so that a possible deviation of the arrangement tion of components, people and / or other objects can be quickly and easily visually perceived and corrected.
  • the at least one image recorded by the image recording device is subjected to image processing before its storage, in particular an increase in contrast, segmentation, edge detection, subtraction and the like, whereby possibly reinforces contours of the present in creating the virtual representation recording situation and thus improved visual perception in the Play can be achieved.
  • the image recorded by the image recording and / or the stored image is displayed together with the actual position and / or position, the desired position and / or position and / or the virtual representation.
  • This can be done, for example, by a display in the manner of a so-called "augmented reality", in which a live recorded by the image recording device video image with graphic elements that identify the nominal and / or actual positions and / or locations of the radio-frequency transceiver and / or the virtual representation is superimposed.
  • the performance of the system according to the invention is fully realized, in particular if the at least one first data processing device is a mobile data processing device having an integrated image recording device.
  • the mobile data processing device By detecting the position and / or position of the mobile data processing device, its camera perspective with respect to the virtual representation and the respective stored target position and / or position of the at least one radio-frequency transceiver can be determined and the video image recorded by the image recording device in the correct position. and perspective are superimposed.
  • the actual position and / or position of the at least one radio-frequency transceiver as measured by the system can be determined and superimposed on the video image recorded by the image recording device in the correct position and perspective and, in addition, graphic or text markings that indicate a "match” or Signal "no conformity".
  • a movement of the mobile data processing device is again detected by the system and leads to a recalculation of the superimposed information, so that in turn with respect to the new position of the mobile data processing device is correct in terms of position and perspective representation of the virtual representation within or above the video image.
  • Such a recalculation or correction of the representation takes place before preferably live, so that the user always receives an easy-to-capture and complete information when viewing the display device, each of which correctly supplement the perspective of the video image selected by him (by the video camera).
  • the image recorded and stored by the image recording device preferably accompanies the live image next to the further information about position and / or position or "match” or " no match is superimposed, giving the operator an easy-to-grasp "guide” on how to recover the recorded situation in the creation of the virtual representation, preferably by coarse setup by overlaying the recorded images and a subsequent one Fine adjustment by repositioning and storage until the system outputs a "match" signal for all high-frequency transceivers and, if necessary, releases a shift lock.
  • the desired and / or actual positions and / or positions as well as the virtual representation and possibly also the graphical representation of a "match” or “no match” are each preferably three-dimensional information (3D information ) taking into account the transformation information and the perspective of the image recording device, which can be determined in the case of a mobile data processing device on the position and / or position, as a projection in a display area of the display device of the at least one data processing device, so as to the viewer of the display device in perspective provide correct and the spatial situation correctly reproducing representation by the display device.
  • 3D information three-dimensional information
  • RFID tags are used as high-frequency transceivers, these markers preferably being able to receive and transmit in a plurality of frequency bands, and, moreover, programming of the markers being possible.
  • passive RFID markers are preferably used, ie those which do not have their own energy supply in the form of a long-term battery or the like.
  • Such RFID markers are preferably supplied with energy by the electromagnetic field of the transmitting device in order to activate them and, if appropriate, subsequently to receive commands which then lead to the transmission of a response sequence of the RFID marker.
  • the response sequence may contain both information stored by the marker, such as: As the identifier and other information stored by previous programming information, or for reading data collected by the marker, such. As a measured temperature, radiation dose or the like.
  • the system of the invention finds use in a variety of applications, particularly in those applications where it is necessary to accurately restore positioning of objects and / or humans.
  • a system according to the present invention finds use in controlling the positioning of a plurality of radio frequency transceivers relative to each other and / or absolutely within the virtual representation, wherein the radio frequency transceivers are located, in particular, on one or more objects and / or on humans.
  • the system according to the invention particularly preferably finds use in restoring the arrangement of high-frequency transceivers after a loss of relative positioning relative to one another and / or absolute positioning relative to the virtual representation, in particular for repositioning a human and / or objects with respect to a human.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the present invention in a first general application situation
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a display of the display device of the first data processing device according to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic representation of another application situation of another embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of yet another application situation of another embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 is a schematic representation of another embodiment of the present invention in another application situation.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the present invention in an exemplary first general application situation.
  • an object 20 is arranged, which is provided at two points, which are in the example of FIG. 1 at its opposite corners, with high-frequency transceivers 100b, 100c in the form of RFID markers.
  • a further, stationary RFID marker 100a is arranged in a corner region of the space 10.
  • the RFID markers are preferably of the passive type and, for example, self-adhesive, which makes it easy to attach them. All RFID markers have in the present embodiment, an individual identifier, so that a confusion of the marker is not possible.
  • a combined transmitting and receiving device 30a is further arranged with an associated antenna signal processing device 31.
  • the transmitting and receiving device 30a is designed so that the antenna can be operated both as a transmitting and as a receiving antenna, the respective switching the operating mode of the antenna signal processing means 31 is at least partially controlled.
  • a data processing device 35 is connected so that the data processing device 35 with the Antennensignal kausein- device 31 data, in particular control information and position and / or location information and identification information can exchange.
  • the data processing device 35 has a graphical display device 37, with which a user visually Information will be presented.
  • the data processing device 35 is of a mobile nature, for example a tablet computer.
  • the data processing device 35 is also provided with an RFID marker 100d and additionally has a second receiving device 30b, which is connected to the mobile data processing device in a suitable manner, so that the receiving device receives data, in particular position and data / or location information and identification information can be exchanged.
  • the antenna signal processing means of the second receiving means 30b is implemented by corresponding software executed on the mobile data processing means.
  • the RFID markers 100a, 100b, 100c are designed such that, after activation by an electromagnetic field transmitted by the transmitting device 30a, e.g. B. in the MHz range, send out a signal that essentially reproduces only their identifier and, where appropriate, further signal sequences that a precise localization and / or orientation of the marker 100a, 100b, 100c are beneficial.
  • the markers 100a, 100b, 100c are designed so that the signal emitted by you is both in the MHz range and in the GHz range, so that virtually two signals are emitted in different frequency bands.
  • RFID marker 100d is designed in such a way that its "response signal" is emitted in only one frequency band, preferably that which is not received by the receiving device 30 of the mobile data processing device, thus ensuring that in the embodiment shown in FIG After activation of the RFID markers 100a-100d, the markers 100a, 100b, 100c are “seen” by both the receiving device 30a and the receiving device 30b, but markers 10000 are only “received” by the receiving device 30a Embodiment has, as will be apparent from the following explanation of Figures 1 and 2, some advantages.
  • FIG. 2 shows the image shown on the graphic display device 37 of the mobile data processing device 35 at least partially.
  • the representation of the spatial situation has a different perspective than the situation shown in FIG. 1, which is due to the fact that the mobile data processing device 35, as indicated in FIG. 1, from the side to the situation of FIG. 1 "sees.”
  • the displayed image represents a virtual representation. tion of the situation, wherein the space 10v corresponds to the real space 10 and the schematized object 20v corresponds to the real object 20.
  • the perspective selected for the display of FIG. 2 can be determined in two ways by the system according to this embodiment: First, the transmission signal of the RFID marker lOOd, which is attached to the mobile data processing device, is detected by the receiving device 30a in space on the basis of which the position and / or position of the data processing device with respect to the receiving device 30a is determined. This position and / or position information is then transmitted to the data processing device 35, which can determine its position and position within the virtual representation on the basis of the transformation information that is accessible to it and determined for this application situation in a - not described - calibration process.
  • the mobile data processing device 35 can also carry out a position and / or position determination by detecting the transmission signal emitted by the RFID marker 100a by the receiving device 30b and by the position and / or position information determined in the memory device (FIG. which can be arranged within the mobile data processing device), its transformation information determined its own position and / or position within the virtual space (ie the virtual representation).
  • the position and / or location of the mobile data processing device 35 thus determined serves as a basis for the calculation of the display, so that it displays the virtual representation of the situation "from view” of the mobile data processing device
  • Display device is a - not shown in the figures - portable display device is used, which is designed in the form of a pair of glasses and through which an image projection of the display on the retina of the user is carried out.
  • the determination of the position and / or position of the glasses and thus the head posture and viewing direction of the user can turn with a high-frequency transceiver and / or a transmitting and / or receiving device, which are arranged on the glasses are made and so in perspective of the user perspective representation of the virtual representation in the manner of a 3D glasses or also VR glasses (VR: Virtual Reality) are projected into the field of vision of the user.
  • VR glasses VR: Virtual Reality
  • Such deviations of the transformation information of the various transmission and reception frequencies can moreover also be used to detect objects or persons in the rooms supplied with the antenna fields (also of the RFID markers), since these differ, as a rule, at different frequencies of the electromagnetic radiation reflect or absorb and thus lead to a variety of field distortions and attenuation, which can be determined by matching the transformation information against each other at least qualitatively, but possibly also quantitatively.
  • the virtual representation represented by the display device 37 of the mobile data processing device 35 also shows the actual positions and / or positions 100a ISX -100c ISX of the system determined by the system on the basis of the position and / or attitude determination of the receiving systems 30a and 30b and the respective transformation information RFID markers 100a-100c within the virtual representation, shown here as filled dots.
  • the desired positions and / or locations 100a SO LL - 100 C SOLL of the corresponding markers 100a - 100c stored within or related to the virtual representation are displayed here, in the form of transparent circles.
  • the desired and actual position and location of the marker 100a that is, the detected position and / or location of the marker has, based on the transformation information within the virtual representation, the, in the context of with the desired position and / or attitude specified accuracy, which could be indicated by the size of the transparent circle, for example, the correct position.
  • "Matching" is also quick and visually easy for the user through the "OK" text display 200a
  • the actual position 100b ISX , 100c ISX of the two markers 100b and 100c does not coincide with their desired position 100b REQUEST , 100c SHOULD not pass over, so there is "no match", which is also indicated by the text message "FAIL". 200b, 200c is displayed.
  • the viewer of the display device can thus immediately discern that the position of the article 20 with respect to its desired position resulting from the desired positions and / or positions 100b SOLL , 100c SOLL is incorrectly placed and due to the - in perspective correct - display of the display device make a shift or rearrangement of the article 20, as long as are for the markers 200b and 200c also "match", ie corresponding to "OK" is displayed.
  • the individual identifiers of the markers 100a-100d which together with their positions and / or positions are preferably both detected and preferably stored within the virtual representation, a confusion of, for example, the markers 100b and 100c is excluded, so that a misplacement of the object 20 can be recognized by the system and in any case can be represented within the virtual representation, even if the position and / or position of the object 20 in real space, for example due to a symmetry of the object seems to be correct.
  • the text ads 200a - 200c could also color variations of the respective symbols for one pair consisting of target positions and / or plies 100a, Planned 100b SOLL, 100 c SOLL and actual positions and / or plies 100a ISX, 100b ISX , 100c ISX , so that, for example, the symbols for the desired and actual positions and / or positions of the marker 100a have a green color and those for the nominal and actual positions and / or positions of the markers 100b, 100c have a red color, where a change from "no match" to "match” would equally make sense a color change.
  • a video representation of the situation recorded by an image recording device integrated within the mobile data processing device 35, such as a video camera, can for example be underlaid by the displayed representation of the virtual representation and, in the ideal case, should substantially coincide in perspective with the representation of the virtual representation.
  • the Provision of the situation facilitating information can be provided, which can be regarded as a kind of complement to the "artificial" representation of the virtual representation.
  • FIGS. 3 show specific application situations of the present invention, wherein the respective embodiments of the system according to the invention have been adapted accordingly to these application situations.
  • FIGS. 3 show specific application situations of the present invention, wherein the respective embodiments of the system according to the invention have been adapted accordingly to these application situations.
  • Fig. 3 shows the application of the invention in a - chosen by way of example - system for checking the correct packing of parachutes.
  • a parachute 50 attached to a parachute 50 in the region of the connection of the suspension lines on the parachute or at the intersection of the segment seams 51 with the screen 50 first RFID marker 100a.
  • third RFID markers 100c are arranged centrally between the first RFID markers 100a and in turn centrally between each of a first and a third RFID marker 100a or 100c further second RFID markers 100b.
  • first, second and third markers 100a, 100b and 100c come to lie on top of each other, in plan view of the screen edge 52 then lying in the bundle, in such a way that all the first RFID markers 100a in the double-S Formally folded package centered, at the same location with the suspension line bundle and arranged to lie above, above and below the screen edge 52 each left or right of each first marker 100a arranged second RFID marker 100b come to lie above or below each other and turn Above and below, on the screen edge 52, in each case between two second markers 100b arranged third RFID marker 100c also come to lie above or below each other.
  • This arrangement of the first, second and third markers 100a-100c is also illustrated in FIG. 3b, where FIG. 3b is not the whole of FIG. Parachute package shows only the top view of the screen edge 52nd
  • the positions and possibly positions as well as the identifications of all first, second and third RFID markers are after packing as well as their identifiers are detected and transformed by the transformation information determined by measuring in the production of the system into a virtual representation of the packet, which the nominal positions of all corresponding markers and Information about the required accuracy of the correspondence between actual and nominal positions.
  • 3 c shows the illustration of the virtual representation displayed in the present case by the display device 37, together with actual and desired positions of the markers, as well as additional text information which clearly indicates a "matching" of the positions corresponding symbols are used within the virtual representation as in the case of Fig. 2.
  • a third RFID marker 100c has not come to lie in the correct position, indicated by a corresponding position of the symbol is displayed in the lower part of the virtual representation shown and as a result "no match" is displayed for these marks.
  • the system according to the invention thus serves merely to control the correct arrangement or repositioning of a multiplicity of RFID markers, wherein this repositioning of the marker or markers must also take place only within a region on account of the accuracy information stored with the desired position.
  • FIG. 3 can equally well without a corresponding display device 37 and the information presented thereon but it is sufficient if the data processing 35 outputs a "match" characterizing signal all markers, for example, by a shift lock for the release of the parachute is controlled ,
  • FIG. 4 shows an embodiment or application situation which goes beyond the simple control function of the embodiment according to FIG. 3 and in which a guidance (guidance) of the user is also effected by means of the system according to the invention.
  • FIG. 4 a shows a so-called patch field 1 of a network or telephone distributor to which first RFID tags 100 a fixed with respect to the patch field 1 are arranged.
  • the patch panel has sockets 2, in which network or telephone plug 3 are to be inserted after a certain predetermined order.
  • Such network or telephone distribution can be in larger installations of considerable complexity and it is therefore to avoid errors when patchen or umpatchen (ie the first time connecting plugs with the associated socket or when changing the assignment of a plug to another socket) absolutely necessary to connect the right two components together, which is ensured by the invention.
  • the plugs 3 are provided with second and third RFID markers, wherein a mobile data processing device 35 with display device 37 has a transmitting and receiving device 30 with which the signals emitted by the markers are detected and, for example, due to their phase and amplitude a position determination of the marker takes place.
  • the identifiers emitted by the markers are recorded and evaluated.
  • the data processing device has an internal memory in which a virtual representation of the patch field (or in a simplification, only its surface) is stored.
  • the virtual representation does not immediately have the target positions of the second and third (and also further) RFID markers themselves, but these positions are stored in a separate database but with reference to the respective reference system of the virtual representation.
  • the data processing device 35 also has access to this dataset of the desired positions of the markers and can thus combine a virtual representation for the application which in turn contains the nominal positions of the markers.
  • the mobile data processing device 35 when it is in the vicinity of it by means of the first marker 100a, determines its position and location with respect to the patch field and therefore provides on the display device a virtual representation of the patch field and possibly an underlying one
  • the positions of the second and third markers 100b, 100c with respect to the mobile data processing device are determined and transformed into the virtual representation by the transformation information stored in the data processing device.
  • the virtual representation at least the desired position of the second marker 100b SOLL and also the actual position of the second marker 100b ISX are indicated by corresponding symbols.
  • the display of the mobile data processing device displays the (at For example, by "FAIL" and shows the user in which of the sockets 2 of the patch panel 1, the plug 3 must be plugged in.
  • An application of the system according to the invention in aeronautics is, for example, the control of the correct population of commercial aircraft with lifejackets.
  • first RFID markers are attached to all lifejackets, each having an associated with the associated seat identifier.
  • second RFID markers are arranged on the headrests of the seats, for example, which mark the seating position.
  • a mobile data processing device having a transmitting and receiving system configured according to the invention can now perform a position or position determination during a movement through the aircraft using the second markers arranged in the headrests and with the aid of the transformation information and, as a result, a virtual representation of the aircraft simplified or alienated) in perspective correctly represent.
  • a representation of the desired positions of the first RFID marker is not required but it is sufficient to clearly mark the seats of the aircraft within the virtual representation, in which the comparison between the actual and desired position of the first marker "no match"
  • the life-jackets were either removed or are not in the correct place and must therefore be checked.
  • the RFID tags affixed to the lifejackets may include means for providing the age of the corresponding marker as readable information, whereby upon transmission of the age information in conjunction with the identifier of the marker to the transmitting and / or receiving system after its activation, the age of the life jacket detected and this may optionally be displayed on the display device as obsolete. Finding and replacing obsolete life vests is easily possible in this way with the aid of the system according to the invention.
  • luggage items located in the luggage compartment are marked by RFID markers after completion of the loading process on the basis of the positions of the markers a virtual representation. tion of the luggage space with these Warpositionierungen and layers stored as nominal positions and / or positions. If, in the course of the flight, a shift in the baggage is subsequently registered during further measurements, this can be adequately responded to, if appropriate, for example by intervention of the cabin crew, if this is possible.
  • a data processing device configured according to the invention within the motor vehicle with transmitting and receiving system can now determine the correct position of the RFID markers in the virtual representation and thus of the seat belts by measuring the position of the RFID markers and preferably by means of transformation information determined and stored during manufacture, ie whether a passenger has correctly put on the seat belt or not. Detecting the occupation of a motor vehicle seat by a passenger can thus also be effected, namely by whether or not a signal of an RFID marker mounted in the seat surface can be detected at a position displaced by the load.
  • a shift away from the rest position and thus away from the target position of the marker in the virtual representation of the vehicle interior would indicate the presence of a passenger, and thus in this case could result in the output of a "no match" signal by the data processing device the corresponding airbag are activated in the event of an accident.
  • the system determines a displacement vector and, based thereon, controls the robot so that the setpoint and actual position and After that, the nominal positions of some or all of the high-frequency transceivers are replaced by new setpoint and actual positions and / or positions, and on the basis of newly determined displacement vectors, a further shift of the In this way complex trajectories can be reliably "driven off" by the system according to the invention with the robot arm.
  • Fig. 5 shows schematically a preparation of the treatment of a patient in a treatment room for ion irradiation.
  • the patient 4 is lying on a slidable in all spatial directions treatment table 5 and stored on a patient-specific immobilization device 70 in the form of a vacuum pad, wherein the isocenter of the radiation below the gantry 60 and in this case lies within the patient's head.
  • first and second transmitting and receiving devices 30a, 30b are arranged both directly below the treatment table 5 and also on the ceiling.
  • the transmitting and receiving devices 30a, 30b are connected to corresponding antenna signal processing devices 31a, 31b, which in turn are connected to a first data processing device 35 preferably located outside the treatment space are.
  • the data processing device has a memory device 36 that contains a data structure that represents a virtual representation of at least parts of the previously described components of the treatment room and of the patient.
  • a video camera 40 and a display device 37 are connected to the data processing device 35.
  • the transmitting and receiving systems determine the positions and / or positions of the RFID markers 100a, 100b, 100c distributed in the treatment room and transform these as actual positions and / or positions into the virtual representation.
  • the stationary RFID markers 100a serve both to verify the position and / or position determination and to determine compensation factors for possible interference by the gantry 60, the treatment table 5 or its actuators 39 and / or other objects in the treatment room, if applicable.
  • a graphic representation of the virtual representation is clearly visible to the operating personnel, wherein, as shown in FIG. 5, only the arrangement of some RFID markers 100b, 100c and of the patient 4 on the vacuum pad 70 is displayed here.
  • Other used in a radiation treatment but here for reasons of clarity and simplicity not mentioned items such.
  • a storage mat, a breast board, and the like may be included in the same manner in acquisition and display within the virtual representation.
  • the patient 4 which in a preliminary examination z. B. marked with RFID patches with unique identifiers in easily accessible places was repositioned in exactly the position prevailing at the pre-examination / device or in previous treatments position.
  • an individual virtual representation of the treatment situation is created for each patient, which includes the positions and / or positions of the RFID markers on the patient as well as those of the vacuum pad 70 and the gantry 60 and stationary markers as nominal positions and / or Layers are added with their respective individual identifiers.
  • an image of the patient is recorded in the correct position and also added to the virtual representation.
  • the vacuum pad 70 can be ensured that a mistreatment or confusion of treatment components do not occur can. Moreover, as soon as the patient enters the room, the identity of the system can be detected by the system based on the identifiers of the RFID markers and, therefore, the treatment parameters which are correct for this patient, such as, for example, can be detected. B. the position of the gantry, radiation dose, aperture settings and the like can be set confusion.
  • the patient and the treatment components are repositioned by the operating personnel by means of the virtual representation represented by the display device 37 together with nominal and actual positions of essential RFID markers and optionally a superimposition of a video image recorded on the device with a live video image.
  • the system may also perform an automated patient repositioning. Once all the target and actual positions of the RFID tags match, the system will indicate this and the treatment can begin.
  • the system will not release a shift lock for the start of treatment the system detects the presence of operators in the room by recording an RFID tag attached to it, and also in this case, the interlock for the start of treatment can not be released Ist position and / or location of at least one RFID marker during treatment, for example due to movement of the patient, an immediate interruption of the irradiation takes place and on the basis of one or more displacement vectors based on the actual and desired positions and / or Layers can also be determined continuously during the treatment Also, an automated repositioning of the patient may be done before the irradiation is resumed.
  • a mobile data processing device (not shown) can be used in addition to the data processing device 35.
  • the mobile data processing device receives from the data processing device 35, the virtual representation for display, wherein the mobile data processing device displays a perspective correct display of the virtual representation based on their own position and / or location within the virtual representation.
  • the position and / or position of the mobile data processing device can also be determined by the system on the basis of an RFID tag attached thereto and the image of the virtual representation made available to the mobile data processing device for presentation by the data processing device 35 real-time in this perspective in real time View "of the mobile computing device are calculated.
  • a redundant determination of the actual positions of the RFID markers within the virtual representation can take place by the two transmitting and receiving systems 30a, 30b, 31a, 31b, or a complementary determination with different accuracy, for example due to the use different transmission and reception frequencies. Moreover, in this way the correctness of the transformation information and thus the measurement accuracy of the system can be continuously monitored and, if necessary, corrected.
  • a first treatment step irradiation of a first carcinoma in a first position of the patient, at a first predetermined angle of inclination of the gantry 60 with a first dose and for a first duration, followed by an interruption of irradiation and automatic repositioning of the patient to a second position and rotation of the gantry 60 to a second predetermined angle of inclination, followed by further treatment of a second carcinoma with a second dose and f for a second duration.
  • Further treatments with intervening automatic "repositories” Of course, it will also be possible to do so on the basis of a completely individual set of treatment parameters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Die Vorliegende Erfindung betrifft die Hochfrequenztechnik. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Erfassung der Position und/oder Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers System mit wenigstens einer Empfangsantenne, welche so eingerichtet ist, dass mittels dieser Empfangsantenne von dem wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver ausgesandte Hochfrequenzsignale empfangen werden können, wenigstens einer Sendeantenne, welche eingerichtet ist, Hochfrequenzsignale wenigstens eines Frequenzbandes auszusenden, die dazu vorgesehen sind von dem wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver empfangen zu werden und hierdurch wiederum die Aussendung von Hochfrequenzsignalen durch den wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver veranlasst wird wenigstens einer erste Antennensignalverarbeitungseinrichtung, welche mit der wenigstens einen Empfangsantenne verbunden ist und welche eingerichtet ist, die von der wenigstens einen Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignale auszuwerten, um hieraus eine räumliche Position und/oder Lage sowie eine Kennung des jeweils sendenden Hochfrequenz-Transceivers zu ermitteln und wenigstens einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche mit der ersten Antennensignalverarbeitungseinrichtung zumindest indirekt verbunden ist und von dieser Informationen über die Position, Lage und/oder Kennung des jeweils sendenden Hochfrequenz-Transceivers übermittelt erhält, wobei in einer mit der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen ersten Speichereinrichtung eine Datenstruktur vorgesehen ist, die zumindest teilweise eine virtuelle Repräsentation des durch das Antennenfeld der wenigstens einen Sendeantenne versorgten Raums beinhaltet, wobei die virtuelle Repräsentation Informationen über die Soll-Position und/oder -Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit einer vorgegebenen Kennung umfasst und der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung Transformationsinformationen zur Verfügung stehen, auf deren Grundlage die Zuordnung einer Ist-Position und/oder -Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit einer vorgegebenen Kennung innerhalb der virtuellen Repräsentation auf der Grundlage der von der ersten Antennensignalverarbeitungseinrichtung erhaltenen Positions-, Lage- und/oder Kennungsinformationen erfolgt und die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung einen Vergleich zwischen der Soll-Position und der Ist-Position und/ oder -Lage eines Hochfrequenz-Transceivers einer vorgegebenen Kennung innerhalb der virtuellen Repräsentation vornimmt und als Ergebnis des Vergleichs ein „Übereinstimmung" bzw. „keine Ubereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung ausgibt.

Description

System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen
Die Vorliegende Erfindung betrifft die Hochfrequenztechnik. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Erfassung der Position und/oder Lage wenigstens eines Hoch- frequenz-Transceivers sowie Verwendungen dieses Systems.
Hochfrequenz-Transceiver sind im Stand der Technik unter Anderem in Form von RFID- Markern bzw. RFID-Tags (Radio Frequency Identification Tag) bekannt. Derartige Marker bzw. Tags finden bereits zahlreich Anwendung, sowohl in der Fertigung, beispielsweise zur Verfolgung und/oder auch Steuerung des Produktionsablaufes, als auch im Konsumgüterhandel, beispielsweise um Warenflüsse nachzuvollziehen, zur Echtheitsverifikation und dergleichen.
Darüber hinaus zeigt die DE 10 2007 062 843 AI ein System, mit welchem die von RFID-Tags ausgesandten elektromagnetischen Signale unter Zuhilfenahme geeigneter Empfangssysteme mit direktionalen Eigenschaften dazu heran gezogen werden, die Tags zu lokalisieren bzw. deren Bewegung zu verfolgen. In der DE 10 2006 029 122 AI ist beschrieben, eine Positionsbestimmung eines medizinischen Instruments auf der Grundlage eines daran angebrachten RFID-Tags vorzunehmen.
Bei diesen bekannten Systemen hat sich gezeigt, dass sie über eine schlichte Lokalisierung des bzw. der RFID-Tags hinaus wenig oder keine weiteren relevanten Informationen liefern.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine System zur Erfassung von Hochfrequenz- Transceivern (z. B. RFID-Tags) zur Verfügung zu stellen, welches bekannte Systeme zumindest teilweise verbessert und insbesondere eine zumindest teilweise, automatisierte Auswertung der erfassten Positions- bzw. Lageinformationen ermöglicht.
Diese und weitere Aufgaben werden durch ein System zur Erfassung der Position und/oder Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Verwendungen des erfindungsgemäßen Systems sind Gegenstand des Anspruch 20. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Danach weist ein System zur Erfassung der Position und/oder Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers gemäß der Erfindung wenigstens eine Empfangsantenne auf, welche so eingerichtet ist, dass mittels dieser Empfangsantenne von dem wenigstens einen Hochfrequenz- Transceiver ausgesandte Hochfrequenzsignale empfangen werden können und wenigstens eine Sendeantenne, welche eingerichtet ist, Hochfrequenzsignale wenigstens eines Frequenzbandes auszusenden, die dazu vorgesehen sind von dem wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver empfangen zu werden und hierdurch wiederum die Aussendung von Hochfrequenzsignalen durch den wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver veranlasst wird, wobei wenigstens eine erste Antennensignalverarbeitungseinrichtung, welche mit der wenigstens einen Empfangsantenne verbunden ist, eingerichtet ist, die von der wenigstens einen Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignale auszuwerten, um hieraus eine räumliche Position und/oder Lage sowie eine Kennung des jeweils sendenden Hochfrequenz-Transceivers zu ermitteln. Mit der ersten Anten- nensignalverarbeitungseinrichtung ist zumindest wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung, zumindest indirekt verbunden erhält und von dieser Informationen über die Position, Lage und/oder Kennung des jeweils sendenden Hochfrequenz-Transceivers übermittelt.
Erfindungsgemäß ist in einer mit der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen ersten Speichereinrichtung eine Datenstruktur vorgesehen, die zumindest teilweise eine virtuelle Repräsentation des durch das Antennenfeld der wenigstens einen Sendeantenne versorgten Raums beinhaltet, wobei die virtuelle Repräsentation Informationen über die Soll-Position und/oder -Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit einer vorgegebenen Kennung umfasst. Der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung stehen Transformationsinformationen zur Verfügung, auf deren Grundlage die Zuordnung einer Ist-Position und/oder -Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit einer vorgegebenen Kennung innerhalb der virtuellen Repräsentation auf der Grundlage der von der ersten Antennensignalverarbeitungsein- richtung erhaltenen Positions-, Lage- und/oder Kennungsinformationen erfolgt, und die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung nimmt einen Vergleich zwischen der Soll-Position und der Ist-Position und/oder -Lage eines Hochfrequenz-Transceivers einer vorgegebenen Kennung innerhalb der virtuellen Repräsentation vor und gibt als Ergebnis des Vergleichs ein„Übereinstimmung" bzw.„keine Übereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung aus.
Ein so ausgestaltetes erfindungsgemäßes System hat den Vorteil, dass es nicht lediglich die räumliche Position und/oder Lage eines Hochfrequenz-Transceivers bzw. dessen Antenne bezüglich der Empfangsantenne ermitteln kann, sondern es bietet darüber hinaus insbesondere die Möglichkeit, in einer virtuellen Repräsentation des vom Sendeantennenfeld versorgten Raumes (virtueller Raum) die Position und/oder Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers absolut zu bestimmen (Ist-Position bzw. -Lage) und in Bezug zu einer mit der virtuellen Repräsentation gespeicherten Position und/oder Lage (Soll-Position bzw. -Lage) zu setzen.
Die Soll-Position und/oder -Lage innerhalb der virtuellen Repräsentation wurde dabei vorzugsweise entweder durch eine oder mehrere unmittelbar in der virtuellen Repräsentation vorgenommene Definitionen solcher Positionen und/oder Lagen festgelegt, oder aber durch die Ver- messung wenigstens eines Vorgabeobjektes, welche entsprechende Hochfrequenz-Transceiver an vorgegebenen Stellen und/ oder in vorgegebenen Mustern angebracht hat, und die Aufzeichnung der so ermittelten Positionen und/oder Lagen der Hochfrequenz-Transceiver und deren Registrierung als Soll-Positionen und/oder -Lagen in der virtuellen Repräsentation.
Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist dabei, dass durch die Transformationsinformationen, die der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung zur Verfügung stehen eine Transformation der von der wenigstens einen ersten Antennensignalverarbeitungseinrichtung erhaltenen Positions-, Lage- und/oder Kennungsinformationen eines Hochfrequenz-Transceivers in die virtuelle Repräsentation hinein (und vorzugsweise auch aus dieser heraus) erfolgen kann und somit zwischen der virtuellen Repräsentation und dem vom Antennenfeld der wenigstens einen Sendeantenne eine eindeutige Beziehung besteht, vorzugsweise eine eineindeutige Beziehung besteht.
Die virtuelle Repräsentation stellt somit bevorzugt eine virtuelle Darstellung zumindest eines Teiles des von der Sendeantenne versorgten und/ oder von der Empfangsantenne erfassten Raumes dar in welche hinein sämtliche erfassten Positions-, Lage- und/oder Kennungsinformationen hineintransponiert werden und in welcher eine Weiterverarbeitung der gewonnenen Daten auf einfache Weise erfolgen kann.
Die Transformationsinformationen werden bei einer Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise durch eine - bedarfsweise wiederholte - Vermessung (Kalibrierung) des Sendeantennenfeldes durch ein Referenzobjekt gewonnen und der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung durch eine dauerhafte Speicherung derselben in einer mit der Datenverarbeitungseinrichtung wenigstens mittelbar verbundenen Speichereinrichtung, wie z. B. ein Flash-ROM, einen Festplattenspeicher und/oder dergleichen zur Verfügung gestellt. Eine derartige Ermittlung von Transformationsinformationen ist insbesondere vor Vorteil, da hierdurch die Feldverzerrungen sowohl des von der Sendeantenne gesendeten elektromagnetischen Feldes als auch die Feldverzerrungen der von den Hochfrequenz-Transceivern gesendeten elektromagnetischen Felder durch innerhalb des (realen) Raumes, also des Sendeantennenfeldes angeordneten Komponenten, Störgegenständen und/oder Störquellen bei der Transformation berücksichtig werden und so eine korrekte und ggf. korrigierte Ist-Position und/oder Lage der Hochfrequenz-Transceiver in der virtuellen Repräsentation (d. h. dem virtuellen Raum) sicher gestellt ist.
Durch die Transformationsinformationen erfolgt quasi eine genau Abbildung des realen Raumes auf den virtuellen Raum, allerdings vorzugsweise in der Domäne des Sendefeldes bzw. der jeweils von den Hochfrequenz-Transceivern gesendeten Felder. Geeignete Transformationsinformatio- nen haben beispielsweise die Form einer komplexen Matrix, mit der gegebenenfalls eine symbolische Transformation der ermittelten Positions- und/oder Lageinformationen erfolgen könnte, oder aber eines gegebenenfalls mehrdimensionalen numerischen Zahlenfeldes, das dann für eine numerische Transformation - erforderlichenfalls umfassend Inter- oder Extrapolationen - herangezogen werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die gesondert und/oder ergänzend anwendbar ist besteht eine Möglichkeit Transformationsinformationen zu ermitteln und/oder zu kalibrieren und möglicherweise auch zu verifizieren in der Bestimmung der Ist-Position und/oder -Lage wenigstens eines ortsfesten Hochfrequenz-Transceivers mit vorgegebener Kennung und das In-Bezugsetzen zur Soll-Position und/oder -Lage in der virtuellen Repräsentation, wobei in der virtuellen Repräsentation die Position dieses Hochfrequenz-Transceivers vorzugsweise bei der Herstellung oder Einrichtung des Systems bereits definiert und ggf. als unveränderlich gekennzeichnet wird.
Auf diese Weise ist auch eine kontinuierliche Rekalibrierung möglich bzw. zumindest eine ständige Kontrolle, dass die Erst- oder eine Folgekalibrierung noch zuverlässig richtig ist, da jegliche Abweichung der gemessenen Ist-Position und/oder Lage von der festgelegten Soll-Position und/oder -Lage zu einer entsprechenden Fehlermeldung führen kann. Beispielsweise kann so auch eine Veränderung der innerhalb des realen Raumes, also des Sendeantennenfeldes angeordneten Komponenten, Störgegenständen und/oder Störquellen erkannt werden und so verhindert werden, dass dadurch entstehende Messfehler bzw. deren Abbildung in die virtuelle Repräsentation passieren.
Bei wiederum einer weiteren Ausführungsform, die gesondert und/oder ergänzend anwendbar ist besteht eine Möglichkeit Transformationsinformationen zu ermitteln und/oder zu kalibrieren und möglicherweise auch zu verifizieren in der punktuellen und/oder kontinuierlichen Vermessung der direktionalen Charakteristik der wenigstens einen Empfangsantenne und/oder der wenigstens eine Sendeantenne und das In-Bezugsetzen dieser ermittelten Charakteristik mit der virtuellen Repräsentation. Dies ist insbesondere dann möglich und vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Hochfrequenz-Transceivern vermessen wird, also deren Position und/oder Lage bestimmt wird, und aufgrund von Unterschieden in den Messergebnissen einander benachbarter oder anderweitig in Bezug stehender Transceiver, z. B. der von den Hochfrequenz-Transceivern gesendeten und/oder empfangenen Feldstärken, eine Veränderung der direktionalen Empfangscharakteristik festgestellt wird. Letzteres könnte beispielsweise durch eine Messung und Rücksendung der gemessenen Empfangsfeldstärke von dem/ den Transceivern über die Empfangsantenne ans System zurück übermittelt werden. Auf diese Weise ist ebenfalls eine kontinuierliche Rekalibrierung möglich bzw. zumindest eine ständige Kontrolle, dass die Erst- oder eine Folgekalibrierung noch zuverlässig richtig ist, da jegliche Abweichung der gemessenen direktionalen Charakteristik der wenigstens einen Empfangsantenne und/oder der wenigstens einen Sendeantenne zu einer entsprechenden Fehlermeldung führen kann. Auch so kann eine Veränderung der innerhalb des realen Raumes, also des Sendeantennenfeldes angeordneten Komponenten, Störgegenständen und/oder Störquellen erkannt werden und somit verhindert werden, dass dadurch entstehende Messfehler bzw. deren Abbildung in die virtuelle Repräsentation passieren.
Die vorstehend oder auch nachfolgend beschriebenen Möglichkeiten der Ermittlung bzw. Verifikation der Kalibrierung der Transformationsinformationen können zudem auch zur gezielten Detektion der Anordnung bestimmter Komponenten und/oder der Gegenwart von Personen eingesetzt werden und so zur Erkennung bestimmter Anwendungssituationen dienen. In solch einem Fall wird somit keine Rekalibrierung der Transformationsinformationen erforderlich sondern gegebenenfalls lediglich eine Zugriff der Datenverarbeitungseinrichtung auf weitere Transformationsinformationen, welche jeweils für die konkrete Anwendungssituation vorbereitet bzw. erstellt wurden.
Beispielsweise können so für einen Raum, in dem ein auf einer Kreisbahn beweglicher metallischer Gegenstand angeordnet ist, welcher bei seiner Bewegung entlang der Kreisbahn das oder die elektromagnetischen Felder die von der bzw. den Sendeantennen und/oder von dem bzw. den Hochfrequenz-Transceivern gesendet werden je nach Lage unterschiedlich beeinflusst und/oder verzerrt, für verschiedene Lagen dieses Gegenstandes weitere Transformationsinformationen und/oder eine bzw. mehrere die Transformationsinformationen korrigierende Fehlermatrizen erzeugt werden, die dann jeweils bei der Zuordnung von gemessenen Positions- und/oder Lageinformationen zu den Ist-Positionen und/oder -Lagen in der virtuellen Repräsentation zum Einsatz kommen um so eine zuverlässige und korrekte Transformation der gemessenen Positions- und/oder Lageinformationen in den virtuellen Raum hinein (und ggf. auch aus diesem heraus) auch bei unterschiedlichen Positionen des Gegenstandes gewährleisten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die wenigstens eine Empfangsantenne aus einer Matrix mehrerer zusammenwirkender Empfangsantennen, wobei das zusammenwirken vorzugsweise durch eine zweite Antennensignalverarbeitungseinrichtung und/oder die erste Antennensignalverarbeitungseinrichtung gesteuert wird. Ein derartiges Zusammenwirken mehrerer Empfangsantennen in Form einer Matrix gewährleistet eine verbesserte direktiona- le Charakteristik der Empfangsantenne sowie eine sichere Erfassung sämtlicher im realen Raum angeordneter Hochfrequenz-Transceiver, selbst wenn deren Sendesignale durch stark Dämpfende Elemente, wie z. B. Metallgegenstände oder Körperteile gedämpft werden.
Bei einer derartigen matrixförmigen Anordnung von Empfangsantennen ist zudem besonders vorteilhaft, wenn die Transformationsinformationen als Subkomponenten individuelle Transformationsinformationen für jede der im Matrixverbund zusammenwirkenden Sende- und/oder Empfangsantennen umfassen. Auf diese Weise kann durch die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung ein von mehreren Empfangsantennen aufgezeichnetes Sendesignal eines Hoch- frequenz-Transceivers durch die jeweils für dieses Sende-/Empfangssystem gültigen Transformationsinformationen eine Transformation der Ist-Position und/oder -Lage in die virtuelle Repräsentation erfolgen und bei Abweichungen zwischen den durch die einzelnen Sende- /Empfangssysteme ermittelten Positionen innerhalb der virtuellen Repräsentation eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben werden, durch die die mögliche Notwendigkeit einer ReKalibrierung angezeigt werden kann.
Eine solche Ausführungsform stellt somit nicht nur ein System zur Verfügung, bei dem die mehreren Empfangssysteme der Matrix von Empfangsantennen aufeinander kalibriert sind (durch entsprechende individuelle Transformationsinformationen und den zugehörigen virtuellen Raum), sondern es ist eine inhärente Verifikationsmöglichkeit der Korrektheit der individuellen Transformationsinformationen gegeben, so dass wiederum Veränderungen der innerhalb des realen Raumes, also des Sendeantennenfeldes angeordneten Komponenten, Störgegenständen und/oder Störquellen erkannt werden und somit verhindert werden kann, dass dadurch entstehende Messfehler bzw. deren Abbildung in die virtuelle Repräsentation passieren.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung mobil, und insbesondere eine tragbare Datenverarbeitungseinrichtung, vorzugsweise ein tragbarer Computer (Laptop), ein Tablettcomputer, ein Smart-Device oder dergleichen. Dies erlaubt ein einfaches Arbeiten mit dem erfindungsgemäßen System, insbesondere in Anwendungen, in denen, ein Nachpositionieren eines Hochfrequenz-Transceivers erfolgt oder erfolgen kann, bis die Datenverarbeitungseinrichtung als Ergebnis des Vergleichs zwischen Ist-Position und/oder -Lage und Soll-Position und/oder -Lage eine„Ubereinstimmung" ausgibt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die erste Datenverarbeitungseinrichtung aus einer Mehrzahl zusammenwirkender Datenverarbeitungseinrichtungen, wobei eine Datenkommunikation zwischen den mehreren Datenverarbeitungseinrichtungen vorzugsweise mittels optischer, Funk oder elektrischer Datenverbindungen erfolgt. Insbesondere kann hierbei ein Zusammenwirken einer stationären Datenverarbeitungseinrich- tung mit einer mobilen Datenverarbeitungseinrichtung von Vorteil sein, besonders dann, wenn im Rahmen der Datenverarbeitung große Datenmengen zu verarbeiten oder zu speichern sind und daher durch die begrenzten Kapazitäten einer tragbaren Datenverarbeitungseinrichtung hinsichtlich Rechenleistung und/oder Speichervermögen eine Leistungseinbusse bei der Verarbeitung zu befürchten wäre. Die mobile Datenverarbeitungseinrichtung könnte in diesem Fall zumindest teilweise eine Art Ein-/Ausgabeeinheit für die stationäre Datenverarbeitungseinrichtung sein.
Überdies kann natürlich ein kooperatives zusammenwirken mehrerer Datenverarbeitungseinrichtungen, zwischen denen eine Datenkommunikation erfolgt auch für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine erfindungsgemäße Bestimmung von Ist-Position und/oder -Lage an einem von der Ausgabe des Vergleichs gänzlich verschiedenen Ort erfolgt, wobei diesbezüglich die Entfernung der Orte keine Rolle spielt, da nach der Transformation der gemessenen Positionen und/ oder Lagen der Transceiver im realen Raum in den virtuellen Raum ein Weiterverarbeitung lediglich im virtuellen Raum erfolgen kann, wobei diese Verarbeitung ortsunabhängig erfolgen kann auf der Grundlage bekannter Datenübermittlungsverfahren und -mittel. Beispielsweise könnte so ein Feedback für eine Re-Positionierung von Personen oder Gegenständen oder auch die Kontrolle einer ferngesteuerten Bewegung erfolgen, wobei aufgrund der virtuellen Repräsentation und der Transformationsinformationen eine Abweichung von der vorgegebenen Position und/ oder Bewegungsbahn sicher verhindert werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die wenigstens eine Empfangsantenne, die wenigstens eine Sendeantenne und/ oder die erste und/ oder zweite Antennensignalverarbeitungseinrichtung so eingerichtet, dass sie auf einer Vielzahl von Frequenzbändern empfangen bzw. senden können. Bevorzugt ist die wenigstens eine Empfangsantenne, die wenigstens eine Sendeantenne und/oder die erste und/oder zweite Antennensignal- verarbeitungseinrichtung, die in unterschiedlicher Kombination die Sende- bzw. Empfangssysteme bilden, so eingerichtet sind, dass ein zumindest im wesentlichen gleichzeitiges oder in der Frequenzdomäne veränderliches Senden und oder Empfangen von Hochfrequenzsignalen über einer Mehrzahl von Frequenzbändern möglich ist.
Durch eine solche Ausgestaltung ist es möglich eine Bestimmung der Position und/oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers ggf. in einem mehrstufigen Prozess zu verbessern, bis die gewünschte Genauigkeit der bestimmten Position und/oder Lage erreicht ist. Hierzu erfolgt beispielsweise zunächst eine Bestimmung der Position und/oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers bei einer geringen Sende- und/oder Empfangsfrequenz, also größerer Wellenlänge und hiernach, zur Verbesserung der Messung wenigstens eine Bestimmung der Position und/oder Lage des gleichen Hochfrequenz-Transceivers bei einer höheren Sende- und/ oder Empfangsfrequenz, also kürzerer Wellenlänge.
Unter Sende- und/oder Empfangsfrequenz ist dabei sowohl die Sendefrequenz der wenigstens einen Sendeantenne zu verstehen als auch die des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers, wobei die Empfangsfrequenz ebenfalls sowohl die Empfangsfrequenz der wenigstens einen Empfangsantenne als auch die des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers sein kann.
Eine weitere Möglichkeit bietet die kontinuierliche Veränderung der Sende- und/oder Empfangsfrequenz während der Messung, so dass über die sich hieraus ergebenden (und messbaren) Phasen und Amplituden im Bereich der wenigstens einen Empfangsantenne, die in hohem Masse distanz- und winkelabhängig sind, eine sehr exakte Bestimmung der Position und/oder Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers möglich ist. Beispielsweise würde bereits ein sog. sweep (Uberstreichen) des Sendesignals des oder der Hochfrequenz-Transceiver über einen relativ geringen Frequenzbereich während der Messung zu einer sehr genauen Positionsund/oder Lagebestimmung des oder der Hochfrequenz-Transceiver führen können.
Die wenigstens einen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen sind bei dem erfindungsgemäßen System vorzugsweise so ausgeführt, dass ein - nicht notwendigerweise gleichzeitiges - Senden und/oder Empfangen von Frequenzen im hohen kHz-Bereich ermöglichen, sowie optional und bevorzugt auch im niederen, mittleren und/oder hohen MHz-Bereich, weiterhin bevorzugt im niederen, mittleren und/oder hohen GHz-Bereich und darüber hinaus auch bis in den THz- Bereich hinein, bis hin zu Wellenlängen im Bereich des fernen Infrarot. Derartige Frequenzbereiche können auf unterschiedliche Weise erzeugt und emittiert bzw. empfangen werden, die im Stand der Technik bekannt sind.
Bevorzugt ist aber, dass im Falle mehrerer zum Einsatz kommender Sende- und/oder Empfangseinrichtungen, also Kombinationen aus Sende- und/oder Empfangsantennen mit jeweils zugehörigen Antennentreibern und Antennensignalverarbeitungseinrichtungen, diese für jeweils unterschiedliche Sende- und/oder Empfangsfrequenzbereiche ausgelegt sein können, so dass beispielsweise eine den gesamte realen Raum versorgende Sendeantenne (nebst zugehörigen Komponenten und Empfangseinrichtung) im MHz-Bereich betrieben wird, gleichzeitig aber eine nur einen relativ geringen Teilbereich des Raumes versorgende Antennenmatrix (nebst zugehörigen Komponenten und Empfangseinrichtungen) im GHz-Bereich betrieben wird. Aufgrund der unterschiedlichen Frequenzbereiche, mit denen die jeweiligen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen betrieben werden und den damit in Verbindung stehenden verschiedenen Einflüssen von Gegenständen, Störkomponenten, usw. im Raum stehen in einem derartigen Fall der ersten und/oder jeder weiteren Datenverarbeitungseinrichtung bevorzugt auch verschiedene Transformationsinformationen (und ggf. Fehlermatrizen) für die jeweils verwendeten Sende- und/oder Empfangsfrequenzen und -felder zur Verfügung, um für die von jeder Sende- und/oder Empfangseinrichtung erfassten Positions- und/oder Lageinformationen für jedes System bestehend aus Sende- und/ oder Empfangseinrichtung nebst zugehörigen Komponenten, die zur Weiterverarbeitung der Positions- und/ oder Lageinformationen zur Anwendung kommen, zuverlässig und korrekt in den virtuellen Raum hinein (und ggf. auch aus diesem heraus) transformieren zu können.
Eine derartige Ausführungsform erlaubt es auch, die von unterschiedlichen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen bzw. Systemen ermittelten Ist-Positionen und/ oder -Lagen hinsichtlich ihrer Ubereinstimmung zu überprüfen und stellt insofern nicht nur die Möglichkeit einer redundanten Positions- und/oder Lagebestimmung dar sondern ermöglicht überdies - je nach Bedarf - auch eine Validierung der Messungen unterschiedlicher Systeme und insofern eine Plausi- bilitätsprüfung, was insbesondere für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen and die Genauigkeit von Vorteil ist.
Als eine beispielhafte Möglichkeit Sende- und/oder Empfangsfrequenzen - auch dynamisch sich verändernd - über gewisse Frequenzbereiche hinweg herzustellen sei das Frequenzmischen lediglich illustrativ genannt. Wesentlich ist, dass die Genauigkeit der Positions- und/ oder Lagebestimmung bereits mit der Verwendung höherer Sende- und/ oder Empfangsfrequenzen allein aufgrund der kürzeren Wellenlänge und sowohl der damit verbundenen höheren Messgenauigkeit als auch der Möglichkeit der Verwendung kompakterer Antennen zunimmt, weshalb mitunter - abhängig von der erforderlichen Genauigkeit der Positions- und/oder Lagebestimmung - die Verwendung sehr hoher Frequenzen angezeigt sein kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Empfangsantenne und/ oder die erste und/ oder zweite Antennensignalverarbeitungseinrichtung mit der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung ortsfest verbunden, und bevorzugt hieran angebracht. Beispielsweise sind die Wicklungen von Flachantennen als Empfangsantenne auf der Rückseite des Bildschirms bzw. des Gehäuses eines tragbaren Computers angebracht, so dass die Messung der Positionen und/oder Lagen der vorzugsweise mehreren Hochfrequenz-Transceiver aus der Perspektive der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung erfolgt.
Um in diesem Fall eine eindeutige und vorzugsweise ein-eindeutige Information der Ist-Position und/oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers zwischen der virtuellen Reprä- sentation und dem realen Raum zu erhalten ist es bevorzugt, die Lage und/oder Position der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung auf der Grundlage der ihr ebenfalls zugänglichen Transformationsinformationen bezüglich der virtuellen Repräsentation und/oder wenigstens einer ermittelten Ist-Position und/oder -Lage wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers zu ermitteln. Bevorzugt dient hierzu wenigstens ein ortsfester Hochfrequenz-Transceiver mit vorgegebener Kennung, dessen Position und/oder Lage von dem Sende- und/Empfangssystem (also einer Kombination aus Sende- und/ oder Empfangsantenne sowie Antennensignalverarbeitungseinrich- tungen), welches mit der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, und diesbezüglich ermittelt wird, und das nachfolgende In-Bezugsetzen dieser ermittelten Position und/oder Lage mit der Soll-Position und/oder -Lage des entsprechenden Transceivers innerhalb der virtuellen Repräsentation, wobei in der virtuellen Repräsentation die Position dieses Hochfrequenz- Transceivers vorzugsweise bei der Herstellung oder Einrichtung des Systems bereits definiert und ggf. als unveränderlich gekennzeichnet wird.
Durch dieses In-Bezugsetzen erfolgt demnach eine Art Ermittlung von zusätzlichen Transformationsinformationen, die es erlauben, die von der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung ermittelten Positionen und/oder Lagen der Hochfrequenz-Transceiver eindeutig in die virtuelle Repräsentation abzubilden, bzw. die deren Soll-Position und/oder -Lage aus der Sicht der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung in den realen Raum zu übertragen. Der Vergleich zwischen Ist- Position und/oder -Lage und Soll-Position und/oder -Lage kann dann ebenfalls„aus der Sicht" der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung erfolgen, was insbesondere für die Ausgabe des Ergebnisses von erheblicher Bedeutung sein kann.
In Verbindung mit dieser Ausführungsform der Erfindung oder aber auch unabhängig von der Anbringung von Sende- und/ oder Empfangsantennen und/ oder Antennesignalverarbeitungsein- richtungen an der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung kann es von Vorteil sein, die mobile Datenverarbeitungseinrichtung mit einem oder mehreren Hochfrequenz-Transceivern zu versehen, wodurch die Bestimmung der Position und/oder Lage der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung bezüglich bzw. innerhalb der virtuellen Repräsentation durch Vermessung der entsprechenden Hochfrequenz-Transceiver ebenfalls exakt ermöglicht wird.
Sowohl auf diese Weise als auch auf die oben beschriebene kann somit die Orientierung der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung innerhalb der virtuellen Repräsentation und damit ggf. mit Hilfe der Transformationsinformationen bezüglich des realen Raumes bestimmt werden. Es findet quasi eine Abstimmung des Bezugssystems der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung mit dem der virtuellen Repräsentation statt, auf der Grundlage dass zusätzliche Transformationsin- formationen ermittelt werden, die einen eindeutigen und vorzugsweise ein-eindeutigen Bezug zwischen dem virtuellen Raum bzw. der virtuellen Repräsentation, dem realen Raum aus„Sicht" der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung sowie ggf. aus„Sicht" des Sende- und/oder Empfangssystems herstellen. Insbesondere für die weiter unten beschriebenen Ausgabefunktionen des erfindungsgemäßen Systems in Verbindung mit einer mobilen Datenverarbeitungseinrichtung kann dies besonders vorteilhaft sein.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Sendeantenne gleichzeitig auch die wenigstens eine Empfangsantenne. Obgleich dies generell vorteilhaft erscheint ist eine ggf. auch örtliche Trennung von Sende- und Empfangssystem möglicherweise von Vorteil. Vor allem in Fällen, in denen die Empfangsantennen und die dazugehörigen Komponenten an einer mobilen Datenverarbeitungseinrichtung angeordnet sind können beispielsweise energetische Aspekte dafür sprechen, das Sendesystem von der Empfangsantenne unabhängig auszugestalten.
Ein Sendesystem, welches nicht an der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung angebracht ist sondern beispielsweise an der Decke eines Raumes und somit durch stationäre Energiequellen versorgt und ggf. über eine stationäre Datenverarbeitungseinrichtung angesteuert werden kann, kann beispielsweise die für die Aktivierung, Steuerung, Programmierung und/oder Abfrage der Hochfrequenz-Transceiver erforderlichen Signale ausstrahlen, wobei hiernach die von dem bzw. den Hochfrequenz-Transceivern ausgesendeten Signale durch die Empfangseinrichtung, wie sie an der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung angebracht ist empfangen und weiterverarbeitet werden können. Durch eine solche Trennung können die energetischen Reserven der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung geschont werden gleichzeitig verhältnismäßig hohe Feldstärken erzielt werden, sofern dies nötig werden sollte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung oder aber eine mit ihr verbundene Datenverarbeitungseinrichtung eine Anzeigeeinrichtung auf, durch welche eine graphische Darstellung der Ist-Position und/oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers, der Soll-Position und/oder - Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers und/oder die virtuelle Repräsentation ausgegeben wird.
Bevorzugt ist die Anzeigeeinrichtung für einen Benutzer gut sichtbar angebracht, wie z. B. an einer Wand eines Raumes, und/ oder die Anzeige erfolgt durch eine Anzeigeeinrichtung der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch vorgesehen sein, die Anzeige durch eine Video- oder Laserprojektion herzustellen, bei der beispielsweise die Soll- und Ist-Positionen und/oder -Lagen der Hochfrequenz-Transceiver durch punktuelle Beleuch- tung eines Gegenstandes oder eines Menschen angezeigt werden. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich zu den vorherigen Anzeigeeinrichtungen eine vom Anwender tragbare Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise in Form einer Brille angebracht ist und eine Bildprojektion der Anzeige auf die Retina des Benutzers vornimmt.
Die graphische Ausgabe der Ist- und/oder Soll-Position und/oder Lage sowie ggf. der virtuellen Repräsentation ermöglicht es auf einfache Weise, beispielsweise für einen anwesenden Nutzer des Systems, zu erkennen, in wieweit und wohin eine Nachpositionierung und/oder Umlagerung Hochfrequenz-Transceivers erfolgen muss, so dass die Datenverarbeitungseinrichtung als Ergebnis des Vergleichs zwischen Ist-Position und/oder -Lage und Soll-Position und/oder -Lage dieses Hochfrequenz-Transceivers eine„Ubereinstimmung" ausgibt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, für den Fall, dass die Datenverarbeitungseinrichtung als Ergebnis des Vergleichs der Soll- mit der Ist-Position und/ oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers ein„keine Ubereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung ausgibt, ein Verschiebungsvektor innerhalb der virtuellen Repräsentation zwischen der Ist-Position und/oder -Lage und der Soll-Position und/ oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers gebildet und, vorzugsweise zusammen mit der virtuellen Repräsentation durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt. Auf diese Weise ist es für einem Nutzer des Systems besonders einfach zu erfassen, durch welche Art der Umlagerung bzw. Verschiebung sämtliche Ist-Positionen und/oder -Lagen mit den jeweiligen Soll-Positionen und/oder -Lagen vorzugsweise mehrerer Hochfrequenz-Transceiver ggf. im Rahmen der Genauigkeit der erforderlichen Positionierung in Übereinstimmung gebracht werden können. Nach bzw. während einer Bewegung bzw. Umlagerung wird dann erneut die Position und/oder Lage der Hochfrequenz-Transceiver und ggf. die Darstellung für den Nutzer an- gepasst um eine geeignete Antwort auf die durchgeführte Bewegung bzw. Umlagerung zu erhalten.
Besonders bevorzugt dient der ggf. kontinuierlich bestimmte Verschiebungsvektor darüber hinaus als Grundlage für die Ansteuerung wenigstens eines Stellelementes, um den wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver automatisch und ohne einen manuellen Eingriff durch den Nutzer in seine Soll-Position und/oder -Lage zu bringen. Dies kann gegebenenfalls unter Berücksichtigung der erforderlichen Positionierungsgenauigkeit einzelner Hochfrequenz-Transceiver, insbesondere bei der Verwendung mehrerer Hochfrequenz-Transceiver in Fällen mit einer Vielzahl von Freiheitsgraden erfolgen. Auf diese Weise ist es möglich, durch das Erfindungsgemäße System nicht lediglich eine Kontrollfunktion für eine Repositionierung und/oder -Lagerung wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers zu erhalten sondern darüber hinaus auch eine automatische Einrichtung bzw. Korrektur der Positionierung und/oder Lagerung wenigstens eines Hochfrequenz- Transceivers.
Auf diese Weise ist es auch möglich, im Falle ein und derselben Anwendungssituation eine Vielzahl von Soll-Positionen und/oder Lagen wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers sequenzi- ell„abzufahren", indem jedes Mal, wenn durch die Datenverarbeitungseinrichtung für den wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver eine„Ubereinstimmung" zwischen Soll- und Ist- Position und/oder Lage des ausgegeben wird, eine neue (bzw. nächste) Soll-Position und/oder Lage für diesen Transceiver in der virtuellen Repräsentation positioniert wird und aufgrund dessen ein Verschiebungsvektor bestimmt wird. Dieser Verschiebungsvektor kann dann als Grundlage für die Steuerung einer automatischen Verschiebung des wenigstens einen Hochfrequenz- Transceivers durch wenigstens ein Stellelement dienen. Auf diese Weise lassen sich mitunter sehr komplexe Trajektorien eines Hochfrequenz-Transceivers„abfahren", was selbstverständlich auch bedeutet, dass Gegenstände, an welchen der oder die entsprechenden Hochfrequenz-Transceiver angeordnet sind, im wesentlichen entlang der gleichen Trajektorie geführt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolg eine graphische Ausgabe des Vergleichsergebnisses auf der oder den Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise in der Form, dass das Vergleichsergebnis zumindest teilweise in Form einer farbcodierten Bildausgabe, wie z. B. grünes Feld oder rotes Feld, durch Ausgabe von Text-Ergebnismitteilungen, wie z. B.„OK" bzw.„FAIL", wenn die Datenverarbeitungseinrichtung als Vergleichsergebnis ein „Ubereinstimmung" bzw.„keine Übereinstimmung" repräsentierendes Signal ausgibt. Besonders bevorzugt kann so eine einfach und schnell visuell erfassbare Information über die Übereinstimmung der Soll- mit den Ist-Positionen und/oder Lagen einzelner oder aller Hochfrequenz- Transceiver in die graphische Anzeige integriert werden, indem beispielsweise die Soll- und Ist- Positionen und/ oder Lagen der Hochfrequenz-Transceiver als Punkte innerhalb der graphisch wiedergegebenen virtuellen Repräsentation angezeigt werden, wobei die Punkt bei einer„Übereinstimmung" grün markiert sind und bei„keine Übereinstimmung" rot. Dies zeigt dem Nutzer schnell und zuverlässig visuell erfassbar an, wenn die Ist-Position und/oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers von dessen Soll-Position und/oder Lage abweicht.
Ergänzend oder anstatt einer graphischen Ausgabe des Vergleichsergebnisses kann auch eine Sprachausgabe erfolgen und bevorzugt eine Freigabe bzw. Sperrung wenigstens einer Schaltsperre, vorzugsweise wenigstens einer Software-Schaltsperre, durch die ggf. weitere Prozesse angestoßen und/oder gesteuert werden. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes System so eingerich- tet sein, dass erst nach einer Übereinstimmung der Soll- mit den Ist-Positionen und/oder Lagen bestimmter vorgegebener oder aller Hochfrequenz-Transceiver ein Relais betätigt wird, das die Stromzufuhr für weitere Anlagen oder Vorrichtungen einschaltet. Auf diese Weise wird kann bei einer Vielzahl von Anwendungen sicher gestellt werden, dass ohne eine korrekte Positionierung und/oder Nachpositionierung einiger oder aller Hochfrequenz-Transceiver keine weiteren Prozesse durchgeführt werden, die aufgrund einer Fehlpositionierung möglicherweise schadensverursachende und/oder gefährliche Konsequenzen haben könnten. Derartige Anwendungen werden weiter unten im Rahmen der detaillierten Beschreibung beispielhaft ausgeführt.
Zusätzlich kann durch die Kennungsinformation, die den Hochfrequenz-Transceivern zugeordnet sein kann auch sicher gestellt werden, dass keine Verwechslung verschiedener Transceiver stattfinden und auf diese Weise eine unrichtige Anzeige einer„Ubereinstimmung" oder gar Freigabe einer Schaltsperre erfolgen kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die virtuelle Repräsentation Informationen über die erforderliche Genauigkeit der Positions- und/oder Lageübereinstimmung des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers, wobei insbesondere jeweils Information über die erforderliche Genauigkeit der Positions- und/oder Lageübereinstimmung zwischen Soll- und Ist-Position und/oder -Lage eines Hochfrequenz-Transceivers in Verbindung mit der Soll-Position und/oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers mit jeweils vorgegebenen Kennung, vorzugsweise innerhalb der virtuellen Repräsentation angegeben ist. Alternativ können die Information über die erforderliche Genauigkeit der Positions- und/oder Lageübereinstimmung zwischen Soll- und Ist-Position und/oder -Lage eines Hochfrequenz-Transceivers auch unabhängig von der virtuellen Repräsentation gespeichert werden, wobei über die jeweiligen, vorzugsweise eindeutigen Kennungen der Hochfrequenz-Transceiver eine eindeutige Zuordnung der„Passgenauigkeit" der Positions- und/oder Lageübereinstimmung zu den jeweiligen Transceivern der virtuellen Repräsentation hergestellt werden kann.
Bevorzugt gibt die Datenverarbeitungseinrichtung als Ergebnis des Vergleichs der Soll- mit der Ist-Position und/oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers ein„Ubereinstimmung" bzw.„keine Übereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung aus, wenn die Ist-Position und/ oder -Lage wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers im Rahmen der angegebenen erforderlichen Genauigkeit mit dessen Soll-Position und/oder -Lage in der virtuellen Repräsentation übereinstimmt. Die auf diese weise„Übereinstimmung" bzw.„keine Übereinstimmung" repräsentierenden Signale werden dann im Rahmen der Ausführungsformen der Erfindung, wie vorstehend aber auch weiter unten beschrieben weiterverarbeitet, insbesonde- re kann eine graphische Ausgabe solcher Übereinstimmungen erfolgen, eine Freigabe von Schaltsperren und dergleichen, wenn eine„Übereinstimmung" innerhalb der für einen oder mehrere Transceiver festgelegten„Passgenauigkeit" durch das System festgestellt wird.
Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass ein Art unterschiedliche Wichtung der Genauigkeiten der Positions- und/oder Lageübereinstimmung verschiedener Hochfrequenz-Transceiver vorgenommen wird, so dass beispielsweise aus einer Mehrzahl von Transceivern, die Übereinstimmung der Soll- mit der Ist-Position und/oder Lage eines Transceivers besonders genau sein muss, während bei anderen Transceivern eine weniger genaue Positions- und/ oder Lageübereinstimmung ausreichend ist. So sind auf den jeweiligen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Systems zugeschnittene„Passgenauigkeiten" der gesamten Anordnung von Hochfrequenz- Transceivern möglich.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung und/oder eine mit ihr verbundene weitere Datenverarbeitungseinrichtung mit wenigstens einer externen Bildaufzeichnungseinrichtung verbunden, wobei die externe Bildaufzeichnungseinrichtung beispielsweise im Bereich der Sende- und/oder Empfangsantennen angeordnet sein kann oder aber auch an einem für die Bildaufzeichnung günstigeren Ort. Für den Fall der Verwendung einer mobilen Datenverarbeitungseinrichtung als erste oder weitere Datenverarbeitungseinrichtung weist vorzugsweise die mobile Datenverarbeitungseinrichtung eine integrierte Bildaufzeichnungseinrichtung auf. Vorzugsweise ist die Bildaufzeichnungseinrichtung eine Videokamera, besonders bevorzugt eine hochauflösende Videokamera oder dergleichen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Bildaufzeichnungseinrichtung dazu verwendet, bei der Erstellung und/oder Bearbeitung der virtuellen Repräsentation und/oder bei der Verwendung des Systems, beispielsweise zu Führungs- und/oder Kontrollzwecken Bilder aufzuzeichnen. Bevorzugt ist auch vorgesehen, dass von der Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichnete Bilder auf der oder den Anzeigeeinrichtung der ersten und/oder weiterer Datenverarbeitungseinrichtungen angezeigt werden.
Besonders bevorzugt wird wenigstens ein durch die externe und/oder integrierte Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichnetes Bild zusammen oder verbunden mit der virtuellen Repräsentation, vorzugsweise bei deren Erstellung in der Speichereinrichtung gespeichert. In Verbindung mit der Darstellung der virtuellen Repräsentation kann dann das aufgezeichnete Bild auf wenigstens einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, so dass eine mögliche Abweichung der Anord- nung von Komponenten, Personen und/oder andere Gegenstände schnell und einfach visuell wahrgenommen werden und korrigiert werden kann.
Vorzugsweise wird das wenigstens eine von der Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichnete Bild vor dessen Speicherung einer Bildbearbeitung unterzogen, insbesondere einer Kontrasterhöhung, Segmentierung, Kantenerkennung, Subtraktion und dergleichen, wodurch gegebenenfalls Konturen der bei er Erstellung der virtuellen Repräsentation vorliegenden Aufzeichnungssituation verstärkt und damit eine verbesserte visuelle Wahrnehmung bei der Wiedergabe erzielt werden können.
Besonders bevorzugt wird das von der Bildaufzeichnung aufgezeichnete und/oder das gespeicherte Bild zusammen mit der Ist-Position und/ oder Lage, der Soll-Position und/ oder Lage und/ oder der virtuellen Repräsentation angezeigt. Dies kann beispielsweise durch eine Anzeige nach Art einer sog.„augmented reality" erfolgen, bei der ein von der Bildaufzeichnungseinrichtung live aufgenommenes Videobild mit graphischen Elementen, die die Soll- und/oder Ist-Positionen und/ oder Lagen der Hochfrequenz-Transceiver kennzeichnen und/ oder die virtuelle Repräsentation überlagert wird.
Bei dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kommt die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Systems voll zur Geltung, insbesondere wenn es sich bei der wenigstens einen ersten Datenverarbeitungseinrichtung um eine mobile Datenverarbeitungseinrichtung handelt, die eine integrierte Bildaufzeichnungseinrichtung aufweist. Durch die Erfassung der Position und/oder Lage der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung kann deren Kameraperspektive mit Bezug auf die virtuelle Repräsentation und die diesbezüglich gespeicherte Soll-Position und/ oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers ermittelt und dem von der Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichneten Videobild in korrekter Lage- und Perspektive überlagert werden. Ebenso kann die vom System gemessene Ist-Position und/oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers ermittelt und dem von der Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichneten Videobild in korrekter Lage und Perspektive überlagert werden und darüber hinaus auch graphische oder Text-Kennzeichnungen, die eine„Ubereinstimmung" oder„keine Ubereinstimmung" signalisieren.
Eine Bewegung der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung wird wiederum vom System erkannt und führt zu einer Neuberechnung der überlagerten Informationen, so dass wiederum mit Bezug auf die neue Position der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung eine hinsichtlich Lage und Perspektive korrekte Darstellung der virtuellen Repräsentation innerhalb bzw. oberhalb des Videobildes erfolgt. Eine derartige Nachberechnung bzw. Korrektur der Darstellung erfolgt vor- zugsweise live so dass der Benutzer bei der Betrachtung der Anzeigeeinrichtung stets eine einfach zu erfassende und vollständige Information erhält, die jeweils die von ihm (durch die Videokamera) gewählte Perspektive des Videobildes korrekt ergänzen.
Eine ähnliche Funktionalität kann allerdings auch mit stationär angeordneten Bildaufzeichnungseinrichtungen erzielt werden, wenngleich hier im Vordergrund steht, dass das von der Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichnete und gespeicherte Bild dem Live-Bild vorzugsweise neben den weiteren Informationen über Position und/oder Lage bzw.„Ubereinstimmung" oder „keine Ubereinstimmung" überlagert wird, so dass für den Bediener eine leicht zu erfassende „Anleitung" entsteht, wie er die aufgezeichnete Situation bei der Erstellung der virtuellen Repräsentation wieder herstellen kann, vorzugsweise durch eine grobe Einrichtung durch die Überlagerung der aufgezeichneten Bilder und eine daran anschließende Feinjustierung mittels RePositionierung und -Lagerung bis das System für alle Hochfrequenz-Transceiver ein„Übereinstimmung" kennzeichnendes Signal ausgibt und gegebenenfalls eine Schaltsperre freigibt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Soll- und/oder Ist-Positionen und/oder Lagen sowie die virtuelle Repräsentation und gegebenenfalls auch die graphische Repräsentation einer„Übereinstimmung" bzw.„keiner Übereinstimmung", die jeweils vorzugsweise dreidimensionale Informationen sind (3D- Informationen) unter Berücksichtigung der Transformationsinformationen sowie der Perspektive der Bildaufzeichnungseinrichtung, die im Falle einer mobilen Datenverarbeitungseinrichtung über deren Position und/oder Lage bestimmt werden kann, als Projektion in eine Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung dargestellt, um so eine für den Betrachter der Anzeigeeinrichtung perspektivisch richtige und die räumliche Situation korrekt wiedergebende Darstellung durch die Anzeigeeinrichtung zur Verfügung zu stellen. Eine derartige Projektion von 3D-Informationen in die Anzeigefläche unter Berücksichtigung des Blickpunktes des Betrachters der Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise aus der Ray-Tracing-Technologie bekannt und kann gegebenenfalls auf die Anwendungssituation angepasst bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen.
Eine solche Projektion sämtlicher 3D-Informationen in die Anzeigefläche bei gleichzeitiger Überlagerung eines von einer Bilderfassungseinrichtung aufgezeichneten Live-Bildes ermöglicht für den Benutzer des erfindungsgemäßen Systems sowohl eine akkurate visuelle Wahrnehmung und Wiederherstellung einer aufgezeichneten Situation, die gleichzeitig aber auch durch die virtuellen Repräsentation und die hierin vorgenommenen Definitionen der Soll-Positionen und/oder Lagen der Hochfrequenz-Transceiver automatisiert und hochgenau überprüft werden kann. Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen System kommen als Hochfrequenz-Transceiver RFID-Marker zum Einsatz, wobei diese Marker vorzugsweise in einer Mehrzahl von Frequenzbändern Empfangen und Senden können und überdies eine Programmierung der Marker möglich ist. Insbesondere kommen bevorzugt sog. passive RFID-Marker zum Einsatz, also solche, welche keine eigene Energieversorgung in Form einer Langzeit-Batterie oder dergleichen aufweisen. Derartige RFID-Marker werden bevorzugt durch das elektromagnetische Feld der Sendeeinrichtung mit Energie versorgt um sie zu aktivieren und hiernach ggf. Befehle zu empfangen, die dann zu der Aussendung einer Antwortsequenz des RFID-Markers führen. Die Antwortsequenz kann sowohl vom Marker gespeicherte Informationen enthalten, wie z. B. die Kennung und weitere durch vorherige Programmierung eingespeicherte Informationen, oder aber zum Auslesen von durch den Marker erfassten Daten, wie z. B. eine gemessene Temperatur, Strahlungsdosis oder dergleichen.
Das Erfindungsgemäße System findet in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, insbesondere in solchen Anwendungen, in denen die genau Wiederherstellung einer Positionierung von Gegenständen und/oder Menschen erforderlich ist. Insbesondere findet eine System gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung bei der Kontrolle der Positionierung einer Mehrzahl von Hochfrequenz-Transceivern relativ zueinander und/ oder absolut innerhalb der virtuellen Repräsentation, wobei die Hochfrequenz-Transceiver insbesondere an einem oder mehreren Gegenständen und/oder an Menschen angeordnet sind. Besonders bevorzugt findet das erfindungsgemäße System Verwendung bei der Wiederherstellung der Anordnung von Hochfrequenz- Transceivern nach einem Verlust der relativen Positionierung zueinander und/ oder der absoluten Positionierung bezüglich der virtuellen Repräsentation, insbesondere zur Repositionierung eines Menschen und/oder von Gegenständen bezüglich eines Menschen.
Die Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung sind sehr zahlreich und reichen von der Aeronautik über die Kraftfahrzeugtechnologie bis hin zur Datenverarbeitungstechnik, Robotik und der Medizin. Daher können im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung nur Einzelfälle detailliert ausgeführt werden. Beschränkungen der ganz allgemeinen Lehre der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend dargestellt wurde und sich darüber hinaus für den Fachmann ergibt stellen diese Beschreibungen einzelner Ausführungsformen allerdings ausdrücklich nicht dar.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich zumindest teilweise auch aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer ersten allgemeinen Anwendungssituation;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anzeige der Anzeigevorrichtung der ersten Datenverarbeitungseinrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Anwendungssituation einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung wiederum einer weiteren Anwendungssituation einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer weiteren Anwendungssituation.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer beispielhaften ersten allgemeinen Anwendungssituation. In einem (realen) Raum 10 ist ein Gegenstand 20 angeordnet, welcher an zwei Punkten, die im Beispiel der Fig. 1 an dessen gegenüber liegenden Ecken liegen, mit Hochfrequenz-Transceivern 100b, 100c in der Form von RFID-Markern versehen ist. In einem Eckbereich des Raumes 10 ist zudem ein weiterer, ortsfester RFID-Marker 100a angeordnet. Vorzugsweise sind die RFID-Marker vom passiven Typ und beispielsweise selbstklebend ausgeführt, wodurch ein leichtes Anbringen derselben möglich ist. Sämtliche RFID-Marker besitzen im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine individuelle Kennung, so dass eine Verwechseln der Marker nicht möglich ist.
Innerhalb des Raumes 10 ist weiter eine kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung 30a angeordnet mit einer damit verbundenen Antennensignalverarbeitungseinrichtung 31. Die Sende- und Empfangseinrichtung 30a ist so ausgeführt, dass deren Antenne sowohl als Sende- als auch als Empfangsantenne betrieben werden kann, wobei die jeweilige Umschaltung der Betriebsart von der Antennensignalverarbeitungseinrichtung 31 zumindest teilweise gesteuert wird.
Über eine geeignete Kommunikationsverbindung, wie z. B. infrarot, WLAN oder dergleichen ist mit der Antenennsignalverarbeitungseinrichtung 31 eine Datenverarbeitungseinrichtung 35 verbunden, so dass die Datenverarbeitungseinrichtung 35 mit der Antennensignalverarbeitungsein- richtung 31 Daten, insbesondere Steuerungsinformationen sowie Positions- und/oder Lageinformationen und Kennungsinformationen austauschen kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung 35 weist eine graphische Anzeigeeinrichtung 37 auf, mit welcher einem Benutzer visuell Informationen präsentiert werden. Vorzugsweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung 35 mobiler Art, also beispielsweise ein Tablettcomputer.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Datenverarbeitungseinrichtung 35 ebenfalls mit einem RFID-Marker lOOd versehen und weist zudem eine zweite Empfangseinrichtung 30b auf, welche mit der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung in geeigneter Weise verbunden ist, so dass mit der Empfangseinrichtung Daten, insbesondere Positions- und/oder Lageinformationen und Kennungsinformationen ausgetauscht werden können. In dieser Ausführungsform ist die Antennensignalverarbeitungseinrichtung der zweiten Empfangseinrichtung 30b durch eine entsprechende Software, welche auf der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird implementiert.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die RFID-Marker 100a, 100b, 100c in der Art ausgeführt, dass sie nach einer Aktivierung durch ein elektromagnetisches Feld, welches von der Sendeeinrichtung 30a gesendet wird, z. B. im MHz-Bereich, ein Signal aussenden, das im wesentlichen lediglich deren Kennung wiedergibt und gegebenenfalls weitere Signalsequenzen, die einer genauen Lokalisierung und/oder Lagebestimmung der Marker 100a, 100b, 100c zuträglich sind. Darüber hinaus sind die Marker 100a, 100b, 100c so ausgeführt, dass das von Ihnen ausgestrahlte Signal sowohl im MHz-Bereich als auch im GHz-Bereich liegt, also quasi zwei Signale in unterschiedlichen Frequenzbändern ausgestrahlt werden. Demgegenüber ist RFID-Marker lOOd so ausgeführt, dass sein„Antwortsignal" in lediglich einem Frequenzband ausgestrahlt wird und zwar vorzugsweise jenem, das durch die Empfangseinrichtung 30 der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung nicht empfangen wird. Somit ist gewährleistet, dass bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform nach einer Aktivierung der RFID-Marker 100a-100d die Marker 100a, 100b, 100c von sowohl der Empfangseinrichtung 30a als auch der Empfangseinrichtung 30b„gesehen" bzw.„gehört" werden, allerdings Marker lOOd nur von der Empfangseinrichtung 30a. Eine derartige, bevorzugte Ausgestaltung hat, wie sich auch aus der nachfolgenden Erläuterung der Figuren 1 und 2 ergibt wird, einige Vorteile.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 und, soweit erforderlich, auf Fig. 1 wird nun die Anwendungssituation und die Funktion der hier gezeigten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 2 zeigt dabei das auf der graphischen Anzeigeeinrichtung 37 der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung 35 gezeigte Bild zumindest teilweise. Hierbei ist zu erkennen, dass die Darstellung der räumlichen Situation eine anderen Perspektive als die in Fig. 1 gezeigte Situation aufweist, was daran liegt, dass die mobile Datenverarbeitungseinrichtung 35, wie in Fig. 1 angedeutet, von der Seite auf die Situation der Fig. 1„sieht". Das angezeigte Bild stellt dabei eine virtuelle Repräsen- tation der Situation dar, wobei der Raum lOv dem realen Raum 10 entspricht und der schematisierte Gegenstand 20v dem realen Gegenstand 20 entspricht.
Die für die Anzeige der Fig. 2 gewählte Perspektive kann durch das System gemäß dieser Ausführungsform vorliegend auf zweierlei Weise ermittelt werden: Zum Einen wird durch die Empfangseinrichtung 30a im Raum das Sendesignal des RFID-Markers lOOd, welcher an der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung angebracht ist erfasst und aufgrund dessen die Position und/oder Lage der Datenverarbeitungseinrichtung bezüglich der Empfangseinrichtung 30a bestimmt. Diese Positions- und/oder Lageinformation wird der Datenverarbeitungseinrichtung 35 dann übermittelt, die aufgrund der ihr zugänglichen und für diese Anwendungssituation in einem - nicht beschriebenen - Kalibrierungsvorgang ermittelten Transformationsinformationen ihre Lage und Position innerhalb der virtuellen Repräsentation ermitteln kann. Zum Anderen kann die mobile Datenverarbeitungseinrichtung 35 aber auch selbst eine Positions- und/oder Lagebestimmung durchführen und zwar indem sie das von dem RFID-Marker 100a ausgesandte Sendesignal durch die Empfangseinrichtung 30b erfasst und aufgrund der ermittelten Positionsund/oder Lageinformation und der in der Speichereinrichtung (welche innerhalb der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung angeordnet sein kann) gespeicherten Transformationsinformationen ihre eigene Position und/oder Lage innerhalb des virtuellen Raums (also der virtuellen Repräsentation) ermittelt.
Die so ermittelte Position und/oder Lage der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung 35 dient dann als Grundlage für die Berechnung der Anzeige, so dass diese die virtuelle Repräsentation der Situation„aus Sicht" der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung Anzeigt. Besonders interessant ist diese Funktionalität der vorliegenden Erfindung, wenn als Anzeigeeinrichtung eine - in den Figuren nicht gezeigte - tragbare Anzeigeeinrichtung zum Einsatz kommt, die in Form einer Brille ausgeführt ist und durch die eine Bildprojektion der Anzeige auf die Retina des Benutzers erfolgt. Die Bestimmung der Position und/oder Lage der Brille und damit der Kopfhaltung und Blickrichtung des Benutzers kann wiederum mit einem Hochfrequenz-Transceiver und/oder einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung, die an der Brille angeordnet sind vorgenommen werden und so eine in Blickrichtung des Benutzers perspektivisch richtige Darstellung der virtuellen Repräsentation nach Art einer 3D-Brille oder auch VR-Brille (VR: Virtual Reality) in das Blickfeld des Benutzers projiziert werden.
Es bedarf keiner näheren Erläuterung, dass die beiden aufgezeigten Möglichkeiten zur Bestimmung der Position und/oder Lage der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung innerhalb der virtuellen Repräsentation auch kumulativ angewendet werden können, um so ggf. Fehler und/oder Abweichungen der Transformationsinformationen, welche für die jeweiligen Sende- und Empfangsfrequenzen gültig sind, zu kompensieren und/oder korrigieren.
Solche Abweichungen der Transformationsinformationen der verschiedenen Sende- und Empfangsfrequenzen können überdies auch zur Detektion von Gegenständen oder Personen in dem jeweils mit den Antennenfeldern (auch der RFID-Markern) versorgten Räumen dienen, da diese - in der Regel - bei unterschiedlichen Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung unterschiedlich reflektieren bzw. absorbieren und so zu verschiedensten Feldverzerrungen und Dämpfungen führen, die durch einen Abgleich der Transformationsinformationen gegeneinander zumindest qualitativ, aber gegebenenfalls auch quantitativ ermittelt werden können.
Die durch die Anzeigeeinrichtung 37 der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung 35 dargestellte virtuelle Repräsentation zeigt zudem die durch das System auf der Grundlage der Positionsund/oder Lagebestimmung der Empfangssysteme 30a und 30b und der jeweiligen Transformationsinformationen bestimmten Ist-Positionen und/oder -Lagen 100aISX - 100cISX der RFID- Marker 100a - 100c innerhalb der virtuellen Repräsentation, hier als gefüllte Punkte dargestellt. Zudem werden die innerhalb bzw. Bezug zur virtuellen Repräsentation in der Speichereinrichtung gespeicherten Soll-Positionen und/oder -Lagen 100aSOLL - 100 CSOLL der entsprechenden Marker 100a - 100c angezeigt, hier als durchsichtige Kreise. Die Ist-Positionen und/oder Lagen 100aISX - 100cISX sowie die Soll-Positionen und/oder -Lagen 100aSOLL - 100 csoi werden gleichermaßen wie die virtuelle Repräsentation selbst perspektivisch richtig, also„aus Sicht" der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung 35 angezeigt.
Wie sich erkennen lässt besteht zwischen der Soll- und der Ist-Position und -Lage des Markers 100a„Ubereinstimmung", das heißt, die ermittelte Position und/oder Lage des Markers hat auf Grundlage der Transformationsinformationen innerhalb der virtuellen Repräsentation die, im Rahmen der mit dessen Soll-Position und/oder -Lage angegebenen erforderlichen Genauigkeit, die beispielsweise durch die Größe des durchsichtigen Kreises angezeigt werden könnte, die richtige Position. Die„Ubereinstimmung" wird zusätzlich durch die Textanzeige„OK" 200a für den Benutzer schnell und visuell einfach erfassbar bestätigt. Die Ist-Position 100bISX, 100cISX der beiden Marker 100b und 100c stimmt hingegen mit deren Soll-Position 100bSOLL, 100cSOLL nicht über ein, es besteht also„keine Übereinstimmung", was ebenfalls durch die Textanzeige„FAIL" 200b, 200c angezeigt wird.
Als Ergebnis kann der Betrachter der Anzeigevorrichtung bei dieser Ausführungsform somit unmittelbar erkennen, dass die Position des Gegenstandes 20 bezüglich seiner Soll-Position, die sich aus den Soll-Positionen und/oder -Lagen 100bSOLL, 100cSOLL ergibt, inkorrekt platziert ist und aufgrund der - perspektivisch richtigen - Darstellung der Anzeigevorrichtung eine Verschiebung bzw. Umlagerung des Gegenstandes 20 vornehmen, solange bist für die Marker 200b und 200c ebenfalls„Ubereinstimmung", also entsprechend„OK" angezeigt wird. Dabei ist, aufgrund der individuellen Kennungen der Marker 100a - lOOd, die zusammen mit deren Positionen und/ oder Lagen bevorzugt sowohl erfasst werden als auch vorzugsweise innerhalb der virtuellen Repräsentation gespeichert sind, eine Verwechslung beispielsweise der Marker 100b und 100c ausgeschlossen, so dass eine Fehlplatzierung des Gegenstandes 20 durch das System erkannt und innerhalb der virtuellen Repräsentation jedenfalls dargestellt werden kann, selbst wenn die Position und/oder Lage des Gegenstandes 20 im realen Raum, beispielsweise aufgrund einer Symmetrie des Gegenstandes richtig zu sein scheint.
Alternativ zu den Textanzeigen 200a - 200c könnten auch farbliche Variationen der jeweiligen Symbole für jeweils ein Paar bestehend aus Soll-Positionen und/oder -Lagen 100aSOLL, 100bSOLL, 100cSOLL und Ist-Positionen und/oder -Lagen 100aISX, 100bISX, 100cISX angezeigt werden, so dass beispielsweise die Symbole für die Soll- und Ist-Positionen und/oder Lagen des Markers 100a eine grüne Farbe haben und die für die Soll- und Ist-Positionen und/oder Lagen der Marker 100b, 100c eine rote Farbe, wobei bei einem Wechsel von„keine Ubereinstimmung" zu„Übereinstimmung" gleichermaßen ein Farbwechsel sinnvoll wäre.
Durch die oben mit Bezug auf die Empfangssysteme 30a und 30b beschriebene zweifache Möglichkeit der Positions- und/ oder Lagebestimmung aufgrund verschiedener Sende- und Empfangsfrequenzen kann auch im Falle der Positions- und/oder Lagebestimmung der RFID-Marker 100a - 100c eine ähnliche, redundante Erfassung dieser Positionen und/oder Lagen erfolgen, die dann wiederum über die entsprechenden Transformationsinformationen zu kongruenten Ist- Positionen und/oder -Lagen der Marker innerhalb der virtuellen Repräsentation führen sollte. Abweichungen von der Kongruenz können so einerseits kompensiert werden oder aber auch als Hinweis für die Anwesenheit oder inkorrekte Lagerung weiterer Gegenstände und/oder Personen im Raum sein. Idealerweise könnten derartige Gegenstände und/oder Personen allerdings selbst mit entsprechenden Markern versehen sein und so eine eindeutige Information diesbezüglich durch das System erfasst werden.
Ein durch eine innerhalb der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung 35 integrierte Bildaufzeichnungseinrichtung, wie beispielsweise eine Videokamera, aufgenommene Videodarstellung der Situation kann der angezeigten Darstellung der virtuellen Repräsentation beispielsweise unterlegt werden und sollte im Idealfall mit der Darstellung der virtuellen Repräsentation perspektivisch im wesentlichen übereinstimmen. Auf diese Weise können für den Benutzer weitere, die Erfassung der Situation erleichternde Informationen bereit gestellt werden, die als eine Art Ergänzung zur„artifiziellen" Darstellung der virtuellen Repräsentation angesehen werden können.
Die folgenden Figuren 3 bis zeigen nun spezielle Anwendungssituationen der vorliegenden Erfindung, wobei die jeweiligen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems diesen Anwendungssituationen entsprechend angepasst wurden. Zur Vermeidung von Widerholungen und im Interesse einer stringenten Beschreibung dieser Ausführungsformen wird auch auf die Ausführungen zur Beschreibung der Funktion des erfindungsgemäßen Systems gemäß den Figuren 1 und 2 sowie auf die allgemeine Beschreibung Bezug genommen.
Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem - beispielhaft gewählten - System zur Kontrolle der korrekten Packung von Fallschirmen. Hierzu werden, wie in Fig. 3a gezeigt, an einem Fallschirm 50 im Bereich des Anschlusses der Fangleinen am Fallschirm bzw. am Schnittpunkt der Segmentnähte 51 mit dem Schirm 50 erste RFID-Marker 100a angebracht. Entlang der Schirmkante werden mittig zwischen den ersten RFID-Markern 100a dritte RFID-Marker 100c angeordnet und wiederum mittig zwischen je einem ersten und einem dritten RFID-Marker 100a bzw. 100c weitere zweite RFID-Marker 100b.
Beim korrekten Falten des Schirms kommen so jeweils, in Draufsicht auf die dann im Bündel liegende Schirmkante 52, erste, zweite und dritte Marker 100a, 100b bzw. 100c aufeinander zu liegen und zwar so, dass sämtliche erste RFID-Marker 100a im doppel-S-Förmig gefalteten Paket mittig, ortsgleich mit dem Fangleinenbündel und übereinander angeordnet zu liegen kommen, hierüber bzw. hierunter an der Schirmkante 52 jeweils links bzw. rechts vom jedem ersten Marker 100a angeordnete zweite RFID-Marker 100b über bzw. untereinander zu liegen kommen und wiederum darüber bzw. darunter an der Schirmkante 52 jeweils zwischen zwei zweiten Markern 100b angeordnete dritte RFID-Marker 100c ebenfalls über bzw. untereinander zu liegen kommen. Diese Anordnung der ersten, zweiten und dritten Marker 100a -100c ist auch in Fig. 3b verdeutlicht, wobei die Fig. 3b aus gründen der Deutlichkeit nicht das gesamte. Fallschirmpaket zeigt sondern lediglich die Draufsicht auf die Schirmkante 52.
Durch ein erfindungsgemäßes System, welches eine Sende- und Empfangsantenne 30 mit einer daran angeschlossenen Antennensignalverarbeitungseinrichtung 31 und einer ersten Datenverarbeitungseinrichtung 35 mit verbundener Anzeigeeinrichtung 37 aufweist werden nach dem Packen die Positionen und ggf. Lagen sowie die Kennungen sämtlicher erster, zweiter und dritter RFID-Marker sowie deren Kennungen erfasst und über die durch bei der Herstellung des Systems durch Vermessung ermittelte Transformationsinformationen in eine virtuelle Repräsentation des Pakets transformiert, die die Soll-Positionen sämtlicher entsprechenden Marker sowie Informationen zur erforderlichen Genauigkeit der Übereinstimmung zwischen Ist- und Soll- Positionen aufweist.
Fig. 3c zeigt die im vorliegenden Fall durch die Anzeigeeinrichtung 37 angezeigte Darstellung der virtuellen Repräsentation nebst Ist- und Soll-Positionen der Marker, sowie zusätzliche Textinformationen, die ein„Übereinstimmen" der Positionen deutlich kennzeichnen. Zur Anzeige der Ist- und Soll-Positionen innerhalb der virtuellen Repräsentation werden ebenso wie im Falle der Fig. 2 entsprechende Symbole verwendet. In der Fig. 3b ist im unteren Teil des Pakets ein dritter RFID-Marker 100c nicht an der korrekten Position zum liegen gekommen, was durch eine entsprechende Position des Symbols im unteren Teil der gezeigten virtuellen Repräsentation wiedergegeben ist und infolge dessen„keine Übereinstimmung" für diesen Marken angezeigt wird.
Bei dieser Anwendung dient das erfindungsgemäße System also lediglich zur Kontrolle der korrekten Anordnung bzw. Repositionierung einer Vielzahl von RFID-Markern, wobei diese Repo- sitionierung des oder der Marker aufgrund der mit der Soll-Position gespeicherten Genauigkeitsinformationen auch lediglich innerhalb eines Bereichs erfolgen muss.
Die Ausführungsform der Fig. 3 kann gleichermaßen auch ohne eine entsprechende Anzeigeeinrichtung 37 und die darauf dargestellten Informationen erfolgen sondern es ist ausreichend, wenn die Datenverarbeitung 35 ein„Übereinstimmung" aller Marker kennzeichnendes Signal ausgibt, durch das beispielsweise eine Schaltsperre zur Herausgabe des Fallschirms gesteuert wird.
Die Fig. 4 zeigt eine über die schlichte Kontrollfunktion der Ausführungsform gemäß Fig. 3 hinausgehende Ausführungsform bzw. Anwendungssituation bei der auch eine Führung (gui- dance) des Benutzers mittels des erfindungsgemäßen Systems erfolgt. Fig. 4a zeigt dabei ein sogenanntes Patchfeld 1 eines Netzwerk- oder Telefonverteilers, an dem erste bzgl. des Patchfeldes 1 ortsfeste RFID-Marker 100a angeordnet sind.
Das Patchfeld weist Steckbuchsen 2 auf, in welche Netzwerk- bzw. Telefonstecker 3 nach einer gewissen, vorgegebenen Ordnung einzustecken sind. Derartige Netzwerk- bzw. Telefonverteiler können in größeren Installationen von erheblicher Komplexität sein und es ist daher zur Vermeidung von Fehlern beim patchen oder umpatchen (also beim erstmaligen Verbinden von Steckern mit der zugehörigen Steckbuchse bzw. beim ändern der Zuordnung eines Steckers zu einer anderen Steckbuchse) unbedingt erforderlich die jeweils richtigen beiden Komponenten miteinander zu verbinden, was durch die Erfindung gewährleistet wird. Gemäß Fig. 4a sind die Stecker 3 mit zweiten und dritten RFID-Markern versehen, wobei eine mobile Datenverarbeitungseinrichtung 35 mit Anzeigeeinrichtung 37 eine Sende- und Empfangseinrichtung 30 aufweist, mit welcher die von den Markern ausgesendeten Signale erfasst werden und beispielsweise aufgrund deren Phase und Amplitude eine Positionsbestimmung der Marker erfolgt. Zudem werden die von den Markern ausgesandten Kennungen erfasst und ausgewertet. Die Datenverarbeitungseinrichtung weist einen internen Speicher auf, in welchem eine virtuelle Repräsentation des Patchfeldes (bzw. in einer Vereinfachung lediglich dessen Oberfläche) gespeichert ist.
Bei dieser Ausführungsform weist die virtuelle Repräsentation die Soll-Positionen der zweiten und dritten (und auch weiterer) RFID-Marker nicht unmittelbar selbst auf sondern diese Positionen sind in einer gesonderten Datenbank, jedoch mit Bezug zum jeweiligen Bezugsystem der virtuellen Repräsentation gespeichert. Auf diese Weise ist eine einfache Veränderung der gespeicherten Soll-Positionen der RFID-Marker möglich, die dezentral erfolgen kann und somit größtmögliche Flexibilität erlaubt, da diese im dezentralen Datenbestand auf einfache Weise veränderbar ist. Die Datenverarbeitungseinrichtung 35 hat aber zu diesem Datenbestand der Soll-Positionen der Marker ebenfalls zugriff und kann somit eine virtuelle Repräsentation für den Anwendungsfall zusammenfügen, welche die Soll-Positionen der Marker wiederum enthält.
Die mobile Datenverarbeitungseinrichtung 35 bestimmt, wie in Fig. 4b gezeigt ist, sobald es in dessen Nähe ist mit Hilfe der ersten Marker 100a ihre Position und Lage bezüglich des Patchfeldes und stellt aufgrund dessen auf der Anzeigeeinrichtung eine virtuelle Repräsentation des Patchfeldes und gegebenenfalls ein dahinter liegendes Videobild einer internen Videokamera perspektivisch richtig dar. Weiterhin werden die Positionen der zweiten und dritten Marker 100b, 100c bezüglich der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung bestimmt und durch die Transformationsinformationen, die in der Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert sind in die virtuelle Repräsentation transformiert. Mit der virtuellen Repräsentation wird wenigstens die Soll-Position des zweiten Markers 100bSOLL und zudem die Ist-Position des zweiten Markers 100bISX durch entsprechende Symbole angezeigt. Obwohl dies nicht erforderlich ist kann es in komplexen Fällen sinnvoll sein, nicht die Soll- und Ist-Positionen und/oder -Lagen sämtlicher erfasster RFID-Marker anzuzeigen sondern nach Art einer Anzeigekette vorzugehen, wobei zunächst ein erster Marker mit dessen Soll- und Ist-Position angezeigt wird, nach einer Bestätigung durch den Benutzer ein zweiter Marker mir dessen Soll- und Ist-Position, usw.
Für den Fall, dass ein Stecker 3 nicht in der korrekten Steckbuchse 2 eingesteckt ist (oder gar- nicht eingesteckt ist) zeigt die Anzeige der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung die an (bei- spielsweise durch„FAIL" und zeigt dem Benutzer an, in welche der Steckbuchsen 2 des Patchfeldes 1 der Stecker 3 eingesteckt werden muss. So können auch beliebig komplexe Netzwerk- und Telefonverteilerstrukturen einfach und intuitiv bearbeitet werden, da der Benutzer durch das erfindungsgemäße System angeleitet wird und Fehler beim patchen ausgeschlossen werden.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen können mit nur geringfügigen Veränderungen bzw. Anpassungen auch auf andere Anwendungsfälle übertragen werden. Auf eine gesonderte detaillierte Beschreibung derartiger Anwendungsbeispiele soll hier verzichtet werden, jedoch sollen derartige Beispiele dennoch kurz genannt und ggf. ihre Besonderheiten umrissen werden:
Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Systems in der Aeronautik ist beispielsweise die Kontrolle der korrekten Bestückung von Verkehrsflugzeugen mit Schwimmwesten. Hierzu werden an sämtlichen Schwimmwesten erste RFID-Marker angebracht, die jeweils eine mit dem zugehörigen Sitz verbundene Kennung aufweisen. Darüber hinaus sind beispielsweise an den Kopfstützen der Sitze zweite RFID-Marker angeordnet, die die Sitzposition kennzeichnen. Eine erfindungsgemäß eingerichtete mobile Datenverarbeitungseinrichtung mit Sende- und Empfangssystem kann nun bei einer Bewegung durch das Flugzeug anhand der in den Kopfstützen angeordneten zweiten Marker und mithilfe der Transformationsinformationen eine Positions- bzw. Lagebestimmung durchführen und aufgrund dessen eine virtuelle Repräsentation des Flugzeugs (ggf. graphisch deutlich vereinfacht oder verfremdet) perspektivisch richtig darstellen. Eine Darstellung der Soll-Positionen der ersten RFID-Marker ist indes nicht erforderlich sondern es ist ausreichend, die Sitze des Flugzeuges innerhalb der virtuellen Repräsentation deutlich zu kennzeichnen, bei denen der Vergleich zwischen Ist- und Soll-Position der ersten Marker„keine Ubereinstimmung" liefert. Hier wurden die Schwimmwesten entweder entfernt oder befinden sich nicht am korrekten Platz und müssen daher überprüft werden.
Darüber hinaus können die an den Schwimmwesten angebrachten RFID-Marker eine Einrichtung aufweisen, mit der das Alter des entsprechenden Markers als auslesefähige Information zur Verfügung gestellt wird, wodurch nach einer Übertragung der Altersinformation in Verbindung mit der Kennung des Markers zum Sende- und/ oder Empfangssystem nach dessen Aktivierung das Alter der Schwimmweste erfasst und diese auf der Anzeigeeinrichtung gegebenenfalls als überaltert angezeigt werden kann. Ein Auffinden und Austauschen überalterter Schwimmwesten ist auf diese Weise unter Zuhilfenahme des erfindungsgemäßen Systems einfach möglich.
Bei einer weiteren Anwendung des erfindungsgemäßen Systems ebenfalls in der Aeronautik werden im Gepäckraum befindliche Gepäckstücke durch RFID-Marker markiert nach dem Ab- schluss des Ladevorgangs auf der Grundlage der Positionen der Marker eine virtuelle Repräsenta- tion des Gepäckraums mit diesen Erstpositionierungen und -Lagen als Soll-Positionen und/oder Lagen gespeichert. Wird nun bei weiteren Messungen im Laufe des Flugs eine Verschiebung des Gepäcks registriert kann hierauf gegebenenfalls adäquat reagiert werden, beispielsweise durch einen Eingriff des Kabinenpersonals, sofern dies möglich ist. Schließlich ist auf diese Weise auch einfach möglich, ein einmal geladenes Gepäckstück anhand der individuellen Kennung des daran angeordneten RFID-Markers wieder aufzufinden und so gegebenenfalls ein Ausladen eines bestimmten Gepäckstücks, beispielsweise nach einem Nichterscheinen eines Fluggastes stark zu beschleunigen, indem durch das Erfindungsgemäße System und mit Hilfe einer entsprechend ausgerüsteten mobilen Datenverarbeitungseinrichtung eine Suche innerhalb des Gepäckraums innerhalb der virtuellen Repräsentation erfolgt und somit das gesuchte Gepäckstück unmittelbar markiert werden kann.
Bei einer weiteren Anwendung des erfindungsgemäßen Systems in der Kraftfahrzeugtechnik werden in einem Kfz-Innenraum an vorgegebenen Positionen der Gurtbänder der Sicherheitsgurte und innerhalb der Sitze vorzugsweise im GHz-Bereich arbeitende RFID-Marker angeordnet. Eine erfindungsgemäß eingerichtete Datenverarbeitungseinrichtung innerhalb des Kfz mit Sende- und Empfangssystem kann nun durch eine Positionsmessung der RFID-Marker und anhand vorzugsweise bei der Herstellung ermittelter und gespeicherter Transformationsinformationen die korrekte Position der RFID-Marker in der virtuellen Repräsentation und damit der Sicherheitsgurte feststellen, also ob ein Fahrgast den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat oder nicht. Ein erfassen der Besetzung eines Kfz-Sitzes durch einen Fahrgast kann hierdurch ebenso erfolgen, nämlich dadurch ob ein Signal eines in der Sitzfläche angebrachten RFID-Markers an einer durch die Belastung verschobenen Position erfasst werden kann oder nicht. Eine Verschiebung aus der Ruhelage heraus und damit von der Soll-Position des Markers in der virtuellen Repräsentation des Kfz-Innenraums weg würde auf das Vorhandensein eines Fahrgastes hindeuten und somit könnte in diesem Fall für die Ausgabe eines„keine Ubereinstimmung"-Signals durch die Datenverarbeitungseinrichtung der entsprechende Airbag im Falle eines Unfalls aktiviert werden.
Bei einer weiteren Anwendung des erfindungsgemäßen Systems in der Robotik werden durch einen Roboter zu bearbeitende Werkstücke an bekannten Punkten mit RFID-Markern versehen sowie weitere ortsfeste Marker im Bereich des Roboters angebracht. Am Roboter selbst sind erfindungsgemäße Sende- und Empfangssysteme angebracht, die eine Erfassung der Position aller naheliegenden RFID-Marker bezüglich des Empfangssystems vornehmen und diese über die Transformationsinformationen in eine virtuelle Repräsentation des Bearbeitungsraumes transformieren. Wird nun aus Sicht des Roboters, dessen Position und/oder Lage innerhalb der virtu- eilen Repräsentation ebenfalls ständig bestimmt wird, eine Fehlplatzierung der Werkstück- Marker, also des Werkstückes festgestellt innerhalb der virtuellen Repräsentation festgestellt und/ oder im Verlauf seiner vorgegebenen Bewegungsbahn eine Kollision mit dem Werkstück innerhalb der virtuellen Repräsentation antizipiert erfolgt eine sofortige Abschaltung des Systems um eine Kollision zu vermeiden.
Bei einer weiteren Anwendung im Bereich der Robotik sind an einem Roboterarm an geeigneten Stellen mit einer Mehrzahl von RFID-Markern angebracht, die von einem außerhalb des Bewegungsbereichs des Roboters liegenden Sende- und Empfangssystem kontinuierlich ausgelesen werden und deren Position und/oder Lage kontinuierlich in die virtuellen Repräsentation als Ist- Positionen und/oder Lagen transformiert. Wird für wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver eine Abweichung zwischen Soll- und Ist-Position und/ oder Lage innerhalb der virtuellen Repräsentation festgestellt, so ermittelt das System einen Verschiebungsvektor und steuert auf dessen Grundlage den Roboter so an, dass Soll- und Ist-Position und/oder Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers„übereinstimmen". Hiernach werden die Soll-Positionen einiger bzw. aller Hochfrequenz-Transceiver durch neue Soll- und Ist-Positionen und/oder Lagen ersetzt und auf der Grundlage erneut ermittelter Verschiebungsvektoren eine weitere Verschiebung des Roboters gesteuert. Auf diese Weise lassen sich durch das erfindungsgemäße System mit dem Roboterarm komplexe Trajektorien sicher„abfahren".
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun eine weitere Ausführungsform und Anwendungssituation der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine Anwendung im Bereich der Strahlentherapie, bei welcher eine exakte Positionierung eine Patienten sowie die Abstimmung aller behandlungsrelevanten Parameter auf die Behandlungssituation von außerordentlicher Bedeutung ist.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Vorbereitung der Behandlung eines Patienten in einem Behandlungsraum zur Ionen-Bestrahlung. Der Patient 4 ist dabei liegend auf einem in alle Raumrichtungen verschieblichen Behandlungstisch 5 und auf einer patientenspezifischen Immobilisierungs-Einrichtung 70 in Form eines Vakuumkissens gelagert, wobei das Isozentrum der Bestrahlung unterhalb der Gantry 60 und vorliegend innerhalb des Kopfes des Patienten liegt. Innerhalb des Behandlungsraumes sind erste und zweite Sende- und Empfangseinrichtungen 30a, 30b sowohl unmittelbar unterhalb des Behandlungstisches 5 also auch an der Decke angeordnet. Die Sende- und Empfangseinrichtungen 30a, 30b sind mit korrespondierenden Antennensignalver- arbeitungseinrichtungen 31a, 31b verbunden, welche wiederum mit einer vorzugsweise außerhalb des Behandlungsraumes angeordneten ersten Datenverarbeitungseinrichtung 35 verbunden sind. Die Datenverarbeitungseinrichtung weist eine Speichereinrichtung 36 auf, welche eine Datenstruktur enthält, die eine virtuelle Repräsentation zumindest von Teilen der zuvor beschriebenen Komponenten des Behandlungsraums sowie des Patienten darstellt. Mit der Datenverarbeitungseinrichtung 35 ist überdies eine Videokamera 40 verbunden sowie eine Anzeigeeinrichtung 37.
Wie zuvor bereits mehrfach und ausführlich beschrieben bestimmen die Sende- und Empfangssysteme die Positionen und/oder Lagen der im Behandlungsraum verteilten RFID-Marker 100a, 100b, 100c und transformieren diese als Ist-Positionen und/oder Lagen in die virtuelle Repräsentation. Die ortsfesten RFID-Marker 100a dienen dabei sowohl der Verifikation der Positionsund/oder Lagebestimmung als auch der Bestimmung von Kompensationsfaktoren für mögliche Störeinflüsse durch die Gantry 60, den Behandlungstisch 5 bzw. dessen Stellantriebe 39 und/oder weitere ggf. Gegenstände im Behandlungsraum.
Auf der Anzeigeeinrichtung 37 wird für das Bedienpersonal gut sichtbar eine graphische Darstellung der virtuellen Repräsentation gezeigt, wobei, wie in Fig. 5 sichtbar, hier lediglich die Anordnung einiger RFID-Marker 100b, 100c sowie des Patienten 4 auf dem Vakuumkissen 70 angezeigt wird. Weitere bei einer Strahlenbehandlung verwendete, hier jedoch aus Gründen der Klarheit und der Einfachheit nicht erwähnte Gegenstände, wie z. B. eine Lagerungsmatte, ein Breast-Board und dergleichen können auf die gleiche Weise in die Erfassung und Darstellung innerhalb der virtuellen Repräsentation aufgenommen werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Systems kann vor Beginn der Behandlung der Patient 4, welcher in einer Voruntersuchung z. B. mit RFID-Pflastern mit eindeutigen Kennungen an gut zugänglichen Stellen Markiert wurde in exakt die bei der Voruntersuchung/Einrichtung oder bei vorhergehenden Behandlungen vorgelegene Position repositioniert werden. Im Rahmen der Voruntersuchung wird für jeden Patienten dabei eine individuelle virtuelle Repräsentation der Behandlungssituation erstellt der sowohl die Positionen und/oder Lagen der RFID-Marker am Patienten als auch die des Vakuumkissens 70 und der Gantry 60 sowie ortsfesten Marker als Soll- Positionen und/oder Lagen mit ihren jeweiligen individuellen Kennungen zugefügt werden. Darüber hinaus wird bei der Voruntersuchung bzw. Einrichtung durch die Videokamera 40 ein Bild des Patienten in der korrekten Position aufgezeichnet und der virtuellen Repräsentation ebenfalls zugefügt.
Durch die individuellen Kennungen der RFID-Marker an allen für den jeweiligen Patient relevanten Behandlungsteilen, wie. z. B. dem Vakuumkissen 70 kann sicher gestellt werden, dass eine Fehlbehandlung oder eine Verwechslung von Behandlungskomponenten nicht erfolgen kann. Darüber hinaus kann vom System bereits beim Betreten des Raumes durch den Patienten dessen Identität anhand der Kennungen der RFID-Marker erfasst werden und aufgrund dessen die für diesen Patienten korrekten Behandlungsparameter, wie z. B. die Position der Gantry, Strahlendosis, Blendenstellungen und dergleichen verwechslungssicher eingestellt werden.
Hiernach erfolgt dann eine Repositionierung des Patienten und der Behandlungskomponenten durch das Bedienpersonal mithilfe der durch die Anzeigeeinrichtung 37 wiedergegebenen virtuellen Repräsentation nebst Soll- und Ist-Positionen wesentlicher RFID-Marker sowie gegebenenfalls einer Überlagerung eines bei der Einrichtung aufgezeichneten Videobildes mit einem live- Videobild. Darüber hinaus kann das System auf der Grundlage von Verschiebungsvektoren, die anhand der Ist- und Soll-Positionen und/oder Lagen ermittelt werden können auch eine automatisierte Repositionierung des Patienten vornehmen. Sobald sämtliche Soll- und Ist-Positionen der RFID-Marker„übereinstimmen" zeigt das System dies an und die Behandlung kann begonnen werden.
Wird durch das System eine inkorrekte Repositionierung des Patienten festgestellt, da„keine Übereinstimmung" zwischen Soll- und Ist-Position und/oder Lage wenigstens eines RFID- Markers erkannt wird, so wird durch das System eine Schaltsperre für den Behandlungsbeginn nicht freigegeben. Ebenso kann durch das System die Anwesenheit von Bedienpersonal im Raum durch die Aufzeichnung eines hieran angebrachten RFID-Markers erkannt werden und auch in diesem Fall die Schaltsperre für den Behandlungsbeginn nicht freigegeben werden. Gleichermaßen ist möglich, dass bei einer Feststellung„keine Übereinstimmung" zwischen Soll- und Ist- Position und/oder Lage wenigstens eines RFID-Markers während der Behandlung, beispielsweise aufgrund einer Bewegung des Patienten, eine sofortige Unterbrechung der Bestrahlung erfolgt und auf der Grundlage eines oder mehrerer Verschiebungsvektoren, die anhand der Ist- und Soll-Positionen und/oder Lagen auch während der Behandlung laufend ermittelt werden können auch eine automatisierte Repositionierung des Patienten erfolgt, bevor die Bestrahlung fortgesetzt wird.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, während der Behandlung laufend, beispielsweise für die am Patienten angeordneten RFID-Marker Verschiebungsvektoren zu ermitteln und hierdurch beispielsweise eine durch die Atmung des Patienten verursachte Bewegung eines Tumors im Brustbereich mittels einer dynamischen Nachführung der Patientenposition durch die Stellelemente 39 zu erzielen. Damit wäre eine Situation geschaffen, in der das Isozentrum der Bestrahlung stets im Tumor liegt und somit ein maximaler Behandlungserfolg bei gleichzeitig mi- nimaler Schädigung gesunden Gewebes erzielt, selbst unter den erschwerten Bedingungen einer nicht-stationären Tumorlage.
Auch in dem dargestellten Anwendungsfall kann zusätzlich zur Anzeigeeinrichtung eine - nicht dargestellte - mobile Datenverarbeitungseinrichtung zusätzlich zur Datenverarbeitungseinrichtung 35 Verwendung finden. Die mobile Datenverarbeitungseinrichtung erhält dabei von der Datenverarbeitungseinrichtung 35 die virtuelle Repräsentation zur Anzeige, wobei die mobile Datenverarbeitungseinrichtung auf der Grundlage ihrer eigenen Position und/oder Lage innerhalb der virtuellen Repräsentation eine perspektivisch richtige Anzeige der virtuellen Repräsentation anzeigt. Alternativ kann die Position und/oder Lage der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung auch vom System aufgrund eines hieran angebrachten RFID-Markers bestimmt werden und das der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung zur Darstellung von der Datenverarbeitungseinrichtung 35 zur Verfügung gestellte Bild der virtuellen Repräsentation auf dieser Grundlage in Echtzeit perspektivisch richtig„aus Sicht" der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung berechnet werden.
Durch die beiden Sende- und Empfangssysteme 30a, 30b, 31a, 31b kann, wie zuvor bereits beschrieben eine redundante Bestimmung der Ist-Positionen der RFID-Marker innerhalb der virtuellen Repräsentation erfolgen oder aber eine sich ergänzende Bestimmung mit unterschiedlicher Genauigkeit, beispielsweise aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Sende- und Empfangsfrequenzen. Überdies kann auf diese Weise die Korrektheit der Transformationsinformationen und damit die Messgenauigkeit des System kontinuierlich überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden.
Durch die Speicherung einer Mehrzahl von Datensätzen von Soll-Positionen und/oder Lagen für die Behandlung eines Patienten, der beispielsweise mehrere Tumore aufweist, können mittels des erfindungsgemäßen Systems auf einer ähnlichen Grundlage wie der im Rahmen der Robotikanwendung näheren beschriebenen Möglichkeit des„Abfahrens" von vorgegebenen Trajektorien ganze Behandlungsprotokolle für einen Patienten in einer einzigen Sitzung abgearbeitet werden, so dass z. B. in einem ersten Behandlungsschritt eine Bestrahlung eines ersten Karzinoms in einer ersten Lage des Patienten, bei einem ersten vorgegebenen Neigungswinkel der Gantry 60 mit einer ersten Dosis und für eine erste Dauer erfolgt, und hiernach eine Unterbrechung der Bestrahlung und automatische Repositionierung des Patienten in eine zweite Lage und ein Verdrehen der Position der Gantry 60 zu einem zweiten vorgegebenen Neigungswinkel, wonach eine weitere Behandlung eines zweiten Karzinoms mit einer zweiten Dosis und für eine zweite Dauer erfolgen kann. Weitere Behandlungen mit jeweils dazwischen liegenden automatischen„Reposi- tionierungsfahrten" sind selbstverständlich ebenfalls möglich, wobei jede der Behandlungen auf der Grundlage eines vollständig individuellen Satzes von Behandlungsparametern erfolgen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend zunächst allgemein und nachfolgend in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen und Anwendungssituationen mit ihren einzelnen Merkmalen beschrieben. Sämtliche der beschriebenen Merkmale können dabei nahezu beliebig kombiniert werden, was lediglich durch die jeweilige Anwendungssituation und damit verbundene Ausführungsform möglicherweise beschränkt ist. Es wird allerdings ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jedwede Kombination von Merkmalen, wie sie vorstehend beschrieben sind möglich ist und im Rahmen der Beschreibung der Erfindung auch als zu ihr gehörig ausdrücklich als mitoffenbart anzusehen ist

Claims

Ansprüche
1. System zur Erfassung der Position und/ oder Lage wenigstens eines Hochfrequenz- Transceivers (100), aufweisend: wenigstens eine Empfangsantenne (30), welche so eingerichtet ist, dass mittels dieser Empfangsantenne von dem wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver (100) ausgesandte Hochfrequenzsignale empfangen werden können; wenigstens eine Sendeantenne (30), welche eingerichtet ist, Hochfrequenzsignale wenigstens eines Frequenzbandes auszusenden, die dazu vorgesehen sind von dem wenigstens einen Hochfrequenz-Transceiver (100) empfangen zu werden und hierdurch wiederum die Aussendung von Hochfrequenzsignalen durch den wenigstens einen Hochfrequenz- Transceiver (100) veranlasst wird; wenigstens eine erste Antennensignalverarbeitungseinrichtung (31), welche mit der wenigstens einen Empfangsantenne (30) verbunden ist und welche eingerichtet ist, die von der wenigstens einen Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignale auszuwerten, um hieraus eine räumliche Position und/oder Lage sowie eine Kennung des jeweils sendenden Hochfrequenz-Transceivers (100) zu ermitteln; wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (35), welche mit der ersten Antennensi- gnalverarbeitungseinrichtung (31) zumindest indirekt verbunden ist und von dieser Informationen über die Position, Lage und/oder Kennung des jeweils sendenden Hochfrequenz-Transceivers (100) übermittelt erhält; dadurch gekennzeichnet, dass in einer mit der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung (35) verbundenen ersten Speichereinrichtung (36) eine Datenstruktur vorgesehen ist, die zumindest teilweise eine virtuelle Repräsentation des durch das Antennenfeld der wenigstens einen Sendeantenne versorgten Raums beinhaltet, wobei die virtuelle Repräsentation Informationen über die Soll-Position und/oder -Lage (100SOLL) wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers (100) mit einer vorgegebenen Kennung umfasst; und der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung (35) Transformationsinformationen zur Verfügung stehen, auf deren Grundlage die Zuordnung einer Ist-Position und/oder - Lage (100ISX) wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit einer vorgegebenen Kennung innerhalb der virtuellen Repräsentation auf der Grundlage der von der ersten Anten- nensignalverarbeitungseinrichtung (31) erhaltenen Positions-, Lage- und/oder Kennungs- informationen erfolgt; und die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (35) einen Vergleich zwischen der Soll- Position und/oder Lage (100SOLL) und der Ist-Position und/oder -Lage (100ISX) eines Hochfrequenz-Transceivers (100) einer vorgegebenen Kennung innerhalb der virtuellen Repräsentation vornimmt und als Ergebnis des Vergleichs ein„Ubereinstimmung" bzw. „keine Ubereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung ausgibt.
System gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Empfangsantenne (30) aus einer Matrix mehrerer zusammenwirkender Empfangsantennen besteht, wobei das zusammenwirken vorzugsweise durch eine zweite Antennensignalverarbeitungs- einrichtung und/oder die erste Antennensignalverarbeitungseinrichtung (31) gesteuert wird.
System gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (35) mobil ist, insbesondere eine tragbare Datenverarbeitungseinrichtung ist und vorzugsweise ein tragbarer Computer (Laptop), ein Tablettcomputer, ein Smart-Device oder dergleichen.
System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsantenne (30) und/oder die erste und/oder zweite Antennensignalverarbeitungseinrichtung (31) mit der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung (35) ortsfest verbunden ist, insbesondere hieran angebracht ist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Datenverarbeitungseinrichtung (35) aus einer Mehrzahl zusammenwirkender Datenverarbeitungseinrichtungen besteht, wobei eine Datenkommunikation zwischen den meh- reren Datenverarbeitungseinrichtungen vorzugsweise mittels optischer, Funk oder elektrischer Datenverbindungen erfolgt.
6. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sendeantenne (30) die wenigstens eine Empfangsantenne (30) ist.
7. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Empfangsantenne (30) und/oder die wenigstens eine Sendeantenne (30) so eingerichtet sind, dass sie auf einer Vielzahl von Frequenzbändern empfangen bzw. senden können, und insbesondere die wenigstens eine Empfangsantenne (30), die wenigstens eine Sendeantenne (30) und/oder die erste und/oder zweite Antennensignalverarbeitungsein- richtung (31) so eingerichtet sind, dass ein zumindest im wesentlichen gleichzeitiges oder in der Frequenzdomäne veränderliches Senden und oder Empfangen von Hochfrequenzsignalen über einer Mehrzahl von Frequenzbändern möglich ist.
8. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Position und/oder -Lage (100ISX) des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers (100), die Soll-Position und/oder -Lage (100SOLL) des wenigstens einen Hochfrequenz- Transceivers (100) und/oder die virtuelle Repräsentation graphisch durch eine mit der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung (35) zumindest indirekt verbundenen Anzeigeeinrichtung (37) ausgegeben wird.
9. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Repräsentation Informationen über die erforderliche Genauigkeit der Positionsund/oder Lageübereinstimmung des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers (100) umfasst, und insbesondere in Verbindung mit der Soll-Position und/oder -Lage (100SOLL) wenigstens eines Hochfrequenz-Transceivers mit jeweils vorgegebenen Kennung die Information über die erforderliche Genauigkeit der Positions- und/oder Lageübereinstimmung zwischen Soll- und Ist-Position und/oder -Lage dieses Hochfrequenz-Transceivers (100) angegeben ist.
10. System gemäß einem der Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (35) als Ergebnis des Vergleichs der Soll- mit der Ist-Position und/oder - Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers (100) ein„Ubereinstimmung" bzw. „keine Ubereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung ausgibt, wenn die Ist-Position und/oder -Lage (100ISX) wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers im Rahmen der angegebenen erforderlichen Genauigkeit mit dessen Soll-Position und/oder - Lage (100SOLL) in der virtuellen Repräsentation übereinstimmt.
1 1. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (35) als Ergebnis des Vergleichs der Soll- mit der Ist-Position und/ oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers (100) ein„keine Übereinstimmung" repräsentierendes Signal zur Weiterverarbeitung ausgibt, ein Verschiebungsvektor innerhalb der virtuellen Repräsentation zwischen der Ist- Position und/oder -Lage und der Soll-Position und/oder -Lage des wenigstens einen Hochfrequenz-Transceivers (100) gebildet und durch die Anzeigeeinrichtung (37) der Datenverarbeitungseinrichtung (35) angezeigt wird und/oder als Grundlage für die Ansteuerung wenigstens eines Stellelementes (39) dient, um den wenigstens einen Hochfrequenz- Transceiver (100) in seine Soll-Position und/oder -Lage zu bringen.
12. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsergebnis zumindest teilweise in Form einer farbcodierten visuellen Ausgabe, wie z. B. grünes Feld bzw. grüner Punkt oder rotes Feld bzw. roter Punkt, durch Ausgabe von Text-Ergebnismitteilungen (200), wie z. B.„OK" bzw.„FAIL", durch Sprachausgabe und/oder durch Freigabe oder Sperrung wenigstens einer Schaltsperre, vorzugsweise wenigstens einer Software-Schaltsperre, ausgegeben wird, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung (35) als Vergleichsergebnis ein„Übereinstimmung" bzw.„keine Übereinstimmung" repräsentierendes Signal ausgibt.
13. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (35) mit wenigstens einer externen Bild- aufzeichnungseinrichtung (40) zumindest indirekt verbunden ist und/ oder wenigstens eine integrierte Bildaufzeichnungseinrichtung aufweist, wobei die Bildaufzeichnungseinrich- tung (40) vorzugsweise eine Videokamera und besonders bevorzugt eine hochauflösende Videokamera umfasst.
14. System gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein durch die externe und/ oder integrierte Bildaufzeichnungseinrichtung (40) aufgezeichnetes Bild zusammen oder verbunden mit der virtuellen Repräsentation in der Speichereinrichtung (36) gespeichert ist, wobei vorzugsweise das Bild vor dessen Speicherung einer Bildbearbeitung unterzogen wurde, insbesondere einer Kontrasterhöhung, Segmentierung, Kantenerkennung, Subtraktion und dergleichen.
15. System gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Uberlagerung der Bild- und/oder Textausgabe des Vergleichsergebnisses und/oder des gespeicherten Bildes mit dem von der Bildaufzeichnungseinrichtung aufgezeichneten Bild erfolgt und dieses Überlagerte Bild durch die Anzeigeeinrichtung (37) der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung (35) ausgegeben wird.
16. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder Lage der wenigstens einen Empfangsantenne (30), insbesondere wenn diese mit der mobilen Datenverarbeitungseinrichtung (35) ortsfest verbunden ist, auf der Grundlage der Transformationsinformationen bezüglich der virtuellen Repräsentation und/oder wenigstens einer ermittelten Ist-Position und/oder -Lage wenigstens eines Hoch- frequenz-Transceivers (100) ermittelt wird.
17. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationsinformationen durch die Bestimmung der Ist-Position und/oder -Lage wenigstens eines ortsfesten Hochfrequenz-Transceivers (100) mit vorgegebener Kennung und das In-Bezugsetzen der Ist-Position und/oder -Lage mit dessen Soll-Position und/oder -Lage in der virtuellen Repräsentation ermittelt und/oder kalibriert werden.
18. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationsinformationen durch Vermessung der direktionalen Charakteristik der wenigstens einen Empfangsantenne (30) und das In-Bezugsetzen mit der virtuellen Repräsentation ermittelt und/oder kalibriert werden
19. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Projektion von 3D-Informationen in eine Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung erfolgt, und insbesondere eine Projektion von 3D-Informationen, wie z. B. räumliche Positions- und/oder Lageinformationen sowie Informationen der virtuellen Repräsentation nach dem Ray-Tracing- Verfahren in die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung der wenigstens einen Datenverarbeitungseinrichtung unter Berücksichtigung des Blickpunktes des Betrachters der Anzeigeeinrichtung erfolgt.
20. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hochfrequenz-Transceiver (100) eine RFID-Einrichtung (Radio Frequen- cy Identification-Einrichtung) ist.
21. Verwendung eines Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Kontrolle der Positionierung einer Mehrzahl von Hochfrequenz-Transceivern relativ zueinander und/ oder absolut innerhalb der virtuellen Repräsentation, wobei die Hochfrequenz-Transceiver insbesondere an und/oder in einem oder mehreren Gegenständen und/oder Menschen angeordnet sind.
22. Verwendung gemäß Anspruch 21 zur Widerherstellung der Anordnung von Hochfrequenz-Transceivern nach einem Verlust der relativen Positionierung zueinander und/ oder der absoluten Positionierung bezüglich der virtuellen Repräsentation, insbesondere zur Repositionierung eines Menschen und/oder von Gegenständen bezüglich eines Menschen.
PCT/EP2011/063962 2010-08-27 2011-08-12 System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen WO2012025411A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/818,232 US8938208B2 (en) 2010-08-27 2011-08-12 System for detecting high-frequency transceivers and uses thereof
EP11764115.9A EP2609445A1 (de) 2010-08-27 2011-08-12 System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen
CN201180041486.8A CN103097907B (zh) 2010-08-27 2011-08-12 用于检测高频收发器的系统及其用途
JP2013525237A JP2013540990A (ja) 2010-08-27 2011-08-12 高周波トランシーバ検出システムおよびその使用方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010037195.5 2010-08-27
DE102010037195A DE102010037195A1 (de) 2010-08-27 2010-08-27 System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012025411A1 true WO2012025411A1 (de) 2012-03-01

Family

ID=44735882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/063962 WO2012025411A1 (de) 2010-08-27 2011-08-12 System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8938208B2 (de)
EP (1) EP2609445A1 (de)
JP (1) JP2013540990A (de)
CN (1) CN103097907B (de)
DE (1) DE102010037195A1 (de)
WO (1) WO2012025411A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130293410A1 (en) * 2010-11-12 2013-11-07 Christian Hieronimi System for determining and/or controlling the location of objects
DE102012217173A1 (de) * 2012-09-24 2014-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Positionierungssystem

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2506903A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 Vision Rt Ltd Positioning patient for radio-therapy using 3D models and reflective markers
TWI531175B (zh) * 2013-11-12 2016-04-21 宏碁股份有限公司 通訊系統、電子裝置及通訊方法
GB2533798B (en) * 2014-12-30 2018-02-28 Gen Electric Method and system for tracking a person in a medical room
CN104616103A (zh) * 2015-01-28 2015-05-13 佛山市威格特电气设备有限公司 工器具智能自助管理方法及自助管理终端
EP3089263B1 (de) * 2015-04-29 2022-04-13 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Tragbare richtantenne, messanordnung und messverfahren
EP3460504B1 (de) * 2016-05-17 2020-07-01 Sony Corporation Informationsverarbeitungsvorrichtung, informationsverarbeitungsverfahren und programm
JP6866990B2 (ja) * 2016-06-21 2021-04-28 学校法人北里研究所 放射線治療用セットアップ装置、放射線治療システム、放射線治療用セットアップ方法及びプログラム
CN207488953U (zh) * 2017-12-04 2018-06-12 深圳市易特科信息技术有限公司 虚拟现实场景模拟装置
CN110555358B (zh) * 2018-06-01 2023-09-12 苹果公司 用于检测和识别ar/vr场景中的特征部的方法和设备
FR3085766B1 (fr) * 2018-09-06 2020-10-16 Sidel Participations Procede d'assistance par ordinateur dans la gestion d'une ligne de production
JP7217642B2 (ja) * 2019-02-20 2023-02-03 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法システム
EP3722827A1 (de) * 2019-04-11 2020-10-14 Sony Corporation Verfahren zur ermöglichung der lokalisierung, zugehörige elektronische vorrichtungen und zugehörige standortservervorrichtungen
CN112054859B (zh) * 2019-11-25 2023-12-29 陕西智航信科技有限公司 天线强度失配分析系统及方法
DE102020201375B3 (de) * 2020-02-05 2021-06-24 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Verfahren zur Überprüfung eines Sicherheitsbereichs eines Roboters
CN112179258B (zh) * 2020-09-24 2022-07-05 长虹美菱股份有限公司 一种箱体夹具位置检测装置及检测方法
DE102021204373A1 (de) * 2021-04-30 2022-11-03 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Zuverlässige Ortung einer UWB-Mobileinheit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2332052A (en) * 1997-12-04 1999-06-09 Olivetti Res Ltd Object position and orientation determining system
US20060267833A1 (en) * 2004-10-04 2006-11-30 Q-Track, Inc. Electromagnetic location and display system and method
DE102006029122A1 (de) 2006-06-22 2007-12-27 Amedo Gmbh System zur Bestimmung der Position eines medizinischen Instrumentes
DE102007062843A1 (de) 2007-12-21 2009-06-25 Amedo Smart Tracking Solutions Gmbh Verfahren zur Bewegungserfassung
DE102008053176A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Schätzen einer Orientierung eines mobilen Endgeräts

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02115776A (ja) * 1988-10-25 1990-04-27 Nec Corp アンテナパターン測定装置
JP2728071B2 (ja) * 1995-12-27 1998-03-18 日本電気株式会社 レンジトーン変調による送信装置およびその受信装置
JPH10230862A (ja) * 1997-02-21 1998-09-02 Nissan Motor Co Ltd 車両用駐車補助装置
AU1249599A (en) * 1997-12-04 1999-06-16 Olivetti Research Limited Detection system for determining positional information about objects
US20020193685A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-19 Calypso Medical, Inc. Guided Radiation Therapy System
US6799099B2 (en) * 2001-08-02 2004-09-28 Rapistan Systems Advertising Corp. Material handling systems with high frequency radio location devices
US6963301B2 (en) * 2002-08-19 2005-11-08 G-Track Corporation System and method for near-field electromagnetic ranging
JP4371863B2 (ja) * 2004-03-12 2009-11-25 キヤノン株式会社 再生装置及び方法
US7383053B2 (en) * 2004-04-28 2008-06-03 Lawrence Livermore National Security, Llc Position estimation of transceivers in communication networks
JP5030392B2 (ja) * 2004-06-14 2012-09-19 オリンパス株式会社 医療装置の位置検出システムおよび医療装置誘導システム
JP2006105723A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 無線タグ位置検知システム、無線タグ位置検知装置及び無線タグ
JP4452190B2 (ja) * 2005-02-02 2010-04-21 株式会社日立製作所 配管サポート施工図の編集方法、図面編集システムおよび編集支援装置
DE102005011126A1 (de) * 2005-03-10 2006-09-14 Siemens Ag Generierung virtueller Welten auf Basis einer realen Umgebung
JP2006277176A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Hitachi Software Eng Co Ltd 設備機器管理システム
US7712670B2 (en) * 2005-09-28 2010-05-11 Sauerwein Jr James T Data collection device and network having radio signal responsive mode switching
JP4605384B2 (ja) * 2005-11-07 2011-01-05 オムロン株式会社 可搬型情報処理端末装置
US7948430B2 (en) * 2005-11-21 2011-05-24 Nec Corporation Position estimating system, position estimating method, position estimating device and its program
US8390456B2 (en) * 2008-12-03 2013-03-05 Tego Inc. RFID tag facility with access to external devices
US7639138B2 (en) * 2007-02-12 2009-12-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus to visualize locations of radio frequency identification (RFID) tagged items
WO2009004477A2 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Octaview Technologies B.V. Systems and methods for determining location using cellular transition patterns
JP5334237B2 (ja) * 2007-11-29 2013-11-06 株式会社日立製作所 埋金設置位置照合方法および埋金設置位置照合システム
JP2009145055A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Toyota Motor Corp 自律移動体
JP5199702B2 (ja) * 2008-03-05 2013-05-15 株式会社日立製作所 施工確認装置及びそれを用いた設計支援システム
DE102008013611A1 (de) * 2008-03-11 2009-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren für einen medizinischen Eingriff
DE102008035633B4 (de) * 2008-05-26 2013-09-26 Karlsruher Institut für Technologie Regalanordnung
US20100201520A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-12 Symbol Technologies, Inc. System for determining item location based on feedback from fixed radio frequency identification (rfid) readers and/or fixed rfid beacon tags
US8111154B1 (en) * 2009-09-14 2012-02-07 Symantec Corporation Systems and methods for monitoring a mobile-computing device using geo-location information

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2332052A (en) * 1997-12-04 1999-06-09 Olivetti Res Ltd Object position and orientation determining system
US20060267833A1 (en) * 2004-10-04 2006-11-30 Q-Track, Inc. Electromagnetic location and display system and method
DE102006029122A1 (de) 2006-06-22 2007-12-27 Amedo Gmbh System zur Bestimmung der Position eines medizinischen Instrumentes
DE102007062843A1 (de) 2007-12-21 2009-06-25 Amedo Smart Tracking Solutions Gmbh Verfahren zur Bewegungserfassung
DE102008053176A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Schätzen einer Orientierung eines mobilen Endgeräts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2609445A1

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130293410A1 (en) * 2010-11-12 2013-11-07 Christian Hieronimi System for determining and/or controlling the location of objects
US9322903B2 (en) * 2010-11-12 2016-04-26 Christian Hieronimi System for determining and/or controlling the location of objects
DE102012217173A1 (de) * 2012-09-24 2014-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Positionierungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
US8938208B2 (en) 2015-01-20
CN103097907B (zh) 2016-01-20
CN103097907A (zh) 2013-05-08
EP2609445A1 (de) 2013-07-03
US20130184005A1 (en) 2013-07-18
JP2013540990A (ja) 2013-11-07
DE102010037195A1 (de) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2609445A1 (de) System zur Erfassung von Hochfrequenz-Transceivern und dessen Verwendungen
EP3103409B1 (de) Vorrichtung zur robotergestützten chirurgie und verfahren zum positionieren der vorrichtung
EP2659287B1 (de) System zur auswertung von identifikationsmarken und deren verwendung
EP2034879B1 (de) System zur bestimmung der position eines medizinischen instrumentes
DE69833881T2 (de) Chirurigisches positioniersystem
DE102008012606B4 (de) Passives drahtloses Zugangssystem mit einem Ortungssystem und Verfahren zum Herstellen und Betreiben des Systems
EP2702974B1 (de) Operationstischsystem
DE102014212632B4 (de) Verfahren zum Überwachen eines Betriebs eines Medizingeräts
DE102010015633B4 (de) Verfahren zum Einsatz einer Markervorrichtung bei einem bildgebenden Durchleuchtungssystem, Markervorrichtung und bildgebendes Durchleuchtungssystem
DE102016209074A1 (de) Verfahren zur Planung einer intrakorporalen Verortung einer einem Patienten perkutan einzuführenden medizinischen Nadeleinheit
EP2638411A1 (de) System zur lagebestimmung und/oder -kontrolle von gegenständen
EP3472809A1 (de) Verfahren zur kontrolle des zugriffs auf ein kraftfahrzeug
DE102017202517A1 (de) Bedienvorrichtung und Bedienverfahren zum Bedienen eines medizinischen Geräts
DE102013212060A1 (de) Fahrzeug-Fernbedienungs-System sowie -Verfahren
DE102006040941B4 (de) Medizinische Einrichtung und Verfahren
DE102014008852A1 (de) Kalibrierung eines Kraftfahrzeug-Eyetrackingsystems
EP1697004B1 (de) Patientenidentifikationssystem und patientenpositionierungsverfahren
WO2007110270A2 (de) Verfahren und einrichtung zur fernsteuerung einer ortungsspulen aufweisenden arbeitskapsel
EP2818890B1 (de) Prüfanordnung zur Sicherstellung der Funktionssicherheit eines an der Front oder am Heck eines Kraftfahrzeugs verbauten Radarsensors
WO2010124672A1 (de) Video-basiertes mono-kamera-navigationssystem
DE202015009588U1 (de) Motorisiertes vollfeldadaptives Mikroskop
DE102006046791B4 (de) Verfahren und Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät
DE102016213050A1 (de) Bewegungssteuerung eines Röntgengerätes
EP4328614A1 (de) Funkortungssystem mit testeinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180041486.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11764115

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13818232

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013525237

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011764115

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011764115

Country of ref document: EP