Indendørs navigation skal hjælpe redningsfolk

GPS-navigation er blevet en uundværlig del af hverdagen - kun inden døre lader den gerne brugeren i stikken. Men et nyt tysk system vil nu vise vejen og hjælpe blandt andet redningsfolk og blinde med at orientere sig i lukkede bygninger.

»Navigation, som den GPS giver os i det fri, har hidtil ikke været mulig inden døre. Satellitforbindelsen svigter hurtigt og så kan du komme ud for, at GPS'en ligger forkert med 20 meter,« siger ingeniør Christian Ascher fra Karlsruhe Institute of Technology.

Ascher og hans kollega Christoph Keßler har derfor udviklet det autonome system InPos, som skal lette orienteringen i lukkede rum.

Læs også: InPos forener tre sensorsystemer

InPos forener tre sensorsystemer i ét: Hjertet er et inerti-sensorsystem. Det er forsynet med et elektronisk kompas og registrerer brugerens bevægelseshastighed, rotation og højdeposition.

Disse data samkøres med informationer leveret fra en nyudviklet fodsensor - en "tredimensional skridtmåler". Samtidigt afsøger et kamera de umiddelbare omgivelser.

En laserscanner med en 240 graders søgevinkel måler afstanden til dem. Idet alle data forenes, opstår der et tredimensionalt billede af et rum og brugerens position i det.

Løbende kalibrering

»Inerti-sensorer er desværre meget unøjagtige,« indrømmer Christian Ascher.

»Et minut efter, at du har sat dem på et bord, melder de typisk, at de har bevæget sig en kilometer. Fodsensoren, vi har udviklet, reducerer den såkaldte "drift". Hver gang, du sætter foden på jorden, sætter den bevægelseshastigheden til nul - og kalibrerer altså konstant systemet på ny. På den måde kan det registrere brugerens bevægelser uhyre præcist.«

Den tyske forsker forklarer samspillet mellem inerti-sensor, kamera og laserscanner med menneskers naturlige måde at orientere sig på:

»Vores inerti-sensor - balancesansen - sidder i det indre øre og er koblet med vores øjne. Drejer vi os med lukkede øjne, mister vi hurtigt orienteringen. På samme måde har inerti-sensoren brug for kameraet - og omvendt. Kameraet følger et objekt billede for billede, men mister hurtigt orienteringen. Fortæller inerti-sensoren imidlertid, at vi for eksempel er i gang med en hurtig bevægelse, kan kameraet tilpasse sig forholdene,« siger Christian Ascher.

Hjælp til blinde

Kamera og laserscanner giver ikke blot et aktuelt 3D-billede af omgivelserne - de lagrer dem også i kortform. Funktionen skal især komme redningsfolk til hjælp, men kan også støtte civile brugere, for eksempel blinde:

»Et af de største problemer for brandfolk er, at de let farer vild i mørke og røgfyldte rum, de ikke kender. InPos kan hjælpe dem til at finde ud igen. Vi arbejder også på, at folk udenfor - for eksempel i en kommandocentral - kan se, hvor InPos-brugerne befinder sig,« siger Christian Ascher.

»I forhold til blinde kan vi udstyre systemet med et braille-interface og de kort, blindeorganisationer stiller til rådighed for deres medlemmer - for eksempel af store offentlige bygninger, banegårde, etc. Kortmaterialet kan selvfølgelig også komme andre brugere til gode,« siger han.

Sensorsystemerne i InPos tænkes delvist integreret i moderne smartphones.

»De nyeste generationer - for eksempel Googles Android - har både kamera og inerti-sensor. Her skal vi altså blot tilføje en lille laserscanner. Fodsensoren kan integreres i almindeligt fodtøj,« siger Christian Ascher.

I de kommende måneder skal det nye navigationssystem testes af det tyske forbundspoliti og civilforsvar samt af en amerikansk blindeorganisation.

Efterfølgende justeringer skal føre til en snarlig markedsføring over for professionelle brugere. Systemet skal ramme det brede marked senest i år 2015.