Positiebepaling en volging van 2+ personen in 1 ruimte

[remco_k]

Ik heb voor mezelf een leuke uitdaging bedacht. Ik zoek hardware (en/of software) die betrouwbaar en op c.a. 50 CM nauwkeurig 2 (of meer) personen kan opzoeken en blijven volgen en daarbij ook in staat is om de 2 personen afzonderlijk te kunnen onderscheiden als persoon 1 en 2.

Daarbij is het mogelijk dat alle deelnemende personen een vorm van een transmitter dragen. Of dat nou licht (IR), geluid (ultrasoon) of een radiosignaal (RF) is, boeit in den beginne even niet. Maar om "botsingen" met afstandsbedieningen te voorkomen, valt IR volgens mij al snel af en dat kan redelijk makkelijk per ongeluk af worden gedekt.
Bij ultrasoon weet ik niet of de zender een unieke ID kan krijgen (om zoedoende te kunnen bepalen of het persoon 1 of 2 betreft.

Vervolgens moet er ergens in de ruimte een ontvanger/sensor worden geplaatst die de lokatie van 1 persoon kan "meten". Dat hoeft niet absoluut. Relatief is genoeg. Bijvoorbeeld: De ontvanger staat gericht naar de bank, maar persoon 1 zit op de stoel, links naast de bank. Sensor 1 geeft dan aan in de vorm van een signaal (hetzij analoog / digitaal) aan dat persoon 1 zich links van de plek bevind dan waar de sensor op dat moment heen staat gericht. Hoever links van de plek zou handige informatie zijn, bijvoorbeeld in graden. Dat persoon 2 wel recht voor de sensor zit mag niet uitmaken, want deze sensor is op zoek naar persoon 1.
Deze waarde mag bij benadering zijn, want ik laat de sensor automagisch die kant op draaien (servo's) totdat de persoon weer in het "midden" (0 graden) zit.
Om het moeilijk te maken moet dit ook vertikaal zo werken (b.v. zou kunnen met een 2e sensor die kijkt naar dezelfde persoon maar die sensor gewoon 90 graden verdraait opstellen). De software/hardware om de waarden van de sensor(en) om te zetten in besturing van de servo's is het probleem niet. Ik loop alleen vast op het uberhaubt vinden van de sensors/receivers en transmitters.
Het hoeft niet zo te zijn dat 1 sensor 2 personen kan volgen, maar het mag natuurlijk wel.

Aan camera systemen met motion sensing heb ik gedacht, maar het kan ook zijn dat de personen gewoon helemaal niet bewegen op het moment dat het systeem aan wordt gezet, daarbij kan je niet altijd betrouwbaar verschillende personen uit elkaar houden.

Nou heb ik al wat gezocht en kom eigenlijk alleen maar afstand meet systemen tegen die gebruik maken van reflecties van objecten. De ontvanger zendt dus zelf het signaal ook uit, en daarmee is het dus niet mogelijk om verschillende personen te kunnen blijven onderscheiden als ze b.v. voor elkaar langs lopen of even uit 'beeld' zijn verdwenen. In mijn geval wil ik dat de personen in kwestie een kleine (liefst niet al te opvallende) transmitter dragen die een unieke ID per persoon uitzendt en zodoende bepalen waar ze in de ruimte zijn.

Ik zoek dus suggesties hoe en vooral waarmee ik dit plannetje zou kunnen uitvoeren. Bij voorkeur zo simpel mogelijk. Ik hoef b.v. de afstand tot de personen niet te weten, slechts de afwijking in (b.v.) graden t.o.v. de huidige positie van de sensor.
En als het even kan wil ik een kruismeting (2 of meer ontvangers per persoon) voorkomen.
Als ik het zo inschat denk ik dat Ultrasoon een goede kans maakt op een kant en klaar product wat al bestaat.

[Armageddon_2k]

Plaatsbepaling op een 2D vlak daar heb je minimaal 3 ontvangers voor nodig om het goed te kunnen bepalen, bijvoorbeeld in 3 hoeken van de kamer.
Even uitgaand van dat je de hoogte van de personen in de kamer niet zo boeiend vindt, anders krijg je een 3D beeld.

Met ultrasoon zou je kunnen 'pollen', dus je vraagt aan een ID om te reageren op jou signaal:

Controller1: "Ik wil locatie van ID1"
ID1-"ik ben hier"
ID2-""

Door de tijd te meten tussen je versturen en je ontvangst, kan je bepalen hoever de ID van een meetpunt verwijderd is. Door dit vanaf 3 meetpunten te doen kan je gaan plaatsbepalen.
Dan is het een rekensommetje van:
Moment Versturen opdracht
Moment Ontvangst
De tijd hiertussen (minus de verwerkings tijd),
Deel je door 2 (vanwege data die heen/terug gaat).
En dan ga je uit van 300 m/s (snelheid van geluid door lucht)

Dan kan je de plaats gaan bepalen.

[remco_k]

Duidelijk.

Er is alleen een maar; de groote van die 3 punts meting en het gebied. Ik wil het geheel (automatisch) kunnen draaien.
Zou dit ook werken als ik 3 ontvangers op een vlak monteer wat niet groter is dan b.v. 20 cm breed?
En dat vlak (360 graden) mee kan laten draaien om het doel te kunnen blijven volgen?

Of is 20 CM afstand tussen de sensors echt te weinig om een fatsoenlijk tijdsverschil te bepalen?

[ Voor 6% gewijzigd door remco_k op 19-11-2009 13:59 ]

[GJH]

20 cm tussen de antennes is niet voldoende, zeker niet als je richting wilt bepalen. Het is beter als de antennes aan de randen van de ruimte staan. In de luchtvaart wordt deze tecniek ook gebruikt en de nauwkeurigheid is het grootst tussen de antennes en neemt aan de randen snel af. Zoek anders eens op multilateratie.

[SinergyX]

Bij Beyond Tomorow (disc. science) hadden ze daar leuke oplossing voor, een vierkantje op je hoofd met een stip erin, camera recht van boven scant naar die vierkantjes en wist precies waar ze waren en zelfs welke kant ze opkeken Zou je kunnen combineren met rondjes en driehoekjes

[Yoram]

SinergyX schreef op donderdag 19 november 2009 @ 14:57:
Bij Beyond Tomorow (disc. science) hadden ze daar leuke oplossing voor, een vierkantje op je hoofd met een stip erin, camera recht van boven scant naar die vierkantjes en wist precies waar ze waren en zelfs welke kant ze opkeken Zou je kunnen combineren met rondjes en driehoekjes

Dat is geeneens zo'n gek idee.
Kijk hier eens naar:
http://www.codeplex.com/touchless.
en:

[LED-Maniak]

camspace, ik ben daar enige tijd geleden betatester van geweest. Dan kon je games spelen door een kartonnen stuur te maken en die in te kleuren