Bei als Fahrzeug ausgebildeten Robotern, die beispielsweise dazu dienen können, in Fertigungshallen Bauteile oder Produk- te an bestimmte Positionen zu transportieren, ohne dass hier- zu eine manuelle Steuerung des Fahrzeugs erforderlich wäre, ist es zur Ermittlung der Ausrichtung bzw. der Bewegungsrich- tung des Roboters bekannt, ein Gyroskop vorzusehen. Hierdurch kann die Winkelgeschwindigkeit und durch deren Integration die Bewegungsrichtung gemessen werden. Als nachteilig haben sich hierbei jedoch hohen Kosten dieser Lösung sowie die Tem- peraturempfindlichkeit und die Drift des Gyroskops erwiesen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ausrichtung und/oder der Bewegungsrichtung eines bewegbaren Objekts, insbesondere eines Roboters, in einem Bewegungsraum zu schaffen, wobei mit geringem Aufwand eine möglichst genaue Ermittlung der Aus- richtung bzw. der Bewegungsrichtung möglich ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Pa- tentansprüche 1 bzw. 6.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es mit ver- hältnismäßig geringen Aufwand möglich ist, in einem Bewe- gungsraum ein polarisiertes elektromagnetisches Feld zu er- zeugen, das zumindest eine örtlich konstante Polarisations- richtung besitzt. Ein derartiges Feld wird im Folgenden als linear polarisiert bezeichnet, obwohl in der Literatur dieser

Begriff meist nur in Verbindung mit ebenen Wellen mit kon- stanter Polarisationsrichtung gebräuchlich ist, welche im ge- samten betrachteten Raum dieselbe konstante Polarisations- richtung aufweisen.

An der Position des bewegbaren Objekts kann dann erfindungs- gemäß fortlaufend, auf Anforderung oder in vorgegebenen zeit- lichen Abständen die Polarisationsrichtung des elektromagne- tischen Feldes ermittelt werden, wobei zur Bestimmung der Ausrichtung des bewegbaren Objekts im Bewegungsraum die Win- kelabweichung einer vorgegebenen bekannten Richtungsachse des Objekts von der Polarisationsrichtung ermittelt werden kann und/oder zur Bestimmung der momentanen Bewegungsrichtung des bewegbaren Objekts im Bewegungsraum die Winkelabweichung der in Bezug auf eine Richtungsachse des Objekts bekannten Bewe- gungsrichtung von der Polarisationsrichtung ermittelt werden kann.

Da sich auch Polarisationsrichtungssensoren sehr preiswert realisieren lassen, ermöglicht die Erfindung die Feststellung der Ausrichtung bzw. der Bewegungsrichtung des bewegbaren Ob- jekts mit geringem Aufwand.

Theoretisch kann die Polarisationsrichtung im Bewegungsraum oder in einem Teilraum ortsabhängig sein, jedoch musste dann zunächst die Position des bewegbaren Objekts ermittelt wer- den, um dann aus der in dieser Position vorliegenden (und be- kannten) Polarisationsrichtung die Ausrichtung bzw. die Bewe- gungsrichtung des bewegbaren Objekts zu ermitteln. In der Praxis wäre dies dadurch realisierbar, dass das bewegbare Ob- jekt den Bewegungsraum in einer Lernphase selbsttätig oder manuell gesteuert abfährt und sämtliche erforderliche Daten aufnimmt. Mit anderen Worten, es wird in einer Lernphase eine Karte für den Bewegungsraum erstellt und vorzugsweise in der Auswerte-und Steuereinheit abgespeichert, welche alle erfor- derlichen geometrischen Daten in Bezug auf den Bewegungsraum

sowie in Bezug auf das dann ortsabhängig linear polarisierte Feld enthält.

In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens weist daher das linear polarisierte Feld in einer La- geebene oder Bewegungsebene des bewegbaren Objekts im Bewe- gungsraum Feldstärkevektoren auf, deren Projektionen in die Bewegungsebene zumindest in Teilbereichen der Bewegungsebene eine konstante Richtung besitzen. Mit anderen Worten, in der Lageebene oder Bewegungsebene"sieht"ein Polarisationsrich- tungssensor (dessen Polarisationsfilter in der Lageebene bzw.

Bewegungsebene liegt) zumindest in dem betreffenden Teilbe- reich des Bewegungsraums immer dieselbe Polarisationsrich- tung.

Es ist also nicht zwingend erforderlich, ein elektromagneti- sches Feld zu erzeugen, welches eine linear polarisierte ebe- ne Welle darstellt, d. h. im betrachteten Teilraum eine kon- stante Ausbreitungsrichtung und eine konstante Richtung des Feldstärkevektors aufweist. Durch übliche Leuchtkörper mit einem linear polarisierenden Filter lässt sich ein Feld er- zeugen, bei dem zumindest die Feldkomponente senkrecht zur Ebene des Polarisationsfilters der Lichtquelle praktisch vollständig polarisiert ist (obwohl zur Durchführung des Ver- fahrens nach der Erfindung auch ein in dieser Richtung un- vollständig polarisiertes Feld ausreichen würde).

Ein derartiges elektromagnetisches Feld kann beispielsweise durch eine Deckenbeleuchtung in einem Bewegungsraum, der bei- spielsweise eine Werkshalle sein kann, realisiert werden. Es können beispielsweise übliche Deckenleuchten verwendet wer- den, deren Abdeckungen oder Streuscheiben zumindest zum Teil gleichzeitig als Polarisationsfilter wirken. Beispielsweise kann eine Abdeckung mit einer polarisierenden Beschichtung oder mit einer Polarisationsfolie versehen sein. Auf diese Weise wird ein elektromagnetisches Feld im sichtbaren oder unsichtbaren (IR oder W) optischen Bereich erzeugt. Selbst-

verständlich kann das Verfahren jedoch auch mit elektromagne- tischen Wellen im Funkbereich realisiert werden.

Ist eine Bewegung des Objekts in mehreren (beispielsweise zwei) Ebenen oder Achsen erforderlich, so kann ein Feld er- zeugt werden, welches in mehreren (beispielsweise zwei) sich schneidenden, vorzugsweise zueinander orthogonalen Bewegungs- ebenen jeweils in die betreffende Bewegungsebene projezierte Feldstärkevektoren mit konstanter Richtung aufweist. In die- sem Fall könnte beispielsweise ein Feld erzeugt werden, das eine vollständig oder unvollständig linear polarisierte Kom- ponente aufweist, deren Ausbreitungsrichtung einen Winkel un- gleich 90° mit den Normalenvektoren den mehreren Ebenen ein- schließt. Mittels jeweils mindestens eines Polarisationsrich- tungssensors in jeder Ebene könnte dann Abweichung von der vorbekannten Polarisationsrichtung in der Ebene erfasst wer- den.

Das Feld könnte als optisches Feld beispielsweise durch eine Deckenbeleuchtung realisiert werden, die eine oder mehrere Leuchten umfasst, bei der bereits das von jeder Leuchte abge- strahlte Feld in den mehreren Ebenen die gewünschten Feldkom- ponenten erzeugt. Es können jedoch auch unterschiedliche Leuchten bzw. Gruppen von Leuchten verwendet werden, wobei jede Gruppe im Wesentlichen zur Erzeugung der betreffenden Feldkomponenten in einer der mehreren Lage-oder Bewegungs- ebenen dient. Gegenüber der Felderzeugung durch eine einzige Leuchte oder eine einzige Gruppe von Leuchten kann hierdurch die Feldstärke der gewünschten Komponenten in der betreffen- den Ebene im Vergleich zu nicht polarisierten Komponenten er- höht werden. Es ergibt sich somit eine weniger aufwendige Signalauswertung.

Die vorstehenden Erläuterungen in Verbindung mit optischen Felderzeugern gelten selbstverständlich in analoger Weise für elektromagnetische Sender in anderen Frequenzbereichen, bei- spielsweise im Bereich der Funkwellen.

An dieser Stelle sei bemerkt, dass es sich bei dem bewegbaren Objekt nicht nur um insgesamt bewegbare Einheiten handeln kann, wie beispielsweise Transportroboter, sondern auch um bewegbare Teile eines mechanischen Systems, beispielsweise um den Arm eines Montageroboters.

Zur Verbesserung der Signalauswertung, insbesondere im Hin- blick auf eine erhöhte Genauigkeit und eine größere Störsi- cherheit, kann das elektromagnetische Feld mit einer vorgege- benen Information moduliert sein. Beispielsweise kann das Feld gepulst sein, um mittels des Lock-in-Prinzips eine Fil- terung des Signals, d. h. des polarisierten Feldes, aus ande- ren Störfeldern zu ermöglichen.

Gleichzeitig kann durch eine Modulation des Feldes eine In- formationsübertragung an das bewegbare Objekt oder eine orts- feste Steuereinheit erfolgen.

Die Ermittlung der Ausrichtung oder der Bewegungsrichtung des bewegbaren Objekts kann dadurch erfolgen, dass ein oder meh- rere Polarisationsrichtungssensoren vorgesehen sind, die die Polarisationsrichtung räumlich erfassen, und anschließend die Abweichung der Richtungsachse des bewegbaren Objekts von der rechnerisch ermittelten Projektion der Polarisationsrichtung in die Lage-oder Bewegungsebene ermittelt wird. Der einfa- chere Weg besteht jedoch darin, direkt die Projektion der Po- larisationsrichtung, d. h. des Feldstärkevektors des polari- sierten Anteils des Feldes, in der Lage-oder Bewegungsebene zu erfassen. Dies kann beispielsweise durch das Vorsehen ei- nes Polarisationsrichtungssensors mit einem in der Lage-oder Bewegungsebene drehbaren Polarisationsfilter erfolgen. Die Polarisationsrichtung bzw. die Komponenten in der betreffen- den Ebene ergibt sich dann direkt als diejenige Stellung des Filters (dessen Polarisationsrichtung selbstverständlich be- kannt ist), in der das transmittierte Signal das Maximum er- reicht. Die Ausrichtung bzw. Bewegungsrichtung ergibt sich

dann durch die Bestimmung der Winkelabweichung von der so er- mittelten Polarisationsrichtung des Feldes.

Anstelle eines drehbaren Filters kann auch eine Vorrichtung zur Drehung der Polarisationsrichtung der zu detektierenden Feldkomponenten eingesetzt werden. Hierbei kann es sich um eine Flüssigkristallzelle handeln, bei der eine Drehung der optischen Achse des einfallenden Lichts durch das Anlegen ei- ner Spannung erreichbar ist. Die Spannung kann dann als Maß für den Drehwinkel dienen und damit als Größe zur Bestimmung der Polarisationsrichtung. Falls der erreichbare Drehwinkel einer Zelle nicht ausreicht, können mehrere in Reihe geschal- tete Zellen verwendet werden.

Die Mehrdeutigkeit des Ergebnisses-streng genommen wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nur die Achse der Ausrichtung bzw. Bewegung ermittelt, so dass die beiden einander entge- gengesetzten Richtungen dieser Achse noch unterschieden wer- den müssen, kann unter Verwendung weitergehender Informatio- nen beseitigt werden. Hier bietet es sich insbesondere an, das erfindungsgemäße Verfahren mit anderen Verfahren zur Richtungs-oder Positionsbestimmung, beispielsweise einem einfachen, relativ ungenauen Verfahren, wie das Integrieren des Signals eines Winkelsensors an der Lenkung eines Fahr- zeugs oder an einem Gelenk eines Gelenkarms, zu kombinieren.

Anstelle eines einzigen Sensors mit drehbarem Polarisations- filter (selbstverständlich kann auch der gesamte Sensor dreh- bar ausgebildet sein) können auch mehrere Sensoren verwendet werden, die jeweils ein in der betreffenden Lage-oder Bewe- gungsebene liegendes Polarisationsfilter aufweisen, wobei die Polarisationsrichtungen der Filter jeweils unterschiedlich sind und zumindest einen Bereich größer oder gleich 90° abde- cken (es muss nur ein Maximum oder Minimum bestimmt werden, das zweite Maximum liegt um 180 hierzu versetzt. Da Polari- sationsrichtungssensoren sehr preiswert erhältlich sind, bie- tet sich diese Möglichkeit an, da auf eine Mechanik zur Rota-

tion eines Filters oder die Ansteuerung von Zellen zur Dre- hung der Polarisationsachse verzichtet werden kann.

Die Ermittlung der Maxima bzw. Minima über den Winkelbereich bei Verwendung mehrerer Sensoren kann durch Interpolations- verfahren oder die Korrelation der Werte der Sensorsignale mit einem vorgegebenen Musterverlauf oder Musterwerten (über einen entsprechenden Winkelbereich) geschehen.

In der ortsfesten oder mit dem bewegbaren Objekt bewegbaren Auswerte-und Steuereinheit können Informationen über die Po- larisationsrichtung des elektromagnetischen Feldes im gesam- ten Bewegungsraum, zumindest in einer oder mehreren Bewe- gungsebenen, und/oder Informationen über die Gestaltung des Bewegungsraums und/oder Informationen über zulässige Bewe- gungspfade abgelegt oder bedarfsweise an diese übermittelbar sein.

Des weiteren kann der Auswerte-und Steuereinheit das Signal wenigstens eines Orts-oder Bewegungssensors zugeführt sein, so dass die Auswerte-und Steuereinheit die absolute Position des bewegbaren Objekts im Bewegungsraum feststellen und die Ausrichtung oder die Bewegungsrichtung des bewegbaren Objekts an der ermittelten absoluten Position aus der Polarisations- richtung des elektromagnetischen Feldes ermitteln kann.

Aus den ermittelten Informationen über die ermittelte momen- tane Lage und/oder Richtung des bewegbaren Objekts kann die Auswerte-und Steuereinheit dann ggf. unter zusätzlicher Ver- wendung der absoluten Position des bewegbaren Objekts Ansteu- ersignale für einen oder mehrere Antriebe des bewegbaren Ob- jekts erzeugen.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher er- lautet, wobei die Figuren der Zeichnung nur Ausführungsbei- spiele der Erfindung zeigen, ohne dass darin eine Beschrån- kung der allgemeinen technischen Lehre der Erfindung zu sehen wäre. Insbesondere sind die vorstehend und in der nachfolgen- den Figurenbeschreibung erläuterten Merkmale der Erfindung auch in anderen Kombinationen einsetzbar.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bewegungsraums mit einem darin bewegbaren, als Fahrzeug ausgebil- deten Objekt mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Ausrichtung und/oder der Bewegungsrichtung des Objekts ; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Leuchteinrich- tung in Fig. 1 zur Erzeugung eines linear polari- sierten elektromagnetischen Feldes in der Bewe- gungsebene des bewegbaren Objekts ; Fig. 3 eine schematische Darstellung des bewegbaren Ob- jekts und einer Leuchteinrichtung nach Fig. 2 (in einer Ebene senkrecht zur Leuchteinrichtung) zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung ; Fig. 4a eine schematische Darstellung der wesentlichen Kom- ponenten einer Vorrichtung zur Bestimmung der Aus- richtung und/oder der Bewegungsrichtung des Ob- jekts ; Fig. 4b ein Diagramm des Verlaufs der winkelabhängiaen In- tensität des auf den Polarisationsrichtungssensor nach dem Polarisationsfilter des Sensors und Fig. 5 ein Diagram zur Erläuterung der Funktion eines Po- larisationsrichtungssensors, der einen polarisie-

renden und einen nicht polarisierenden Felddetektor umfasst.

Fig. 1 zeigt einen Bewegungsraum 1, der beispielsweise eine Werkshalle sein kann, in welchem sich ein bewegbares Objekt 3 innerhalb zulässiger Begrenzungen eines Pfades 7 bewegen kann. Die Bewegungsfreiheit des bewegbaren Objekts 3 kann zu- dem durch ein oder mehrere Hindernisse 9 beschränkt sein.

Das bewegbare Objekt weist eine Steuervorrichtung 11 auf, de- ren wesentliche Komponenten in Fig. 4a dargestellt sind. Die geometrischen Daten des Pfades 7 und der darin befindlichen Hindernisse 9 sind der Steuervorrichtung bekannt. Die Daten können in der Steuervorrichtung als"Landkarte"gespeichert sein oder dieser laufend übermittelt werden. Zur exakten Steuerung des bewegbaren Objekts ist es auch erforderlich, die Ausrichtung des bewegbaren Objekts und/oder dessen Bewe- gungsrichtung zu kennen bzw. zu bestimmen. Selbstverständlich muss üblicherweise auch die absolute Position des Objekts im Bewegungsraum bekannt sein. Diese lässt sich entweder mit ei- nem separaten Positionssensor erfassen oder, ausgehend von einer Referenzposition, durch Integration der Bewegungsge- schwindigkeit unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung.

Die Erfassung der Ausrichtung des Objekts bzw. der Bewegungs- richtung ist jedoch in jedem Fall erforderlich, um das Objekt mit korrekter Ausrichtung zu positionieren oder eine Bewe- gungsrichtung einzuhalten.

Hierzu wird im Bewegungsraum 1 mittels elektromagnetischer Felderzeugungseinrichtungen 13 ein linear polarisiertes e- lektromagnetisches Feld erzeugt. Die Steuervorrichtung 11 des bewegbaren Objekts 3 umfasst einen Polarisationsrichtungssen- sor, der dazu dient, die Winkelabweichung einer (in Bezug auf die Geometriedaten des bewegbaren Objekts) vorgegebenen Rich- tungsachse A, im vorliegenden Fall die Längsachse des Fahr- zeugs, von der der Steuervorrichtung 11 (in Bezug auf den Be- wegungsraum 1) bekannten Polarisationsrichtung des elektro-

magnetischen Feldes in einer Lageebene oder Bewegungsebene L (Fig. 3) des bewegbaren Objekts 3 zu ermitteln. Damit ist die Lage der Richtungsachse A des Objekts 3 in Bezug auf den Be- wegungsraum 1 bestimmbar.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Felderzeugungs- einrichtungen 13 als optische Felderzeugungseinrichtungen ausgebildet. Beispielsweise kann es sich hierbei um Decken- leuchten der den Bewegungsraum 1 darstellenden Werkshalle handeln. Es dürfte genügen, nur einen Teil des abgestrahlten Lichts mittels eines Polarisationsfilters 15 zu filtern. Da- durch kann die Lichtausbeute der Leuchten 13 weitestgehend aufrechterhalten werden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Leuchten 13, wie in Fig. 2 dargestellt, teilweise mit einem Polarisations- filter 15 versehen. Das Polarisationsfilter ist mit seiner Polarisationsachse so ausgerichtet, dass diese in Umfangs- richtung der im Querschnitt rund ausgebildeten Leuchten-es kann sich hier z. B. um übliche Leuchtstoffröhren handeln- verläuft. Es wird somit ein zumindest teilweise linear pola- risiertes Feld erzeugt, dessen Bestandteile, die durch das Polarisationsfilter 15 hindurchgetreten sind und eine Aus- breitungsrichtung senkrecht zur Längsachse B der Leuchten aufweisen, in Ebenen senkrecht zur Längsachse B im Wesentli- chen vollständig linear polarisiert sind. Denn eine vollstän- dige Polarisation wird mit üblichen optischen Polarisations- filtern nur erreicht, wenn das zu filternde Licht senkrecht auf das Filter auftrifft. In dem in Fig. 2 dargestellten Bei- spiel wird daher ein linear polarisiertes Feld erzeugt, wel- ches in Ebenen II, die senkrecht auf der Fläche des Polarisa- tionsfilters 15 stehen, eine Polarisationsrichtung aufweist, die in den Ebenen II liegt und jeweils senkrecht auf der Aus- breitungsrichtung steht.

In den in Fig. 2 dargestellten Ebenen I, III, die sich in ei- ner gemeinsamen Umfangslinie des Polarisationsfilters 15 mit

der Ebene II schneiden, gilt das Gleiche : auch hier liegen die Polarisationsrichtungen in der jeweiligen Ebene und ste- hen senkrecht auf der Ausbreitungsrichtung, jedoch sind diese Bestandteile des Feldes üblicherweise nur unvollständig pola- risiert, da die in der Leuchte 13 erzeugten Komponenten schräg durch das Filter 13 hindurchtreten.

Die Polarisationsrichtungen in den Ebenen I, II, III sind in Fig. 2 durch die doppelseitigen Pfeile angedeutet.

Insgesamt wird somit ein Feld erzeugt, welches keine Kompo- nenten mit einer Richtung des elektrischen Feldstärkevektors E (diese wird üblicherweise als Polarisationsrichtung be- zeichnet) parallel zur Längsachse B der Leuchte aufweist. In Ebenen parallel zur Längsachse B erhält man somit ein Feld, bei dem die der Projektion des elektrischen Feldstärkevektors E in die jeweilige Ebene entsprechende Vektor EL eine kon- stante Richtung besitzt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird man als Lageebene bzw. als Bewegungsebene eine Ebene wählen, die parallel zum (im Wesentlichen ebenen) Boden der Halle verlauft. Beispiels- weise eine Ebene die durch die Langsachse des bewegbaren Ob- jekts bzw. Fahrzeugs 13 verläuft.

Durch die in dieser Ebene konstanten und in Bezug auf den Be- wegungsraum bekannten Polarisationsrichtungen des linear po- larisierten Feldes kann unabhängig von der Position des be- wegbaren Objekts 3 die Winkelabweichung der Längsachse A des bewegbaren Objekts von der Polarisationsrichtung und damit die Ausrichtung des Objekts im Raum bestimmt werden.

Selbstverständlich kann auch die Bewegungsrichtung ermittelt werden, da die Steuervorrichtung 11, beispielsweise abhängig von einem ihr bekannten Lenkwinkel einer lenkbaren Achse die Bewegungsrichtung des Objekts in Bezug auf eine Referenzachse des Objekts, beispielsweise die Längsachse A, ermitteln kann.

Bevorzugt wird man die Referenzachse so wählen, dass diese immer mit der momentanen Bewegungsrichtung übereinstimmt. Da- bei kann die Referenzachse so gewählt sein, dass diese mit der momentanen Bewegungsrichtung übereinstimmt.

Die Bestimmung der Winkelabweichung von der gewählten Rich- tungsachse wird nachfolgend anhand der Figuren 4a und 4b er- lautert : Das im Bewegungsraum erzeugte linear polarisierte elektromag- netische Feld E ist so gewählt, dass in der Bewegungsebene L (Fig. 3) die Feldstärkevektoren EL jeweils eine konstante Richtung besitzen.

Die Steuervorrichtung 1 umfasst einen Polarisationsrichtungs- sensor zur Ermittlung der Polarisationsrichtung, d. h. der Richtung der Feldstärkevektoren EL. Im dargestellten Fall ei- nes elektromagnetischen Feldes im optischen Frequenzbereich kann der Polarisationsrichtungssensor aus einem Fototransis- tor bzw. einer Fotodiode mit entsprechender-Ansteuerschal- tung in Verbindung mit einem Polarisationsfilter bestehen.

Die Ausrichtung des Polarisationsfilters ist in Fig. 4a mit dem beidseitigen Pfeil im Polarisationsrichtungssensor 17 dargestellt. Der Polarisationsrichtungssensor erzeugt bei ei- ner Drehung des Polarisationsfilters um 360° das in Fig. 4b dargestellte Signal in Abhängigkeit von der Winkelabweichung a der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters des Po- larisationsrichtungssensors von der Polarisationsrichtung der erzeugten Feldes E in der Lage-oder Bewegungsebene.

Werden die beiden Polarisationsrichtungen zur Deckung ge- bracht, so ergibt wird von der Fotodiode bzw. dem Fototran- sistor die maximale Intensität ! EL ! max detektiert. Stehen die Polarisationsrichtungen senkrecht aufeinander, so wird das Minimum der Intensität IELI min detektiert. Da normalerweise die Feldstärke EL in der Lage-bzw. Bewegungsebene nicht kon- stant sein wird, muss zur Ermittlung der Winkelabweichung die

Maxima des in Fig. 4b dargestellten Verlaufs bestimmt werden.

Dies kann dadurch erfolgen, dass der Polarisationsfilter selbst gedreht wird oder die Polarisationsrichtung des auf das (dann drehfeste) Polarisationsfilter einfallenden Feldes E (bzw. EL). Letzteres kann beispielsweise durch die Verwen- dung von Flüssigkristallzellen erfolgen, bei denen bei Anle- gen einer bestimmten Spannung die Flüssigkristalle um einen vorbestimmten Winkel aus ihrer Ruhelage gedreht werden und auf diese Weise ein Drehen der Polarisationsrichtung des auf das Polarisationsfilter auftreffenden Feldes erreicht wird.

Das drehbare Polarisationsfilter wird dabei in Bezug auf eine Referenzposition, beispielsweise die Winkelstellung, in der die Polarisationsrichtung des Filters mit der Längsachse A des bewegbaren Objekts fluchtet, gedreht. Damit ist nach dem Bestimmen der Maxima bzw. der Minima die Ausrichtung des Ob- jekts in Bezug auf die bekannte Polarisationsrichtung in der Lage-oder Referenzebene L bestimmbar.

Das Polarisationsfilter des Polarisationsrichtungssensors 17 oder die Einrichtung zur Drehung der Polarisationsrichtung des einfallenden Feldes wird dabei von einer Auswerte-und Steuereinheit 19 der Steuervorrichtung 11 so angesteuert (hinsichtlich der Beeinflussung der Polarisationsrichtung bzw. des Drehwinkels des einfallenden Feldes), dass mehrere Punkte der in Fig. 4b dargestellten Kurve gemessen und ein Maximum oder Minimum aus den ermittelten Punkte errechnet wird. Beispielsweise kann die Kurve zumindest im Bereich ei- nes Maximum oder eines Minimum durch eine analytische Funkti- on angenähert und aus der analytischen Funktion die Lage des Extremwerts berechnet werden. Es ist jedoch auch möglich, im Wesentlichen den gesamten Verlauf der Kurve im Bereich eines Extremwerts messtechnisch zu erfassen und den maximalen bzw. minimalen Messwert als Extremum zu ermitteln. Die zugehörige Winkelabweichung, die ggf. ebenfalls durch ein rechnerisches Verfahren exakt ermittelt werden muss, ist dann ein Maß für die Ausrichtung des bewegbaren Objekts.

Die Bewegungsrichtung in Bezug auf den Bewegungsraum 1 kann die Auswerte-und Steuereinheit dann aus der ihr in Bezug auf das bewegbare Objekt bekannten Bewegungsrichtung ermitteln.

Abhängig von der so ermittelten Ausrichtung oder Bewegungs- richtung kann die Auswerte-und Steuereinheit einen Antrieb 21 für die Bewegung des Objekts 3 und/oder einen (nicht dar- gestellten) Antrieb für eine Lenkachse des Objekts in der ge- wünschen Weise ansteuern.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm mit zwei winkelabhängigen Verläufen zweier Felddetektoren, von denen der eine polarisierende Ei- genschaften (Verlauf P) aufweist und der andere nicht (Ver- lauf U), die zusammen mit der in Fig. 5 nicht dargestellten Auswerte-und Steuereinheit einen speziellen Polarisations- richtungssensor bildenden.

Ein derartiger Polarisationsrichtungssensor arbeitet wie folgt : zunächst wird an der Position des bewegbaren Objekts mit beiden Sensoren das elektromagnetische Feld erfasst. Die- selbe Empfindlichkeit der beiden Sensoren (die z. B. den Be- trag der Feldstärke oder die Intensität erfassen) vorausge- setzt, würden die beiden Detektoren Signale liefern, die sich nur um die bekannte Filterdurchgangsdämpfung unterscheiden (Winkel aO und a180), wenn die Polarisationsrichtung des pola- risierenden Detektors mit der Polarisationsrichtung des Fel- des zusammenfällt.

Aus den erfassten Werten kann die Auswerte-und Steuereinheit unter Verwendung des ihr bekannten normierten Verlaufs der Kurve P für den polarisierenden Detektor und der Filterdämp- fung zwei bzw. vier mögliche Winkel ai bis (X4 für die Winkel- abweichung der Richtungsachse von der Polarisationsrichtung des Feldes durch folgendes Verfahren ermitteln : Zunächst wird der bekannte normierte Verlauf der Kurve P mit dem Wert des Signals des unpolarisierenden Detektors multipliziert und der

Wert des Signals des polarisierenden Detektors ermittelt, den dieser ohne die Dämpfung des Polarisationsfilters geliefert hätte. Mit letzterem Wert kann die Auswerte-und Steuerein- heit dann in der in der vorstehenden Weise entnormierten Kur- ve P"nachsehen"für welche Winkel die Kurve eben diesen Wert annimmt. Für die Fälle der parallelen und senkrechten Aus- richtung der Polarisationsachse des polarisierenden Detektors zur Polarisationsrichtung des Feldes (bzw. deren Projektion in den Ebene des Polarisationsfilters) werden nur die Lösun- gen ao = a360 und also bzw. a90 und a279 gefunden. In allen an- deren Fällen ermittelt die Auswerte-und Steuereinheit vier Lösungen aO bist a4.

Zur Behebung der Mehrdeutigkeit dieser Lösungen kann ein wei- teres Verfahren herangezogen werden, das beispielsweise nur eine sehr ungenaue Bestimmung der Ausrichtung bzw. Bewegungs- richtung des bewegbaren Objekts ermöglicht.

Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, dass die Auswer- te-und Steuervorrichtung unterschiedliche Empfindlichkeiten der Detektoren bei der vorstehend erläuterten Auswertung be- rücksichtigt.

Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorstehenden Erläute- rung bisher stillschweigend von der vollständigen Polarisati- on des Feldes ausgegangen wurde. Eine unvollständige Polari- sation ließe sich nur dann berücksichtigen, wenn der Auswer- te-und Steuereinheit (ggf. ortsabhängige) Informationen betreffend die Polarisation des Feldes zur Verfügung stünden.

Dies wird jedoch zumindest im optischen Bereich mit einem er- heblichen Aufwand verbunden sein. Im Bereich der Funkfrequen- zen ist die vollständige Polarisation dagegen einfacher rea- lisierbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Ergänzung anderer Verfahren zur Steuerung bzw. Navigation von bewegba- ren Objekten und umgekehrt. Beispielsweise kann das vorlie-

gende Verfahren nur in schwer navigierbaren Bereichen, z. B. runden Hallen oder Bereichen, verwendet werden. Umgekehrt können andere Verfahren herangezogen werden, um die Mehrdeu- tigkeit des vorliegenden Verfahrens (es werden immer zumin- dest zwei um 180° zueinander versetzte Ergebnisse für die Ausrichtung bzw. Bewegungsrichtung produziert) zu beseitigen.

In einer weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsform kann eine Positionsbestimmung des bewegbaren Objekts durch die Auswertung der Amplitude des Sensorsignals, ggf. unter Berücksichtigung der Winkelabweichung der Polarisationsachse eines polarisierenden Felddetektors und der hierdurch verur- sachten Dämpfung des Signals, erfolgen, d. h. aus der Amplitu- de wird die Entfernung zum Sender des elektromagnetischen Feldes bestimmt.

Zur Entfernungsmessung zum Sender kann auch eine Laufzeitmes- sung des dann modulierten Sendersignals oder des am bewegba- ren Objekt reflektierten Signals verwendet werden.