AT513188A1 - Zur Informationsübertragung dienende Vorrichtung, welche auf sichtbarem Licht als Übertragungsmedium basiert - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche zur Informationsübertragung dient und auf sichtbarem Licht als Übertragungsmedium basiert, wobei zur Informationsübertragung die Intensität eines sichtbaren Strahls oder die Intensitat eines Teilspektrums des Lichtes dieses sichtbaren Lichtstrahls zur Codierung von Information gezielten Schwankungen unterworfen wird. Die Vorrichtung besteht aus einem Mobiltelefon (1) und einem Zusatzgerät (2), wobei das Zusatzgerät (2) lösbar mechanisch mit dem Mobiltelefon (1)verbindbar ist und iiber eine Datenschnittstelle mit dem Mobiltelefon (2) kommunizieren kann und durch das Mobiltelefon (2} steuerbar ist und wobei das Zusatzgerät (2) eine schaltbare Lichtquelle (2.2) enthält. Weiters betrifft die Erfindung die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

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Nr. 6958 S. 5 ·· ·· ···· · ·· « • · · · · · · · ·· J 477 * · · · · · ···· * · · ·· · · ····· ♦ · · · · ··· |

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine zur Informationsübertragung dienende Vorrichtung, welche auf sichtbarem Licht als Übertragungsmedium basiert.

Morsecode oder vergleichbare Zeichencodierung gibt es etwa seit 1840. Buchstaben werden dargestellt durch charakteristische Folgen, die aus den drei elementaren Zeichen kurzes Signal, langes Signal und Pause zusammengesetzt sind. Vor allem in der Schifffahrt wurde für die Übertragung von Morsecode sichtbares Licht, welches passend ein- bzw. ausgeschaltet wurde, verwendet. Dabei ist der Empfänger ein Mensch, welcher das Licht sieht und den Code in Buchstaben übersetzt.

Werden die zur Datenübertragung angewendeten, gezielten Schwankungen der Intensität von sichtbarem Licht, bzw. eines Teilspektrums von sichtbarem Licht, mit elektronischen Mitteln erzeugt und nach deren Übertragung auch wieder mit elektronischen Mitteln decodiert, so bezeichnet man das als "Visible Light Communication", abgekürzt "VLC". Sofern nicht ausdrücklich anders erklärt, steht in diesem Dokument die Abkürzung "VLC" für "Visible Light Communication" .

Eine frühe Veröffentlichung zu diesem Thema ist die JP 1122220 A (1989), welche sich mit Informationsverteilung mittels Beleuchtungskörpern befasst. In einzelnen Spektralbereichen von Licht, welches auch als Beleuchtung dient, schwankt die Intensität der ausgesandten Strahlung zwecks Codierung von Zeichen. Die Intensitätsschwankungen erfolgen so rasch, dass sie für das menschliche Auge nicht erkennbar sind. Die Übertragungskapazität ist ausreichend groß um eine Audioinformation, beispielsweise einen gesprochenen Text, in Echtzeit übertragen zu können. Ein Empfangsgerät, welches einen optoelektronischen Sensor, eine elektronische digitale Signalverarbeitungseinheit und Audioelektronik umfasst, 23/07/2012 14:00

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Nr. 6958 S. 6 J 477 • · · · { misst und decodiert die durch die Beleuchtung versandte Information und erstellt daraus eine hörbare Information.

Vorteile der VLC-Technologie gegenüber Funkübertragung im RF-Frequenzbereichen sind die klare Richtungsabhängigkeit der Funkübertragung und dass sie bezüglich EMV-Verträglichkeit und Zulassung von Trägerfrequenzen sehr unproblematisch ist. Gegenüber Infrarotübertragung, welche bis auf die Wahl des verwendeten Spektralbereiches der elektromagnetischen Strahlung, der VLC-Technologie sehr ähnlich ist, gibt es mehrere Vorteile. Es dürfen deutlich höhere Strahlungsintensitäten verwendet werden, womit Übertragung über größere Distanzen möglich wird. (Bei Infrarotstrahlung sind nur sehr kleine Intensitäten zulässig, da diese Strahlung im Fall, dass ein menschliches Auge angestrahlt wird, dort keinen Schutzreflex auslöst.) Im Gegensatz zur Verwendung von Infrarotlicht sieht der Anwender bei Verwendung von sichtbarem Licht, wohin er mit einem Lichtzeiger zielt. Daher ist es sinnvoll einen gerichteten Strahl auszusenden. Damit wird Abhörsicherheit gewonnen, weil die gesendete Information nur für Empfänger wahrnehmbar ist, auf welche der Lichtstrahl gerichtet ist.

Durch die Schriften US 2008253202 Al, US 7917034 B2, US 797 4536 B2 wird vorgeschlagen, intensitätsmoduliertes sichtbares Licht als bidirektionales Kommunikationsmedium zwischen Mobiltelefonen zu verwenden, wobei als dazu erforderliche Lichtquelle eines Mobiltelefons die Anzeigefläche der Mobiltelefons oder eine separate Lichtquelle am Mobiltelefon verwendet werden kann. Indem sichtbares Licht verwendet wird, können größere Lichtintensitäten angewendet werden als bei der bekannteren InfrarotÜbertragung, bei der die Intensität aus Sicherheitsgründen nur sehr beschränkt sein kann. Indem in unterschiedlichen Spektralbereichen des Lichtes selektiv moduliert wird, seien parallel mehrere Übertragungskanäle realisierbar und es sei in Summe eine hohe Datenübertragungsrate erreichbar. Das Verfahren hat sich nicht durchgesetzt; vermutlich deswegen, weil bezogen auf die zu übertragende Daten- 23/07/2012 14:00

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Nr. 6958 S. 7 J 477 ··· *· menge der zur Übertragung erforderliche Energieaufwand relativ hoch ist und weil für eine übliche Übertragungsgeschwindigkeit deutlich schnellere Leuchtelemente verwendet werden müssen als sie derzeit für Anzeigeflächen an Mobiltelefonen verwendet werden. (Derzeit ist die Geschwindigkeit der Anzeigenfläche von untergeordneter Bedeutung/ hohe Ortsauflösung und geringe Kosten sind wesentlich wichtiger.)

Zumindest seit 2003 wird vorgeschlagen, VLC an Mobiltelefonen anzuwenden. Es gibt dazu eine Fülle von Patentveröffentlichungen. Es sei nur ein kurzer Auszug hier genannt:

Durch die US2003087610 Al (angemeldet 2002, veröffentlicht 2003) wird vorgeschlagen, VLC anzuwenden um Informationen zwischen den beiden beweglichen Teilen eines klappbaren Mobiltelefons zu übertragen.

Die JP 2007135144 A schlägt ein an einem Mobiltelefon befestigbares Zusatzgerät vor, welches ein VLC-Signal empfangen kann und in ein RF-Signal oder in ein mittels Kabel übertragbares elektrisches Signal umwandelt, um es an das Mobiltelefon zu übertragen, Das Mobiltelefon wird somit zur Empfangs- Wiedergabestation für Information, die mittels VLC, beispielsweise von Beleuchtungskörpern oder von Leuchttafeln zusätzlich ausgesandt wird.

In der US 7917034 B2 wird vorgeschlagen, VLC als bidirektionale Übertragungsmethode zwischen Mobiltelefonen anzuwenden. Um die Sicherheit gegen Fehler zu erhöhen wird ein Übertragungsprotokoll vorgeschlagen, bei welchem auch vom Empfänger an den Sender zurück Kontrollinformation übertragen wird.

In der US7974536 B2 wird ebenfalls vorgeschlagen VLC als bidirektionale Übertragungsmethode zwischen Mobiltelefonen anzuwenden. Weiters werden Einzelheiten des Verbindungsaufbaues und der Informationsübertragung zu und von dritten Geräten beschrieben.

Caik. n 23/07/2012 14:01 P.007/026 4 / 26 Nr.: h*o9

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In der EP 2 282 491 Al wird vorgeschlagen, ein Mobiltelefon als Sende- und Empfangsstation für VLC-Übertragung auszubilden, wobei die Sendelichtquelle eine vom Display unterschiedliche Lichtquelle sein kann, welche beispielsweise an der Rückseite des Mobiltelefons leuchtet,

Tatsächlich hat sich VLC im Sinne von "Visible Light Communicati-on" an Mobiltelefonen nicht durchgesetzt. Vermutlich gibt es kein einziges auf dem Markt serienmäßig erhältliches Mobiltelefon, bei dem diese Technologie tatsächlich angewandt wird. (Es wird 2war ein App, für Smartphones angeboten, welches "VLC-Media-Player" genannt wird, dies hat aber nichts mit "Visible Light Communica-tion" zu tun, sondern mit einem Kodierverfahren für Medienfiles, nämlich dem sogenannten "variable length coding".)

Dass Visible Light Communication an Mobiltelefonen tatsächlich nicht eingesetzt wird, hängt wohl damit zusammen, dass für die dafür erforderlichen Abänderungen und Ergänzungen an den hoch integrierten elektronischen Bauteilen für Mobiltelefone der Absatzmarkt als zu klein eingeschätzt wird und dass auch die damit einhergehenden Anforderungen bezüglich Platzbedarf und äußerer Form als zu problematisch eingeschätzt werden.

Es sind Mobiltelefone am Markt erhältlich, welche die Zusatzfunktion eines Laserpointers haben, Ebenso sind an den USB-Anschluss aufsteckbare Aufsätze für Mobiltelefone erhältlich welche als Laserpointer dienen. Diese Geräte ersparen es dem Benutzer (mehr oder minder) neben dem ohnedies immer mitgeführten Mobiltelefon noch einen separaten Laserpointer mitführen zu müssen. Die Laserpointer haben allerdings keinerlei VLC-Funktion.

Die ÄT508439 Bl beschreibt unter anderem einen Laserpointer, welcher eine VLC-Funktion innehat. Der Laserpointer dient dabei als Zeigegerät für eine optisch positionssensitive Eingabefläche für eine Datenverarbeitungsanlage. Indem die Intensität des vom Laserpointer ausgesandten Lichtstrahls entsprechend einer Codierung 23/07/2012 14:01

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• · ···· • · I ·· · schwankt, wird erreicht, dass durch die Datenverarbeitungsanlage individuelle Laserpointer aus einer Gruppe von mehreren verwendeten Laserpointern heraus identifizierbar sind und dass durch den Laserpointer nicht nur ein Punkt auf der Eingabefläche definiert werden kann, sondern auch Zeichen (Buchstaben, Ja/Nein etc.) eingegeben werden können. Der von dem Laserpointer ausgesandte Lichtstrahl kann z.B. kreuzförmige Querschnittsfläche aufweisen, wobei die einzelnen Linien der Querschnittsfläche über die Eingabefläche hinausreichen. Dadurch reicht es aus, an den Rändern der Anzeigefläche positionssensitive optische Detektoren anzubringen, welche durch Teile der Querschnittsfläche des vom Laserpointer ausgesandten Strahls getroffen werden. Aus diesen Treffern kann die Lage des Mittelpunktes der Querschnittsfläche des Strahls auf der Eingabefläche errechnet werden, ohne dass dafür die Eingabefläche selbst sensitiv sein muss.

Von diesem Stand der Technik ausgehend hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, ein Mobiltelefon derart auszustatten, dass es damit besser und vor allem sicherer als mit bisher erhältlichen Mobiltelefonen möglich ist, sich gegenüber weiteren kommunikationsfähigen elektronischen Geräten - wie beispielsweise einem Personal Computer oder einem elektronischen Türschloss - durch Mitteilung einer Schlüsselinformation auszuweisen. Für das Lösen wird vorgeschlagen als Datenübertragungsmethode zwischen dem Mobiltelefon und den weiteren elektronischen Geräten VLC mittels einer schaltbare Lichtquelle vorzusehen, wobei die erforderliche Lichtquelle, typischerweise ist dies ein Laserpointer, in einem Zusatzgerät untergebracht ist, welches lösbar mechanisch mit dem Mobiltelefon verbindbar ist und welches über eine Datenschnittstelle mit dem Mobiltelefon kommunizieren kann und durch das Mobiltelefon steuerbar ist. VLC wird deswegen vorgeschlagen, weil diese Übertragung extrem richtungsselektiv ausgeführt werden kann. Da es damit keine Ab- 23/07/2012 14:01

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Strahlung in unerwünschte Richtungen gibt/ ist die Übertragung sehr gut abhörsicher und es gibt auch keinerlei Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit,

Die VLC-fähige Lichtquelle als Zusatzgerät zu einem Mobiltelefon auszubilden und ihn nicht in das Mobiltelefon 2U integrieren ist unter anderem deswegen vorteilhaft, weil damit das 2usatzgerät auch ohne Mobiltelefon zumindest als einfacher Lichtzeiger, typischerweise Laserpointer verwendbar ist und weil damit mit einem relativ einfachen Gerät auch alle schon im Einsatz befindlichen Mobiltelefone, welche nachträglich Programme (Apps) laden können, mit der Punktion ausstattbar sind. Für die Datenübertragung zwischen dem Mobiltelefon und dem Zusatzgerät, welches die VLC-fähige Lichtquelle beinhaltet, sind beispielsweise Bluetooth oder eine USB-Leitungsverbindung verwendbar .

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschaulicht.

Fig. 1: zeigt in Seitenansicht eine beispielhafte erfindungsge mäße Vorrichtung.

Fig. 2: zeigt ein erstes Blockschaubild einer Gruppe von Gerä ten innerhalb derer die erfindungsgemäße Vorrichtung typischerweise anwendbar ist.

Fig. 3: 2eigt ein zweites Blockschaubild einer Gruppe von Geräten innerhalb derer die erfindungsgemäße Vorrichtung typischerweise anwendbar ist.

Gemäß Fig. 1 besteht eine erfindungsgemäße Vorrichtung aus zwei lösbar, miteinander verbindbaren Geräten, nämlich einem Mobilte-lefon 1 und Zusatzgerät 2.

Am Beispiel gemäß Fig. 1 sind die beiden Geräte 1, 2 über eine USB-Steckverbindung 2.4 und zwei zusätzliche Haken miteinander lösbar verbindbar. 23/07/2012 14:02

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Am Zusatzgerät 2 gemäß Fig. 1 sind neben der USB-Steckverbindung 2.4 noch das Gehäuse 2*1, der Laserpointer 2.2 und der Fotodetektor 2.3 angedeutet.

Zusätzlich kann das Zusatzgerät 2 natürlich noch mit einer aufladbaren Batterie, einer Steuerung und Tasten für Ein- und Aus-schalten und eventuell für verschiedene Funktionen ausgestattet sein, die unabhängig vom Mobiltelefon 2 sein können. Jene Steuerung, durch welche festgelegt wird, wie Daten vom dem im Mobiltelefon 2 vorliegenden Format in Lichtimpulse des Laserpointers 2.2 zu übersetzen sind, kann theoretisch auch im Mobiltelefon 1 untergebracht sein. Für die Anwendbarkeit mit schon auf dem Markt befindlichen Mobiltelefonen ist es aber sicher besser, wenn diese Steuerung im Zusatzgerät 2 untergebracht ist, da dann für das Mobiltelefon 1 ein einfacheres Programm ausreicht und zwischen Mobiltelefon 1 und Zusatzgerät 2 Daten nur in den für die Datenübertragung durch Mobiltelefone üblichen Formaten übertragen werden müssen.

Auch wenn zukünftige Mobiltelefone schon herstellerseitig auf Kommunikation mit erfindungsgemäßen Zusatzgeräten vorbereitet werden sollten, ist es sinnvoll das Zusatzgerät möglichst so auszuführen, dass es auch unabhängig vom Mobiltelefon ein anwendbares VLC-Kommunikationsgerät darstellt. Dazu muss das Zusatzgerät mit einer Steuerung versehen sein, welche Zeichen' in VLC-Signale codieren kann. Weiters ist dazu das Zusatzgerät mit einem Datenspeicher zu versehen, welcher Informationen wie insbesondere als Schlüssel einzusetzende Codes, - die über ein Mobiltelefon erhalten wurden speichern kann. Man braucht damit das Mobiltelefon nicht dabei zu haben, um sich mit Hilfe des Zusatzgerätes auswei-sen zu können oder das Zusatzgerät als VLC-fähigen Laserpointer verwenden zu können.

Dafür ist das Zusatzgerät so auszuführen, dass es auch ohne Mobiltelefon als VLC-Sender verwendbar ist, sprich auch, dass damit das Mobiltelefon nicht mitgeführt - und in Gefahr gebracht - wer- 23/07/2012 14:02

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Nr. 6958 S. 12 i J 477 ·« ·· ···· » ·· « • · · ·♦·· · · • · ♦ · » ··«« • · · · · · ♦ ··#· * · ♦ · ··· * ·· ·· · »·· t« « den braucht, wenn es nur um die Anwendung der VLC-Funktion geht und nicht um den Erhalt von Informationen über ein Datennetz. Das Zusatzgerät kann sehr viel robuster ausgeführt werden als ein Mobiltelefon (es hat kein Display und kein Mikrofon). Es ist im Allgemeinen sehr viel kostengünstiger erhältlich als ein Mobiltelefon, Und es hat im Allgemeinen viel weniger Daten gespeichert als ein Mobiltelefon; Daten, welche im Fall des Verlustes verlorengehen oder schlimmstenfalls von einem Finder missbräuchlich verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann - sofern Bankomaten und Kassen mit Bankomatfunktion entsprechend ausgestattet werden -beispielsweise eine Bankomatkarte überflüssig machen.

Der Bankomat bzw. die Bankomatkasse muss dazu mit einem Fotosensor ausgestattet sein, welcher dazu im Stande ist, die vom Laserpointer 2.2 des Zusatzgerätes ausgesandten Lichtimpulse zu empfangen und die zeitlichen Änderungen davon auflösen zu können. Weiters muss der Bankomat bzw. die Bankomatkarte eine elektronische Übersetzungseinheit beinhalten, welche die Ergebnisse des Fotosensors in das, im Bankomat bzw. der Bankomatkasse ansonsten verwendete, Datenformat übersetzt. Drittens muss der Bankomat bzw. die Bankomatkasse mit einem Steuerungsprogramm ausgestattet sein, welches Interaktion über die Schnittstelle zum Mobiltelefon zulässt und auch die notwendigen Menüs bereitstellt.

Beispielsweise kann dann das Abheben von Geld durch einen Benutzer von einem Bankomaten in folgenden Schritten erfolgen:

Der Bankomat ist in Bereitschaft. - Der Benutzer steckt auf sein Mobiltelefon 1 das Zusatzgerät 2 aus und wählt auf dem Mobiltelefon die App "Geld abheben mittels Bankomat" aus. - Abhängig von Voreinstellungen wird der Benutzer durch die App aufgefordert einen Benutzernamen und ein Kennwort einzugeben oder auch nicht.

Seife ft 23/07/2012 14:02 P.012/026 .. 9 / 26.. N r.. nt.o9 23. Jul i 2012 13:52 LAWFIRM 0732 773410 6

Nr. 6958 S, 13 i J 477 ·· «· »·«« i *» · « · · · ···· · · • * · · · · ·· · « * · · * · · ♦ ····· • ♦ · · · « · · # • · M « « « · · · · - Durch die App wird auf dem Mobiltelefon signalisiert, dass die Interaktion mit dem Bankomaten starten kann. - Der Benutzer richtet das Zusatzgerät auf einen Zielbereich am Bankomaten, auf welchem sich der oben erwähnte Fotosensor befindet und drückt auf die an der Anzeigenfläche des Mobiltelefons bereitgestellte Schaltfläche "am Bankomaten anmelden". - Durch die VLC-fähige Lichtquelle im Zusatzgerät wird eine Folge von Lichtimpulsen auf den Fotosensor des Bankomaten hin gesendet, in welcher codiert ist, welcher Benutzer sich gerade anmeldet. - Der Bankomat empfängt die Lichtimpulse, kann die Information lesen, überprüft über das Datennetzwerk an welchem er und ein zentraler Bankenserver miteinander verbunden sind, ob es den sich anmeldenden Benutzer tatsächlich gibt und ob der Benutzer berechtigt ist, am Bankomaten Dienstleistungen in Anspruch zu nehmen. Wenn ja, wird ein Menü angezeigt, durch welches der Benutzer (u.a.) aufgefordert wird, entweder Geld abzuheben oder den Kontostand abzufragen.

Der Benutzer tippt am Bankomat auf die bereitgestellten Felder "Geld abheben" und "Betrag ....." und der Bankomat gibt das Geld aus. - Ende der Interaktion zwischen Bankomat und Benutzer.

Zu diesem beispielhaften Ablauf, welcher sehr stark an den derzeit üblichen Ablauf der Interaktion mit einem Bankomaten angelehnt ist, ist natürlich eine Vielzahl von Abwandlungen denkbar. Zum Beispiel: Wenn der Bankomat selbst auch Daten über VLC an das Mobiltelefon 1 senden kann(über das Zusatzgerät 2, welches dann einen Fotodetektor 2.3 braucht als Zwischenstation), braucht der Bankomat selbst gar keine weitere Anzeigefläche und keine Eingabeflächen in Betrieb zu nehmen oder aufzuweisen; die diesbezüglichen Funktionen können dann durch den Touchscreen des Mobiltelefons bereitgestellt werden. C A 4 Λ ύ 23/07/2012 14:03 P.013/026 10/26 Nr. ; ru:o9 23. Juli 2012 13:58 LAWFIRM 0732 773410 6

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Im Beispiel gemäß Fig. 2 sind die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche aus einem Mobiltelefon 1 und einem Zusatzgerät 2 besteht, sowie ein Datenserver 3, ein Dienstleistungsgerät 4 und ein Datenübertragungsnetz 6 symbolisiert.

Server 3 und Mobiltelefon 1 sowie Server 3 und Dienstleistungste-lefon 4 können miteinander über das Datenübertragungsnetz 6, welches typischerweise das Internet sein kann, miteinander interagieren, also Daten austauschen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, 2 und das Dienstleistungsgerät können über eine VLC-Verbindung 5 kommunizieren.

Der Datenserver 3 gehört zu einem Unternehmen, welches Waren oder Dienstleistungen anbietet und dazu am Datenserver 3 eine Homepage eingerichtet hat, auf welcher es sich darstellt und auch Dienstleistungen oder Waren zur Auswahl und zum Verkauf anbietet.

Der Benutzer des Mobiltelefons 1 kann mittels seines Mobiltelefons 1 über das Datenübertragungsnetz 6 die Homepage des Unternehmens aufrufen, eine Ware oder Dienstleistung auswählen und bestellen und erhält als Bestätigung seiner Bestellung einen Code auf sein Mobiltelefon. Am Datenserver 3 wird hinterlegt, welche Bestellung zu diesem Code gehört.

Sobald der Benutzer des Mobiltelefons 1 zu einem Dienstleistungsgerät 4 des Unternehmens kommt, teilt er diesem mit Hilfe seines Zusatzgerätes 2 (welches dazu je nach Ausführung mit dem Mobiltelefon verbunden sein muss oder nicht) über die VLC-Verbindung 5 den Code mit.

Das Dienstleistungsgerät 4 tritt daraufhin über das Datenübertragungsnetz 6 mit dem Datenserver 3 in Kontakt und lässt durch diesen überprüfen, ob der Code eine gültige Bestellung betrifft und welche Bestellung das ggf. ist.

Wenn der Code eine gültige Bestellung betrifft, führt das Dienstleistungsgerät 4 eine Handlung aus, durch welche die Leistung gemäß Bestellung für den Benutzer nutzbar wird, also die Ware gemäß 23/07/2012 14:03 P.014/026

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Bestellung ausgeliefert wird oder die Dienstleistung gemäß Bestellung durchgeführt· wird oder durchführbar wird.

Beispielsweise kann der Datenserver 3 zu einem Hotel gehören und das Dienstleistungsgerät 4 kann ein Automat sein7 welcher am Eingangsbereich des Hotels angeordnet ist und nach Prüfung der Berechtigung einen Haustür- und Zimmerschlüssel an den berechtigten Benutzer ausgibt, sodass dieser ein bestelltes Hotelzimmer auch beziehen kann, wenn die Rezeption nicht mehr besetzt ist.

In einer Abwandlung dieses Beispiels könnte das Dienstleistungsgerät 4 auch selbst ein Türschloss sein, welches eine Haus- oder Zimmertür nach Prüfung der Berechtigung für das Öffnen freigibt, sodass das Zusatzgerät 2 selbst den physischen Teil des Schlüssels darstellt.

Sobald die Berechtigung zum Bezug einer Leistung vom Dienstleistungsgerät erloschen ist, kann die, diese Leistung betreffende, Schlüsselinformation am Dienstleistungsgerät wieder auf "ungültig" gestellt werden.

Am Beispiel des Hotelzimmers kann das heißen, dass nach dem Auschecken eines Gastes durch den Datenserver 3 der, diesen Hotelaufenthalt betreffende, Schlüsselcode im Steuerungsteil der betroffenen Türschlösser - welche Dienstleistungsgeräte 4 darstellen - gelöscht wird. Sollte daraufhin der Gast versuchen, durch Eingabe dieses Schlüsselcodes an eines dieser Türschlösser, wieder eine Tür zu öffnen, wird das Türschloss den Code nicht kennen und die Tür nicht freigeben. Es erübrigt sich also das Abgeben eines physischen Schlüssels.

Im Beispiel gemäß Fig. 3 sind wiederum die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche aus einem Mobiltelefon 1 und einem Zusatzgerät 2 besteht, sowie ein Datenserver 3 und ein Datenübertragungsnetz 6 symbolisiert. Weiters sind in Fig. 3 eine positionsauflösende fotosensitive Eingabefläche 7 und eine Datenverarbeitungsanlage 8

SeJt.A li 23/07/2012 14:03 P.015/026 M 12/26, Nr. . ii

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J 477 symbolisiert, an welche durch die Eingabefläche 7 Eingaben gemacht werden können.

Server 3 und Mobiltelefon 1, sowie Server 3 und Datenverarbeitungsanlage 8 können miteinander über das Datenübertragungsnetz 6, welches typischerweise das Internet sein kann, miteinander interagieren, also Daten austauschen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, 2 kann an die Eingabefläche 7 mittels einseitiger VLC-Übertragung 15 Informationen senden und dadurch mittelbar auf die Datenverarbeitungsanlage 8 einwirken.

Die Ein-Ausgabefläche ist fotosensitiv und positionsauflösend. Das heißt, sie misst nicht nur ob ein vom Zusatzgerät 2 ausgesandter Lichtstrahl auftrifft, sondern auch wo er auf ihr auftrifft. Da die Eingabefläche 7 auch detektiert wenn der Lichtstrahl ausgeschaltet und wann er eingeschaltet wird, ist sie auch als Empfänger der VLC-Übertragung 15 wirksam.

Gegenüber dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 können nun mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche aus Mobiltelefon 1 und Zusatzgerät 2 besteht, nicht nur Daten mittels VLC-Übertragung übertragen werden, es können auch zusätzliche Informationen generiert werden, indem der für die VLC-Übertragung 15 eingesetzte Lichtstrahl wie ein Cursor auf bestimmte Koordinaten der Eingabefläche 7 gerichtet wird.

Die Anordnung gemäß Fig. 3 kann typischerweise dazu dienen, im öffentlichen Raum zu spielen. Beispielsweise kann ein Unternehmen über irgendwelche Medien (Internet, TV, Radio, Printmedien) Informationen verbreiten und an öffentlich zugänglichen stellen eine Eingabefläche 7 samt zugehöriger Datenverarbeitungsanlage 8 und darauf laufendem Programm bereitstellen, wobei die Eingabefläche 7 idealerweise auch Ausgabefläche (Bildschirm, Projektionsleinwand) für die Datenverarbeitungsanlage ist. Wer an der passenden Stelle während des Programmablaufs am passenden Flächenbereich der Eingabefläche 7 einen bestimmten Code eingibt, den er früher über Internet 6 vom Datenserver 3 auf sein Mobilte- 23/07/2012 14:04

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Nr. 6958 S. 17 ·« ·· ···· • ♦ · · · • · · · · • · « · • · · · « ·♦ «· · ·· · » · • ·· · · • · ··· • · · · • · · · · m J 477 lefon 1 geladen hat, kommt in dem Spiel weiter. Vom Datenserver 3 kann man erforderlichenfalls auch ein Programm für die passende Codierung des Mobiltelefons 1 für die Codierung der VCL-Übertragung herunterladen.

Die Eingabefläche 7 braucht nicht unbedingt unmittelbar selbst fotosensitiv sein. Es ist auch möglich nur die Ränder 7.1 positi-onsauflösend fotoselektiv auszuführen und den Zeigestrahl vom Zu-satzgerät nicht mit "punktförmiger" Querschnittsfläche auszuführen, sondern als mehrere Linien. In Fig. 3 ist durch die strichpunktierten Linien ein Fadenkreuz 15.1 als mögliche Querschnittsform des Strahls angedeutet. Aus den Schnittpunkten des Fadenkreuzes 15.1 mit den sensorischen Rändern 7.1 lässt sich der Mittelpunkt des Fadenkreuzes 15.1 errechnen. Bei einigermaßen großer Ausführung des Fadenkreuzes 15.1 sind damit nicht nur Punkte auf der Eingabefläche 7 markierbar, sondern auch Punkte knapp neben der Eingabefläche. Zudem wird damit möglich aus den Schnittpunkten des Fadenkreuzes 15.1 mit den Rändern 7.1 auf die Position der Lichtquelle, also des Zusatzgerätes 2 relativ zur Eingabefläche 7 rückzurechnen. Damit werden die Spielmöglichkeiten erweitert. Finanziert kann das Spielen beispielsweise durch Werbebotschaften werden, welche im Spiel verpackt sind, oder durch Eintrittsgelder oder indem das Spiel in einem Gasthaus als Zusatzanreiz für Gäste länger zu bleiben und mehr zu konsumieren angewendet wird.

Zwischen zwei erfindungsgemäßen, aus Mobiltelefon 1 und Zusatzgerät 2 bestehenden Vorrichtungen (Fig. 1) lässt sich gut eine leistungsfähige und störungsfreie Richtfunkstrecke realisieren. Dazu müssen die Zusatzgeräte 2 nicht nur einen Lichtzeiger aussenden können, sondern auch einen Fotodetektor 2.3 für den Empfang von Licht eines derartigen Zeigers aufweisen. Das Zusatzgerät 2 oder das damit verbundene Mobiltelefon 1 muss auch eine Decodierschaltung für die Umwandlung der durch den Fotodetektor 2.3 abgegebenen Impulse in das ansonsten verwendbare Datenformat auf-

Qa- *· - ** 23/07/2012 14:04 P.017/026 14/26 Nr.: hzo9

Nr. 6958 S. 18 23. Juli 2012 13:59 LAWFIRM 0732 773410 6 J 477 • · ♦ • · · • · « • · ·

·· · · · • ·· · · • · · ··· > • · · · ♦ ·· »· · weisen. Besonders leistungsfähig, also auf große Entfernungen anwendbar, kann diese Richtfunkstrecke sein, wenn für den Lichtzeiger eine hohe Lichtleistung verwendet wird, und wenn die Querschnittsfläche des Lichtzeigers am Austritt vom Zusatzgerät möglichst groß, aber dafür gut kollimiert (also mit möglichst kleinem Aufweitungswinkel) eingestellt ist. Man kann das erreichen, indem man vor eine annähernd punktförmige Lichtquelle, die einen Strahl mit hohem Aufweitungswinkel aussendet, eine Kollimatorlinse (umgekehrte Sammellinse) oder einen Hohlspiegel anordnet. Indem schon am Strahlenaustritt aus dem Zusatzgerät eine große Strahlenquerschnittsfläche eingestellt ist, kann trotz sehr hoher Strahlungsleistung eine für das Auge ungefährlich niedrige Strahlungsintensität (Strahlungsleistung pro Fläche) eingestellt werden. Durch die gute Kollimation kann der Strahl so gebündelt bleiben, dass er auch in mehreren Kilometern Entfernung vom Ausstrahlungsort ausreichend hohe Intensität hat und detektiert und "gelesen" werden kann. Natürlich ist es dabei auch sinnvoll vor dem Fotodetektor 2.3 einen optischen Sammler, also eine Sammellinse oder einen Hohlspiegel anzuordnen, um die Intensität am Fotodetektor zu erhöhen. Einsatzfälle für derartige Richtfunkstrecken sind typischerweise die Kommunikation in sehr dünn besiedelten Gebieten ohne GSM-Handynetz, beispielsweise zwischen Bergsteigern und einer Basisstation oder einer Schutzhütte. Einsatzfälle sind auch dort gegeben, wo es auf besonders hohe Abhörsicherheit ankommt. In diesem Einsatzfall, bei dem Idealerweise die VLC-fähige Lichtquelle mit einem optischen Gerät wie einem Hohlspiegel oder einer Linse versehen ist, welches zumindest mehrere Zentimeter Durchmesser hat, wird besonders anschaulich, dass es sehr sinnvoll es ist, die VLC-fähige Lichtquelle in einem vom Mobiltelefon lösbaren Zusatzgerät unterzubringen.

Die VLC-fähige Lichtquelle 2.2 im Zusatzgerät 2 ist zur Zeit wohl am besten durch eine Laserdiode zu realisieren, weil damit passende Intensität, hohe Schaltschnelligkeit, gute Steuerbarkeit 23/07/2012 14:05

Se'f5 /26 Nr.: Hiit>9 P.018/026 23. Juli 2012 14:00 LAWFIRM 0732 773410 6

Nr. 6958 S. 19 • · II·« • • · • · • • · « · • • · • • · • ·· * · ♦ • · <4 • • · • • · • • ·· • 1·« ·· i J 477 und niedriger Preis einhergehen. Es sei aber darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung auch unter Anwendung anderer Lichtquellen wie beispielsweise andere Laserprinzipien oder normaler Leuchtdioden realisieren lässt.

Se41— 1K 23/07/2012 14:05 P.019/026 M 16 / 26 Nr. . nco9 i

Claims (13)

1. 23. Juli 2012 14:00 LAWFIRM 0732 773410 6 Nr. 6958 S. 20 ·· ···* J 4?7 • · · « i · · · ·· «· Patentansprüche 1. Vorrichtung, welche zur Informationsübertragung dient und auf sichtbarem Licht als Übertragungsmedium basiert, wobei zur Informationsübertragung die Intensität eines sichtbaren Strahls oder die Intensität eines Teilspektrums des Lichtes dieses sichtbaren Lichtstrahls zur Codierung von Information gezielten Schwankungen unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Mobiltelefon (1) und einem Zusatzgerät (2) besteht, wobei das Zusatzgerät (2) lösbar mechanisch mit dem Mobiltelefon (1) verbindbar ist, über eine Datenschnittstelle mit dem Mobiltelefon (2) kommunizieren kann, durch das Mobiltelefon (2) steuerbar ist und eine schaltbare Lichtquelle (2.2) enthält.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2.2) ein Diodenlaser ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusatzgerät (2) eine Steuerung enthalten ist, welche Daten von dem im Mobiltelefon (2) vorliegenden Format in Schaltzustande der Lichtquelle (2.2) übersetzt,
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzgerät (2) einen Fotodetektor (2.3) enthält.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzgerät einen Kollimator für das von der schaltbaren Lichtquelle (2.2) ausgesandte Licht aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzgerät eine Steuerung für die Codierung von Zeichen als LichtintensitätsSchwankungen, sowie ei- 23/07/2012 14:05 Seite 16 N117 / 26i9 P.020/026

   23. Juli 2012 14:00 LAWFIRM 0732 773410 6 Nr. 6958 S. 21 ·· ··»· * · · i · · ► i » • · J 477 ··· ·· nen Datenspeicher enthält und mit Tasten versehen ist, durch deren Druck Befehle an die Steuerung eingebbar sind, Zeichen und/oder gespeicherte Zeichenketten als Lichtintensitätsschwankungen auszusenden.
7. 7. Verfahren für den Bezug einer Leistung von einem Dienstleistungsgerät (4, 8), wobei von einem Datenserver (3) an ein Mobiltelefon (1) ein Berechtigungscode gesandt wird, vom Mobil telefon (1) der Berechtigungscode an das Dienstleistungsgerät (4) gesandt wird, das Dienstleistungsgerät am Datenserver (3) die Gültigkeit des Berechtigungscodes überprüfen lässt und bei bestandener Prüfung die bestellte Leistung erbringt oder deren Erbringung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass für das Senden des Codes vom Mobiltelefon (1) an das Dienstleistungsgerät (4) der Code vom Mobiletelefon (1) an ein mit dem Mobiltelefon (1) lösbar verbundenes Zusatzgerät (2) übermittelt wird und dass das Zusatzgerät (2) den Code an einen Photodetektor des Dienstleistungsgerätes (4) sendet, wobei sichtbares Licht, welches von einer Lichtquelle (2.2) des Zusatzgerätes (2) ausgesandte wird, als Übertragungsmedium dient und die Information durch Intensitätsschwankungen des Lichtes oder eines Spektralbereichs davon codiert wird. (Pig. 2)
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dienstleistungsgerät ein Ausgabeautomat ist.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dienstleistungsgerät ein Bankomat ist,
10. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dienstleistungsgerät ein schaltbares Schloss ist. 23/07/2012 14:05 Sei Nr. 18/26 : hzo9 P.021/026

    23. Juli 2012 14:01 LAWFIRM 0732 773410 6 Nr. 6958 S. 22 • ft ft· ·»·· ft • ft ft • ·· ♦ ·· • • • • · * • • ft • » • ft * • • • • • ft ft • • ·· • ft · ··· • ft J 477
11. 11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dienatleistungsgerät eine Datenverarbeitungsanlage (8) ist, dass der Photodetektor Teil einer positionsempfindlichen fotosensitiven Eingabefläche (7) ist und dass auf der Datenverarbeitungsanlage ein Programm läuft, mit welchem über die Eingabefläche (7) interagiert werden kann. (Fig. 3)
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des vom Zusatzgerät (2) ausgesandten Lichtstrahls mehrere Linien (15.1) aufweist, dass der Schnittpunkt dieser Linien mit Fotosensoren, die an den Rändern (7.1) der Eingabefläche (7) angebracht sind, gemessen wird und daraus das Zentrum der Querschnittsfläche des Lichtstrahls errechnet wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Berechtigungscode nach dem vollständigen Bezug der Leistung am Dienstleistungsgerät (4, 8) oder nach einer festgelegten Frist erlischt. 23/07/2012 14:06 Seite 18 N r19 / 26 9 P.022/026