DE102011108579A1 - System for transferring information of e.g. toy robot, has computer that controls luminosity, color and spectral distribution of light source which generates detectable electromagnetic radiation e.g. infrared radiation or visible light - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage, aufweisend Mobilteile, und ein Verfahren zum Übertragen von Information bei einer Anlage.The invention relates to a system comprising handsets and a method for transmitting information to a system.
Als Mobilteile sind beispielsweise Spielzeug-Roboter allgemein bekannt, die auf einem Boden verfahrbar sind und eine elektronische Steuerschaltung aufweisen.As handsets, for example, toy robots are generally known, which are movable on a floor and have an electronic control circuit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare Datenübertragung bei Mobilteilen einer Anlage weiterzubilden.The invention is therefore the object of developing a simple to produce data transfer in handsets a system.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the system according to the claim 1 and in the method according to the features specified in claim 11.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage sind, dass sie Mobilteile aufweist,
wobei ein erstes Mobilteil eine Kamera aufweist,
wobei ein weiteres Mobilteil ein Leuchtmittel, insbesondere zur Erzeugung von mit der Kamera detektierbarer elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung oder sichtbares Licht, aufweist, dessen Leuchtstärke und/oder Farbe, insbesondere Spektralverteilung, steuerbar ist, insbesondere von einem Rechner des weiteren Mobilteils.Important features of the invention in the system are that it has handsets,
wherein a first handset has a camera,
wherein another handset comprises a lighting means, in particular for generating detectable with the camera electromagnetic radiation, in particular infrared radiation or visible light, whose luminous intensity and / or color, in particular spectral distribution, is controllable, in particular from a computer of the other handset.
Von Vorteil ist dabei, dass Information mittels Modulation der Lichtstärke, insbesondere als Amplitudenmodulation und/oder Pulsweitenmodulation, oder mittels der Modulation der Farbe, also Frequenzmodulation, übertragbar ist. Dabei ist die Strahlung mittels der Kamera detektierbar. Darüber hinaus ist die Strahlung in einem derartigen Frequenzbereich und die Kamera derart aufgebaut, dass ein Bild aufnehmbar ist. Vorzugsweise ist die Kamera eine Wärmebildkamera oder eine photosensitive Kamera, insbesondere weist die Kamera einen CCD Sensor oder einen anderen photosensitiven Bildsensor auf. Außerdem weist die Kamera ein einen Teil der Umgebung abbildendes Linsensystem auf.The advantage here is that information by means of modulation of the light intensity, in particular as amplitude modulation and / or pulse width modulation, or by means of the modulation of the color, so frequency modulation, is transferable. The radiation can be detected by means of the camera. In addition, the radiation in such a frequency range and the camera is constructed such that an image is recordable. The camera is preferably a thermal imaging camera or a photosensitive camera, in particular the camera has a CCD sensor or another photosensitive image sensor. In addition, the camera has a part of the environment imaging lens system.
Das Kamerabild weist mehr als 1000, insbesondere bevorzugt mehr als 10000 Bildpixel, auf.The camera image has more than 1000, in particular preferably more than 10000 image pixels.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Leuchtmittel von einem Rechner des weiteren Mobilteils ansteuerbar, insbesondere zeitabschnittsweise anschaltbar und danach abschaltbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine Codierung der zu sendenden Information in einfacher Weise ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the light source can be controlled by a computer of the other handset, in particular periodically switched on and then switched off. The advantage here is that a coding of the information to be sent is made possible in a simple manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Leuchtmittel von einem Rechner des weiteren Mobilteils derart ansteuerbar, dass die Leuchtstärke und/oder Farbe modulierbar ist,
insbesondere wobei das Leuchtmittel aus mehreren Leuchteinheiten, insbesondere LED, Lampen oder dergleichen, zusammengesetzt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine fehlerarme Übertragung der Information, insbesondere also mit einem hohen Signal-Rausch-Verhältnis erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the light source can be controlled by a computer of the further handset such that the luminosity and / or color can be modulated,
in particular wherein the luminous means is composed of a plurality of luminous units, in particular LEDs, lamps or the like. The advantage here is that a low-error transmission of information, especially with a high signal-to-noise ratio is reached.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die vom weiteren Mobilteil mittels des Leuchtmittels abgestrahlte Farbe veränderbar und/oder steuerbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine gegenüber einer Schwarz-Weiß-Übertragung oder sonstigen ausschließlich Lichtintensitätsmodulierten Übertragung ein besonders hohes Signal-Rausch-Verhältnis erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the color emitted by the further handset by means of the luminous means is changeable and / or controllable. The advantage here is that a relation to a black and white transmission or other exclusively light intensity modulated transmission, a particularly high signal-to-noise ratio can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das erste Mobilteil, insbesondere ein Rechner des ersten Mobilteils, eine Bildverarbeitungseinheit auf,
insbesondere wobei die vom weiteren Mobilteil mittels des ansteuerbaren Leuchtmittels abgestrahlte Information decodierbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine sowieso am Mobilteil vorhandene Einheit verwendbar ist, also die Erfindung mittels Software realisierbar ist, insbesondere ohne zusätzlich notwendige Hardware. Denn es müssen die von der Kamera aufgenommenen Bilder nur auf Helligkeitsschwankungen und/oder Farbschwankungen untersucht werden und aus dem detektierten Helligkeitsschwankungssignal und/oder Farbschwankungssignal die Information decodiert werden.In an advantageous embodiment, the first mobile part, in particular a computer of the first mobile part, an image processing unit,
in particular wherein the information radiated by the further mobile part by means of the controllable luminous means is decodable. The advantage here is that an existing anyway on the handset unit is usable, so the invention by means of software can be realized, in particular without additional necessary hardware. For it is necessary to examine the images taken by the camera only for brightness fluctuations and / or color fluctuations and to decode the information from the detected brightness fluctuation signal and / or color fluctuation signal.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Bildverarbeitungseinheit des ersten Mobilteils ein Decodiermittel auf zum Decodieren der mittels des Leuchtmittels des weiteren Mobilteils abgestrahlten Information. Von Vorteil ist dabei, dass das Decodiermittel einfach und ohne besonderen Aufwand herstellbar ist, insbesondere als Software in einem Rechner, dem die Kamerabildsignale zugeführt werden.In an advantageous embodiment, the image processing unit of the first mobile part has a decoding means for decoding the information radiated by the light source of the further mobile part. The advantage here is that the decoding is easy and can be produced without any special effort, especially as software in a computer to which the camera image signals are supplied.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Mobilteil eine Sekundärwicklung auf, insbesondere an einer seiner Seitenwände, und ein Mobilteil einen Primärleiter aufweist, so dass Primärleiter und Sekundärwicklung induktiv koppelbar sind zur induktiven Energieübertragung. Von Vorteil ist dabei, dass eine berührungslose Übertragung von Energie ermöglicht ist und somit der Wartungsaufwand reduziert ist, da die Übertragung insbesondere im Vergleich zu Schleifleitungsübertragung verschleißfrei erfolgt.In an advantageous embodiment, a mobile part has a secondary winding, in particular on one of its side walls, and a mobile part has a primary conductor, so that the primary conductor and the secondary winding can be coupled inductively for inductive energy transmission. The advantage here is that a non-contact transmission of energy is possible and thus the maintenance is reduced, since the transmission takes place without wear in particular compared to conductor rail transmission.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Boden ein Primärleiter angeordnet, aus dem ein Mobilteil mittels an seiner Unterseite angeordneter Sekundärwicklung induktiv versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine berührungslose Versorgung eines Mobilteils aus dem Boden ausführbar ist und von diesem Mobilteil Energie weiterleitbar ist mittels des an der Seitenfläche angeordneten Primärleiters, der mit der Sekundärwicklung des weiteren Mobilteils induktiv koppelbar ist.In an advantageous embodiment, a primary conductor is arranged on the ground, from which a mobile part is inductively supplied by means arranged on its underside secondary winding. The advantage here is that a non-contact supply of a handset from the ground is executable and energy from this handset is forwarded by means of the the side surface arranged primary conductor which is inductively coupled to the secondary winding of the other handset.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in der Anlage Markierungen angeordnet, mittels derer vom ersten Mobilteil seine Position bestimmbar ist,
insbesondere wobei die Markierung eine Form und/oder einen Barcode aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass mittels Bildauswertung die Position des Mobilteils bestimmbar ist. Dabei wird aus der Verzerrung der Form die Blickrichtung der Kamera und aus der Größe der Form die Entfernung zur Markierung bestimmt und aus dem Barcode die zur Markierung gehörige Positionsinformation.In an advantageous embodiment, markings are arranged in the system, by means of which the position of the first handset can be determined,
in particular, wherein the marking has a shape and / or a barcode. The advantage here is that the position of the handset can be determined by means of image evaluation. In this case, the distortion of the shape determines the viewing direction of the camera and the size of the shape determines the distance to the marking, and the barcode contains the position information associated with the marking.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind erstes und zweites Mobilteil gleichartig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass die Datenübertragung bidirektional ausführbar ist.In an advantageous embodiment, first and second handset are designed similar. The advantage here is that the data transmission is bidirectional executable.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Übertragen von Information bei einer Anlage sind, dass die von einer Kamera eines ersten Mobilteils aufgenommene Bildfolge ausgewertet wird, wobei die in der von Leuchtmitteln eines weiteren Mobilteils abgestrahlten Leuchtintensität und/oder in der von Leuchtmitteln eines weiteren Mobilteils abgestrahlten Farbe codierte Information von einer mit der Kamera verbundenen Bildverarbeitungseinheit decodiert wird und einem Rechner zugeführt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Kamera für die Navigation des Mobilteils sowieso vorhanden ist und somit nur die Bildauswertungseinheit erfindungsgemäß ausgebildet werden muss. Da die Kamera sowieso vorhanden ist, stellt sie keinen zusätzlichen Aufwand dar.Important features in the method for transmitting information in a system are that the recorded by a camera of a first handset image sequence is evaluated, wherein in the radiated by bulbs of another handset luminous intensity and / or radiated by bulbs of another handset color coded information is decoded by an image processing unit connected to the camera and supplied to a computer. The advantage here is that the camera anyway for the navigation of the handset is present and thus only the image evaluation unit according to the invention must be formed. Since the camera is present anyway, it represents no additional effort.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird aus der aufgenommenen Bildfolge oder aus einem der aufgenommenen Bilder die relative Position des ersten zum weiteren Mobilteil bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Heranfahren auf eine vorgegebene Relativposition ausführbar ist, bei welcher dann die Sekundärwicklung des weiteren Mobilteils an den Primärleiter des ersten Mobilteils induktiv gekoppelt ist und somit Energie berührungslos übertragbar ist.In an advantageous embodiment, the relative position of the first to the further handset is determined from the recorded image sequence or from one of the recorded images. The advantage here is that a approach to a predetermined relative position is executable, in which then the secondary winding of the other handset is inductively coupled to the primary conductor of the first handset and thus energy is contactless transferable.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task posing by comparison with the prior art arise.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to schematic illustrations:
In der
Hierbei sind zumindest zwei Mobilteile
Diese Mobilteile
Mittels des Kamerabildes ist ein Bestimmen der Position des Mobilteils innerhalb der Anlage ermöglicht. Hierzu sind an bekannten Positionen Markierungen in der Anlage angeordnet, so dass mittels Auswerten des Kamerabildes die Position des Mobilteils innerhalb der Anlage bestimmbar ist. Die Markierungen weisen beispielsweise eine leicht erkennbare Form, wie beispielsweise Rechteck oder Kreis auf und außerdem einen Barcode. Somit ist aus der Verzerrung der Form, der Größe des Abbildes der Form im Kamerabild und aus einer zum Barcode gehörigen Identitätsinformation, zu der die Position der Markierung in einem Speicher hinterlegt ist, nicht nur die zur Markierung relative Position des Mobilteils sondern auch die absolute Position des Mobilteils in der Anlage bestimmbar.By means of the camera image, it is possible to determine the position of the mobile part within the system. For this purpose, markings are arranged in the system at known positions, so that the position of the mobile part within the system can be determined by evaluating the camera image. For example, the markers have an easily recognizable shape, such as a rectangle or circle, and also a barcode. Thus, from the distortion of the shape, the size of the image of the shape in the camera image and an identity information pertaining to the bar code to which the position of the mark is stored in a memory, not only the position of the mobile part relative to the mark but also the absolute position of the handset in the system determinable.
Die Mobilteile umfassen auch einen elektromotorischen Antrieb, welcher aus einem Energiespeicher des Mobilteils
Außerdem weisen die Mobilteile
Die Kamera
Zur Datenübertragung werden die Leuchtmittel derart angesteuert von einem Rechner des zugehörigen Mobilteils
Statt eines An- und Abschalten ist auch ein Modulieren der Leuchtstärke ausführbar.Instead of switching on and off, it is also possible to modulate the luminous intensity.
Das über die Kamera
Auf diese Weise ist also von einem ersten Mobilteil
Bei Vorhandensein mehrerer Mobilteile
Außerdem ist anhand des ausgewerteten Bildes auch die relative Position des sendenden Mobilteils
Die Mobilteile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Mobilteil, RoboterHandset, robot
- 22
- Kameracamera
- 3131
- LEDLED
- 3232
- LEDLED
- 3333
- LEDLED
- 3434
- LEDLED
- 3535
- LEDLED
- 3636
- LEDLED
Claims (12)
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