DE102018006988B3

DE102018006988B3 - System und Verfahren zum Betreiben dieses Systems, aufweisend eine erste Kommunikationseinheit und eine zweite Kommunikationseinheit

Info

Publication number: DE102018006988B3
Application number: DE102018006988.6A
Authority: DE
Inventors: Zhidong Hua; Thomas Schäfer; Andreas Wanjek; Michael Lindenfelser; Manuel Hoffmann; Viktoriya Zavalishka
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: WO2020048635A1; US20210344420A1; EP3847769A1; DE102019005954A1; US11349568B2

Abstract

System und Verfahren zum Betreiben des Systems, aufweisend eine erste Kommunikationseinheit, insbesondere Sender, und eine zweite Kommunikationseinheit, insbesondere einen Empfänger,
wobei die erste Kommunikationseinheit ein steuerbares Leuchtmittel aufweist, welches entsprechend einem vorgegebenen Datenstrom moduliertes Licht abstrahlt,
wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Kamera aufweist, welche ein optisches Element und einen Bildsensor aufweist,
wobei eine lichtsensitive Fläche des Bildsensors mehrere Zeilen von lichtsensitiven Elementen aufweist,
wobei der Bildsensor derart ausgeführt ist, dass das vom optischen Element auf die lichtsensitive Fläche des Bildsensors projizierte Bild des Leuchtmittels unscharf abgebildet ist und/oder mehr als die Hälfte der lichtsensitiven Fläche überdeckt und zeilenweise abgetastet wird,
insbesondere so dass das Bild Streifen unterschiedlicher Helligkeit aufweist und/oder so dass der quer zur Zeilenrichtung bewirkte Helligkeitsverlauf den zeitlichen Verlauf des Datenstroms räumlich anzeigt,
insbesondere wobei jeder Streifen jeweils Teilbereiche von Zeilen überdeckt, wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Lenticularfolie aufweist, welche zwischen dem 30 optischen Element und der ersten Kommunikationseinheit angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Betreiben dieses Systems, aufweisend eine erste Kommunikationseinheit und eine zweite Kommunikationseinheit.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Smartphone als Kommunikationseinheit fungiert, wobei eine Mobilfunkverbindung mit dem Smartphone aufgebaut wird. Außerdem ist bekannt, dass auf Smartphones Anwendungsprogramme, insbesondere sogenannte Apps, abarbeitbar sind und Bilder mit einer Kamera des Smartphones aufnehmbar sind.
Aus der DE 10 2015 015 898 B4 ist ein Verfahren zur Datenübertragung bekannt, bei dem als Empfänger eine Kamera verwendet wird.
Aus der US 2014 / 0 286 644 A1 ist als nächstliegender und gattungsbildender Stand der Technik eine Informationsmethode nebst zugehörigem System (vgl. dort etwa die Zeichnung) bekannt.
Aus der WO 2016 /187 328 A1 ist eine Leistungsstrahlübertragung bekannt.
Aus der WO 2012 1127 439 A1 ist eine Lichtdetektionsmethode bekannt.
Aus der WO 2016 /128 967 A1 ist ein Verfahren zur Übertragung einer optisch codierten Information bekannt.
Aus der US 2009 / 0 052 902 A1 ist ein Kommunikationssystem bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System mit Kommunikationseinheiten weiterzubilden, wobei ein Datenstrom sicher erkennbar sein soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 13 angegebenen systemtechnischen und verfahrensgegenständlichen Merkmalen gelöst.
Wichtige systemtechnische Merkmale der Erfindung bei dem System sind, dass das System eine erste Kommunikationseinheit, insbesondere Sender, und eine zweite Kommunikationseinheit, insbesondere einen Empfänger, aufweist,
wobei die erste Kommunikationseinheit ein steuerbares Leuchtmittel aufweist, welches entsprechend einem vorgegebenen Datenstrom moduliertes Licht abstrahlt,
wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Kamera aufweist, welche ein optisches Element und einen Bildsensor aufweist,
wobei eine lichtsensitive Fläche des Bildsensors mehrere Zeilen von lichtsensitiven Elementen aufweist,
wobei der Bildsensor derart ausgeführt ist, dass das vom optischen Element auf die lichtsensitive Fläche des Bildsensors projizierte Bild des Leuchtmittels unscharf abgebildet ist und/oder mehr als die Hälfte der lichtsensitiven Fläche überdeckt und zeilenweise abgetastet wird,
insbesondere so dass das Bild Streifen unterschiedlicher Helligkeit aufweist und/oder so dass der quer zur Zeilenrichtung bewirkte Helligkeitsverlauf den zeitlichen Verlauf des Datenstroms räumlich anzeigt,
insbesondere wobei jeder Streifen jeweils Teilbereiche von Zeilen überdeckt, wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Lenticularfolie aufweist, welche zwischen dem 30 optischen Element und der ersten Kommunikationseinheit angeordnet ist.
Von Vorteil ist dabei, dass ein Verfahren zur Datenübertragung weitergebildet wird, bei dem als Empfänger eine Kamera verwendet wird. Weiter ist von Vorteil, dass eine sichere Erkennung des gesendeten Datenstroms ausführbar ist. Hierzu wird das Leuchtmittel derart unscharf abgebildet, dass das Bild nicht punktförmig, sondern einen großen Anteil der sensitiven Fläche überdeckt. Auf diese Weise ist infolge der zeitlich seriell ausgeführten Abtastung der in jeweiligen Zeilen der sensitiven Fläche angeordneten, sensitiven Elemente das projizierte Bild des Leuchtmittels gestreift. Durch die großflächige unscharfe Darstellung des Leuchtmittels sind auch die gestreiften Gebiete der sensitiven Fläche groß und bei der Bildauswertung mit einer daher verringerten Fehlerrate behaftet. Der räumliche Helligkeitsverlauf quer zur Zeilenrichtung ist also fehlerarm bestimmbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das optische Element eine Sammellinse, wobei Bildweite, insbesondere also Abstand zwischen Leuchtmitteloptischem Element, und Gegenstandsweite, insbesondere also Abstand zwischen optischem Element und lichtsensitiver Fläche, bezogen auf die Brennweite der Sammellinse derart sind, dass das Bild des Leuchtmittels unscharf ist, insbesondere derart unscharf, dass das Bild quer zur Zeilenrichtung mehr als 20 Prozent, insbesondere mehr als 50 Prozent, der Ausdehnung der lichtsensitiven Fläche quer zur Zeilenrichtung überdeckt. Von Vorteil ist dabei, dass ein vorhandenes Smartphone verwendbar ist, wenn die Kamera derart eingestellt und betrieben wird, dass die
Sammellinse der Kamera unscharf abbildet. Der räumliche Helligkeitsverlauf quer zur Zeilenrichtung ist also wiederum fehlerarm bestimmbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das optische Element eine Zerstreuungslinse, wobei Bildweite, insbesondere also Abstand zwischen Leuchtmittel optischem Element, und Gegenstandsweite, insbesondere also Abstand zwischen optischem Element und lichtsensitiver Fläche, bezogen auf die Brennweite der Sammellinse derart sind, dass das Bild des Leuchtmittels unscharf ist, insbesondere derart unscharf, dass das Bild quer zur Zeilenrichtung mehr als 20 Prozent, insbesondere mehr als 50 Prozent, der Ausdehnung der lichtsensitiven Fläche quer zur Zeilenrichtung überdeckt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Zerstreuungslinse statt einer Sammellinse verwendbar ist oder eine Zerstreuungslinse mit betragsmäßig größerer Brechkraft als die Sammellinse sehr nahe an diese Sammellinse positionierbar ist, so dass die Linsen zusammen eine Zerstreuungslinse bilden. Somit ist das Leuchtmittel unscharf abgebildet und das streifenförmige erfasste Bild auswertbar. Der räumliche Helligkeitsverlauf quer zur Zeilenrichtung ist fehlerarm bestimmbar.
Erfindungsgemäß weist die zweite Kommunikationseinheit eine Lenticularfolie auf, welche zwischen dem optischen Element und der ersten Kommunikationseinheit angeordnet ist,
insbesondere wobei die Vorzugsrichtung der Lenticularfolie quer zu einer Verbindungslinie zwischen Leuchtmittel und optischem Element ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Bild in Vorzugsrichtung gedehnt projiziert wird. Hierbei ist also eine unscharfe Abbildung des Leuchtmittels erreicht, so dass das streifenförmige erfasste Bild auswertbar ist. Der räumliche Helligkeitsverlauf quer zur Zeilenrichtung ist dabei in der Signalelektronik fehlerarm bestimmbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bildsensor derart ausgeführt, dass die Lichtsensitive Fläche des Bildsensors zeilenweise abgetastet wird, insbesondere und dieses Abtasten der lichtsensitiven Fläche mit einer Bildfrequenz zeitlich wiederkehrend wiederholt wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Bild seriell abgetastet wird und somit quer zur Zeilenrichtung helle und dunkle Bereiche entsprechend des zeitlichen Verlaufs sich abwechseln.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das System derart dimensioniert, dass das Bild des Leuchtmittels unscharf ist, insbesondere derart unscharf, dass das Bild des Leuchtmittels quer zur Zeilenrichtung mehr als 20 Prozent, insbesondere mehr als 50 Prozent, der Ausdehnung der lichtsensitiven Fläche quer zur Zeilenrichtung überdeckt und/oder dass das Bild mehr als 50 Prozent der lichtsensitiven Fläche überdeckt. Von Vorteil ist dabei, dass ein jeweiliger Streifen jeweils einen derart großen Anteil der lichtsensitiven Fläche überdeckt, dass eine fehlerarme Bestimmung des quer zur Zeilenrichtung verlaufenden Helligkeitsverlaufs der Streifen ermöglicht ist. Denn eine auf eine erste Fläche bezogene Auswertung ermöglicht eine größere Datenmenge pro Bild zu bestimmen als eine auf eine zweite Fläche bezogene Auswertung, wenn die zweite Fläche kleiner als die erste Fläche ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Kommunikationseinheit ein tragbares Kommunikationsgerät, insbesondere ein eine Kamera aufweisendes Smartphone, Tablet, Smartwatch oder Laptop, auf und eine Aufnahmeeinheit, welche eine erstes und ein zweites Teil aufweist,
wobei das erste Teil relativ zum zweiten Teil bewegbar angeordnet ist, insbesondere drehbar, schwenkbar und/oder verschiebbar angeordnet ist,
wobei das tragbare Kommunikationsgerät im ersten Teil aufgenommen ist und die Lenticularfolie im zweiten Teil aufgenommen ist,
insbesondere wobei die Aufnahmeeinheit ein Smartphone-Etui oder Smartphone-Tasche ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Aufnahmeeinheit als Etui ausbildbar ist, welches zwei gegeneinander schwenkbare Deckel, also erstes teil und zweites Teil, aufweist. Somit deckt in einer ersten Schwenkposition die Lenticularfolie die Linse der Kamera des tragbaren Kommunikationsgeräts, insbesondere Smartphone oder Tablet, ab und in einer anderen Schwenkposition deckt die Lenticularfolie die Linse der Kamera des tragbaren Kommunikationsgeräts, insbesondere Smartphone oder Tablet, nicht ab.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der zeitliche Verlauf des Datenstroms, mit welchem das Leuchtmittel angesteuert, als räumlicher Helligkeits-Verlauf in Spaltenrichtung und/oder in Querrichtung zur Zeilenrichtung des Bildsensors des von der Kamera detektierten Bildes angezeigt wird, insbesondere wobei der in Spaltenrichtung erfasste Verlauf der über die jeweilige Zeile gemittelten Helligkeit eines einzigen abgetasteten Bildes nur einen Zeitabschnitt des zeitlichen Verlaufs des vom Leuchtmittel gesendeten Datenstroms darstellt, insbesondere wobei die Zeitdauer des Zeitabschnitts dem Kehrwert der Bildfrequenz gleicht. Von Vorteil ist dabei, dass
bei geeigneter Abstimmung der Datenwortrate auf die Bildfrequenz pro Bild ein Datenwort übertragbar ist und somit eine höhere Effizienz bei der Datenübertragung erreichbar ist.
Darüber hinaus ist mittels geeigneter Software das Bild und somit der Helligkeitsverlauf auch dauerhaft darstellbar, so dass eine langandauernde Betrachtung oder Auswertung eines Beobachters ausführbar ist. Insbesondere stellt der räumliche Verlauf eines einzigen von der Kamera aufgenommenen Bildes nur einen Zeitabschnitt des zeitlichen Verlaufs dar,
insbesondere wobei der räumliche Verlauf nur im Bereich des projizierten Bildes des Leuchtmittels angeordnet ist. Somit ist der räumliche Verlauf in einfacher Weise durch eine Bildverarbeitung erkennbar und eindeutig zuordenbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der zeitliche Verlauf des Datenstroms periodisch, weist also eine Periodendauer auf, und die Bildfrequenz beim Abtasten oder ein ganzzahliges Vielfaches der Bildfrequenz beim Abtasten dem Kehrwert der Periodendauer gleicht. Von Vorteil ist dabei, dass am Anzeigemittel der zweiten Kommunikationseinheit ein stehendes Bild darstellbar ist, wenn geeignete Software verwendet wird. Denn mit der Bildwiederholfrequenz ist dann dasselbe Bild dauerhaft anzeigbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Kommunikationseinheit ebenfalls ein steuerbares Leuchtmittel, insbesondere LED, auf und die erste Kommunikationseinheit ein weiteres lichtsensitives Element,
insbesondere so dass eine bidirektionale Datenübertragung zwischen den beiden Kommunikationseinheiten ermöglicht ist. Von Vorteil ist dabei, dass auch Daten vom zweiten zur ersten Kommunikationseinheit übertragbar sind. Somit ist eine bidirektionale Datenübertragung zwischen erster und zweiter Kommunikationseinheit ausführbar. Dabei muss die erste Kommunikationseinheit nicht als Smartphone mit Kamera ausgeführt sein, sondern es genügt, die Signalelektronik der ersten Kommunikationseinheit mit einem lichtsensitiven Element zu verbinden.
Als lichtsensitives Element ist vorzugsweise eine Photodiode oder Phototransistor verwendbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Kommunikationseinheit als Smartphone ausgeführt und/oder fungiert als Mobilfunkgerät,
insbesondere wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Signalelektronik und ein Anzeigemittel, insbesondere berührungssensitiver Bildschirm, aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Kommunikationseinheit als Elektrogerät, insbesondere Umrichter zur Speisung eines Elektromotors, oder als selbsttätig bewegtes intralogistisches Transportfahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem oder automatisch geführtes Fahrzeug, ausführbar ist. Somit ist mit einem Smartphone der vom ersten Kommunikationseinheit gesendete Datenstrom mittels des Smartphones auswertbar, anzeigbar und/oder visualisierbar, insbesondere zu Zwecken der Diagnose oder Analyse. Insbesondere muss nur eine Lenticularfolie vor die Linse der Kamera gehalten werden, um ein großes, in der Vorzugsrichtung gedehntes Bild des Leuchtmittels zu erzeugen und somit eine fehlerarme Auswertung zu erreichen.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben dieses vorgenannten Systems sind, dass
beim aufgenommen Bild für jede Zeile die Differenz zwischen einem Schwellenwert und der Summe der Helligkeitswerte der lichtsensitiven Elemente, insbesondere Pixel, bestimmt wird
und somit die Folge der Differenzen einen Zeitabschnitt des zeitlichen Verlaufs des Datenstroms anzeigt, insbesondere als räumlicher Helligkeitsverlauf quer zur Zeilenrichtung,
insbesondere wobei der Schwellenwert der Mittelwert der Helligkeitswerte ist.
Von Vorteil ist dabei, dass der empfangene Datenstrom in einfacher Weise bestimmbar ist, also extrahierbar aus dem aufgenommen Bild.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
In der 2 ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
In der 3 ist ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
In der 4 ist ein tragbares Kommunikationsgerät in einer Aufnahmeeinheit, insbesondere Etui, aufgenommen, wobei die Aufnahmeeinheit aufgeklappt ist und in Schrägansicht dargestellt ist.
In der 5 ist ein zweites Teil der Aufnahmeeinheit nach hinten umgeklappt.
In der 6 ist eine zugehörige angeschnittene Schrägansicht dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist ein Empfänger, insbesondere ein tragbares Kommunikationsgerät. Insbesondere Smartphone, eine Kamera auf, mit welcher von einem steuerbaren Leuchtmittel 3, insbesondere LED, eines Senders ausgestrahltes Licht detektierbar ist.
Sender und Empfänger bilden zusammen ein erfindungsgemäßes System. Hierbei ist der Sender entweder stationär innerhalb einer Anlage wie Fertigungsanlage und/oder logistische Anlage, angeordnet oder als Mobilteil ausgeführt, welches sich in einer solchen Anlage selbsttätig bewegt, insbesondere zur Ausführung eines intralogistischen Auftrags.
Das steuerbare Leuchtmittel 3 wird von einer Signalelektronik 2 mit einem beispielhaft in den Figuren dargestellten Datenstrom TX angesteuert. Somit wird das Licht entsprechend des Verlaufs des Datenstroms TX moduliert, insbesondere also getaktet angesteuert.
Einfach ausgedrückt, wird das Leuchtmittel zeitlich wiederkehrend eine jeweilige erste Zeitdauer lang angeschaltet und eine nachfolgende zweite Zeitdauer lang ausgeschaltet, so dass die Datenbits des Datenstroms nacheinander übertragen werden.
Am Empfänger ist vor der Linse 8 der Kamera eine Lenticularfolie 7 angeordnet. Brennweite und Abstände zwischen dem Leuchtmittel 3, der Linse 8 und dem Bildsensor 9 der Kamera sind derart, dass ohne die Lenticularfolie 7 ein scharfes Bild des Leuchtmittels von der Kamera aufnehmbar wäre.
Allerdings verhindert die Lenticularfolie 7 die Aufnahme eines scharfen Bildes des Leuchtmittels 3. Vielmehr ist die Lenticularfolie 7 derart nah vor der Linse 8 angeordnet, dass das Bild 10 des Leuchtmittels 3 parallel zur Vorzugsrichtung der Lenticularfolie 7 langgestreckt dargestellt ist.
Infolge der zeilenweisen Abtastung des Bildes 10 durch den Bildsensor, insbesondere also rolling shutter, ist das Bild 10 gestreift. Denn diejenigen Zeilen, welche in der jeweiligen ersten Zeitdauer abgetastet werden, sind hell und die anderen Zeilen dunkel. Die räumliche Breite der Streifen ist im Wesentlichen proportional zu den jeweiligen Zeitdauern.
Seitlich neben dem Bild 10 ist der räumliche Verlauf RX dargestellt, welchen die mit dem Bildsensor 5 verbundene Signalelektronik 6 auswertet.
Die Zeilenfrequenz der Kamera ist dabei größer, insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches, als der Kehrwert des kürzesten Zeitabschnitts des Datenstroms RX.
Wenn nämlich die Zeilenfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches des Kehrwertes des kürzesten Zeitabschnittes des Datenstroms RX ist und/oder der Datenstrom synchron zur Bildfrequenz periodisch ist, entsteht ein stehendes Bild 10, also ein zeitlich unveränderliches Streifenbild.
Auch ein Film ist realisierbar, wenn in entsprechender Weise nach Darstellung eines Bildes ein nächstes Bild übertragen wird.
Die Lenticularfolie 7 weist eine Vorzugsrichtung auf und besteht aus einer Kunststofffolie, die im Wesentlichen eben angeordnet ist. Die Normalenrichtung der Kunststofffolie ist parallel zur Blickrichtung der Kamera ausgerichtet, also parallel zur Symmetrieachse der Linse 8 der Kamera und/oder zu einer Verbindungslinie, die vom Leuchtmittel 3 zur Kamera verläuft.
Die Lenticularfolie 7 weist Erhebungen auf, deren Höhe, insbesondere also auch die Wandstärke der Lenticularfolie 7, parallel zur Vorzugsrichtung konstant sind und senkrecht zur Vorzugsrichtung periodisch schwankt. Quer zur Vorzugsrichtung verläuft die Wandstärke vorzugsweise halbkreisförmig oder dem Betrag einer Sinusfunktion entsprechend. Die jeweilige Erhebung weist also quer zur Vorzugsrichtung den Materialstärke-Verlauf des Querschnitts einer Sammellinse auf, parallel zur Vorzugsrichtung jedoch eine konstante Materialstärke.
Die Lenticularfolie 7 weist also parallel zur Vorzugsrichtung eine konstante Wandstärke auf, deren Wert quer zur Vorzugsrichtung periodisch schwankt, insbesondere wobei der Anstieg jeder Erhebung spiegelsymmetrisch zum jeweiligen Abstieg ist.
Wie in den 4 bis 6 dargestellt, ist das tragbare Kommunikationsgerät 40 in einem ersten Teil 41 einer Aufnahmeeinheit, insbesondere Etui, aufgenommen Ein gegen das erste Teil 41 schwenkbares zweites Teil 42, insbesondere Abdeckklappe, ist relativ zum ersten Teil 41 schwenkbar gelagert. in einer ersten Schwenkposition, also im zugeklappten Zustand ist das tragbare Kommunikationsgerät geschützt zwischen dem ersten und zweiten Teil (41, 42) anordenbar. In einer zweiten Schwenkposition, insbesondere also im nach hinten umgeklappten Zustand, ist das erste Teil 41 zwischen dem zweiten Teil 42 und dem tragbaren Kommunikationsgerät 40 angeordnet.
Außerdem ist eine Lenticularfolie 7 in einer Ausnehmung des zweiten Teils 42 aufgenommen, wobei die Ausnehmung derart positioniert ist, dass die Lenticularfolie 7 in der zweiten Schwenkposition beabstandet vor der Linse 8 des tragbaren Kommunikationsgeräts angeordnet ist. Insbesondere tritt somit der Strahlengang bei Aufnahme von Bildern durch die Lenticularfolie 7 hindurch und erzeugt die erfindungsgemäßen Streifenbilder zur Bestimmung des übertragenen Datenstroms.
Der von der Lenticularfolie 7 überdeckte Bereich von zum Schwenklager gemessenen Abständen umfasst den von der Linse 8 der Kamera überdeckten Bereich von zum Schwenklager gemessenen Abständen.
Die Aufnahmeeinheit ist vorzugsweise aus Leder, Kunststoff, Kunstleder oder Lederimitat.
Im Unterschied zur 1 ist statt der Linse 8 der Kamera aus 1 eine Zerstreuungslinse 21 verwendet und die Lenticularfolie 7 nicht verwendet. Somit füllen die von dem Leuchtmittel 3 abgestrahlten Lichtstrahlen einen großen Anteil des von der Kamera aufgenommenen Bildes 20 aus und die Bestimmung der Streifen und der Breite der Streifen ist mit einer verminderten Fehlerrate ermöglicht. Auf diese Weise ist also eine fehlerarme Datenübertragung erreichbar.
Im Unterschied zur Ausführung nach 2 ist statt der Zerstreuungslinse 21 eine Sammellinse 31 verwendet, welche aber eine derartige Position, also und Gegenstandsweite, aufweist, dass das Leuchtmittel nicht scharf abgebildet, sondern unscharf abgebildet wird. Vorzugsweise ist die Gegenstandsweite derart gewählt, dass die von dem Leuchtmittel abgestrahlten Lichtstrahlen einen großen Anteil des von der Kamera aufgenommenen Bildes 20 ausfüllen. Die Bestimmung der Streifen und der Breite der Streifen ist dann ebenfalls mit einer verminderten Fehlerrate ermöglicht. Auf diese Weise ist also eine fehlerarme Datenübertragung erreichbar.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen weist auch das tragbare Kommunikationsgerät ein steuerbares Leuchtmittel auf, insbesondere LED. Zur Bildung einer bidirektionalen Kommunikation ist somit dieses Leuchtmittel des Kommunikationsgeräts von der Signalelektronik 6 des tragbaren Kommunikationsgeräts Der Sender weist dabei zusätzlich einen Sensor auf, welcher das von dem Leuchtmittel des tragbaren Kommunikationsgeräts abgestrahlten Lichts, detektiert, so dass der empfangene Datenstrom in der Signalelektronik 2 auswertbar und berücksichtigbar ist.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Empfänger kein tragbares Kommunikationsgerät sondern ein Mobilteil, welches in der Anlage sich selbsttätig bewegt, insbesondere zur Ausführung eines intralogistischen Auftrags.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt des zeitlich wiederkehrenden Anschaltens und Ausschaltens des Leuchtmittels entweder zwischen zwei unterschiedlichen Intensitätswerten hin- und hergeschaltet. In Weiterbildung sind aber auch diskrete Intensitätsmodulationen verwendbar. Es sind auch weitergehende Modulationsarten, wie Frequenzmodulation, Pulsmodulation oder dergleichen verwendbar.
Bezugszeichenliste

TX: zeitlicher Verlauf des gesendeten Datenstroms
RX: räumliche Darstellung des zeitlichen Verlaufs des empfangenen Datenstroms

1: empfindlicher Bereich der Kamera 8, insbesondere des tragbaren Kommunikationsgeräts, insbesondere des Smartphones
2: Signalelektronik
3: steuerbares Leuchtmittel, insbesondere LED
4: abgestrahltes Licht
5: Kamera
6: Signalelektronik mit Anzeigemittel
7: Lenticularfolie
8: Linse
9: Bildsensor
10: Bild
20: Bild
21: Zerstreuungslinse
30: Bild
31: Sammellinse
40: tragbares Kommunikationsgerät
41: erster Teil der Aufnahmeeinheit
42: zweiter Teil der Aufnahmeeinheit

T: Zeit
X: Spaltenposition

Claims

System, aufweisend eine erste Kommunikationseinheit, insbesondere Sender, und eine zweite Kommunikationseinheit, insbesondere einen Empfänger, wobei die erste Kommunikationseinheit ein steuerbares Leuchtmittel aufweist, welches entsprechend einem vorgegebenen Datenstrom moduliertes Licht abstrahlt, wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Kamera aufweist, welche ein optisches Element und einen Bildsensor aufweist, wobei eine lichtsensitive Fläche des Bildsensors mehrere Zeilen von lichtsensitiven Elementen aufweist, wobei der Bildsensor derart ausgeführt ist, dass das vom optischen Element auf die lichtsensitive Fläche des Bildsensors projizierte Bild des Leuchtmittels unscharf abgebildet ist und/oder mehr als die Hälfte der lichtsensitiven Fläche überdeckt und zeilenweise abgetastet wird, insbesondere so, dass das Bild Streifen unterschiedlicher Helligkeit aufweist und/oder so, dass der quer zur Zeilenrichtung bewirkte Helligkeitsverlauf den zeitlichen Verlauf des Datenstroms räumlich anzeigt, insbesondere wobei jeder Streifen jeweils Teilbereiche von Zeilen überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikationseinheit eine Lenticularfolie aufweist, welche zwischen dem optischen Element und der ersten Kommunikationseinheit angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Sammellinse ist, wobei Bildweite, insbesondere also der Abstand zwischen der Sammellinse, und Gegenstandsweite, insbesondere also der Abstand zwischen der Sammellinse und der lichtsensitiven Fläche, bezogen auf die Brennweite der Sammellinse derart sind, dass das Bild des Leuchtmittels unscharf ist, insbesondere dass das Bild quer zur Zeilenrichtung mehr als 20 Prozent, insbesondere mehr als 50 Prozent, der Ausdehnung der lichtsensitiven Fläche quer zur Zeilenrichtung überdeckt oder dass das Bild mehr als 50 Prozent der lichtsensitiven Fläche überdeckt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Zerstreuungslinse ist, wobei Bildweite, insbesondere also der Abstand zwischen dem Leuchtmittel und der Zerstreuungslinse, und Gegenstandsweite, insbesondere also der Abstand zwischen der Zerstreuungslinse und der lichtsensitiven Fläche, bezogen auf die Brennweite der Zerstreuungslinse derart sind, dass das Bild des Leuchtmittels unscharf ist, insbesondere dass das Bild quer zur Zeilenrichtung mehr als 20 Prozent, insbesondere mehr als 50 Prozent, der Ausdehnung der lichtsensitiven Fläche quer zur Zeilenrichtung überdeckt oder dass das Bild mehr als 50 Prozent der lichtsensitiven Fläche überdeckt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugsrichtung der Lenticularfolie quer zu einer Verbindungslinie zwischen Leuchtmittel und optischem Element ausgerichtet ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikationseinheit ein tragbares Kommunikationsgerät, insbesondere ein eine Kamera aufweisendes Smartphone, Tablet, Smartwatch oder Laptop, aufweist und eine Aufnahmeeinheit, welche eine erstes und ein zweites Teil aufweist, wobei das erste Teil relativ zum zweiten Teil bewegbar angeordnet ist, insbesondere drehbar, schwenkbar und/oder verschiebbar angeordnet ist, wobei das tragbare Kommunikationsgerät im ersten Teil aufgenommen ist und die Lenticularfolie im zweiten Teil aufgenommen ist, insbesondere wobei die Aufnahmeeinheit ein Smartphone-Etui oder Smartphone-Tasche ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor derart ausgeführt ist, dass die Lichtsensitive Fläche des Bildsensors zeilenweise abgetastet wird, insbesondere und dieses Abtasten der lichtsensitiven Fläche mit einer Bildfrequenz zeitlich wiederkehrend wiederholt wird.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System derart dimensioniert ist, dass das Bild des Leuchtmittels unscharf ist, insbesondere derart unscharf ist, dass das Bild quer zur Zeilenrichtung mehr als 20 Prozent, insbesondere mehr als 50 Prozent, der Ausdehnung der lichtsensitiven Fläche quer zur Zeilenrichtung überdeckt oder dass das Bild mehr als 50 Prozent der lichtsensitiven Fläche überdeckt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des Datenstroms, mit welchem das Leuchtmittel angesteuert wird, als ein räumlicher Helligkeits-Verlauf des von der Kamera aufgenommenen Bildes in Spaltenrichtung und/oder in Querrichtung zur Zeilenrichtung des Bildsensors der Kamera angezeigt wird, insbesondere wobei der räumliche Verlauf eines einzigen von der Kamera aufgenommenen Bildes nur einen Zeitabschnitt des zeitlichen Verlaufs darstellt, insbesondere wobei der räumliche Verlauf nur im Bereich des projizierten Bildes des Leuchtmittels angeordnet ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des Datenstroms periodisch ist, also eine Periodendauer aufweist, und die Bildfrequenz beim Abtasten oder ein ganzzahliges Vielfaches der Bildfrequenz beim Abtasten dem Kehrwert der Periodendauer gleicht.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikationseinheit ebenfalls ein steuerbares Leuchtmittel, insbesondere LED, aufweist und die erste Kommunikationseinheit ein weiteres lichtsensitives Element aufweist, insbesondere so, dass eine bidirektionale Datenübertragung zwischen den beiden Kommunikationseinheiten ermöglicht ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikationseinheit als Smartphone ausgeführt ist und/oder als Mobilfunkgerät fungiert, insbesondere wobei die zweite Kommunikationseinheit eine Signalelektronik und ein Anzeigemittel, insbesondere berührungssensitiver Bildschirm, aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kommunikationseinheit ein Elektrogerät, insbesondere Umrichter zur Speisung eines Elektromotors, oder ein selbsttätig bewegtes intralogistisches Transportfahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem oder automatisch geführtes Fahrzeug, ist.
Verfahren zum Betreiben des Systems nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim aufgenommen Bild für jede Zeile die Differenz zwischen einem Schwellenwert und der Summe der Helligkeitswerte der lichtsensitiven Elemente, insbesondere Pixel, bestimmt wird und somit die Folge der Differenzen einen Zeitabschnitt des zeitlichen Verlaufs des Datenstroms anzeigt, insbesondere als räumlicher Helligkeitsverlauf quer zur Zeilenrichtung, insbesondere wobei der Schwellenwert der Mittelwert der Helligkeitswerte ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikationseinheit eine Lenticularfolie aufweist, welche zwischen dem optischen Element und der ersten Kommunikationseinheit angeordnet wird.