DE10304846A1

DE10304846A1 - Maschinenlesbare Barcode-Muster

Info

Publication number: DE10304846A1
Application number: DE2003104846
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Bock
Original assignee: Anitra Medienprojekte GmbH
Current assignee: Anitra Medienprojekte GmbH
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-19
Also published as: WO2004019267A1; AU2003264071A1; WO2004019267A9

Abstract

Maschinenlesbares Barcode-Muster (3), das an eine stationäre oder frei bewegliche Fläche (1) beliebiger Größe anbringbar ist, sodass die Fläche (1) durch mindestens ein solches Barcode-Muster (3) mit Informationen versehen wird, wobei das Barcode-Muster (3) mit einem zeitlich variablen elektrischen Signal versorgt wird, derart, dass das Barcode-Muster mittels mindestens einer Prüfspitze (5) decodierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Form von Barcodemustern, welche dazu geeignet sind, eine Fläche mit einer Information zu versehen, z.B. nach Art eines konventionellen Industrie-Barcodes und/oder einer Positionsinformation z.B. nach Art eines aufdruckbaren Grafiktabletts; ein Verfahren jeweils zum Aufbringen und Auslesen solcher Codes; und zugehörige Lesegeräte.
Stand der Technik
1. Der zugrunde liegende Stand der Technik beinhaltet ein- und zweidimensionale Barcodes, bevorzugt solche, die mit leitender Tinte aufgebracht sind, und Grafiktabletts.
1.1 Bekannt sind Barcodes, die eine direkt auswertbare Information codieren, nach Art eines Produktschlüssels. Solche Codes werden hinfort "sprechende" Codes genannt.
Bekannt sind ferner Barcodes, die als Teil eines Musters, welches eine Fläche bedeckt, das Auffinden einer Position in dieser Fläche ermöglichen, bevorzugt durch lokales Vermessen der Umgebung nur weniger, oder eines einzigen solchen Codes. Der so gefundenen Position kann eine Information – bevorzugt die Adresse einer Informationsressource oder eines zu startenden Computerprozesses – zugewiesen werden, bevorzugt über entsprechende Tabellen. Solche Barcodes werden hinfort "Positionscodes" genannt.
Im Gegensatz zu sprechenden Codes erlauben es Positionscodes, beliebig viele Stellen einer Fläche mit Informationen oder zugeordneten Computerprozessen auszustatten, ausserdem können solche "Hot Spots" nicht nur vom Redakteur, sondern auch, nach Erstellen des Printproduktes, vom Endbenutzer gesetzt werden.
1.2 Stand der Technik sind ferner einfache Punktlesegeräte, die einen z.B. mit leitender Tinte gedruckten sprechenden Barcode durch ohmsche Kontaktmessung mittels zwei oder mehr Elektroden nachweisen. Patentanmeldungen 101 33 259.9 und 00920557.6 beschreiben ferner, wie solche Kontaktlesegeräte Positionscodes auslesen können. Vorteil sind der geringe Aufwand, der geringe Platzbedarf des Sensors und die potentiell sehr hohe Auflösung; nachteilig ist, dass es sich um ein Kontaktverfahren handelt, bei dem erstens durch wiederholtes Auslesen die aufgebrachten Muster beschädigt, und zweitens durch abgekratzte Tintenpartikel oder sonstige Verunreinigungen in unkontrollierbarer Weise die Elektroden kurzgeschlossen werden können.
1.3 Optische Ausleseverfahren, bei denen ein Lesegerät nur auf die zu vermessende Vorlage aufgesetzt wird, vermeiden die Nachteile des Kontaktleseverfahrens: z.B. die Glyphs von Xerox. Glyphs sind sehr kleine zweidimensionale Barcodes, die schon im Prepress-Stadium in die Druckvorlage eingeblendet und in einem einzigen Arbeitsgang mit dieser gedruckt werden können. Glyphs werden mit einer Art Maus optisch erfasst und ausgewertet, sodass die Position dieser Maus bestimmt wird. Glyphs sind als Positionscodes konzipiert, die entsprechenden Technologien können aber auch sprechende Codes lesen. Das Verfahren beinhaltet eine aufwändige Musterverarbeitung, es ist folglich vergleichsweise teuer, und sie sind auch nicht für alle Arten von Vorlagen einsetzbar: Glyphs stören z.B. auf einer monochromen Fläche.
1.4 Eine universelle Positionsbestimmung, die vollkommen unabhängig ist von der inhaltlichen Ausgestaltung der visuellen Vorlage, in der sie erfolgt, leisten Grafiktabletts. Ein weiterer Vorteil ist, dass die auf das Tablett aufgelegte Vorlage vom Benutzer beliebig beschichtet, beschriftet oder korrigiert werden kann. Schliesslich wird die Funktion des Stiftes durch Verschmutzung kaum oder gar nicht gestört.
Nachteile sind: erstens eine vergleichsweise komplizierte und voluminöse Sensorik; zweitens muss die Vorlage bei jeder Messkampagne neu auf dem Tablett eingerichtet werden; drittens muss die zu vermessende Fläche gänzlich und näherungsweise flach auf dem Tablett aufliegen, was sie nach Form und Grösse einschränkt. Baupläne und grosse Karten lassen sich z.B. schlecht mit Grafiktabletts bearbeiten; gekrümmte Flächen gar nicht: deren Vermessung erfordert nach Stand der Technik aufwändigere 3-D Positionsmessgeräte.
1.5 Neueren Datums sind Fortschritte bei Druckverfahren zum Aufbringen leitender und halb leitender Bausteine, bevorzugt mit polymeren Tinten und auf Kunststoff-Folien. Obgleich es noch zahlreiche Probleme zu lösen gilt, z.B. im Bereich der Lebensdauer, der chemischen Stabilität, und der Komponentendichte, kann man diese Verfahren dem Stand der Technik zurechnen.
Ziel der Erfindung ist es, eine billig implementierbare Technologie bereitzustellen, die es gestatten würde, auf der Unterseite einer gedruckten, vollständig mobil nutzbaren und fallweise auch weichen Vorlage ein Muster einzudrucken, welches sowohl das Auslesen von sprechenden Barcodes als auch von Positionscodes erlaubt, ohne diese zu beschädigen oder durch Verschmutzung des Lesekopfes den Auslesevorgang zu stören; und die auch auf einfache gekrümmte Flächen, also auf breite Klassen von dreidimensionalen Gegenständen, anwendbar ist.
Die Erfindung erreicht die vorstehend genannten Ziele durch ein Barcode-Muster nach Anspruch 1, einem Ausleseverfahren nach Anspruch 14, und einem Lesegerät nach Anspruch 30. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
2. Bevorzugt ist das Barcode-Muster "elektrisch geschlossen", wobei jeder Punkt A des Musters immer mit jedem anderen Punkte B des Musters elektrisch verbunden ist, und wobei keine dieser Verbindungen ein schaltendes Element nach Art eines Transistors oder Relais beinhaltet. Bevorzugt verbindet hierzu ein gemeinsamer Steg (9), (14) alle Codierelemente (10), (15) des Barcodes untereinander.
Dabei enthalten die Codierelemente die eigentliche maschinenlesbare Information in dem Barcode und gehorchen daher bestimmten formalen Vorschriften, z.B. bezüglich ihrer Anordnung und Gestalt. Der Steg hat jedoch nur die Funktion, die Codierelemente miteinander zu verbinden, ohne deren Auslesen zu stören, und ist ansonsten frei gestaltbar. Bevorzugt wird der Steg in einem Arbeitsgang mit den Codierelementen aufgebracht, z.B. mit leitender Tinte gedruckt.
Das erfindungsgemässe Muster ist ferner entlang einer Linie (11) les- und decodierbar, wobei eindimensionale Barcodes oder Kombinationen solcher Barcodes entlang einer einzigen solchen Linie, und zweidimensionale Codes entlang eines Rasters aus solchen Linien gelesen und decodiert werden.
Nachstehend wird in Punkten 1 bis 6 eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung detailliert erörtert. Diese beinhaltet nach 1:

a) mindestens ein maschinenlesbares, flächiges, leitendes, elektrisch geschlossenes und als zweidimensionale Nahfeldantenne ausgeführtes Barcode-Muster (3) das mit leitender Tinte an der Oberfiäche (1) eines beliebig grossen Gegenstandes aufgebracht ist, der auch beweglich und weich sein kann, und der bevorzugt bedruckt ist – z.B. nach Art einer Landkarte, einer Buch-, Magazin- oder Zeitungsseite, oder eines Produktetiketts. "Nahfeldantenne" bedeutet hier eine leitende Fläche, die ein elektrisches Feld abstrahlt, welches mit einer oder mehreren Prüfspitzen aus einer Entfernung nachgewiesen wird, die sehr viel kleiner als die der ausgestrahlten Frequenz entsprechende Wellenlänge ist. Z.B. wird die Nahfeldantenne mit einem Signal im Audiobereich – mit Wellenlänge im Kilometer-Bereich – derart versorgt, dass alle Punkte von (3) ein diesem Signal entsprechendes Nahfeld abstrahlen, das von einem Lesegerät (6) mit Auswerteeinheit (7) in einem Abstand von z.B. unter einem Millimeter nachgewiesen und decodiert wird. Dabei kann die Spitze (5) so geführt werden, dass sie die Oberfläche (1) nicht berührt. Die erfindungsgemässe Nahfeldantenne bleibt auch dann maschinenlesbar, wenn sie von einer isolierenden Schicht überdeckt wird, wenn also z.B. die Druckvorlage sie mit isolierender Tinte bedeckt, oder wenn sie an der Unterseite einer bedruckten Folie oder Papierfläche (35) angebracht ist und durch (35) hindurch gelesen wird. Nahfeldantennen können sprechende Barcodes oder Positionscodes gem. Pkt. 1.1 realisieren.
b) eine Steuerelektronik (2), welche die Nahfeldantennen (3) mit einem elektrischen Signal versorgt. Bevorzugt ist die Steuerelektronik ein externes Gerät, das mit den Nahfeldantennen (3) per direktem elektrischen Kontakt verbunden ist, z.B. indem die Steuerelektronik an (1) geheftet ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird die Steuerelektronik direkt in (1) integriert, z.B. indem sie mit polymeren Halbleitern aufgebracht und intern oder extern (z.B. durch induktive Kopplung gem. Pkt. 7.2 nachstehend) mit Energie versorgt wird.
c) ein Lesegerät (6) das eine Anzahl von Prüfspitzen (5) aufweist, welche das obige Nahfeld detektieren, ohne dass (5) mit der Nahfeldantenne (3) ohmschen Kontakt hätte. Vielmehr weist (5) die Nahfeldantenne nach, indem das obige Nahfeld in (5) eingekoppelt wird, während (5) vom Benutzer entlang der Linie (11) über die Nahfeldantenne (3) bewegt wird. Bevorzugt beinhaltet (5) gem. 4 einen Innenleiter (16), eine Abschirmung (17), und eine aktive Stirnfläche (20); letztere kann durch eine isolierende Schicht (18) vor Abrieb geschützt sein. Eine an das Lesegerät (6) angeschlossene Auswerte-Einheit (7) decodiert die von (5) gemessenen Signale.
d) ein Hilfsgerät (8) zur Anzeige von Daten oder zur allgemeinen Ausführung von digitalen Prozessen, auf die (3) verweist, wobei das Hilfsgerät bevorzugt ein PC, ein PDA oder ein Handy sein kann.

3. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung unter Nutzung von Nahfeldantennen und aus Nahfeldantennen gebildeten "verzahnten Nahfeldantennen" oder werden nun detailliert.
3.1 Bevorzugt ist die Fläche (1) mit mehreren Nahfeldantennen versehen, welche jeweils einen sprechenden Barcode realisieren, und über entsprechende Zubringerleitungen mit einem einzigen, über alle Nahfeldantennen synchronen Eingangssignal versorgt werden. Dabei dürfen die Nahfeldantennen einander in der Fläche weder berühren noch überlappen, und es wird jede dieser Nahfeldantennen von einer gemeinsamen Steuerelektronik (2) mit demselben Signal versorgt. Diese Schar von Nahfeldantennen bildet wiederum eine Nahfeldantenne.
In einer weiteren bevorzugten Variante werden übereinander aufgebrachte, voneinander durch eine isolierende Schicht getrennte Scharen von Nahfeldantennen verwendet, wobei zu verschiedenen Scharen gehörige Nahfeldantennen einander in der Fläche (1) überlappen können, und wobei jede dieser Scharen von einer Steuerelektronik (2) mit einem eigenen Signal versorgt wird. Bevorzugt wird dabei eine Schar von verzahnten Nahfeldantennen gedruckt, sodann wird in einer Lackstufe eine isolierende Schicht (z.B. UV-Lack) aufgebracht, sodann wird die nächste Schar darüber gedruckt. Dabei wird jede dieser Scharen von einer Steuerelektronik mit einem separaten Signal versorgt; dabei wird ferner, bevorzugt durch geeignete Tinten und Druckprozesse, der Oberflächenwiderstand der Nahfeldantennen so eingestellt, dass das von den zuunterst liegenden Nahfeldantennen abgestrahlte Signal durch eine jeweils darüber liegende Nahfeldantenne hindurch gelesen werden kann.
3.2 Eine Nahfeldantenne besteht aus Codier-Elementen, bevorzugt Codierstreifen (10) gem. 2, wobei die Codier-Elemente die eigentliche Information codieren, und Stegen nach Art von (9) in 2, welche die zu einer Nahfeldantenne gehörenden Codier-Elemente miteinander verbinden; wobei diese Stege gem. 7 aus vertikalen und horizontalen Stegelementen bestehen können.
Bevorzugt zeigen 2 und 3 Nahfeldantennen, die jeweils einen ein- bezw. zweidimensionalen Industrie-Barcode realisieren. In 2, 3, 5 und 7 sind diese Elemente und Stege nur zur Verdeutlichung in Grautönen abgebildet; allein aus demselben Grunde sind auch in 5, 7, 8 und 14 verschiedene verzahnte Nahfeldantennen in Grautönen gezeigt.
Bevorzugt ist die Nahfeldantenne (3) nämlich in der Fläche homogen, sodass Nahfeldantennen (3) inklusive der nachstehend beschriebenen Hilfselektrode (12) mit einer einzigen leitenden Tinte und Druckplatte gedruckt werden können. Bevorzugt gibt es aber auch erfindungsgemässe Varianten, wie z.B. in 8.1 nachstehend beschrieben, in denen die Elemente und Stege mit verschiedenen Tinten gedruckt werden: damit lassen sich u.a. mehrstufige eindimensionale Barcodes realisieren.
3.3 Bevorzugt wird, wie in 2 gezeigt, zu einer Nahfeldantenne (3) eine Hilfselektrode (12) hinzugefügt, welche aufeinander folgende Codierstreifen (10) voneinander trennt und bevorzugt auf Masse liegt, sodass (5) die Codierstreifen (10) sauberer nachweist.
Nachstehend bis einschliesslich Pkt. 6 werden bevorzugt Nahfeldantennen diskutiert, die einen eindimensionalen Barcode realisieren. 2 zeigt, wie eine solche Nahfeldantenne bevorzugt mit einer einzigen Prüfspitze (5) vermessen wird, indem diese an einem Punkt (13) aufgesetzt und entlang des Liniensegmentes (11) über die Nahfeldantenne geführt wird.
3.4 Bevorzugt wird dabei per Konvention

a) eine bestimmte, über alle Nutzungssituationen genormte Orientierung der Fläche (1) unterstellt, nach Art einer konventionell genutzten Buchseite, Landkarte, oder eines Produktetiketts.
b) die Prüfspitze ausgehend von einem Punkt (13) entlang Linie (11), stets von links nach rechts geführt.
c) die Prüfspitze so geführt, dass ihre aktive Oberfläche näherungsweise in einem konstanten Winkel zur lokal berührten Fläche in (1) gehalten wird.

3.5 Bevorzugt ist der Durchmesser (19) der aktiven Fläche (18) von (5) kleiner bemessen als die zu vermessenden Merkmale – zum Beispiel kleiner als die Breite der Streifen (10).
3.6 Bevorzugt wird die Führung von (5) entlang der Linie (11) durch ein grafisches, sichtbares Merkmal (77) in der Druckvorlage erleichtert. Bevorzugt kann dabei (5) auf (1) aufsitzen, während sie entlang (11) geführt wird, indem bevorzugt (18) plan auf (1) aufliegt. Bevorzugt kann (5) aber auch in einer Höhe h berührungslos über (1) geführt werden, wobei h kleiner als die zu vermessenden Merkmale ist, z.B. kleiner als die Breite der Codierstreifen (10).
Der Auslesevorgang ist in unmittelbarer Nähe der Nahfeldantenne nahezu fehlerfrei möglich. Z.B. werden bei 1 mm breiten und 1 mm auseiander liegenden Codierstreifen (10) die Nahfeldsignale sauber nachgewiesen, wenn eine Plastikfolie (1) von 0,1 mm Stärke eine etwa 1 mm dicke Spitze (5) von der Nahfeldantenne (3) trennt. Bei einem zusätzlichen Abstand von ca. 0,5 mm kann die Nahfeldantenne immer noch ausgelesen werden.
3.7 Man könnte z.B. das Barcode-Muster in 2 mit der Prüfspitze (5) auslesen und mit bekannten Algorithmen decodieren. Diese müssten jedoch wegen der in diesem Industriecode verwendeten Pulsbreitenmodulation, und der frei geführten Prüfspitzen, die Schwankungen der Prüfspitzen-Geschwindigkeit und -höhe kompensieren, was bei den erfindungsgemäss kleinen Dimensionen und rauen Oberflächen (z.B. eines Papierblattes) nur bedingt funktioniert.
3.8 Den Einfluss vorstehender Schwankungen minimiert bevorzugt die nachstehend beschriebene binäre Barcode-Variante mit zugehöriger Steuer- und Auswerteelektronik.
3.8.1 Dazu werden gemäss 5A) zunächst zwei Nahfeldantennen (22) und (23) miteinander verzahnt: die eigentliche Codierung leistet gem. 5B) eine Schar von q parallelen Streifen (10), indem

– jeder Streifen (10) entweder nur den Steg (31) von (22) oder nur den Steg (32) von (23) physisch und elektrisch kontaktiert.
– nach einer bevorzugten Konvention jeder Streifen in (10) eine "1" in einer Bitfolge codiert, wenn er mit (32) verbunden ist; und eine "0" , wenn er mit (31) verbunden ist, wobei bevorzugt die Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils mit verschiedenen elektrischen Signalen versorgt werden und zwar derart, dass die Auslese-Elektronik erkennt, ob die einen Streifen überquerende Prüfspitze gerade über einen "1 "-Streifen oder einen "0"-Streifen fährt.

Nachstehend wird die Kombination (21) aus zwei wie oben beschriebenen verzahnten Nahfeldantennen (22) und (23) als verzahnte Nahfeldantenne oder auch verzahntes Barcode-Muster bezeichnet.
Entsprechend 3.3 vorstehend können die verzahnten Nahfeldantennen eine gemeinsame, bevorzugt auf Masse liegende Hilfselektrode (12) aufweisen, welche die Codierstreifen (10) voneinander abschirmt und das an (5) anliegende Signal zwischen zwei Codierstreifen (10) minimiert.
3.8.2 Bevorzugt sind die Codierstreifen (10) auch gleich breit, und voneinander äquidistant, sodass die Gesamtheit aller Streifen (10) von einem eindimensionalen Gitter der Gitterkonstante w aufgespannt ist. Nun durchläuft das gemessene Nahfeldsignal ein Maximum, wenn eine Spitze (5), deren Durchmesser etwa so gross ist wie die Breite eines Codierstreifens, über diesen geführt wird; bei richtiger Auslegung dominiert dieser Effekt die unter 3.7 beschriebenen Schwankungen. Nun kann auch noch beim Durchqueren einer verzahnten Nahfeldantenne ein lokaler Absolutwert der Geschwindigkeit der Prüfspitze entlang (11) ermittelt werden.
3.8.3 Verzahnte Nahfeldantennen sind, gemeinsam mit der Elektrode (12), mit einer einzigen Druckplatte und Tinte aufbringbar.
3.8.4 Bevorzugt zeigt 6 jeweils in Teil 6A) und 6B) eine Ausgestaltung der zu (21) gehörigen Steuerelektronik.
6B) zeigt, wie aus einem Takt (25) und einem Träger (26) die Signale (27) und (28) gebildet werden, jeweils an (22) und (23) anliegend.
Steht nun die Spitze (5), wie in 6A) gezeigt, über einem Streifen (10) so kann die Auswertungselektronik anhand des Taktes (25) die vom Stift gemessenen Signale jeweils (22) oder (23) zuweisen und folglich dem Streifen (10) eine "1" oder eine "0" zuordnen, wobei die Taktfrequenz bevorzugt so gewählt ist, dass dieser Vorgang sich während der Überquerung eines bestimmten Codierstreifens (10) mehrmals wiederholt. Bevorzugt wird das über einem Streifen (10) abgestrahlte Nahfeld-Signal von der aufnehmenden Prüfspitze (5) an einen Pufferverstärker (29) weitergegeben, welcher direkt die Soundkarte eines PCs speisen kann. Eine geeignete Software ermittelt nun, bevorzugt gem. 3.8.2 und unter Nutzung des Taktes, der durch den 2. Kanal der Soundkarte übermittelt wird – den dem Codierstreifen (10) zugewiesenen Wert.
Zur weiteren Veranschaulichung sei unterstellt, dass (5) während des Lesevorgangs entlang der Linie (11) auf jedem Codierstreifen (10) mindestens 6 msec lange verweilt: dann genügt eine Frequenz (25) von 1 kHz, um einen Streifen während des Auslesens mehrfach daraufhin abzufragen, ob er (22) oder (23) zuzuordnen ist.
Bevorzugt wird in diesem Beispiel die Frequenz des Signals (26) als das 16fache der Frequenz von (25) gewählt. Die sich daraus ergebende Frequenz (26) von 16 kHz ist mit der Soundkarte noch messbar.
3.8.5 Die vorstehend beschriebene bevorzugte Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit wenigen C-MOS-Gattern, als Peripheriegerät eines PCs oder PDAs realisierbar ist. Ähnliche bevorzugte Anordnungen können mit sehr einfachen, billigen Mikrocontrollern implementiert werden, welche auch noch den PC und/oder dessen Soundkarte bei der Auswertung und Decodierung des Signals aus (6) entlasten, oder ganz ersetzen können.
3.8.6 Ganz allgemein können die Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils mit verschiedenen Signalen S1 und S0 versorgt werden, wenn es nur möglich ist, S1 und S0 voneinander zuverlässig zu unterscheiden. Bevorzugt können S1 und S0 als periodische, jedoch zeitlich voneinander diskriminierbare Folgen von Einzelpulsen die Nahfeldantennen versorgen; in einer anderen bevorzugten Alternative unterscheiden sich S1 und S0 durch ihre Frequenz.
3.9 Vorteile der Erfindung bei der Realisierung sprechender Barcodes mit Nahfeldantennen und verzahnten Nahfeldantennen 3.9.1 Die obige bevorzugte Anordnung ist sehr kostengünstig, da

– Nahfeldantennen mit beliebigen, insbesondere mit nicht transparenten leitenden Tinten verdruckt werden können.
– die Elektronik einfach und billig ist, und z.B. mitsamt einer Batterie gem. 16 in einen Bucheinband integrierbar wäre.
– der Lesestift in der vorstehend beschriebenen, voll funktionsfähigen Minimalversion nur einen einfachen Pufferverstärker enthält, der entweder direkt eine Soundkarte, oder einen billigen Mikrocontroller speist.

Die niedrigen Kosten verbessern den Spielraum bei der Aufteilung der Funktionalität, z.B. indem jedem erfindungsgemäss mit Nahfeldantennen ausgestatteten Gegenstand ein eigenes Lesegerät zugewiesen werden kann. Weiters können das Lesegerät (6), die Auswerteeinheit, die Steuerelektronik (2), und das Hilfsgerät (8) je nach Anforderung miteinander kombiniert sein.
Schliesslich können bevorzugt Lesestift und Auswerteelektronik in ein Handy oder PDA integriert werden, wenn diese Technik in einer breiten Vielfalt von Anwendungen Verwendung gefunden hat.
3.9.2 Die Nahfeldantennen können sehr oft gelesen werden, und sind vor Schmutz etc. geschützt.
3.9.3 Muster und Lesegerät sind voreinander geschützt: dabei ist die vorstehend beschriebene Schutzschicht (35) bevorzugt elektrisch isolierend. In anderen Varianten des erfindungsgemässen Barcode-Musters, z.B. gem. Pkt. 8.1 nachstehend, kann sie jedoch auch elektrisch leitend sein.
3.9.4 Die erfindungsgemässe Nahfeldatenne kann berührungslos ausgelesen werden.
3.9.5 Bevorzugt kann die verzahnte Nahfeldantenne mit dem Lesegerät Zusatzinformationen austauschen (Pkt. 5 nachstehend).
4. Ein- und zweidimensionale Positionserkennung mit eindimensionalen Barcodes:
Am stärksten treten vorstehende Vorteile jedoch zutage wenn das Lesegerät, wie nunmehr dargelegt, zur Decodierung eines Positionscodes eingesetzt wird. In 4.1 wird ein Verfahren dargelegt, das besonders für Druckvorlagen geeignet ist, welche eine sichtbare Zeilenstruktur aufweisen, nach Art eines Formulares oder Vertrages. In 4.2 wird eine kompliziertere Struktur aus überlagerten verzahnten Nahfeldantennen beschreiben, die eine verbesserte Positionserkennung leistet.
4.1 Zeilenorientierte Positionsmessung mit verzahnten Nahfeldantennen
Es zeigen hierzu:

– 7A) zur Verdeutlichung alleine das Substrat (35) mit der Fläche (1), welche mit einer Druckvorlage (37) – hier bevorzugt als Text realisiert – versehen ist, wobei (37) von einem Rahmen (30) begrenzt wird, und wobei in diesem Text für den Messpunkt (13) – hier bevorzugt einem Stichwort im Text (37) entsprechend – eine Position gefunden werden soll; an (30) grenzt noch ein rechter Rand (33) an, der erfindungsgemäss nötig ist, um Punkte (13) am rechten Rand von (30) vermessen zu können.
– 7B) zeigt allein die zur zeilenmässigen Positionsbestimmung einsetzbare, aus den Nahfeldantennen (22) und (23) sowie der gemeinsamen Hilfselektrode (12) gebildete, verzahnte Nahfeldantenne.

7C) bevorzugt die Positionsbestimmung für einen Punkt (13), wobei der Stift auf einen Punkt (13) der Fläche (1) aufgesetzt und entlang einer Linie (11) gezogen wird, wobei mindestens n Codierstreifen (10) überquert werden müssen; und wobei n durch das Barcode-Muster vorgegeben wird, wie nachstehend beschrieben. Dabei ist die verzahnte Nahfeldantenne aus 7B) unter (35) aufgebracht.
Bevorzugt wird das in 7B) gezeigte Barcode-Muster wie folgt gebildet: zunächst wird, gemäss 3.8.1, zwei Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils der Wert "1" oder "0" zugewiesen. Dabei beinhalten die Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils einen Steg, der bevorzugt aus einem vertikalen Stegelement und einer Anzahl von horizontalen Stegelementen besteht, wobei letztere quer über die gedruckte Vorlage verlaufen, bevorzugt unter dem Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Textzeilen eines sichtbar gedruckten Textes.
Nun ist eine Schar von Codierstreifen (10), die bevorzugt äquidistant, zueinander parallel, und alle von gleicher Breite sind, jeweils innerhalb zweier horizontaler Stegelemente so angebracht, dass ein bestimmter Codierstreifen (10) jeweils genau mit einem Steg von (22) oder (23) verbunden ist, sodass er den dieser Nahfeldantenne zugewiesenen Binärwert codiert. Somit codiert das Muster in 7B) eine eindimensionale Bitfolge, die den von links nach rechts und von oben nach unten gelesenen Streifen (10) entspricht. Diese Bitfolgen werden bevorzugt gemäss den nachstehend beschriebenen Verfahren berechnet.
Die bevorzugt angebrachte, bevorzugt an Masse liegende gemeinsame Hilfselektrode (12) ist in 7B) ebenfalls gezeigt.
4.1.2 Als Kachelmuster strukturierte eindimensionale Barcodes
Patentanmeldung DE 101 37 145 beschreibt ein Bitmuster, welches jede Zeile in gleicher Weise in eine ganze Zahl von Kacheln zerlegt, wobei jede Kachel einen Barcode enthält, welcher die Nummer dieser Kachel codiert. Aneinander gereiht ergeben die Binärwerte dieser Barcodes eine Bitfolge gem. 4.1.1. Demgemäss können, ausgehend von Punkt (13), n sukzessive Codierstreifen (10) entlang (11) vermessen werden, wobei n mindestens einer Kachelbreite entspricht. Anhand der so bestimmten Kachelnummer wird die Zeile ermittelt, welche (13) enthält, und näherungsweise die Position von (13) innerhalb dieser Zeile.
4.1.3 Chain Code-Muster
Über den von 101 33 259.9 beschriebenen Stand der Technik hinaus können bevorzugt zur zeilenorientierten Positionsmessung sogenannte "Chain Codes der Ordnung n" eingesetzt werden. Letztere sind Binärfolgen, so beschaffen, dass ein bestimmter Schlüssel S, der aus n aufeinanderfolgenden Bits in einem derartigen Chain Code gebildet ist, genau einmal in diesem Chain Code auftritt, sodass S genau einer bestimmte Position in dem Chain Code entspricht. Solche Codes finden nach Stand der Technik in Positions-Sensoren Einsatz.
Bevorzugt wird nun gem. 7B) eine rechteckig angenommene, von einem Rahmen (30) begrenzte Druckvorlage in p + r schmale Spalten der Breite w zerlegt, wobei w die in 3.8.2 vorstehend erwähnte Gitterkonstante ist, p * w die Breite der Druckvorlage (30), und r * w gleich der Breite von (33) ist; wobei r > n. Schliesslich sei z die Anzahl der Zeilen in der Vorlage. Man unterstellt also einen Chain Code der Ordnung n, welcher K Bits lang ist, wobei K ~ 2 **n mit K > z * (p + r). Dieser Chain Code beginnt also mit z Bitfolgen der Länge p + r, sodass jeweils der Zeile m, die m-te der vorstehenden Bitfolgen zugewiesen werden kann.
Nun kann, ausgehend von einem Punkt (13) im Rahmen (30) durch Führen der Prüfspitze entlang eines Segmentes (11) ein Schlüssel S gewonnen, dessen Position im Chaincode gefunden und somit die Position des Punktes (13) bestimmt werden.
4.1.4 Die vorstehend beschriebene Methode hat den Nachteil, dass die Fläche über einem horizontalen Stegelement und in dessen Nähe erfindungsgemäss nicht vermessen werden kann, sodass die Position nur innerhalb einer Zeile messbar ist, und dass ausserdem der Prüfstift nur dann korrekt misst, wenn das Liniensegment (11) innerhalb einer Zeile bleibt. Ferner entspricht die maximal mögliche vertikale Auflösung dem Zeilenabstand, in praxi einige Millimeter.
4.2 Muster aus gekreuzten, einander überlagernder verzahnte Nahfeldantennen
Die unter 4.1.4 aufgeführten Nachteile lassen sich mit gekreuzten Barcodes, welche jeweils die gesamte zu vermessende Vorlage überdecken, vermeiden.
4.2.1 Gekreuzte verzahnte Nahfeldantennen
Bevorzugt wird gem. 8 eine isolierende Trennfolie (34) mit zwei einander überlagerten, gekreuzten verzahnten Nahfeldantennen (39) und (40) versehen, die jeweils einer Flächenkoordinate x und y entsprechen, wobei (34) auf der Unterseite einer Druckvorlage (35) angebracht sein kann; sodass (34) jeweils die verzahnten Nahfeldantennen (40) und (39) voneinander, und (35) die Druckvorlage (37) von (40) trennt. Bevorzugt kann auch hier eine Hilfselektrode (12) gem. 5 hinzugefügt werden; diese ist in 8 nicht gezeigt.
Bevorzugt kann statt einer trennenden Folie (34) ein isolierender Lack Verwendung finden, indem (35) von unten zuerst mit (40), dann mit diesem Lack, dann mit (39) bedruckt wird.
8 zeigt bevorzugt wie eine weitere bedruckte Seite (36) auf der Unterseite von (34) aufgebracht wird, sodass auch sie eine Druckvorlage (38) von (39) trennt, wobei (38) in 8 ganz zuunterst liegt. Auf diese Weise kann z.B. ein einziges Paar gekreuzter verzahnter Nahfeldantennen (39), (40) eine beidseitig bedruckte oder beschreibbare Druckseite mit Positionsinformationen ausstatten.
Auch leere Papierseiten können so ausgestattet sein; sodass der Benutzer sie bearbeiten, und beliebigen Positionen auf der jeweiligen Seite eine Information und/oder einen Prozess zuweisen kann.
Bevorzugt sind die beiden verzahnten Nahfeldantennen (39) und (40) senkrecht gekreuzt und die Linie (11) schneidet beide in einem Winkel von näherungsweise 45 Grad, sodass die Spitze (5) beide Koordinaten x und y ausgehend von (13) in einem Durchlauf entlang (11) vermisst. Dabei wird bevorzugt der in 4.1 beschriebene zeitliche Multiplex derart erweitert, dass im zeitlichen Hintereinander zuerst die erste Nahfeldantenne in (39), dann die zweite Nahfeldantenne in (39), dann die erste Nahfeldantenne in (40), und dann die zweite Nahfeldantenne in (40), abgetastet werden. Bevorzugt wird dabei jede dieser Nahfeldantennen an einen Tristate-Bustreiber-Ausgang angeschlossen, welcher sie entweder auf Masse zieht, oder ein Signal anlegt, oder sie auf einem "floating" Potential hält.
Bevorzugt wird ferner, durch geeignete Wahl von Drucktinten und Druckprozessen, die Oberflächenleitfähigkeit der verzahnten Nahfeldantennen (39) und (40) so eingestellt, dass die von (39) und (40) ausgehenden Signale jeweils von (40) und (39) zur Prüfspitze (5) durchgelassen werden.
4.2.2 Gekreuzte Chain-Code-Muster
Auch hier können bevorzugt Chain Codes benutzt werden, um eine Position in der jeweiligen verzahnten Nahfeldantenne (39) und (40) zu bestimmen. Dazu werden zunächst, entsprechend der Vorlagengrösse, einmalig Chain Codes Cx und Cy (jeweils der Ordnung nx, ny) für die zu vermessenden Koordinaten x und y definiert. Dabei werden, ausgehend vom Messpunkt (13), entlang der um ca. 45 Grad geneigten Linie (11) mit der Prüfspitze (5) zwei Folgen von mindestens q Bits mit q = Max(nx, ny) nachgewiesen, eine in (39) und eine in (40); anschliessend wird jeweils ein Schlüssel Sx, Sy der Länge nx und ny gebildet und dessen Position im entsprechenden Chain Code Cx und Cx ermittelt; somit folgt die x, y – Position von (13).
Soll ein Seitenpaar gemäss 8 beidseitig ausgelesen werden, so wird bevorzugt gem. 4.3.2 nachstehend geprüft, ob der Stift gerade eine Vor- oder eine Rückseite vermisst, und die Koordinatenberechnung jeweils angepasst.
Chaincodes sind Spezialfälle von Bitfolgen, die eine Positionsfindung erlauben, ebenso wie die vorstehend beschriebenen selbstnummerierenden Kachelmuster. Hinfort bezeichnen Bx und By allgemeine Bitfolgen, in denen jeweils mit einem Schlüssel Sx, Sy eine Position gefunden werden kann.
4.3 Vorteile der Chaincodes bei der Positionsmessung
Chaincodes weisen bestimmte Vorteile auf: erstens sind die zur Positionsfindung erforderlichen Schlüssel sehr kompakt – ein 12-Bit Schlüssel genügt, um in einer verzahnten Nahfeldantenne mit 4096 Codierstreifen gem. 5 eine eindimensionale Position auf 1 Codierstreifen genau zu bestimmten; zweitens ermöglichen Chain Codes eine einfache Fehlerkorrektur; drittens können sie auch zur vereinfachten Positionsmessung auf beiden Seiten einer bedruckten Vorlage genutzt werden.
4.3.1 Fehlererkennung mit Chain Codes
Zunächst muss sichergestellt sein, dass mindestens q x-Codierstreifen oder y-Codierstreifen ausgelesen wurden, bevorzugt durch einfaches Hochzählen der überquerten Streifen.
Nun seien, wie in 8 gezeigt, mit der Prüfspitze (5), ausgehend vom Messpunkt (13) und entlang des Liniensegmentes (11), n + o Bits nachgewiesen worden, entsprechend o + 1 unmittelbar aufeinander folgender Bitfolgen der Länge n. Sind letztere jeweils um 1 Bit versetzte Schlüssel im entsprechenden Chain Code Cx oder Cy, so ist kein Auslesefehler aufgetreten. Dabei wird normalerweise o klein (bevorzugt o = 1) sein, weil schon zwei korrekt derart versetzte Schlüssel auf ein richtiges Auslesen hinweisen, und mit jedem Auslesen nach 4.2.2 mehrere Bitfolgen der Länge nx und ny erzeugt werden.
4.3.2 Beidseitiges Auslesen einer verzahnten Nahfeldantenne
Bevorzugt werden hierzu beim beidseitigen Auslesen, gem. 4.3.1 vorstehend n + o Bits nachgewiesen, entsprechend o + 1 um je ein Bit versetzten Folgen der Länge n. Jede dieser Folgen ist ein Schlüssel im Chain Code. Nun wird jeder Schlüssel gespiegelt. Entsprechen nun zwei nicht gespiegelte sukzessive Schlüssel sukzessive aufsteigenden Werten von x, so unterstellt der Decodierungsprozess, dass gerade eine verzahnte Nahfeldantenne von ihrer Vorderseite her gelesen wurde; entsprechen hingegen zwei gespiegelte um 1 Bit versetzte Schlüssel absteigenden Werten von x, so erkennt das Lesegerät, dass es die Rückseite einer verzahnten Nahfeldantenne ausliest. Dabei werden Ausnahmen durch Vorverarbeitung der Chain Codes und geeignete Tabellen behandelt.
Bevorzugt können Vorder- und Rückseite auch dadurch charakterisiert werden, dass der Zwischenträger (34) so ausgeführt ist, dass er die zuunterst liegende verzahnte Nahfeldantenne abschirmt, sodass (39) und (40)(40) aufgrund der von (5) gemessenen Pegel voneinander diskriminiert werden können, und daraus geschlossen wird, ob die gekreuzten verzahnten Nahfeldantennen von derer Vor- oder Rückseite gelesen werden. Das kann bevorzugt erfolgen, indem (34) als Heterostruktur aus zwei Isolaten und einer dazwischen liegenden leitenden Schicht gebildet wird.
4.4 In eine Buchseite eingebettete verzahnte Nahfeldantennen
Erfindungsgemäss können verzahnte Nahfeldantennen gem. 7 oder 8 in die Blätter eines Buches eingebettet sein. Dabei dürfen jedoch die verzahnte Nahfeldantennen, die unter einem aufgeschlagenen Blatt des Buches liegen, den Auslesevorgang für dieses Blatt nicht stören.
Dies lässt sich bevorzugt dadurch erreichen, dass nur die verzahnten Nahfeldantennen im aufgeschlagenen Blatte mit Signalen versorgt werden, also diese Signale für alle anderen Blätter abgeschaltet sind; bevorzugt können aufgeklappte Blattpaare von einer in das jeweilige Blatt eingebetteten Fotozelle, oder von einem mechanischen Sensor, gefunden werden, sodass sich diese Schaltvorgänge automatisch steuern lassen.
In einer anderen bevorzugten Alternative werden alle verzahnte Nahfeldantennen in einem Buch von der Steuerelektronik mit Signalen versorgt. Dabei ist das Buch so ausgeführt, dass durch Wahl der Schichtdicken von (35) und (36) sowie durch abschirmende Massnahmen wie in 4.3.2. vorstehend beschrieben, die Störsignale von Blättern, welche unter dem aufgeschlagenen Blatt liegen, klein gehalten werden und somit bevorzugt durch einen Fensterkomparator unterdrückt werden können.
4.5 Auslesen entlang glatter Linien
Die Linie (11) kann bevorzugt von einer Geraden abweichen, wenn nur sichergestellt ist, dass erstens für die x- und die y-Koordinate mindestens je nx und ny Streifen in (39) und (39) gelesen werden, und zweitens dabei keiner dieser Streifen zweimal besucht wird. Zum Beispiel zeigt 9 die Auslesung entlang eines Kreisbogens (41), dessen Orientierung wie vorstehend beschrieben festgelegt wird.
4.6 Um einen Winkel gedrehte Muster
Für den Anwender intuitiver als die in 8 dargestellte Abtastung entlang einer um 45 Grad geneigten Linie (11) wäre eine Abtastung entlang einer Horizontalen, einfach weil sehr viele konventionelle Druckvorlagen horizontale Elemente beinhalten, welche die Führung von (5) entlang eines näherungsweise geraden Segmentes (11) erleichtern können. Bevorzugt lässt sich das erreichen, indem die verzahnte Nahfeldantennen gemäss 10 mit verzahnten Nahfeldantennen (43) und (44), die um 45 Grad gedreht sind, realisiert werden.
5. Austausch von Zusatzinformationen mittels des Barcode-Musters
Die gem. 3.9.3 übertragbare zusätzliche Information wird bevorzugt durch eine eigene Trägerfrequenz transportiert, oder durch Modulation von (26). Diese Zusatzinformation kann zyklisch und ausreichend oft wiederholt werden, sodass die Prüfspitze (5) sie während eines Vermessungsvorgangs sicher nachweist; sie kann bevorzugt eine Identifikationsnummer beinhalten (etwa die ISBN-Nummer einer Publikation, oder eine Produktnummer) welche das bemusterte Produkt eindeutig bezeichnet. Sie kann auch bestimmte Eigenschaften des Barcode-Musters, z.B. über dessen Codier-Elemente (Strichbreiten, Strichabstände, etc.) an die Auswerteelektronik übergeben Die Steuerelektronik kann diese Information fest gespeichert haben, wenn sie z.B. in einen Bucheinband eingebettet ist. Ist hingegen die Steuerelektronik mobil ausgeführt und bevorzugt an das bemusterte Objekt anheftbar, so kann sie die Information vom bemusterten Objekt abgreifen.
6. Multipolare Lesegeräte zur Kanten- und Bewegungserkennung
Bevorzugt kann das Lesegerät (6) gem. 11 zwei oder mehr Prüfspitzen haben; liegen z.B. nach 11 zwei solche Spitzen (46), (47) nahe beieinander und gleichzeitig auf der Linie (11), so können durch differentielle Auswertung der jeweils gemessenen Signale (48), (49) die Kanten der Nahfeldantennen genauer vermessen werden. Ferner kann unabhängig von Pkt. 4 vorstehend, durch Korrelation von (48) und (49) die jeweils geltende Bewegungsgeschwindigkeit der Prüfspitzen ermittelt werden.
7. Versorgung der verzahnten Nahfeldantenne mit einem Signal:
7.1 Bevorzugt geschieht dies wie in 1 gezeigt, durch direkten Kontakt mit einer Steuerelektronik (2) die an der mit der verzahnten Nahfeldantenne versehenen Fläche (1) angebracht wird. In der Anordnung gem. 7 können alle entsprechenden Kontaktflächen in einer Ebene liegen. Bei Nutzung gekreuzter verzahnter Nahfeldantennen können die jeweiligen Träger, z.B. (34), (35), (36) nach Art einer Leiterplatte durchkontaktiert werden.
7.2 Bevorzugt ist die vorstehend beschriebene einfache Steuerelektronik direkt auf die Folie (34) aufgedruckt, und die entsprechende Energieversorgung kann:

– induktiv erfolgen, über eine auf (1), (34), (35) oder (36) angebrachten Antenne, nach Art eines HF-Transponders.
– erfolgen, indem auf (1), (34), (35) oder (36) mit Druckverfahren eine extrem flache Batterie aufgedruckt wird, wie sie z.B. von der israelischen Firma Power Paper vorgestellt wurde.
– erfolgen, indem auf (1), (34), (35) oder (36) eine polymere Solarzelle aufgebracht wird.

7.3 Eine Nahfeldantenne kann drahtlos, z.B. induktiv, mit einem Signal versorgt werden, indem z.B. deren Steg an einen Resonanzkreis angeschlossen ist, der ein für diese Nahfeldantenne spezifisches Signal empfängt.
8. Andere Lesegeräte und Muster
8.1 Bevorzugt sind erfindungsgemässe Barcode-Muster aus jedem Material und jeder daraus erstellbaren zweidimensionalen Struktur baubar, sofern sie spezifische Eigenschaften aufweisen, die mit einer Prüfspitze messbar sind: z.B. können die Nahfeldantennen auch als leuchtende Strukturen ausgeführt sein, wobei bevorzugt die Prüfspitze (5) aus einer Optik besteht, die den jeweils zu vermessenden Punkt von (11) auf einen Fotodetektor abbildet. Prinzipiell kann ein solches Barcodemuster auch aus grösserer Entfernung vermessen werden.
8.2 In Pkt. 2 bis 7 vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, in denen einerseits die Barcode-Muster als Sender oder Erreger, andererseits die Prüfspitze als Empfänger fungiert.
Bevorzugt kann in einer Umkehrung des Obigen die Prüfspitze als Sender oder Erreger fungieren, und der Barcode als Empfänger arbeiten, indem letzterer an eine Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei dieser Anschluss drahtgebunden oder drahtlos sein kann. Auch hier wird das erfindungsgemässe Barcodemuster zeilenweise nachgewiesen. Z.B. kann die Prüfspitze kapazitiv ein Signal in eine leitende Nahfeldantenne nach 2 einkoppeln, wobei diese Einkopplung maximal ist, wenn die Spitze direkt über der Nahfeldantenne – z.B. über einem Codierstreifen (10) fährt. In einer anderen Variante kann eine leuchtende Prüfspitze ein als Fotoempfänger ausgeführtes Muster anregen. In einer dritten Variante kann der Barcode als piezoelektrisches, von einer vibrierenden Spitze anregbares Muster fungieren.
Dabei erfolgt bevorzugt die Erregung musterspezifisch, indem z.B. in einer verzahnten Nahfeldantenne die einer binären "1" oder "0" jeweils entsprechende Nahfeldantenne an einen Schwingkreis angeschlossen ist, welcher mit einer für jeweils "1" oder "0" spezifischen Frequenz resoniert; während die Prüfspitze ihre Erreger-Signale auf beiden Frequenzen aussendet. Bevorzugt beinhaltet dabei das Barcodemuster eine elektrisch geschlossene Fläche, welche die Codierelemente des Barcode-Musters miteinander verbindet.
8.3 Bevorzugt erfolgt der Nachweis der Barcode-Muster gem. 8.1 und 8.2 vorstehend unter Nutzung elektromagnetischer, optischer, piezoelektrischet, magnetostriktiver, mechanischer, oder thermischer Sensoren, wobei wie vorstehend beschrieben das Barcode-Muster entweder als Sender und die Prüfspitze als Empfänger/Sensor fungieren kann, oder umgekehrt.
8.4 Das Lesegerät kann eine Vorrichtung beinhalten, welche die Prüfspitze (5) entlang (11) über (3) führt, wobei Linie (11) nicht gerade sein muss. Dabei setzt der Benutzer das Lesegerät nach Art einer Grafiktablett-Maus fix auf die Vorlage auf. 9 zeigt bevorzugt, wie (5) mittels eines Schwenkarms (42) im Lesegerät geführt wird sodass die Prüfspitze einen Kreisbogen (41) durchfährt.
8.5 Es kann auch gem. 12 die verzahnte Nahfeldantenne entlang eines geraden Liniensegmentes (51) ausgelesen werden, indem ein Kammleser, bevorzugt mit einem Messkreuz (50) versehen, zum Einsatz kommt, der einen Multiplexer (64) beinhaltet, welcher eine Anzahl nebeneinander liegender Prüfspitzen (5) entlang dem Segment (51) und ausgehend von Punkt (13) ausliest. Dabei wird bevorzugt unterstellt, dass gemäss den Konventionen von Pkt. 3.4 ausgelesen wird, und folglich zum Auslesen das Messkreuz über dem Messpunkt (13) so eingerichtet ist, dass (51) waagerecht liegt und von links nach rechts gelesen wird.
Bevorzugt sind Messkopf und Platine eines solchen Kammlesers mit einer Reihe von Druck- und/oder Ätzschritten realisierbar.
Nun kann vorteilhaft jede Spitze (5) mit einem eigenen Verstärker versehen werden, sodass (54) ein rein digitaler Multiplexer sein kann, der den das gemessene Signal auswertenden Mikrocontroller (55) direkt speist; wobei das zugehörige Verstärker-Feld als polymere Elektronik auf die Platine aufgedruckt sein kann.
Bevorzugt kann (54) aber auch ein analoger Multiplexer sein, wobei die Spitzen (5) nun sequentiell ausgelesen werden und das jeweils resultierende Signal verstärkt und von (55) decodiert wird. Mit einem solchen Kamm aus z.B. 100 Spitzen und entsprechend hoch gesetzten Frequenzen (25) und (26) ist die serielle Auswertung des Musters derart schnell, dass z.B. Positions- und Schriftenerkennung gleichzeitig erfolgen können.
8.6 Bevorzugt können die einzelnen Spitzen eines Kammes nach 8.5 einziehbar und/oder flexibel aufgehängt sein und zwar derart, dass die Messlinie (51) an eine gekrümmte Fläche angepasst wird; dabei kann der Grad der Verformung der Messlinie (51) nachgewiesen werden, bevorzugt durch eine Anordnung von Dehnungselementen, um den Messvorgang auf die veränderte Linie (51) einzustellen.
Die Varianten 8.4 bis 8.6 erlauben es, das Lesegerät nur mehr aufzusetzen, anstatt es entlang einer Linie (13) ziehen zu müssen. Dafür ist das Lesegerät komplizierter und der Auslesevorgang wegen der Notwendigkeit, alle Spitzen (5) in Kontakt mit oder in geringem Abstand zu (1) zu bringen, heikler.
8.7 Bevorzugt kann, wie in 13 gezeigt, der obige Kammleser nach Art eines optischen Handscanners über eine Fläche gezogen werden, um Nahfeldantennen auszuwerten, die einem zweidimensionalen Barcode (15) entsprechen. Dabei misst bevorzugt ein mit einem Encoder versehenes Rad (52) ausgehend von (13) den entlang eines Liniensegmentes (53) zurückgelegten Weg, und taktet das zeilenweise Auslesen des Musters (15). Beinhaltet der Barcode (15) nun Position und Orientierung der Nahfeldantenne in der Fläche, so kann die Position eines Messpunktes (13) bestimmt werden.
9. Positionsmessung auf glatten, gekrümmten Flächen
Wird auf eine gekrümmte Fläche, bevorzugt nach Art eines Flaschenetiketts, einer Kugelkalotte, oder der Oberfläche eines etwas dehnbaren, weichen Gegenstandes ein erfindungsgemässes Positionsmuster aufgebracht, so kann wie bevorzugt in 14 gezeigt, mit einem Punktlesestift die Position des Messpunktes (13) in einem zweidimensionalen Gitter bestimmt werden, indem der Stift entlang (65) gezogen wird.
Im Spezialfall eines zylindrischen Substrates nach Art eines Dosenetikettes können die Muster direkt ausgewertet werden wie vorstehend beschrieben.
In anderen gekrümmten Flächen findet der Stift zwar die Position in den gekreuzten Gittern, diese muss aber über eine mathematische Funktion oder auch tabellarisch einer räumlichen Position zugeordnet werden. Ein solches allgemeineres Gitter ist bevorzugt in 14 gezeigt; es wird aus den beiden Gittern (63) und (64) gebildet, welche die Codierstreifen in den beiden verzahnten Nahfeldantennen aufspannen. Dabei ist der Steg von (64) nach Art der Längen und Breiten eines Globusses als geschlossene Kurve ausgebildet und die zugehörigen Codierstreifen sind nach Art eines Längengrades über die gekrümmte Fläche verteilt; zur Veranschaulichung ist (64) schwarz gezeichnet. Ferner ist in 14 der Steg von (63) nach Art eines Längengrades ausgeführt, und die entsprechenden Codierstreifen erstrecken sich nach Art unterbrochener Breitenkreise über die Fläche.
Anwendungen
Nachstehend werden drei Anwendungsmöglichkeiten beschrieben, bei denen eine mit verzahnten Nahfeldantennen ausgestattete Druckvorlage extern oder intern mit einem Signal versorgt wird.
10. Fotoalben
Bevorzugt kann ein Fotoalbum, wie in 15 gezeigt, in seinem Einband (66) eine erfindungsgemässe Steuerelektronik beinhalten, die z.B. eine Batterie (74), einen Controller (69), und einen Flash-Speicher (68) aufweist. Bevorzugt wird die Auswertung des Signals durch einen PC (76) geleistet, der über eine Verbindung (75), die drahtlos oder drahtgebunden sein kann, an den Einband angeschlossen ist, und der den jeweiligen Positionen entsprechende Daten – bevorzugt Audiodaten – aufzeichnet und wiedergibt. In dieser bevorzugten Ausführung ist das Lesegerät (6) per Leitung ebenfalls mit dem Einband verbunden.
In einem jeden Blatt des Albums sind nun gekreuzte verzahnte Nahfeldantennen angebracht, die es gestatten, auf diesem Blatt eine Position zu bestimmen. Alle Blätter sind bevorzugt so durchkontaktiert, dass deren verzahnte Nahfeldantennen von der Elektronik (68), (69), (74) versorgt werden können, z.B. durch leitende Drähte, die das Album zusammenhalten, und entsprechende Kontaktflächen an den einzelnen Blättern.
Bevorzugt wird Kontaktstift nur dazu genutzt, um Positionen neben dem jeweiligen Foto zu bestimmen, sodass Beschädigungen der Fotos vermieden werden. In dieser Weise können schriftliche, vom Benutzer in beliebiger Folge, z.B. handschriftlich angebrachte Anmerkungen (67) im Album mit zugehörigen elektronischen Fussnoten versehen werden. Dieses kann bei Anlegen des Albums oder beliebig oft danach erfolgen, wobei der Benutzer entweder den PC zur Ein- und Ausgabe benutzt, oder einen eingebauten Lautsprecher (72) und ein Mikrofon (71).
Bevorzugt kann die Nutzung des Albums durch ein eingedrucktes Menü (70), welches auf den Bucheinband aufgedruckt und dessen Menüpunkte mit dem Stift (6) aufgerufen werden, erfolgen. Für höhere Ansprüche an die Bedienerführung kann der PC (76) benutzt werden.
In Zukunft sind Szenarien denkbar, in denen Digitalfotografen beschädigte Fotos einfach nachdrucken. In einem solchen Falle kann mit dem Kontaktstift auch eine Position auf einem Foto bestimmt werden; ebenso sind bei entsprechenden Fortschritten des Standes der Technik Fotoalben mit eingebetteter Digitalelektronik gem. Pkt. 8 machbar.
11. Storyboards
Professionnelle Storyboards, wie in der Werbe- oder Filmindustrie verwendet, sind erfindungsgemäss Spezialfälle von Fotoalben. In Verbindung mit wiederverwendbaren Einstellungs-Bildern nach Art eines Post-its versprechen erfindungsgemässe Storyboards eine einfachere Handhabung als computergesteuerte Schnittplätze, besonders während der ersten Entwurfsphase einers Filmes oder Werbespots.
12. Bücher
Im Unterschied zu einem Fotoalbum besteht der Inhalt eines Buches normalerweise aus vorgefertigten Texten und Grafiken, sodass erfindungsgemäss sprechende Codes eingesetzt werden können, speziell wenn eine besonders einfache Bedienung gefordert ist wie z.B. in einem Kinderlexikon. 16 zeigt beispielhaft einen entsprechenden Eintrag. Dieser ist bevorzugt mit einem an der Oberfläche sichtbar eingedruckten, grafisches Merkmal (77) versehen, das den Kindern zeigt, dass und wie sie mit dem Stift eine verzahnte Nahfeldantenne auslesen sollen.
Bevorzugt sind auch hier Steuerelektronik, Auswertungselektronik, Hilfsgerät und Stift integriert.
Dieses Konzept ist beliebig ausbaubar: bevorzugt können die jeweiligen verzahnten Nahfeldantennen in einem Buch auch Positionscodes realisieren; ein solches Buch kann drahtlos an einen PC angebunden sein und mit diesem Daten austauschen, bezw. ihn als Eingabe/Ausgabegerät benutzen.
Allen diesen Varianten ist jedoch gemeinsam, dass in dieser Weise Bücher hergestellt werden können, die sich im wesentlichen exakt genau so nutzen lassen wie normale Bücher, und auch die gleiche Haptik aufweisen. Ebenso sollten solche Bücher die gleichen verlegerischen Strukturen, und die gleichen Vertriebswege benutzen wie ihre konventionellen Pendants.
13. Karten & Flowcharts
Karten und Flowcharts können beliebig mit positionsabhängigen Funktionen ausgestattet werden, nach Art einer am PC-Bildschirm angezeigten Webseite mit "Hot Buttons". Dabei kann die Steuerelektronik (2) gem. 1 an die Karte geheftet werden; sie kann aber auch nebst Stromversorgung in diese integriert sein.
13.1 Es ist möglich, eine Karte mit Positionsgitter und eingebauter Steuerungs- und Auswerteelektronik zu erstellen derart dass aus einer Position auf der Karte auf die entsprechenden GPS-Daten geschlossen werden kann, sodass ein Sollwert (von der Karte) mit einem Istwert (z.B. aus einem GPS-Modul) verglichen werden kann. Diese Anordnung kann billiger und effektiver sein als ein rein elektronisches Navigationssystem mit aufwändigem Benutzerinterface und elektronischer Speicherung der Karten.
13.2 Es können Flowcharts, Mindmaps, Karten, Reiserouten etc. vom Endanwender selber produziert werden, entweder indem er vorgefertigte Papiere mit integrierten Nahfeldantennen benutzt, oder indem er die Nahfeldantennen nebst den erforderlichen Isolierschichten selber aufbringt, z.B. mit einem Plotter oder Tintenstrahldrucker.
13.3 Eine Karte kann als Front-End für beliebige geografische Informationssysteme dienen, etwa für einen flächendeckenden Zimmernachweis oder andere Touristeninformationen. Insbesondere ist es auch hier möglich, auf die Karte zu schreiben oder zu zeichnen, und diese Einträge mit elektronischen Fussnoten zu versehen.
14. Grafiktablett
Die erfindungsgemässe Fläche kann auch als Teil eines Grafiktablett (85) ausgeführt sein, das nach Art einer Schreibunterlage beliebig beschrift- und bedruckbar ist, und zwar sowohl mit konventionellen Verfahren unter Nutzung rein passiver, sichtbarer grafischer Merkmale, als auch mit elektronisch oder optoelektronisch aktiven Tinten nach neuestem Stand der Technik. Z.B. kann auf das Grafiktablett dessen Gebrauchsanweisung sichtbar gedruckt sein.
Bevorzugt zeigt 17, wie das Grafiktablett (85) unter einer mit einer Druckvorlage versehene Seite (78) liegt. Während einer Positionsbestimmung kann nun die Seite auf dem Grafiktablett (85) fixiert werden, bevorzugt gem. 14.1 nachstehend, und bevorzugt so, dass die erfindungsgemässe Ermittlung einer Position nicht gestört wird. Z.B. stört ein magnetischer Stempel gem. 14.1, Pkt. d) die vorstehend beschriebene elektrische Auslesung des Positionsmusters nicht.
Bevorzugt können vor der ersten Positionsbestimmung in (78) die Dokumenten- und/oder Seitennummer für (78) eingegeben werden, bevorzugt gem. 14.2. nachstehend.
Schliesslich kann das erfindungsgemässe Grafiktablett kleiner sein als die zu vermessende Seite. In diesem Fall muss die Position des Grafiktabletts in Bezug auf die Seite bestimmt werden. Bevorzugt wird hierzu ein Merkmal der Seite (78) zur Deckung mit einem entsprechenden physischen Merkmal des Grafiktabletts (85) zur Deckung gebracht, um aus der bekannten Position der Merkmale auf (78) und (85), und aus der Position eines Messpunktes auf dem Grafiktablett, die absolute Position dieses Messpunktes in (78) zu gewinnen. Bevorzugte Varianten dieses Verfahrens sind in 14.3 nachstehend beschrieben.
Bevorzugt ist (85) mit Anschlüssen (86) versehen, sodass ein und derselbe Lesestift (6) an verschiedene erfindungsgemässe Grafiktabletts anschliessbar ist.
Bevorzugt kann das sehr kostengünstig herstellbare, dünne, und biegsame Grafiktablett (85) aber auch unter eine vollkommen konventionell ausgeführte und beidseitig bedruckte Buch- oder Zeitschriftenseite eingeschoben werden. Bevorzugt wird dabei pro Publikation, oder pro Klasse von Publikationen, jeweils ein entsprechend bemasstes und bedrucktes Grafiktablett genutzt. Z.B. ist es möglich, ein solches Grafiktablett einem Lehrbuch beizugeben, etwa indem es, nach Art einer begleitenden CD-ROM, am Einband angebracht wird. Bevorzugt beinhaltet das Grafiktablett (85) nun eine sichtbare Kennzeichnung, welche (85) der oder den jeweiligen Publikationen zuordnet, z.B. durch Aufdruck des Titels und der ISBN-Nummer. Weitere bevorzugte Einzelheiten dieser Nutzungsvariante sind in 14.4 nachstehend dargelegt.
14.1 Fixierung der Seite
Die Fixierung bestimmt die Position der Druckvorlage in Bezug auf das Grafiktablett (85). Sie erfolgt bevorzugt mit Hilfe eines physischen Merkmals auf (85), wobei besagtes Merkmal in Kombination mit entsprechenden Merkmalen der Seite eingesetzt wird.
Bevorzugt beinhaltet dieses Merkmal eine Kombination aus nachstehend aufgeführten Elementen, wie in 18 für a) bis c) nachstehend beispielhaft gezeigt:

a) zwei Führungsschienen (79), (80), die bevorzugt einen rechten Winkel bilden, sodass (78) mit einer Ecke an beiden Schienen anliegt.
b) Erhebungen (82) oder Vorsprünge (84) auf dem Grafiktablett. Genau dazu passend beinhaltet (78) bevorzugt Lochungen (81) oder Kerbungen (83), z.B. nach Art einer Zeichenfolie für Trickfilme.
c) die Seite (78) ist bevorzugt mit einem grafischen Merkmal versehen, in 18 bevorzugt als zwei Fadenkreuzpaare (88), (87) gezeigt. Dabei beinhaltet das Grafiktablett (85) bevorzugt ein dem obigen grafischen Merkmal (88), (87) enstprechendes physisches Merkmal (89), (90), wobei letzteres bevorzugt als optoelektronisches Leuchtelement auf (78) aufgebracht ist, um die Deckungsgleichheit mit dem entsprechenden Merkmal von (78) bequem feststellen zu können. In einer anderen bevorzugten Variante ist (85) mit einer homogenenen leuchtenden Fläche versehen, auf die (89) und (90) aufgedruckt sind.
d) wenn die Seite (78) grösser als das Grafiktablett ist, beispielsweise als Teil einer Faltkarte oder einer Tageszeitung, so kann (85) bevorzugt mit ferromagnetischen Elementen versehen werden, sodass (78) mit Magnetstempeln, nach Art von Zettelhaltern für Kühlschränke, fixierbar ist. In aufwändigeren bevorzugten Varianten kann (78) durch mechanische, elektrostatische, oder pneumatische Vorrichtungen fixiert werden.
e) (78) kann auch mit einem passenden mechanischen Rahmen oder Winkel oder einem Lineal fixiert werden.

14.2 Kennzeichnung der zu vermessenden Seite
Bevorzugt wird die Seite (78) so gekennzeichnet, dass ihr sichtbar aufgedruckter Inhalt eindeutig einem erfindungsgemässen elektronischen Datenbestand zuordenbar ist, in welchem das Hilfsgerät (8) nach den zu einer ermittelten Position gehörigen Daten oder Prozesse sucht. Diese Kennzeichnung erfolgt bevorzugt durch ein Zahlentupel aus ISBN-Nummer und Seitennummer. Bevorzugt wird dieses Zahlentupel aus einer Kombination nachstehend aufgeführter Verfahren gewonnen:

a) ein Grafiktablett, welches wie vorstehend beschrieben einer Publikation zugeordnet ist, kann deren ISBN-Nummer fest beinhalten, bevorzugt als ein in das Grafiktablett separat integriertes und als semantischer Code erfindungsgemässes auslesbares Bitmuster (93), wobei diese Information bevorzugt durch den vorstehend erwähnten, sichtbar aufgedruckten Titel nebst sichtbarer ISBN-Nummer ergänzt wird.
b) das Grafiktablett beinhaltet bevorzugt ein aufgedrucktes Tastenfeld (94) nach Art eines Taschenrechners, sodass die Seitennummer nach Einrichtung der Seite (78) eingegeben werden kann, indem bevorzugt für jede aufgedruckte Taste deren Position erfindungsgemäss bestimmt wird. Weitere aufgedruckte Sondertasten (95) können bevorzugt und ähnlich Verwendung finden, um die Seitennummer bequem zu inkrementieren oder zu dekrementieren. Dieses Tastenfeld kann auch zur Eingabe einer sichtbar aufgedruckten ISBN-Nummer genutzt werden. Bevorzugt wird das Tastenfeld nebst entsprechendem Auswertungsprozess über eine in 19 gezeigtes Sondertastenfeld (96) aktiviert, und auch wieder geschlossen.

14.3 Bestimmung der relativen Position des Grafiktabletts in Bezug auf die Seite
Bevorzugt wird die Druckvorlage mit einem virtuellen Kachelmuster aus gleichen, in Zeilen und Spalten aneinander gereihten Rechtecken überzogen, wobei in der Druckvorlage bevorzugt nur die jeweils gegenüberliegenden Ecken (88) des jeweiligen Rechtecks als Fadenkreuze eingedruckt sind. 18 zeigt bevorzugt, wie jede dieser Ecken mit einer sichtbaren Zeilen- bezw. Spaltennummer versehen ist, sodass in Kombination mit der unter 14.1 beschriebenen Fixierung eine absolute Positionsbestimmung des Grafiktabletts auf der Seite möglich wird.
14.4 Vermessung von beidseitig bedruckten Buch- oder Magazinseiten
Gebundene, beidseitig bedruckte Seiten nach Art eines Buches- oder Zeitschrift können prinzipiell im einband belassen und vermessen werden. Dazu wird bevorzugt das Grafiktablett herausgenommen, gewendet und neu eingeschoben, und bevorzugt gem. 4.3.2 vorstehend ausgewertet. Hierzu ist bevorzugt das Grafiktablett spiegelsymmetrisch zur erfindungsgemässen Fläche ausgeführt, wie auch in 18 beispielhaft gezeigt.

Claims

Maschinenlesbares Barcode-Muster (3), das an eine stationäre oder frei bewegliche Fläche (1) beliebiger Grösse anbringbar ist, sodass die Fläche (1) durch mindestens ein solches Barcode-Muster (3) mit Informationen versehen wird wobei das Barcode-Muster (3) mit einem zeitlich variablen elektrischen Signal versorgt wird, derart, dass das Barcode-Muster mittels mindestens einer Prüfspitze (5) decodierbar ist.
Barcode-Muster nach Anspruch 1, das ein elektrisch geschlossenes Muster aufweist, wobei jeder Punkt A des Musters immer mit jedem anderen Punkte B des Musters elektrisch verbunden ist, und wobei keine dieser Verbindungen ein schaltendes Element nach Art eines Transistors oder Relais beinhaltet.
Barcode-Muster nach Anspruch 1 oder 2, das ein dem elektrischen Signal entsprechendes Nahfeld abstrahlt, wobei die Decodierung durch Vermessung dieses Nahfeldes erfolgt, und wobei das Barcode-Muster unterhalb einer elektrisch isolierenden Schicht anbringbar ist.
Barcode-Muster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das einen eindimensionalen Barcode realisiert, der entlang eines Liniensegmentes (11) vermessbar und decodierbar ist, wobei das Barcode-Muster einen Steg (9), (31), (32) sowie parallele Codierstreifen (10) beinhaltet, und wobei jeder Codierstreifen (10) mit diesem Steg verbunden ist, und wobei das Barcode-Muster eine Hilfselektrode (12) aufweisen kann, welche benachbarte Codierstreifen (10) entlang des Liniensegmentes (11) voneinander trennt.
Barcode-Muster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das einen zweidimensionalen Barcode (15) realisiert.
Barcode-Muster, das aus einer Schar von Barcode-Mustern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welche einander in der Fläche (1) weder berühren noch überlappen, und welche von einer gemeinsamen Steuerelektronik (2) mit demselben Signal versorgt werden, gebildet ist.
Barcode-Muster nach Anspruch 6, die übereinander aufgebracht und voneinander durch eine isolierende Schicht getrennt werden, und jeweils von einer Steuerelektronik (2) mit einem eigenen Signal versorgt werden, und wobei die Leitfähigkeit des Barcode-Musters so eingestellt ist, dass darunter liegende Muster ausgelesen werden können.
Barcode-Muster (22) und (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei (22) und (23) ein vs Barcode-Muster (21) bilden, welches eine Folge von q aufeinander folgenden binären Bits codiert, und wobei dem k-ten Bit in dieser Folge ein, und nur ein k-ter Codierstreifen in (21) entspricht, welcher entsprechend dem Wert dieses Bits nur mit dem Steg (31) von (22) oder nur mit dem Steg (32) von (23) verbunden ist und wobei (22) und (23) mit jeweils verschiedenen, voneinander diskriminierbaren elektrischen Signalen versorgt werden, und wobei mittels einer entlang (11) über einen Codierstreifen (10) geführten Prüfspitze (5) dieser Codierstreifen entweder (22) oder (23) zugeordnet, und auf diese Weise dem Codierstreifen ein binärer Wert "1" oder "0" zugewiesen wird sodass ein vs Barcode-Muster gebildet wird, wobei die Folge von q aufeinander folgenden Bits oder eine ihrer Teilfolgen von einer entlang einer Linie (11) geführten Prüfspitze (5) auslesbar ist.
Verzahntes Barcode-Muster (21) nach Anspruch 8, wobei die Codierstreifen (10) voneinander äquidistant und von gleicher Breite sind.
Verzahntes Barcode-Muster (21) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei dessen beide Barcode-Muster eine gemeinsame Hilfselektrode (12) aufweisen.
Verzahntes Barcode-Muster nach einem der Ansprüche 8 bis 10, in welcher die Codierstreifen (10) ein zeilenorientiertes Muster realisieren, das eine Bitfolge B codiert, wobei B eine endliche Anzahl von Teilfolgen der Länge n aufweist , die jeweils als ein Schlüssel S fungieren derart, dass jede dieser Schlüssel einer eindeutigen Position in B entspricht, sodass das lokale Auslesen einer solchen Schlüssels es erlaubt, die Position eines Messpunktes (13) nach Zeile und Position in dieser Zeile zu bestimmen, indem die Prüfspitze (5) ausgehend von (13) entlang einer Linie (11) über mindestens n Codierstreifen geführt wird.
Verzahnte Barcode-Muster (39) und (40) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, die jeweils eine Bitfolge Bx und By codieren und einander gekreuzt überlappen, wobei ausgehend von einem Messpunkt (13) die x- und y-Position von (13) bestimmt wird, indem (39) und (40) entlang einer gegen (39) und (40) geneigten Linie (11) gleichzeitig ausgelesen werden und dabei je ein Schlüssel Sx und Sy gewonnen wird, sodass Sx und Sy jeweils eindeutig eine Position in Bx und By bestimmt.
Verzahnte Barcode-Muster nach Anspruch 12 die so geneigt sind, dass sie entlang einer horizontalen Linie (11) simultan auslesbar sind.
Verfahren zum Auslesen eines maschinenlesbaren Barcode-Musters (3), das an eine stationäre oder frei bewegliche Fläche (1) beliebiger Grösse anbringbar ist, sodass die Fläche (1) durch mindestens ein solches Barcode-Muster (3) mit Informationen versehen wird wobei das Barcode-Muster (3) mit einem zeitlich variablen elektrischen Signal versorgt wird derart, dass das Barcode-Muster mittels mindestens einer Prüfspitze (5) decodiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14 , wobei das Barcode-Muster (3) ein elektrisch geschlossenes Muster aufweist, wobei jeder Punkt A des Musters immer mit jedem anderen Punkte B des Musters elektrisch verbunden ist, und wobei keine dieser Verbindungen ein schaltendes Element nach Art eines Transistors oder Relais beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das Barcode-Muster (3) ein dem elektrischen Signal entsprechendes Nahfeld abstrahlt, und wobei die Decodierung durch Vermessung dieses Nahfeldes erfolgt, und wobei das Barcode-Muster unterhalb einer elektrisch isolierenden Schicht anbringbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, das ein eindimensionales Barcode-Muster (3) realisiert, welches entlang eines Liniensegmentes (11) vermessbar und decodierbar ist, wobei das Barcode-Muster einen Steg (9), (31), (32) sowie parallele Codierstreifen (10) beinhaltet, und wobei jeder Codierstreifen (10) mit diesem Steg verbunden ist, und wobei das Barcode-Muster eine Hilfselektrode (12) aufweisen kann, welche benachbarte Codierstreifen (10) entlang des Liniensegmentes (11) voneinander trennt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, in dem das Barcode-Muster einen zweidimensionalen Barcode (15) realisiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, in dem eine zusätzliche Information über das Barcode-Muster als separates oder auf einen Träger (26) aufmoduliertes Nahfeldsignal transportiert wird.
Verfahren, nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Fläche (1) mit einer Schar von Barcode-Mustern versehen ist, die einander in der Fläche weder berühren noch überlappen, und wobei jedes der Barcode-Muster in der Schar von einer gemeinsamen Steuerelektronik (2) mit demselben Signal versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei übereinander aufgebrachte, voneinander durch eine isolierende Schicht getrennte Scharen von Barcode-Muster jeweils von einer Steuerelektronik (2) mit einem eigenen Signal versorgt werden, und wobei die Leitfähigkeit des Barcode-Musters so eingestellt ist, dass darunter liegende Muster ausgelesen werden können. 21a. Verfahren nach Anspruch 21, in dem eine Schar von Barcode-Mustern mit isolierendem Lack überdruckt, und die darauf folgende Schar von Barcode-Mustern auf diesen Lack aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei zwei Barcode-Muster (22) und (23) ein vs Barcode-Muster (21) bilden, welches eine Folge von q aufeinander folgenden binären Bits codiert, und wobei dem k-ten Bit in dieser Folge ein, und nur ein k-ter Codierstreifen in (21) entspricht, welcher entsprechend dem Wert dieses Bits nur mit dem Steg (31) von (22) oder nur mit dem Steg (32) von (23) verbunden ist und wobei (22) und (23)) mit jeweils verschiedenen, voneinander diskriminierbaren elektrischen Signalen versorgt werden, und wobei mittels einer entlang (11) über einen Codierstreifen (10) geführten Prüfspitze (5) dieser Codierstreifen entweder (22) oder (23) zugeordnet, und auf diese Weise dem Codierstreifen ein binärer Wert "1" oder "0" zugewiesen wird sodass die Folge von q aufeinander folgenden Bits oder eine ihrer Teilfolgen von einer entlang einer Linie (11) geführten Prüfspitze (5) ausgelesen wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Codierstreifen (10) voneinander äquidistant und von gleicher Breite sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei die beiden zugehörigen vn Barcode-Muster eine gemeinsame Hilfselektrode (12) aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, in welchem die Codierstreifen (10) ein zeilenorientiertes Muster realisieren, das eine Bitfolge B codiert, wobei B eine endliche Anzahl von Teilfolgen der Länge n aufweist derart, dass jede dieser Teilfolgen einer eindeutigen Position in B entspricht, sodass das lokale Auslesen einer solchen Teilfolge es erlaubt, die Position eines Messpunktes (13) nach Zeile und Position in dieser Zeile zu bestimmen, indem die Prüfspitze (5) ausgehend von (13) entlang einer Linie (11) über mindestens n Codierstreifen geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei v Barcode-Muster (39) und (40) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, jeweils eine Bitfolge Bx und By codieren und einander gekreuzt überlappen, und wobei ausgehend von einem Messpunkt (13) die x- und y-Position von (13) bestimmt wird, indem (39) und (40) entlang einer gegen (39) und (40) geneigten Linie (11) gleichzeitig ausgelesen werden und dabei je ein Schlüssel Sx und Sy gewonnen wird, sodass Sx und Sy jeweils eindeutig eine Position in Bx und By bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die vn Barcode-Muster so geneigt sind, dass sie gleichzeitig entlang einer horizontalen Linie (11) auslesbar sind.
Verfahren zum Aufbringen eines vn Barcode-Musters nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auf eine Fläche (1) indem das Barcode-Muster zunächst auf einen Zwischenträger (34) aufgebracht wird, und anschliessend (34) auf die Fläche (1) aufgebracht wird.
Verfahren zum Aufbringen eines vn Barcode-Musters nach einem der Ansprüche 1 bis 13, in dem eine Fläche (1) zunächst direkt mit einem Teil des Barcode-Musters bedruckt wird, sodann eine Trennschicht aufgetragen wird, und sodann ein weiterer Teil des Barcodemusters auf diese Trennschicht gedruckt wird.
Lesegerät (6) zum Auslesen eines Barcode-Musters nach einem der Ansprüche 1 bis 14, welches das Nahfeld eines Barcode-Musters (3) mit mindestens einer Prüfspitze (5) nachweist und an eine Auswerteelektronik (7) weiterleitet, die das gemessene Nahfeldsignal decodiert, ohne dass die Prüfspitze (5) mit dem Barcode-Muster (3) einen ohmschen Kontakt hätte.
Lesegerät nach Anspruch 30, wobei die Prüfspitze (5) durch einen leitenden Mantel (17) abgeschirmt ist und zusätzlich durch eine isolierende Schicht (18) mechanisch geschützt, sodass (5) das Barcode-Muster (3) nachweist, ohne mit dieser ohmschen Kontakt zu haben.
Lesegerät nach Anspruch 30 oder 31, dessen Prüfspitzen in geringer Höhe über (1) entlang einer Linie (11) geführt werden.
Lesegerät nach einem der Ansprüche 30 bis 32, mit mindestens 2 Prüfspitzen (25), (45), wobei die Prüfspitzen so angeordnet sind, dass sie eine Barcode-Muster nacheinander auslesen, und wobei durch Differenzmessung die Kanten einer Barcode-Muster erkannt werden können, und wobei durch Korrelation der von den jeweiligen Prüfspitzen gemessenen Signale die Geschwindigkeit ermittelt werden kann, mit der die Prüfspitzen entlang der Linie (11) geführt werden.
Lesegerät nach einem der Ansprüche 30 bis 32 mit einem Kamm aus aneinander liegenden, abgeschirmten Prüfspitzen (5), wobei das Lesegerät ein Messkreuz (50) beinhaltet, und wobei der Prüfspitzenkamm ein Liniensegment (51) bildet, entlang dessen das Barcode-Muster sequentiell vermessen wird.
Lesegerät nach Anspruch 34, bei dem das Liniensegment (51) sich an eine gekrümmte Fläche anschmiegt, wobei die Krümmung von (51) mess- und der Ausleseprozess entsprechend kompensierbar ist.
Lesegerät nach einem der Ansprüche 34 bis 35, wobei das Lesegerät entlang einer Linie (53) geführt wird, sodass der Kamm eine Barcode-Muster (35), als zweidimensionalen Barcode gebildet, auslesen kann, und wobei dieser Barcode eine eigene Position und Orientierung beinhaltet, sodass die Position eines Punktes (13) auf dieser Fläche ermittelt werden kann.
Grafiktablett (85) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, das beliebig beschrift- und bedruckbar ist.
Grafiktablett nach Anspruch 37, das unter eine bestimmte Seite (78) einer konventionellen gebundenen Druckpublikation geschoben wird
Grafiktablett nach Anspruch 38, das einer Publikation zugeordnet ist, und dieser Publikation beigepackt werden kann.
Grafiktablett nach einem der Ansprüche 37 bis 39, mit physischen Merkmalen, welche zusammen mit einer entsprechenden Gestaltung der Seite (78), deren Fixierung während der Positionsmessung gewährleisten.
Verfahren zur Nutzung eines Grafiktabletts nach einem der vorstehenden Ansprüche.