DE202020004057U1 - System of signal transmitters for determining positions, in particular by means of optical data signals - Google Patents

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Abstract

System zur Positionsermittlung insbesondere innerhalb eines Gebäudes, welches zumindest einen Signalgeber aufweist, nämlich
- einen vorzugsweise optischen Signalgeber, ausgebildet zum Senden und Empfangen insbesondere von optischen Datensignalen wobei der Signalgeber zur Übermittlung von Positionssignalen an einen Empfänger ausgebildet ist.

Figure DE202020004057U1_0000
System for determining position, in particular within a building, which has at least one signal transmitter, namely
- A preferably optical signal transmitter, designed for sending and receiving optical data signals in particular, wherein the signal transmitter is designed for transmitting position signals to a receiver.
Figure DE202020004057U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein System von Signalgebern zur Positionsermittlung insbesondere mittels optischer Datensignale.The invention relates to a system of signal transmitters for position determination, in particular by means of optical data signals.

Positionsermittlung wird heutzutage meist mit GPS beziehungsweise Satellitensignalen in Verbindung gebracht. Was im Freien problemlos funktioniert, ist in Gebäuden mangels direktem Sichtkontakt zu den Satelliten nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich.
Innerhalb von Gebäuden (Indoors) bedarf es also grundsätzlich anderer Technologien zur genauen Positionierung des Standortes (Indoor Positioning - IPS) und darauf aufgebaut, zur oft auch dreidimensionalen Wegfindung.
Gängige Technologien heutzutage sind z.B. Systeme basierend auf Bluetooth, WiFi/LWLAN, Visible Light Communication (VLC). Ultra-Wideband (UWB) oder passivem RFID. Die Positionsbestimmung kann clientseitig beziehungsweise serverseitig durchgeführt werden.
All diese Systeme weisen teils schwerwiegende Nachteile auf, wie z.B. Probleme durch Interferenzen und Abschirmungen, Engpässe in der Datenübermittlung bei hohen Zugriffszahlen durch User, Systemunverträglichkeit Technologie zu Anwender, langsame und begrenzte Datenübermittlung oder einfach störende Optik, wie z.B bei ständig sichtbares Licht ausstrahlenden VLC-Signalgebern.Position determination is nowadays mostly associated with GPS or satellite signals. What works without problems outdoors is not possible or only possible to a very limited extent indoors due to the lack of direct line of sight to the satellites.
Inside buildings (indoors), fundamentally different technologies are required for precise positioning of the location (indoor positioning - IPS) and, based on this, for often three-dimensional path finding.
Common technologies today are, for example, systems based on Bluetooth, WiFi/LWLAN, Visible Light Communication (VLC). Ultra Wideband (UWB) or passive RFID. The position determination can be carried out on the client side or on the server side.
All of these systems have some serious disadvantages, such as problems caused by interference and shielding, bottlenecks in data transmission when there are high numbers of users accessing the system, system incompatibility between the technology and the user, slow and limited data transmission or simply annoying optics, such as with VLC programs that constantly emit visible light. signalers.

Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass Indoor Navigation heutzutage zwar möglich ist und in Teilbereichen auch funktionieren kann, aber noch nicht über eine zuverlässige und preiswerte Basistechnologie zur exakten Positionsbestimmung verfügt.In summary, it can be said that indoor navigation is possible today and can also work in some areas, but does not yet have reliable and inexpensive basic technology for exact position determination.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System zur einfachen, drahtlosen und störungsfreien Positionsbestimmung mittels optischer Datenübertragung zur Nutzung in Gebäuden (Indoor) als auch im freien (Outdoor) zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig, falls gewünscht, standortbezogene Informationen zu übermittelnBased on this, the invention is based on the object of providing a system for simple, wireless and interference-free position determination using optical data transmission for use in buildings (indoor) and outdoors (outdoor) and at the same time, if desired, to transmit location-related information

Da Datenübertragung mittels sichtbarem Licht deutliche Nachteile im Vergleich zur Datenübertragung mittels unsichtbarem Licht aufweist, wie z.B. irritierende Effekte durch Dauerbeleuchtung, höherer Energieverbrauch, langsamere Datenübertragung, bezieht sich die Erfindung vorzugsweise auf Datenübertragung mittels unsichtbarem Infrarot (IR) Licht.Since data transmission using visible light has significant disadvantages compared to data transmission using invisible light, such as irritating effects from constant lighting, higher energy consumption, slower data transmission, the invention preferably relates to data transmission using invisible infrared (IR) light.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein System zur Standortpositionierung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das System dient zur bevorzugt clientseitigen Standortbestimmung mittels dauerhaft ausgesendeter Positionssignale, hier bevorzugt IR Signale, die der User über seine im Smart Device integrierte oder angefügte Kamera empfängt und es der jeweiligen, speziell dafür angefertigten App ermöglicht, den Standort des Users zu errechnen und darzustellen. Der besondere Vorteil diese Systems ist darin zu sehen, dass es störungsfrei arbeitet, große Datenmengen extrem schnell übermitteln kann, extrem energieeffizient ist, fast von jedermann über die Smart Device Kamera empfangen werden kann und somit lizenzfrei arbeitet, was z.B. und unter anderem für Touristen wichtig ist, die wegen hoher Roaminggebühren ihre Smart Devices im Flugmodus betreiben.The object is achieved according to the invention by a system for location positioning with the features of claim 1. The system is used for preferably client-side location determination by means of permanently transmitted position signals, here preferably IR signals, which the user receives via his camera integrated or attached to the smart device and enables the respective, specially designed app to calculate and display the location of the user. The particular advantage of this system can be seen in the fact that it works trouble-free, can transmit large amounts of data extremely quickly, is extremely energy-efficient, can be received by almost anyone via the smart device camera and therefore works license-free, which is important for tourists, for example who operate their smart devices in flight mode due to high roaming charges.

In der einfachsten Variante handelt es sich hier um einen bevorzugt an der Raumdecke befestigten Infrarot (IR) Signalgeber, der mittels einer IR-LED und wahlweise einer Optik bevorzugt permanent seine Identifikationsnummer aussendet. Diese Identifikationsnummer wird, beispielsweise mittels der Administrationssoftware des Systems einem bestimmten Standort zugewiesen. Bewegt sich der User von Signalgeber zu Signalgeber, lassen sich mittels einer App hochpräzise Standort sowie weitere Daten wie z.B. Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung ermitteln.In the simplest variant, this is an infrared (IR) signal transmitter, which is preferably attached to the ceiling of the room and which preferably permanently transmits its identification number by means of an IR LED and optional optics. This identification number is assigned to a specific location, for example by means of the system's administration software. If the user moves from signal head to signal head, an app can be used to determine the precise location and other data such as speed and direction of movement.

In dieser einfachsten und somit sehr preiswerten Variante handelt es sich um einen Signalgeber, dem über einen USB oder Ethernet Anschluss oder auch über z.B. Bluetooth beziehungsweise bereits werksseitig fix eine individuelle Identifikation zugeordnet wird und der hierdurch immer und überall identifizierbar ist. Aktiviert man diese individuelle Identifikation in der Administrationssoftware der bevorzugt clientseitigen App und weist dem Signalgeber eine Position im Lageplan zu, so ist der Standort des Signalgebers und somit des Users exakt identifizierbar. Fügt man die ID des Signalgebers bereits werksseitig hinzu, kann die Position bevorzugt und beispielsweise auch über, auf den Signalgebern angebrachten Etiketten, wie beispielsweise passive RFID Transponder oder noch einfacher, über einen Barcode oder einen Nummernaufkleber direkt vor Ort ausgelesen und in der Administrationssoftware als Standort hinzugefügt werden. Diese Art der Positionsbestimmung ist grundsätzlich bei allen Varianten der Signalgeber möglich.In this simplest and therefore very inexpensive variant, it is a signal transmitter to which an individual identification is assigned via a USB or Ethernet connection or via e.g. Bluetooth or already at the factory and which is thus always and everywhere identifiable. If this individual identification is activated in the administration software of the preferably client-side app and the signal transmitter is assigned a position in the site plan, the location of the signal transmitter and thus the user can be precisely identified. If you add the ID of the signaling device at the factory, the position can be read out on site and in the administration software as a location to be added. This type of position determination is basically possible with all variants of the signal transmitter.

In leistungsfähigeren Varianten des Signalgebers lassen sich zahlreiche Ergänzungen integrieren. So kann es auch Sinn machen, neben der exakten Standortübermittlung zu Navigationszwecken, standortbezogene Informationen zu übermitteln. So sind beispielsweise Museen daran interessiert, zu gewissen Exponaten Informationen wie Bilder/Videos/Audiofiles etc.. lizenzfrei, störungsfrei und vor allem extrem schnell an die Besucher in der Nähe des Exponats zu übermitteln.
Hier spielt die Datenübertragung mittels IR-Licht einen großen Vorteil aus, da sie, basierend auf der geringen Sendeleistung und der unschädlichen Wellenlänge, die Exponate nicht beschädigt, extrem schnelle Datenübermittlung zulässt und vor allem, im Vergleich zu allen anderen üblichen Systemen zur Ortsbestimmung, zur gleichen Zeit von beliebig vielen Personen ohne Qualitätsverluste empfangen werden kann oder anders, die Informationen gleichzeitig an beliebig viele Personen senden kann.
Auch Einkaufszentren und große Supermärkte sind an Navigation mit gleichzeitiger Informationsübermittlung interessiert und suchen nach preiswerten Systemen, die ohne teure Userhardware auskommen und zusätzlich z.B. auch eine kassenlose Bezahlfunktion ermöglichen. Das gilt ganz oder teilweise auch, aber nicht nur, für Flughäfen, Bahnhöfe, Firmengebäude, Konferenzzentren, Kreuzfahrtschiffe und touristische Hotspots (Innenstädte/Outdoor).
Die vom Signalgeber zu übermittelnden, zusätzlichen Informationen sind entweder fest auf einem Speicherbaustein im Signalgeber gespeichert oder lassen sich von außen auf diesen übertragen.
Dies kann, abhängig von der gewählten Variante bedeuten, dass hier unterschiedliche Übertragungstechnologien zum Einsatz kommen.
In einer einfachen Variante können diese Informationen beispielsweise mittels USB Anschluss auf den Signalgeber übertragen werden. In einer komfortableren Variante wird dies durch Datenübertragung mittels WLAN, Bluetooth oder ein Datenkabel, wie z.B. Ethernet auf den individuellen Signalgeber oder auch eine beliebige Gruppe davon, ermöglicht.
Eine weitere, sehr preiswerte Möglichkeit der Datenübertragung an den individuellen Signalgeber oder eine Gruppe davon, besteht aus einem mobilen Gerät zur Datenübertragung, vergleichbar einer Fernbedienung. Die Daten werden bevorzugt mittels IR Licht an einen, im Signalgeber integrierten Empfänger, gesendet. Dies empfiehlt sich vor allem bei Anwendungen und Ortlichkeiten, bei denen nur selten die zu sendenden Inhalte ausgewechselt werden, wie z.B. in Museen.
Fügt man den Signalgebern Empfangs-/Sendeeinheiten für Datensignale über Licht hinzu, kann man eine beliebige Anzahl von Signalgebern miteinander verketten und somit zentral aber individuell mit Informationseinheiten, wie z.B. Videos, bestücken. Dies kann natürlich auch konventionell und aufwendiger durch eine Verkabelung mit Datenkabeln erreicht werden.
Da nicht jeder Nutzer jede zur Verfügung gestellte Information nutzen will, empfiehlt es sich, leistungsfähigere Varianten mit einem Rückkanal auszustatten, so dass Abrufsignale vom User drahtlos an den Signalgeber gesendet werden können. Beispielsweise kann so der Versand von Video-/Audiodaten über Click auf ein Icon und darauf folgend über ein Bluetooth Signal an den Signalgeber gestartet werden, somit müssen die Daten vom Signalgeber nicht in Endlosschleife ausgesandt werden.
Da heutzutage Smart Devices üblicherweise über Bluetooth und WLAN Funktionalität verfügen, ist in den Signalgeber, je nach Variante, ein Bluetooth oder WLAN Modul integriert. An Stelle von Bluetooth oder WLAN Modul kann auch und bevorzugt ein Infrarotempfänger integriert sein, falls die Hardwareindustrie LiFi Funktionalität mit Sender und Empfänger in die Hardware von Smart Devices integriert hat oder der Systemanbieter entsprechende Dongles zur Verfügung stellt.Numerous additions can be integrated into more powerful versions of the signal generator. So it can also make sense to transmit location-related information in addition to the exact location transmission for navigation purposes. For example, museums are interested in providing information about certain exhibits, such as images/videos/audio files etc. license-free, trouble-free and, above all, extremely quickly to visitors in the vicinity of the submitting exhibits.
This is where data transmission using IR light has a major advantage, since, based on the low transmission power and the harmless wavelength, it does not damage the exhibits, allows extremely fast data transmission and, above all, compared to all other conventional systems for location determination, can be received by any number of people at the same time without loss of quality, or otherwise, which can send information to any number of people at the same time.
Shopping centers and large supermarkets are also interested in navigation with the simultaneous transmission of information and are looking for inexpensive systems that do not require expensive user hardware and also enable a checkout-free payment function, for example. This also applies in whole or in part, but not only, to airports, train stations, company buildings, conference centers, cruise ships and tourist hotspots (downtown/outdoor).
The additional information to be transmitted by the signal transmitter is either permanently stored on a memory chip in the signal transmitter or can be transferred to it from the outside.
Depending on the variant selected, this can mean that different transmission technologies are used here.
In a simple variant, this information can be transmitted to the signal transmitter via a USB connection, for example. In a more convenient variant, this is made possible by data transmission via WLAN, Bluetooth or a data cable, such as Ethernet, to the individual signal transmitter or any group of them.
Another very inexpensive way of data transmission to the individual signal transmitter or a group of them consists of a mobile device for data transmission, comparable to a remote control. The data is preferably sent by means of IR light to a receiver integrated in the signal transmitter. This is particularly recommended for applications and locations where the content to be sent is rarely changed, such as in museums.
If you add receiving/transmitting units for data signals via light to the signal transmitters, you can link any number of signal transmitters together and thus equip them centrally but individually with information units such as videos. Of course, this can also be achieved conventionally and more expensively by cabling with data cables.
Since not every user wants to use every piece of information that is made available, it is advisable to equip more powerful variants with a feedback channel so that the user can send request signals wirelessly to the signal transmitter. For example, the transmission of video/audio data can be started by clicking on an icon and then via a Bluetooth signal to the signaling device, so the data does not have to be sent out in an endless loop by the signaling device.
Since today's smart devices usually have Bluetooth and WLAN functionality, a Bluetooth or WLAN module is integrated into the signal generator, depending on the variant. Instead of a Bluetooth or WLAN module, an infrared receiver can also and preferably be integrated if the hardware industry has integrated LiFi functionality with transmitter and receiver into the hardware of smart devices or the system provider provides corresponding dongles.

Da man mit Licht bekannterweise durch Wände begrenzt ist, empfiehlt es sich, in die Signalgeber zusätzlich oder alternativ noch Powerline Funktionalität aufzunehmen, um die damit vernetzten Signalgeber individuell mit aktuellen, sendbaren Informationseinheiten zu versorgen.Since, as is well known, light is limited by walls, it is advisable to additionally or alternatively include powerline functionality in the signal heads in order to individually supply the networked signal heads with up-to-date, sendable information units.

Für bestimmte Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn man über die Signalgeber gleichzeitig noch einen Zugang zum Internet bereitstellt. Das kann sowohl über WLAN oder Bluetooth erfolgen, als auch bevorzugt über Datenkommunikation mittels Licht. In diesem Fall bedeutet das, dass die Signalgeber neben den bereits angeführten technischen Details noch über bevorzugt nach unten gerichtete Sendesowie Empfangsoptiken von optischen Datensignalen verfügen. Der User nutzt die bevorzugt IR-Signale zum Empfang von Daten aller Art, auch und bevorzugt aus dem Internet sowie zum Senden von Daten. Der Zugang zum Internet wird dabei durch den Systemanbieter, z.B. dem Flughafen, ermöglicht. Der Empfang ist bereits heutzutage einfach möglich, mittels Nutzung einer speziellen App sowie einer Smart Device Kamera, idealerweise der Selfie Kamera. Das Senden von Signalen ins Datennetz ist zur Zeit nur über ein, dem Smart Device hinzugefügten Dongle, möglich, wird aber sicherlich zukünftig bereits herstellerseitig in die Hardware integriert sein. Die Daten könne von Signalgeber zu Signalgeber auch vernetzt weitergegeben werde, entweder mittels Sende-/Empfangseinheiten, mittels Datenkabel oder dem bereits erwähnten und integrierten Powerline System.For certain applications, it can be advantageous if you also provide access to the Internet via the signal generator. This can be done via WLAN or Bluetooth, but also preferably via data communication using light. In this case, this means that, in addition to the technical details already mentioned, the signal transmitters also have optics for transmitting and receiving optical data signals, which are preferably directed downwards. The user prefers to use IR signals to receive data of all kinds, including and preferably from the Internet, and to send data. Access to the Internet is made possible by the system provider, e.g. the airport. Reception is already easy today, using a special app and a smart device camera, ideally the selfie camera. Sending signals to the data network is currently only possible via a dongle added to the smart device, but it will certainly be integrated into the hardware by the manufacturer in the future. The data can also be passed on networked from signal generator to signal generator, either by means of transmitter/receiver units, by means of data cables or the already mentioned and integrated powerline system.

Die Signalgeber werden bevorzugt an der Decke befestigt, da sie von oben die Signale potentiell ohne Störungen durch Hindernisse oder sich bewegende Personen an die Empfänger ausstrahlen können. Falls es sich um Batterie- oder Akku betriebene Varianten der Signalgeber handelt, kann der Ladezustand von Batterie oder Akku, je nach Ausführung, durch beispielsweise LED Dioden angezeigt oder, bei an das Datennetzwerk angeschlossenen Varianten, bequem online abgelesen werden.
Um es den Systemnutzern einfach zu machen, die Standorte von Signalgebern und damit die potentiellen Informationsquellen zu identifizieren, kann dies bei speziellen Varianten z.B. und bevorzugt durch farbige Ringe mit LED Beleuchtung erreicht werden.
In Museen zeigt dies beispielsweise intuitiv dem Besucher an, dass hier Informationen zu dem in der Nähe befindlichen Ausstellungsstück abgerufen werden können. Auch kann hierdurch eine Unterscheidung nach Art der zur Verfügung gestellten Information erreicht werden. So könnte beispielsweise ein grüner Lichtring, oder ein grünes Dreieck bedeuten, dass hier mehrere abrufbare Informationen zur Verfügung gestellt werden wie z.B. ein Video plus Dokumente wie Artikel.
Auch der Bereich mit optimalem Empfang der vom Signalgeber ausgesandten Signale kann durch ein am Signalgeber angebrachtes LED Leuchtelement mittels eines sichtbaren, bevorzugt kreisrundem Lichtstrahl auf den Boden geworfen und markiert werden.
Die horizontal zur Raumdecke angeordnete Sende- und Empfangsoptik der Signalgeber ist bevorzugt drehbar um eine Achse angeordnet, um im Fall der optischen Verkettung einzelner Signalgeber, die optimale Weiterleitung der Datensignale zu gewährleisten. Sollte sich zwischen zwei Signalgebern ein Hindernis wie beispielsweise ein Trägerelement befinden, kann der Signalgeber, je nach Ausführung, an einer bevorzugt teleskopartigen Stange von der Raumdecke nach unten sowie um die Achsen schwenkbar abgesetzt werden.
In einer speziellen Variante ist der optisch verkettete Signalgeber so ausgestattet, dass er das empfangene Signal mittels flexibel einstellbarem Winkel über die Sendeoptik an den nächsten Signalgeber weitergeben kann. Dies ist beispielsweise hilfreich wenn das Signal um die Ecke in einen anderen Raum geleitet werden muss.
Der Signalgeber ist mit einer Vorrichtung versehen, die es erlaubt, ihn bevorzugt mit einer Teleskopstange an einer dafür ausgebildeten und an der Decke befestigten Aufnahmeeinheit anzubringen. Dies kann beispielsweise ein Metall-, Kunststoff oder Magnetplättchen sein, welches einfaches Andocken ermöglicht.
Sollte der Signalgeber in einer Variante ohne Anschluss an das Stromnetz ausgebildet sein, kann das bevorzugt entnehmbar angebrachte Batterie- oder Akkufach mit einer dafür ausgebildeten Teleskopstange von unten ausgewechselt werden.The signal transmitters are preferably attached to the ceiling, as they can potentially transmit the signals from above to the receiver without being disturbed by obstacles or moving people. In the case of battery or accumulator-operated versions of the signaling device, the charging status of the battery or accumulator, depending on the version, can be indicated by LEDs, for example, or, in the case of variants connected to the data network, can be conveniently read online.
In order to make it easy for the system users, the locations of signaling devices and thus the potential To identify sources of information, this can be achieved with special variants, for example and preferably by means of colored rings with LED lighting.
In museums, for example, this intuitively shows the visitor that information about the nearby exhibit can be accessed here. A differentiation according to the type of information made available can also be achieved in this way. For example, a green ring of light or a green triangle could mean that several retrievable information are made available here, such as a video plus documents such as articles.
The area with optimal reception of the signals emitted by the signal transmitter can also be thrown onto the ground and marked by an LED light element attached to the signal transmitter by means of a visible, preferably circular light beam.
The transmitting and receiving optics of the signal transmitters, which are arranged horizontally to the ceiling of the room, are preferably arranged to be rotatable about an axis in order to ensure optimal forwarding of the data signals in the case of the optical chaining of individual signal transmitters. If there is an obstacle between two signal transmitters, such as a carrier element, the signal transmitter can, depending on the version, be set down on a preferably telescopic rod from the ceiling and pivoted around the axes.
In a special variant, the optically linked signaling device is equipped in such a way that it can forward the received signal to the next signaling device via the transmission optics using a flexibly adjustable angle. This is useful, for example, when the signal needs to be routed around the corner into another room.
The signal transmitter is provided with a device that allows it to be attached, preferably with a telescopic rod, to a recording unit designed for this purpose and fastened to the ceiling. This can be a metal, plastic or magnetic plate, for example, which allows easy docking.
If the signal transmitter is designed in a variant without being connected to the mains power supply, the preferably removable battery or accumulator compartment can be replaced from below with a telescopic rod designed for this purpose.

In einer weiteren Variante weist der Signalgeber eine Andockmöglichkeit mittels Adapterfuß an eine Stromschiene an, wie sie z.B. in Museen oder Einkaufsmärkten verwendet werden.In a further variant, the signaling device indicates the possibility of docking to a power rail using an adapter base, such as those used in museums or supermarkets.

Ausführungsvarianten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigen in schematisch stark vereinfachten Darstellungen

  • 1 Ein System von Signalgebern innerhalb eines Raumes mit darunter befindlichen Usern von Smart Devices.
  • 2 Einen vergrößert dargestellten, teleskopierbaren Signalgeber.
  • 3 Signalgeber mit einstellbarem Winkel zwischen Empfangs- und Sendeeinheit.
  • 4 Signalgeber mit Ansicht von unten
  • 5 Signalgeber in seitlicher Ansicht mit schwenkbarer Sendeeinheit und Anschluss an Stromschiene mittels Adapter.
Embodiment variants of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. These show in schematically greatly simplified representations
  • 1 A system of signaling devices within a room with smart device users below.
  • 2 An enlarged, telescopic signal generator.
  • 3 Signal transmitter with adjustable angle between receiver and transmitter unit.
  • 4 Signal generator viewed from below
  • 5 Side view of the signaling device with swiveling transmitter unit and connection to the busbar using an adapter.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Parts that function in the same way are provided with the same reference symbols in the figures.

Gemäß der 1 ist ein System 4 von optisch oder mit Datenkabeln verbundenen Signalgebern 2 zur optischen Übertragung von Datensignalen S innerhalb eines Raumes 6 angebracht. Das System 4 weist mehrere, bevorzugt an der Raumdecke 18 befestigte, Signalgeber 2 auf. Im Raum 6 befinden sich zwei Systemnutzer 14 mit jeweils einem Smart Device 16 in der Hand im Bereich des Datensignals S eines Signalgebers 2. Die Signalgeber 2 sind horizontal, entlang der Raumdecke 18, angebracht und optisch und bidirektional oder mit Datenkabeln verkettet durch ein über eine Sende-/Empfangsoptik 8 ausgesandtes und empfangenes Signal S. Die Systemnutzer 14 empfangen die, von den Signalgebern 2 ausgesandten Positionsdaten sowie standortbezogene Informationen mittels einer speziellen App. Daten, die vom Smart Device 16 mittels Datensignal S an den Signalgeber 2 gesandt werden, werden mittels der Empfangsoptik 12 aufgenommen, verarbeitet und weitergegeben.According to the 1 a system 4 of signal transmitters 2 connected optically or with data cables for the optical transmission of data signals S is fitted within a room 6 . The system 4 has a plurality of signal transmitters 2 , preferably attached to the ceiling 18 . In room 6, there are two system users 14, each with a smart device 16 in hand, in the area of the data signal S of a signal transmitter 2. The signal transmitters 2 are mounted horizontally along the ceiling 18 of the room and are linked optically and bidirectionally or with data cables by one via one Transmitting/receiving optics 8 transmitted and received signal S. The system users 14 receive the position data transmitted by the signal generators 2 as well as location-based information using a special app. Data that are sent from the smart device 16 to the signal generator 2 by means of a data signal S are received, processed and forwarded by means of the receiving optics 12 .

2 zeigt einen beispielhaften Aufbau des Signalgebers 2. Dieser weist eine Deckenbefestigung 20 sowie eine ausziehbare und schwenkbare Teleskopstange 22 auf, um lokale Hindernisse wie beispielsweise einen Deckenträger zu umgehen. Der Signalgeber 2 verfügt über eine nach unten gerichtete Sendeoptik 10 sowie eine Empfangsoptik 12 von optischen Datensignalen S. Parallel zur Raumdecke 18 weist der Signalgeber 2 in meist entgegengesetzter Ausrichtung jeweils eine Sende-/Empfangsoptik 8 zur Übermittlung der Datensignale S auf. Der Signalgeber 2 verfügt über einen Speicherbaustein 30 auf dem Informationen gespeichert werden und nach Anforderung oder in Dauerschleife abgegeben werden. Die Anforderung zum Abruf der gespeicherten Daten kann beispielsweise über ein Bluetooth Modul 24 oder alternativ ein WLAN Modul 26 empfangen werden, welche ein entsprechendes Datensignal S, ausgesendet vom Smart Device 16 des Systemnutzers 14, empfangen.
Der Signalgeber 2 verfügt über ein aufgeklebtes Identifikationsetikett 28, welches mittels Barcode, Identifikationsnummer oder RFID Transponder den Signalgeber 2 exakt einer räumlichen Position zuordnen lässt und so erst eine genaue Positionsbestimmung des Systemnutzers 14 beziehungsweise die korrekte und ortsbezogene Informationszuordnung von Inhalten zu Gegenständen beziehungsweise Artikeln zulässt.
Ist der Signalgeber 2 nicht über einen Stromanschluss an das elektrische Netz angeschlossen, so kann er mittels integrierter Stromversorgung autark betrieben werden. In einer speziellen Ausführung verfügt der Signalgeber 2 über ein Batteriefach 32, dessen Batterien oder wahlweise Akkus auch über eine Teleskopstange mit spezieller Ausformung der Kontakteinheit entnehmbar und einfügbar sind. Der Ladezustand der Batterie wird bevorzugt durch eine Leuchtdiode 36 angezeigt.
Die Informationen, die vom Systemnutzer 14 abgerufen werden können, sind auf dem Speicherbaustein 30 gespeichert und zum Abruf bereitgestellt. Diese Informationen können über die Buchse 38, als USB Stecker ausgelegt, auf dem Speicherbaustein 30 abgelegt werden. Alternativ können diese Informationen auch mittels einer mobilen Sendeeinheit über die Empfangsoptik 12 auf dem Speicherbaustein 30 abgelegt werden. Alternativ kann, bei optischer Verkettung der Signalgeber 2 untereinander, ein über die optische Verkettung empfangenes Datenpaket auf dem Speicherbaustein 30 gespeichert werden. Alternativ können die Datenpakete auch über ein Powerline System verteilt, empfangen und abgelegt werden. In einer speziellen Variante verfügt der Signalgeber 2 über eine Buchse 38, die als Ethernet Stecker ausgelegt ist und somit den Empfang von Datenpaketen mittels Datenkabeln zulässt. 2 shows an exemplary structure of the signal transmitter 2. This has a ceiling attachment 20 and an extendable and pivotable telescopic rod 22 in order to bypass local obstacles such as a ceiling beam. The signal transmitter 2 has a downward-pointing transmission optics 10 and a reception optics 12 for optical data signals S. The signal generator 2 has a memory module 30 on which information is stored and is released on request or in a continuous loop. The request to retrieve the stored data can be received, for example, via a Bluetooth module 24 or, alternatively, a WLAN module 26, which receives a corresponding data signal S sent by the smart device 16 of the system user 14.
The signal generator 2 has an attached identification label 28, which can be identified by means of a barcode, Identification number or RFID transponder allows the signal transmitter 2 to be assigned exactly to a spatial position and only then allows for a precise determination of the position of the system user 14 or the correct and location-based information assignment of content to objects or articles.
If the signal transmitter 2 is not connected to the electrical network via a power connection, it can be operated independently by means of an integrated power supply. In a special embodiment, the signal transmitter 2 has a battery compartment 32, the batteries or alternatively rechargeable batteries can also be removed and inserted via a telescopic rod with a special shape of the contact unit. The state of charge of the battery is preferably indicated by a light-emitting diode 36 .
The information that can be retrieved by the system user 14 is stored on the memory module 30 and made available for retrieval. This information can be stored on the memory chip 30 via the socket 38 designed as a USB plug. Alternatively, this information can also be stored on the memory module 30 by means of a mobile transmission unit via the reception optics 12 . Alternatively, if the signal generators 2 are optically linked to one another, a data packet received via the optical link can be stored on the memory module 30 . Alternatively, the data packets can also be distributed, received and stored via a powerline system. In a special variant, the signal transmitter 2 has a socket 38 which is designed as an Ethernet plug and thus allows data packets to be received using data cables.

3 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Signalgebers 2, welcher über ein Gelenk 34 verfügt um Richtungsänderungen, beispielsweise eines Raumes 6, nachverfolgen zu können. Über die integrierte Sende-/Empfangseinheit 8 werden die Datensignale S empfangen und weitergegeben. 3 shows an exemplary structure of a signal transmitter 2, which has a joint 34 to track changes in direction, for example, a room 6 can. The data signals S are received and passed on via the integrated transmission/reception unit 8 .

4 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Signalgebers 2 mit Ansicht von unten. Der Signalgeber verfügt in dieser Variante über ein 1. Leuchtelement 40, welches durch abgestrahltes, sichtbares Licht den optimalen Empfangsbereich der Datensignale S am Boden anzeigt. Mittels eines 2. Leuchtelementes 42, welches bevorzugt ringförmig ausgelegt ist, wird dem Systemnutzer 14 schon von weitem und durch sichtbares Licht einfach und erkennbar signalisiert, dass sich an einer speziellen Position ein Signalgeber 2 mit abrufbaren Informationen befindet.
Der Signalgeber weist ein Batteriefach 32 und eine Leuchtdiode 36 auf, welche den Ladezustand der Batterie anzeigt.
Datensignale S werden über die Sendeeinheit 10 ausgesandt und über die Empfangseinheit 12 empfangen. 4 shows an exemplary structure of a signal generator 2 viewed from below. In this variant, the signal transmitter has a first light-emitting element 40, which indicates the optimum reception area for the data signals S on the ground by means of emitted, visible light. By means of a second light-emitting element 42, which is preferably ring-shaped, the system user 14 is signaled from afar and by visible light in a simple and recognizable manner that a signal generator 2 with information that can be called up is located at a specific position.
The signal transmitter has a battery compartment 32 and a light-emitting diode 36 which indicates the state of charge of the battery.
Data signals S are sent out via the transmitting unit 10 and received via the receiving unit 12 .

5 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Signalgebers 2 von der Seite. Der Signalgeber 2 ist mittels eines Adapters 48 an einer Stromschiene 46 befestigt. Um den Signalgeber 2 schon von weitem als solchen erkennbar zu machen, ist der Signalgeber 2 mit einem bevorzugt ringförmigen Leuchtelement 42 versehen. An der Unterseite des Signalgebers 2 befindet sich eine Sendeeinheit 10 von bevorzugt unsichtbaren Infrarot Signalen, welche durch ein Gelenk 34 schwenkbar ausgebildet ist um den Sendebereich des Datensignals S optimal den örtlichen Gegebenheiten anpassen zu können. Zusätzlich dazu befindet sich an der Unterseite eine Empfangseinheit 12 für Datensignale. 5 shows an exemplary structure of a signal generator 2 from the side. The signal generator 2 is attached to a busbar 46 by means of an adapter 48 . In order to make the signal transmitter 2 recognizable as such from a distance, the signal transmitter 2 is provided with a preferably ring-shaped light element 42 . On the underside of the signal generator 2 there is a transmission unit 10 of preferably invisible infrared signals, which is designed to be pivotable by means of a joint 34 in order to be able to optimally adapt the transmission range of the data signal S to the local conditions. In addition, there is a receiving unit 12 for data signals on the underside.

BezugszeichenlisteReference List

SS
Datensignaldata signal
22
Signalgebersignaller
44
Systemsystem
66
Raumspace
88th
Sende-/Empfangseinheittransmitter/receiver unit
1010
Sendeeinheittransmitter unit
1212
Empfangseinheitreceiving unit
1414
Systemnutzersystem user
1616
Smart DeviceSmart device
1818
Raumdeckeceiling
2020
Deckenbefestigungceiling mount
2222
Teleskopstangetelescopic rod
2424
Bluetooth ModulBluetooth module
2626
WLAN ModulWiFi module
2828
Identifikationsetikettidentification label
3030
Speicherbausteinmemory chip
3232
Batteriefachbattery compartment
3434
Gelenkjoint
3636
Leuchtdiodelight emitting diode
3838
BuchseRifle
4040
1. Leuchtelement1. Luminous element
4242
2. Leuchtelement2. Luminous element
4444
Steuereinheitcontrol unit
4646
Stromschienepower rail
4848
Adapteradapter

Claims (22)

System zur Positionsermittlung insbesondere innerhalb eines Gebäudes, welches zumindest einen Signalgeber aufweist, nämlich - einen vorzugsweise optischen Signalgeber, ausgebildet zum Senden und Empfangen insbesondere von optischen Datensignalen wobei der Signalgeber zur Übermittlung von Positionssignalen an einen Empfänger ausgebildet ist.System for determining position, in particular within a building, which has at least one signal transmitter, namely - A preferably optical signal transmitter, designed for sending and receiving optical data signals in particular, wherein the signal transmitter is designed for transmitting position signals to a receiver. System nach dem vorhergehenden Anspruch, welches bevorzugt an der Decke eines Raumes angebracht ist.System according to the preceding claim, which is preferably mounted on the ceiling of a room. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über horizontal zur Raumdecke angebrachte Sende und Empfangseinheiten für optische Datensignale aufweist, die dazu dienen, die Signalgeber kabellos miteinander zu vernetzen.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has transmission and reception units for optical data signals which are attached horizontally to the ceiling and serve to network the signal transmitters with one another wirelessly. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber sowohl eine nach unten gerichtete Sendeeinheit als auch eine Empfangseinheit für optische Datensignale aufweist.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has both a downward-directed transmission unit and a reception unit for optical data signals. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber einen Speicherbaustein zur Aufnahme und Speicherung von Daten aller Art aufweist.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a memory module for receiving and storing data of all kinds. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber eine USB Buchse aufweist, die es ermöglicht, mittels Datenkabel Inhalte auf den im Signalgeber integrierten Speicherbaustein aufzuspielen.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal generator has a USB socket, which makes it possible to upload content to the memory module integrated in the signal generator by means of a data cable. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber eine Ethernet Buchse aufweist, die es ermöglicht, einzelne oder eine Vielzahl von Signalgebern mittels Datenkabeln miteinander zu vernetzen.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal generator has an Ethernet socket, which makes it possible to network individual signal generators or a large number of signal generators with one another by means of data cables. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber mittels eines Adapters an eine Stromschiene befestigt werden kann.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter can be attached to a conductor rail by means of an adapter. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über einen konventionellen Stromanschluss verfügt.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal generator has a conventional power connection. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über ein Batteriefach verfügt, welches von unten mittels einer bevorzugt teleskopierbaren Stange entnommen und wieder eingefügt werden kann.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a battery compartment which can be removed from below by means of a preferably telescopic rod and reinserted. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Batteriefach beziehungsweise der Signalgeber über ein Leuchtelement zur Statusanzeige des Ladezustandes verfügt.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the battery compartment or the signal generator has a light-emitting element for status display of the state of charge. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber ein WLAN Modul integriert hat, um drahtlos Signale zu senden und zu empfangen.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has an integrated WLAN module in order to send and receive signals wirelessly. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber ein Bluetooth Modul zum Empfang von Datensignalen integriert hat.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has an integrated Bluetooth module for receiving data signals. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über ein sichtbar angebrachtes Identifikationsetikett verfügt, welches über eine aufgedruckte Identifikationsnummer die exakte Positionsermittlung beziehungsweise die Zuordnung des Signalgebers zu einer Position ermöglicht.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a visibly attached identification label which, via a printed identification number, enables the exact position to be determined or the assignment of the signal transmitter to a position. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über ein sichtbar angebrachtes Identifikationsetikett verfügt, welches über einen aufgedruckten Barcode die exakte Positionsermittlung beziehungsweise die Zuordnung des Signalgebers zu einer Position ermöglicht.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a visibly attached identification label, which enables the exact position determination or the assignment of the signal transmitter to a position via a printed barcode. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über ein sichtbar angebrachtes Identifikationsetikett verfügt, welches über einen integrierten RFID Transponder das Auslesen der exakten Position beziehungsweise die Zuordnung des Signalgebers zu einer Position ermöglicht.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a visibly attached identification label which, via an integrated RFID transponder, enables the exact position to be read or the assignment of the signal transmitter to a position. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber schwenkbar an einer teleskopierbaren Stange mit Deckenbefestigung an der Raumdecke angebracht ist um Hindernisse im Sendebereich zu überwinden.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter is mounted pivotably on a telescoping rod with ceiling attachment to the ceiling of the room in order to overcome obstacles in the transmission area. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber an einem Adapter zur Aufnahme in eine Stromschiene befestigt ist.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter is fastened to an adapter for receiving in a conductor rail. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über eine Steuereinheit zur Umwandlung der gespeicherten Daten in optische Datensignale verfügt.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal generator has a control unit for converting the stored data into optical data signals. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über eine Möglichkeit der Winkelverstellung zwischen den optischen Sende-/Empfangseinheiten, bevorzugt ein Gelenk, verfügt.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a possibility of angular adjustment between the optical transmitter/receiver units, preferably a joint. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über ein Leuchtelement zur Erkennung des Signalgebers als solchen verfügt. Das Leuchtelement ist bevorzugt rund und unten am Signalgeber alternativ seitlich kreisrund um den Signalgeber angebracht.System, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal generator has a light-emitting element for recognizing the signal generator as such. The light-emitting element is preferably round and, alternatively, is attached to the side of the signal transmitter at the bottom in a circular manner around the signal transmitter. System, bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Signalgeber über ein nach unten gerichtetes Leuchtelement verfügt, welches den optimal abgestrahlten Sendebereich der optischen, bevorzugt unsichtbaren Datensignale auf dem Boden markiert. Es folgen 5 Seiten ZeichnungenSystem, preferably according to one of the preceding claims, in which the signal transmitter has a downward-pointing lighting element, which marks the optimally radiated transmission area of the optical, preferably invisible, data signals on the floor. 5 pages of drawings follow
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