DE4243956A1

DE4243956A1 - Optical beam pointer for disabled people

Info

Publication number: DE4243956A1
Application number: DE4243956A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Weixler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-06-30

Abstract

The system includes a controllable beam pointer (101) which emits an optical beam (5,6) and a position detector (2). The position detector senses a face (4) opposite the detector in the user's field of view.A selected field element (135) on the face is illuminated by the beam spot (134). The position of the beam spot is detected by the position detector and the illuminated field determined. Each of the field elements has an associated predefined function. The selected function is realised using the position detector output signal and signal processing.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System, in den im wesentlichen ein Lichtzeiger und ein Koordinaten detektor dazu benutzt werden, einer Person, insbesondere einem Behinderten, die Möglichkeit zu verschaffen, Funk tionsabläufe zu veranlassen bzw. ablaufen zu lassen.The present invention relates to a system in essentially a light pointer and coordinates Detector used to be a person, in particular a disabled person to give them the opportunity to radio to initiate or have processes run.

In der älteren nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 42 33 237.0-53 ist ein optischer Strahlzeiger zur Verwendung mit einem Personalcomputer beschrieben. Dieser optische Strahlzeiger ist dort als Handgerät ausgebildet, mit dem in funktioneller Verbindung mit einer Positionsdetektion ein Cursor auf dem Bildschirm eines Personalcomputers zu führen und zu aktivieren ist. Der dort vorgesehene Positionsdetektor kann auch zum Erkennen von Eigenschaften des Strahlungsfleckes des Strahlzeigers ausgebildet sein. Es sind dort auch Anwendungsbeispiele für einen solchen Strahlzeiger bzw. ein solches Strahlzeiger-System erörtert.In the earlier unpublished patent application P 42 33 237.0-53 is an optical beam pointer for Described for use with a personal computer. This optical beam pointer is designed as a handheld device, with that in functional connection with one Position detection a cursor on the screen of a Lead and activate personal computers. Of the The position detector provided there can also be used for detection of properties of the radiation spot of the beam pointer be trained. There are also application examples there for such a beam pointer or such Beam pointer system discussed.

In der älteren Anmeldung ist beschrieben, wie ein solcher Strahlzeiger von einer Person benutzt wird, die an einem Personalcomputer arbeitet. Generell gesehen dient dabei dieser Strahlzeiger dort dazu, die bekannte Maus in vor teilhafter Weise zu ersetzen, mit der bekanntermaßen der Cursor auf dem Bildschirm des Personalcomputers zu steuern ist. In der älteren Anmeldung ist im Besonderen die Ver wendung eines solchen optischen Strahlzeiger-Systems im Zusammenhang mit und zur Unterstützung einer Vortragsdar bietung beschrieben, bei der dieser Strahlzeiger zum einen als üblicher Lichtzeiger von einem Vortragenden benutzt wird, um auf einer Projektionswand mit dem Lichtpfeil des Strahlzeigers auf bestimmte Stellen für die Zuschauer hin zuweisen. Dieser optische Strahlzeiger wird dort aber zum anderen auch dazu verwendet, bestimmte Funktionen zu veranlassen und ausführen zu lassen, wobei dies in der Weise erfolgt, daß die den Strahlzeiger benutzende Person mit dem sichtbaren Lichtstrahl auf bestimmte vorgegebene Stellen der Projektionsfläche hinzielt und den Befehl zur Ausführung der gewünschten Funktion gibt. Letzteres kann z. B. auch mit einem zweiten, beispielsweise auch nicht sichtbaren, insbesondere infraroten optischen Signalstrahl des Strahlzeigergerätes vorgenommen werden. Es entspricht dieses der Benutzung des Cursors in einem Personal computer, wobei mit dem (von der Maus) gesteuerten Cursor bestimmte definierte Felder einer Menüleiste angesteuert und angeklickt werden. Solche Funktionen können z. B. im Falle einer Vortragsveranstaltung die Steuerung eines Projektors, das Angehen und Ausgehen der Raumbeleuchtung, das Schließen von Fenstervorhängen, die Steuerung der Belüftung und/oder Heizung und dergleichen sein. Es kann dies auch mit einem einzigen sichtbaren Strahl mit entsprechenden Mehrfachfunktionen ausgeführt werden.The older application describes how such a Beam pointer is used by a person working on a Personal computer works. Generally speaking, this serves this beam pointer there to the well-known mouse in front partial way to replace, as is known Control cursor on the screen of the personal computer is. In the older application the Ver application of such an optical beam pointer system in Connection with and to support a lecture offer described in which this beam pointer on the one hand used as a standard light pointer by a lecturer is to be on a projection screen with the light arrow of the Beam pointer to specific locations for the audience to assign. This optical beam pointer becomes there others also used certain functions cause and have carried out, this in the Way that the person using the beam pointer with the visible light beam to certain predetermined Set the projection surface and the command to Execution of the desired function there. The latter can e.g. B. also with a second, for example not visible, in particular infrared optical signal beam of the beam pointer device. It equals this the use of the cursor in a staff computer, using the cursor (controlled by the mouse) controlled certain defined fields of a menu bar and clicked. Such functions can e.g. B. in In the case of a lecture event, the control of a Projector, turning on and off room lighting, closing window curtains, controlling the Ventilation and / or heating and the like. It can even with a single visible beam corresponding multiple functions can be performed.

In der genannten älteren Anmeldung ist ein weiterer Anwendungsfall eines solchen optischen Strahlzeigers beschrieben, nämlich die Benutzung durch einen Behinder ten , wie z. B. einer Contergan-geschädigten Person, für die die Benutzung der üblichen Maus beschwerlich oder gar unmöglich ist bzw. für die die medizinische Empfehlung gilt, die Armgelenke nicht durch andauernde Handarbeit zu überlasten.In the older application mentioned there is another Application of such an optical beam pointer described, namely the use by a disabled person ten such. B. a thalidomide victim for whom using the usual mouse is difficult or even impossible is impossible or for whom the medical recommendation applies, the arm joints are not closed by continuous manual work overload.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen noch weiteren Kreis von Behinderten, insbesondere für Behinderte, die ihre Arme und/oder Hände aus welchen Gründen auch immer (zeitweise) nicht gebrauchen können, ein Hilfsmittel zu schaffen, mit dem solche Personen in die Lage versetzt werden, dennoch Funktionen und Funktions abläufe steuern zu können, sei es im Rahmen einer Erwerbs tätigkeit, sei es um sich damit z. B. den Aufenthalt in einem Krankenbett angenehmer bzw. sich von helfendem Personal möglichst unabhängig zu machen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst und weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.The present invention has for its object yet another group of disabled people, in particular for disabled people who have their arms and / or hands out of which Reasons (sometimes) not useful, to create a tool with which such persons in able to move, yet functions and functional to be able to control processes, be it as part of a purchase activity, be it with it z. B. stay in a sick bed more comfortable or helping Make staff as independent as possible. This task is solved with the features of claim 1 and further refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Der Erfindung liegt zum einen der Gedanke zugrunde, daß ein Lichtzeiger, z. B. von einem bettlägrigen Krankenhaus patienten, auch beispielsweise mit dem Kopf gesteuert werden kann. Die Person bekommt ein Stirnband angelegt, an dem ein solcher nur geringes Gewicht aufweisender optischer Strahlzeiger befestigt wird. Durch Kopf bewegungen ist die Person dann in der Lage, den von dem Strahlzeiger ausgesandten Strahl auf eine passend ausgewählte Fläche zu werfen, die dann als Menüfeld dient. Es kann dies z. B. die Wandfläche oder Deckenfläche eines Krankenhauszimmers sein. Im Bereich dieser Fläche sind Flächenelemente vorgesehen bzw. definiert, die den Elementen einer Menüleiste eines Personalcomputers entsprechen. Zum Beispiel mit Hilfe eines vorgesehenen Mundkontaktes ist der Patient in der Lage, (entsprechend dem Klicken einer Maus) Steuerbefehle an den optischen Strahlzeiger zu geben, z. B. ihn zu aktivieren. Schon in der älteren nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung ist genau beschrieben, wie ein solcher optischer Strahlzeiger in Verbindung mit einer Menüfläche, vergleichsweise der Benutzung einer Maus bei einem Personalcomputer, zu benutzen ist. Der Inhalt der älteren Anmeldung P 42 33 237 ist hiermit diesbezüglich Bestandteil auch dieser Anmeldung.The invention is based on the one hand the idea that a light pointer, e.g. B. from a bedridden hospital patients, also controlled, for example, with the head can be. The person is put on a headband which has such a low weight optical beam pointer is attached. By head the person is then able to Beam pointer emitted to match a beam Throw selected area, which then serves as a menu field. This can e.g. B. the wall surface or ceiling surface of a Be hospital room. Are in the area of this area Surface elements provided or defined that the Elements of a menu bar of a personal computer correspond. For example with the help of a provided The patient is capable of mouth contact (accordingly the click of a mouse) control commands on the optical To give beam pointers, e.g. B. to activate it. Already in of the earlier unpublished patent application described exactly how such an optical beam pointer in connection with a menu area, comparatively the Using a mouse on a personal computer, too is use. The content of the older application P 42 33 237 is hereby also part of this Registration.

Wie schon in der genannten älteren Anmeldung beschrieben, gehört zu dem optischen Strahlzeigersystem ein Koordinatendetektor, mit dem festgestellt bzw. detektiert wird, welches Flächenelement des Menüfeldes mit dem Strahlzeiger angesteuert worden ist, und der auch mit dem Strahl befohlene Aktivierungen detektiert. Der Positions detektor liefert also ein Ausgangssignal, das als Befehls signal zu benutzen ist und an entsprechende Steuerschal tungen weitergeleitet wird, die aufgrund derartiger Steuerbefehle Funktionen veranlassen bzw. auslösen, wie z. B. das schon erwähnte Einschalten und Ausschalten einer Beleuchtung und dgl. Insbesondere für den Krankenhaus patienten ist hier als ein wichtiges Beispiel eines Anwendungsfalles die vom bettlägrigen Patienten ohne fremde Hilfe durchzuführende Steuerung der Neigung z. B. des Kopfteils, des Fußteils und dergleichen seines Kranken bettes. Bettlägrige Patienten wissen es zu schätzen, wenn ihnen eine solche Möglichkeit der Selbstbedienung geboten ist.As already described in the earlier application mentioned, belongs to the optical beam pointer system Coordinate detector with which determined or detected which area element of the menu field with the Beam pointer has been controlled, and that with the Beam commanded activations detected. The position So detector delivers an output signal, which is used as a command signal is to be used and to the corresponding control scarf is forwarded on the basis of such Control commands initiate or trigger functions, such as e.g. B. the aforementioned switching on and off one Lighting and the like. Especially for the hospital patient is here as an important example of one Use case of the bedridden patient without external help to control the inclination z. B. the head part, the foot part and the like of his patient bed. Bedridden patients appreciate it when offered them such a self-service option is.

Wie schon erwähnt, kann z. B. im Falle der Anwendung im Krankenzimmer das Menüfeld ein Bereich einer Wandfläche oder dergleichen sein. Der erwähnte Positionsdetektor ist auf diesen Flächenbereich einjustiert, damit er eindeutige Ortskoordinatenangaben als sein Ausgangssignal liefern kann. Für den Patienten ist das Menüfeld z. B. ein an der Wand hängendes Bild mit Pictogrammen. Er kann das jeweils richtige bzw. gewünschte Menüfeldelement mit dem optischen Strahlzeiger ansteuern. Eine besonders vorteilhafte Ausge staltung der Erfindung besteht darin, den Positions detektor mit einem Projektor verbunden zu benutzen. Mittels dieses Projektors kann ein Dia als Bild auf die vorgegebene Wand projiziert werden, wobei das Bild des Dias das Menüfeld mit diesen Pictogrammen und/oder dgl. andere Symbolen beinhaltet. Damit entfällt ein Justieraufwand, der bei der einfacheren Ausführungsform notwendig ist, um den Projektionsdetektor auf das vor gesehene Menüfeld justiert anzuordnen. Mit einer solchen Kombination von Positionsdetektor und Projektor ist dauernde Selbstjustage gewährleistet.As already mentioned, e.g. B. in the case of application in Hospital room menu section an area of a wall surface or the like. The position detector mentioned is adjusted to this area so that it is clear Provide location coordinate information as its output signal can. For the patient, the menu field is e.g. B. one at the Wall hanging picture with pictograms. He can do that correct or desired menu field element with the optical Activate the beam pointer. A particularly advantageous Ausge staltung of the invention is the positions to use the detector connected to a projector. Using this projector, a slide can be placed on the picture as an image given wall to be projected, taking the picture the slide the menu field with these pictograms and / or Like. Contains other symbols. This eliminates one Adjustment effort in the simpler embodiment is necessary to move the projection detector to the front arrange menu field seen adjusted. With one Combination of position detector and projector is permanent self-adjustment guaranteed.

Es kann auch vorgesehen sein, daß der im Zusammenhang mit dem Positionsdetektor genannte Projektor eine Dia-Wechsel einrichtung umfaßt, um die Vielfalt der Wahlmöglichkeiten für den Benutzer des erfindungsgemäßen Systems zu ver größern. Das Wechseln der Dias kann z. B. ebenfalls mittels des Mundkontaktes aktiviert werden, z. B. auch ein Suchlauf vorgesehen sein.It can also be provided that the in connection with the projector called the position detector a slide change establishment includes to the variety of choices for the user of the system according to the invention enlarge. Changing the slides can e.g. B. also by means of mouth contact can be activated, e.g. B. also a search be provided.

Das obenerwähnte Aktivieren kann bei der Erfindung z. B. durch Betätigen eines Mundkontaktes ausgelöst werden. In dem in den Mund zu nehmenden, dicht gekapselten Mundkontakt ist ein z. B. mit den Zähnen, der Zunge oder dergl. zu betätigender Druckkontakt vorhanden.The activation mentioned above can be used in the invention, e.g. B. by triggering a mouth contact. In the tightly encapsulated one to be put in the mouth Mouth contact is a z. B. with teeth, tongue or Similar pressure contact available.

Besondere Ausführungen eines zu verwendenden Mundkontaktes werden noch nachfolgend näher beschrieben.Special versions of a mouth contact to be used are described in more detail below.

Soweit hier von dem Mundkontakt gesprochen ist, kann dieser auch durch einen jeglichen anderen Kontakt bzw. Taste ersetzt sein, der bzw. die gegebenenfalls auch die noch weitere unten beschriebenen Weiterbildungen aufweist und von der betreffenden Bedienungsperson ihrer Behinderung entsprechend geeigneter/bequemer betätigt werden kann. Zum Beispiel kann dies auch ein etwa mit dem Fuß zu betätigender Kontakt sein.As far as talked about mouth contact, can this also through any other contact or Button to be replaced, which, if applicable, also the still has further developments described below and by the operator concerned Disability operated appropriately / more conveniently can be. For example, this can also be done with the Foot contact to be operated.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, daß dieser Kontakt vorzugsweise auch nur eine einzige Kontakt-/Schal terfunktion zu sein braucht.A particular advantage of the invention is that it Contact preferably only a single contact / scarf terfunction needs to be.

Für die vorliegende Erfindung kann ein Strahlzeiger nach der obengenannten älteren Anmeldung benutzt werden. Mit einem sichtbaren Lichtstrahl des Strahlzeigers wird von der Person, z. B. durch Kopfbewegung mit an dem Stirnband befestigtem Strahlzeiger das gewünschte Feldelement des Menüfeldes angesteuert. Auf dieses Menüfeldelement ist auch der gegebenenfalls weitere optische Strahl des Strahlzeigers ausgerichtet. Durch eine von der Person z. B. mittels des Mundkontaktes zu aktivierende, im Strahlzeiger installierte, vorgegebene charakteristische Modulation, z. B. einem Taktmuster, kann (dem Anklicken einer Maus entsprechend) diejenige Funktion aktiviert werden, für die dieses ausgewählte Menüfeldelement bestimmt ist. Wird z. B. mit dem sichtbaren Strahl auf das Menüfeldelement "Kopfteils des Bettes anheben" gezielt bzw. dieses anvisiert und mit dem Strahl (dem Klicken der Maus entsprechend) angesteuert, so wird über den Positions detektor, der das anvisierte bzw. angesteuerte Menüfeld element hinsichtlich dessen Koordinaten und der Ansteuerung detektiert hat, ein Ausgangssignal als Steuer signal an eine Antriebsvorrichtung für den Hebemechanismus des Kopfteils des Bettes abgegeben. Es kann z. B. das System für diese Anwendung so ausgebildet sein, daß ein jeweils stufenweises Anheben erfolgt oder es kann auch kontinuierliches Anheben vorgesehen sein, für das auf den Startimpuls folgend zu gewünschter Zeit (z. B. durch den Mundkontakt ausgelöst) über dieses System das Stop-Signal nachfolgend aktiviert wird.A beam pointer can be used for the present invention of the above-mentioned earlier application. With a visible beam of light from the beam pointer is from the person, e.g. B. by head movement with on the headband attached beam pointer the desired field element of the Menu field. On this menu item also the possibly further optical beam of the Beam pointer aligned. By one of the person z. B. to be activated by mouth contact in the beam pointer installed, predetermined characteristic modulation, e.g. B. a clock pattern, (clicking a mouse accordingly) the function for which this selected menu item is determined. Is z. B. with the visible beam on the menu field element "Raise the headboard of the bed" or this sighted and with the beam (clicking the mouse accordingly) is controlled via the positions detector, which is the targeted or controlled menu field element in terms of its coordinates and the Control has detected an output signal as a control signal to a drive device for the lifting mechanism of the headboard of the bed. It can e.g. B. that System designed for this application so that a gradual lifting takes place or it can also continuous lifting may be provided for the on the Start pulse following at the desired time (e.g. by the Mouth contact triggered) via this system the stop signal is subsequently activated.

Für die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung kann auch ein optischer Strahlzeiger mit nur einem sichtbaren Strahl vorgesehen sein, wobei dann diesem sichtbaren Strahl diejenigen Modulationen als Informationsträger aufgeprägt werden, für die in der unmittelbar vorangegan gen beschriebenen Ausführungsform die insbesondere beim Gegenstand der älteren Anmeldung vorgesehene zusätzliche optische Strahlung des Strahlzeigers benutzt ist.For the object of the present invention also an optical beam pointer with only one visible one Be provided beam, then this visible Beam those modulations as information carriers be imprinted for which in the immediately preceding gene described the embodiment in particular Subject of the earlier application additional optical radiation of the beam pointer is used.

Die schon erwähnte Modulation der optischen Strahlung kann ein Tasten bzw. Takten entsprechend einer wenigstens nahe zu 100%-igen Modulation sein. Es kann auch Modulation in Art einer aufgeprägten Sinuswelle und dgl. vorgesehen sein. Unterschiedliche Informationen können eine Amplitu denmodulation, z. B. aufgeprägte Sinuswellen, sein und sich in voneinander verschiedenen Folgen bzw. Taktfrequenzen unterscheiden oder es sind dafür unterschiedliche (Sinus-)- Modulationsfrequenzen vorgesehen. Es kann auch Modulation entsprechend dem Multiplexverfahren vorgesehen sein. Es kann aber auch eine Modulationsart angewendet werden, bei der die Variation der Form des Strahlungsflecks auf der Auftreff-Fläche die Modulationsinformation trägt. Der Fleck kann der Modulation entsprechend zeitabhängig ver schieden groß sein, es kann sich dessen Form ändern, z. B. von einem Punkt zu einem Strich und umgekehrt oder es kann auch die Lage seiner Form verändert sein, z. B. senkrechte und waagerechte Lage eines strichförmigen Strahlungs fleckes. Alle diese Modulationsarten werden von dem Positionsdetektor, der die Positionskoordinaten des Strahl ungsfleckes aufnimmt, zusätzlich detektiert und als Aus gangssignal an weitere Verarbeitungsschaltungen geliefert werden. The modulation of the optical radiation already mentioned can a groping or clocking corresponding to at least close to be 100% modulation. It can also modulate in Provided type of an impressed sine wave and the like his. Different information can be an amplitude denmodulation, e.g. B. imprinted sine waves, and himself in different sequences or clock frequencies distinguish or there are different (sine -) - Modulation frequencies provided. It can also do modulation be provided according to the multiplexing method. It a modulation type can also be used for which is the variation in the shape of the radiation spot on the Impact area that carries modulation information. Of the Depending on the modulation, the stain can change depending on the time be large, its shape may change, e.g. B. from a point to a dash and vice versa or it can also the location of its shape may be changed, e.g. B. vertical and horizontal position of a line-shaped radiation blotches. All of these types of modulation are by the Position detector that determines the position coordinates of the beam absorbing spot, additionally detected and as an off output signal supplied to further processing circuits become.

Der schon mehrfach erwähnte Positionsdetektor ist so justiert ausgerichtet, daß er das gesamte vorgesehene Menüfeld erfassen kann. Wie schon oben erwähnt, kann dazu auch Selbstjustage vorgesehen sein, nämlich indem der mit dem Positionsdetektor funktionell verbundene Projektor das Bild des Menüfeldes mit z. B. dessen Pictogrammen zur Kenn zeichnung der Menüfeldelemente an die Wand oder an die Decke projiziert, wohin die Person ihren optischen Strahl zeiger richten kann, um auf ein jeweiliges Menüfeldelement zu zielen bzw. dieses anzuvisieren. Es kann dabei auch ein durchscheinender Schirm als Fläche vorgesehen sein, d. h. die Person mit ihrem Strahlzeiger sich auf der einen Seite des Schirmes befinden und der Projektionsdetektor auf dessen anderer Seite angeordnet sein. Die Pictogramme müssen dann spiegelbildlich projiziert werden und die Positionsdaten werden entsprechend umgerechnet.The position detector, which has already been mentioned several times, is like this aligned so that it does the entire intended Menu field can capture. As mentioned above, this can be done self-adjustment can also be provided, namely by using the position detector functionally connected projector Image of the menu field with z. B. its pictograms for identification drawing of the menu field elements on the wall or on the Ceiling projects where the person's optical beam is going pointer can point to a respective menu field element to aim or target it. It can also be a translucent screen can be provided as a surface, d. H. the person with their beam pointer is on one side of the screen and the projection detector on the other side be arranged. The pictograms must then be mirrored and the Position data are converted accordingly.

Da im allgemeinen an einer Wand oder an der Decke eines Raumes genügend viel zusammenhängende Fläche verfügbar ist, kann das ganze Menüfeld relativ großflächig ausgelegt sein, so daß auch die einzelnen Menüfeldelemente groß flächig sein können. Dies erleichtert der Person, dem z. B. im Bett liegenden Patienten, ein gewünschtes Menüfeld element mit seiner Kopfbewegung oder dgl. mittels des Strahlzeigers problemlos und dennoch zuverlässig anzuvi sieren. Mit dem schon erwähnten Mundkontakt kann die Person dann die (dem Anklicken einer Maus entsprechenden) die Signalfunktionen auslösen, die ansonsten bei einem Strahlzeiger nach der älteren Anmeldung dort durch Drücken der Bedienungstasten ausgelöst werden.Because generally on a wall or on the ceiling one Enough contiguous space available is, the entire menu field can be laid out over a relatively large area be so that the individual menu field elements are large can be flat. This facilitates the person who z. B. patient lying in bed, a desired menu field element with his head movement or the like by means of the Beam pointer easy to use, yet reliable sieren. With the mouth contact already mentioned, the Person then the (corresponding to clicking a mouse) trigger the signal functions that would otherwise occur with a Press the beam pointer there after the older registration of the control buttons are triggered.

Der im Zusammenhang mit der Erfindung zu verwendende Positionsdetektor kann eine Koordinatenkamera, z. B. eine Koordinaten-CCD-Kamera mit entsprechender Abbildungsoptik sein. Eine solche CCD-Kamera ist in der Regel ein Sensor, mit dem die zu detektierende Fläche zweidimensional abgetastet wird. Dieser Sensor liefert eine Bildfolge mit einer von der CCD-Einrichtung der Kamera weitgehend bestimmten Maximalfrequenz. Die schon oben erwähnten Modulations-Taktfolgen bzw. -Frequenzen der Strahlung des Strahlzeigers als die bereits erwähnte Modulation dieser Strahlung werden vorzugsweise asynchron zur Bildfolge frequenz der CCD-Einrichtung der Kamera gewählt. Es kann aber auch Synchronismus vorliegen. Zumindest im Regelfall wird die Modulationsfrequenz um ein Mehrfaches kleiner als die Bildfolgefrequenz des die Menüfläche abtastenden Positionsdetektors gewählt sein.The one to be used in connection with the invention Position detector can be a coordinate camera, e.g. Legs Coordinate CCD camera with appropriate imaging optics his. Such a CCD camera is usually a sensor, with which the surface to be detected is two-dimensional is scanned. This sensor also provides an image sequence one from the CCD device of the camera largely certain maximum frequency. The ones mentioned above Modulation clock sequences or frequencies of the radiation of the Beam pointer than the modulation of these already mentioned Radiation is preferably asynchronous to the image sequence frequency of the CCD device of the camera selected. It can but there is also synchronism. At least as a rule the modulation frequency is several times smaller than the frame rate of the scanning the menu area Position detector can be selected.

Als Positionsdetektor eignet sich auch eine Einrichtung mit Positionssensordioden (PSD). Zum Beispiel werden solche Positionssensordioden in linearer Ausführung zusam men mit Zylinderlinsen in beispielsweise gekreuzter Stellung für diese Positionsdetektion eines Lichtfleckes benutzt. Flächig ausgeführte Positionssensordioden er lauben die Detektion des Ortes in x- und in y-Richtung. Solche Dioden liefern in Verbindung mit einer nachgeschal teten Auswerteelektronik an den Ausgangsanschlüssen einen Fotostrom, der dem Ort eines auf die Positionssensordioden abgebildeten Strahlungsflecks proportional ist.A device is also suitable as a position detector with position sensor diodes (PSD). For example such position sensor diodes together in a linear version men with cylindrical lenses in crossed, for example Position for this position detection of a light spot used. Flat position sensor diodes he allow the detection of the location in the x and y directions. Such diodes deliver in connection with a secondary evaluation electronics at the output connections Photo current, the location of one on the position sensor diodes depicted radiation spot is proportional.

Weitere Erläuterungen der Erfindung werden anhand der bei gefügten Figuren gegeben.Further explanations of the invention are given in the given figures.

Der optische Strahlzeiger 101 der Fig. 1 ist so geformt, daß er z. B. an einem (nicht dargestellten) Stirnband anzu bringen ist. Mit 111 ist ein mittels einer elektrischen Leitung 112 mit dem Strahlzeiger 101 verbundener Mundkon takt bezeichnet, der funktionsmäßig einer Taste des Strahl zeigers 1 der älteren Anmeldung entspricht. The optical beam pointer 101 of FIG. 1 is shaped so that it z. B. to bring on a (not shown) headband. With 111 is by means of an electrical line 112 connected to the beam pointer 101 Mundkon clock designated, the function of a button of the beam pointer 1 corresponds to the earlier application.

Es ist auch in der älteren Anmeldung P 42 33 238.9 er wähnt, einen Strahlzeiger mit mehr als einer Taste bzw. Tastenfunktion zu versehen und zu benutzen. Zusätzliche Tastenfunktionen entsprechen z. B. der zweiten (oder weiteren Tasten) einer bekannten Maus, die Mehrfach funktionen auszulösen bzw. auszuführen gestattet.It is also in the older application P 42 33 238.9 thinks a beam pointer with more than one button or To provide and use the key function. Additional Key functions correspond to e.g. B. the second (or other buttons) of a well-known mouse, the multiple functions can be triggered or executed.

Für die Erfindung kann als Mundkontakt vorzugsweise auch eine druckempfindliche Piezotaste vorgesehen sein, mit der insbesondere diese mehreren Tastenfunktionen ausgelöst werden können. Eine Piezotaste liefert ein (für wenigstens eine gewisse Zeitdauer bestehendes) vom ausgeübten Druck abhängiges analoges Piezosignal. Mit Hilfe entsprechend mehrerer einstellbarer Schwellenwerte eines Komparators lassen sich verschieden hohe erzeugte Piezosignalwerte in eine stufenweise Zuordnung bringen, wobei jede Stufe einer der Tastenfunktionen entspricht. Ist eine bestimmte Komparatorstufe angesprochen, wird mittels der Auswertung das der jeweiligen Funktion entsprechende Schaltsignal er zeugt. Vorzugsweise ist eine Zeitverzögerung für die Erzeugung dieses Schaltsignals vorgesehen, die es der Bedienungsperson, d. h. dem Benutzer dieses Mundkontaktes, ermöglicht, eine gewünschte Komparatorstufe sicher anzu steuern, d. h. einen dafür passenden Druck auf den Mund kontakt auszuüben. Insbesondere kann dies dieser Person auch sichtbar gemacht werden, nämlich indem an ausgewähl ter Stelle des Menüfeldes eine Anzeige sichtbar gemacht ist bzw. wird, die die mit dem augenblicklich ausgeübten Druck angesteuerte Komparatorstufe der Bedienungsperson visuell anzeigt. Es muß dann z. B. die gewünschte Stufe durch kurzzeitig bemessenes Anhalten des ausgeübten Druckes beibehalten werden, woraufhin die Auswerte elektronik etwas zeitverzögert anspricht und das Signal der gewünschten Stufe (äquivalent einem Drücken einer Tastenfunktion der Maus) auslöst. Für das visuelle Anzeigen wird insbesondere der erwähnte Projektor mit herangezogen.For the invention can also preferably be used as a mouth contact a pressure-sensitive piezo button can be provided with which in particular triggered these multiple key functions can be. A piezo button delivers a (for at least a certain period of time) from the pressure exerted dependent analog piezo signal. With the help accordingly several adjustable threshold values of a comparator can be generated differently high piezo signal values in bring a gradual assignment, each level one corresponds to the key functions. Is a certain one Comparator level is addressed by means of the evaluation the switching signal corresponding to the respective function testifies. Preferably there is a time delay for the Generation of this switching signal provided that it Operator, d. H. the user of this mouth contact, allows you to safely set a desired comparator level control, d. H. a suitable pressure on the mouth to exercise contact. In particular this can affect this person also be made visible, namely by selecting on a display made visible in the place of the menu field is or will be the one practiced with the moment Operator's pressure-controlled comparator stage visually indicates. It must then z. B. the desired level by briefly stopping the exercise Pressure are maintained, whereupon the evaluations electronics responds somewhat delayed and the signal the desired level (equivalent to pressing one Button function of the mouse). For the visual In particular, the projector mentioned will display used.

Betätigen des Mundkontaktes bewirkt eine Aktivierung der Strahlung(en) des optischen Strahlzeigers, z. B. Einschal ten des sichtbaren Strahls zum Anvisieren und Aktivieren der Modulation dieses Strahls oder eines zweiten optischen Strahls.Pressing the mouth contact activates the Radiation (s) from the optical beam pointer, e.g. B. Scarf visible beam for sighting and activation modulating this beam or a second optical Beam.

Die Stromversorgung für den Strahlzeiger 101 kann eine Batterie oder auch ein Netzanschluß sein.The power supply for the beam pointer 101 can be a battery or a mains connection.

Die Fig. 2 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäß verwen deten Strahlzeigersystems mit einem Positionsdetektor 2. Mit 7 ist dessen beispielsweise verwendete Abbildungsoptik bezeichnet. Die Strahlen 5 und 6 des Strahlzeigers 101 treffen mit ihrem im wesentlichen deckungsgleichen Strah lungsfleck 134 auf eine Fläche, die z. B. die schon erwähnte Wandfläche des Raumes sein kann. Auf dieser Wandfläche ist das Menüfeld 4 z. B. als aufgehängte Bild tafel mit seinen Pictogrammen oder dgl. sichtbar. Wie schon oben erwähnt kann dieses Menüfeld 4 dort mittels eines Projektors 102 hinprojiziert sein. Der Projektor hat dazu eine Projektionsoptik 107. Fig. 2 shows the structure of the present invention used does beam pointer system with a position detector 2. The imaging optics used, for example, is designated by 7 . The rays 5 and 6 of the beam pointer 101 meet with their substantially congruent radiation spot 134 on a surface z. B. can be the aforementioned wall surface of the room. On this wall surface, the menu field 4 z. B. visible as a suspended picture board with its pictograms or the like. As already mentioned above, this menu field 4 can be projected there by means of a projector 102 . For this purpose, the projector has projection optics 107 .

Mit 3 ist in Fig. 2 ein elektronisches Positions-Signal verarbeitungssystem bezeichnet. Dieses erhält die Aus gangssignale des Positionsdetektors 2, die die Positions koordinaten und auch die Modulationsinformation des Strahlungsflecks 134 des Strahlzeigers 101 umfassen. Der Positionsdetektor 2 und dieses Positions-Verarbeitungs system 3 können vorteilhafterweise auch als eine einzige Baueinheit aufgebaut sein, die diese beiden Funktionen beinhaltet. With 3 in Fig. 2, an electronic position signal processing system is designated. This receives the output signals from the position detector 2 , which coordinate the position and also include the modulation information of the radiation spot 134 of the beam pointer 101 . The position detector 2 and this position processing system 3 can advantageously also be constructed as a single structural unit which contains these two functions.

Mit 102 ist ein Projektor bezeichnet, der mit dem Posi tionsdetektor 2 vorzugsweise fest/starr verbunden ist und dessen Projektionsachse 102′ zur Achse 2′ der Detektion des Positionsdetektors 2 so ausgerichtet ist, daß die oben als Weiterbildung der Erfindung beschriebene Selbstjustage erzielt ist, d. h. das projizierte Menüfeld 4 und die Detektionsfläche des Positionsdetektors (stets) aus reichend deckungsgleich justiert sind. 102, a projector is indicated that with the posi tion detector 2 are preferably fixed / rigid and having its axis of projection 102 is aligned 'to the axis 2' of the detection of the position detector 2, so that the self-adjustment described above as the development of the invention is achieved, ie the projected menu field 4 and the detection surface of the position detector are (always) adjusted from congruent enough.

Es kann mit einem wie hier erfindungsgemäß verwendeten Strahlzeiger die herkömmliche Maus für bestimmte Anwen dungsfälle vorteilhaft ersetzt werden. Die bezüglich der Ausführung von Handbewegungen extrem behinderte Person kann mit der z. B. am Kopf mittels eines Stirnbandes gehaltenen optischen Strahlzeigers entsprechend den voran stehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung in die Lage versetzt werden, nicht nur die bereits ausführlich beschriebenen Funktionen ausführen zu lassen, sondern ist mit dieser Erfindung darüber hinaus dazu befähigt, an einem Computer zu arbeiten, d. h. eine diese Person be friedigende und auch erfüllende Erwerbstätigkeit zu bewältigen.It can be used in accordance with the invention as here The traditional mouse pointer for certain applications cases are advantageously replaced. The regarding the Execution of hand movements extremely disabled person can with the z. B. on the head by means of a headband held optical beam pointer according to the preceding standing embodiments of the present invention in the Able to be moved, not only the already detailed described functions, but is with this invention further enabled to to work on a computer, d. H. a be this person peaceful and also fulfilling employment deal with.

So wie die erwähnten Dias mit den Pictogrammen auf das vorgesehene Menüfeld projiziert werden können, kann der ganze Bildschirminhalt eines Computers auf dieselbe oder eine z. B. benachbart angeordnete Fläche projiziert werden, auf der die Person, den optischen Strahlzeiger 101 führend, den Cursor auf der Fläche steuert und mit dem Mundkontakt das Klicken auslöst. Das Arbeiten mit dieser Ausführung geht dann so wie oben beschrieben und wie auch in der weiteren älteren Anmeldung P 42 33 238.9 ausgeführt (auch derer Inhalt hiermit zum Bestandteil der vorliegen den Anmeldung gemacht ist) vonstatten. Just as the slides mentioned can be projected with the pictograms onto the intended menu field, the entire screen content of a computer can be on the same or a z. B. projected adjacent surface on which the person, leading the optical beam pointer 101 , controls the cursor on the surface and triggers the click with the mouth contact. Working with this version then proceeds as described above and as also carried out in the other older application P 42 33 238.9 (the content of which is hereby made part of the present application).

Die Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines für die vorliegende Erfindung verwendeten optischen Strahlzeigers 101 mit einem Mundkontakt 111, der mit dem Strahlzeiger 101 mittels der elektrischen Leitung 112 verbunden ist. FIG. 2 shows a basic illustration of an optical beam pointer 101 used for the present invention with a mouth contact 111 , which is connected to the beam pointer 101 by means of the electrical line 112 .

Der Strahlzeiger 101 enthält mindestens ein Strahlsystem mit sichtbarem Licht, mit dem ein Menüfeldelement 135 des Menüfeld 4 von der Bedienungsperson sichtbar gezielt anvisiert werden kann. Wie schon oben erwähnt, kann auch ein zweites optisches Strahlsystem enthalten sein, dessen Strahlintensität moduliert wird. Es können diese beiden Strahlsysteme auch ein einziges Strahlsystem mit den beiden Funktionen sein. Insbesondere kann in dem Strahlzeiger wenigstens ein Lasersystem als Erzeuger eines scharf gebündelten Lichtstrahls enthalten sein.The beam pointer 101 contains at least one beam system with visible light, with which a menu field element 135 of the menu field 4 can be visually targeted by the operator. As already mentioned above, a second optical beam system can also be included, the beam intensity of which is modulated. These two blasting systems can also be a single blasting system with the two functions. In particular, at least one laser system can be contained in the beam pointer as the generator of a sharply focused light beam.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System und Fig. 1 shows an inventive system and

Fig. 2 einen dafür vorgesehnen Lichtzeiger. Fig. 2 a light pointer provided for this.

Claims

1. System with optical beam pointer for optional control of predetermined functions by one person;
said system comprising said at least one optical beam pointer ( 101 ) controllably emitting optical beam ( 5 , 6 ) and a position detector ( 2 );
the position detector ( 2 ) being so arranged that it can detect an area ( 4 ) lying opposite it and also in the field of vision of the person;
wherein by means of the beam spot ( 134 ) of the optical beam ( 5,6 ) of the beam pointer ( 101 ) a field element ( 135 ) of this area ( 4 ) selected by the person is to be sighted and controlled, by means of the position detector ( 2 ) the position coordinates of this beam spot ( 134 ) are to be detected and thus the targeted field element ( 135 ) is to be determined, each of a plurality of provided field elements ( 135 ) being assigned a specific one of the predetermined functions and
whereby the execution of the selected function is realized by means of the output signal of the position detector ( 2 ) and signal processing ( 3 ).

2. System according to claim 1, in which in addition to the position detector ( 2 ) mechanically aligned with this a projector ( 102 ) is provided, with which the pattern of the intended multiple field elements ( 135 ) is to be projected onto the surface ( 4 ).

3. System according to claim 1 or 2, in which the at least one optical beam ( 5, 6 ) of the beam pointer ( 101 ) is to be modulated by the person by actuating a contact with a modulation which can be predetermined.

4. System according to one of claims 1 to 3, wherein a (the) contact of the beam pointer ( 101 ) is designed as a mouth contact ( 111 ), which is connected by means of an electrical line ( 112 ) to the beam pointer ( 101 ).

5. mouth contact with several or system according to one of claims 1 to 4, in which the mouth contact ( 111 ) is to be brought into several adjustable levels with the mouth for mutually distinguishable switching functions.

6. Mouth contact / system with a mouth contact after Claim 5 which is a pressure sensitive piezo button to deliver a Signals with different adjustable with the mouth contains the high signal levels.

7. Use of a system according to one of claims 1 to 4 as a handicapped aid, the functions assigned to the respective field elements ( 135 ) being those operations of devices which the person is unable to carry out as a result of their handicap.

8. Use of a system according to one of claims 1 to 4 and according to claim 5 for a disabled person to this enable you to operate a computer.