WO2000038102A1 - Strahlzeiger-erfassungs- und-auswertungssystem - Google Patents

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WO2000038102A1
WO2000038102A1 PCT/EP1998/008334 EP9808334W WO0038102A1 WO 2000038102 A1 WO2000038102 A1 WO 2000038102A1 EP 9808334 W EP9808334 W EP 9808334W WO 0038102 A1 WO0038102 A1 WO 0038102A1
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WO
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signal transmitter
signal
arrangement
evaluation system
computer unit
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Application number
PCT/EP1998/008334
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz BÖSWALD
Harald Sonntag
Original Assignee
Vlg Virtual Laser Systems Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0386—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry for light pen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates generally to a beam pointer detection and evaluation system.
  • the invention relates to an information exchange system by means of special, so-called laser pointers.
  • This invention can be used in public spaces, for games, for communication, for advertising or information areas, signpost systems at trade fairs, for presentation systems or the like.
  • the invention provides a beam pointer detection and evaluation system with an area that is set up to display graphic or alphanumeric information or the like.
  • This surface can be a billboard on which an advertising poster is attached, a screen on which a film is shown, or a screen for the display of still or moving images.
  • At least one portable, manually operated signal transmitter arrangement (for example in the form of a so-called laser pointer), which has a control unit and a transducer connected to it, is used, depending on a control signal emitted by the control unit (manually triggered), to deliver an electromagnetic directed beam produce.
  • a scanning device is used to detect an electromagnetic beam directed onto the surface by means of the signal transmitter arrangement, the scanning device having at least one sensor arrangement which scans the surface, at least in part, in order to detect an electromagnetic beam directed at the surface and to generate a corresponding received signal.
  • a computer unit is used to evaluate the received signal.
  • a coordination device is provided which is connected to the computer unit and, as a function of control signals from the computer unit, transmits coordination signals to receivers arranged in each of the signal transmitter arrangements for the time-controlled release or blocking of the respective signal transmitter arrangement. This prevents simultaneous transmission of electromagnetic directed beams from several signal generator arrangements.
  • these coordination signals make it possible to operate a practically to synchronize and arrange any number of participants. This gives every participant the opportunity to send out a light beam. Nevertheless, collisions or overlaps are avoided, so that undisturbed operation is possible.
  • the signal generator arrangement has a modulator stage which is arranged between an output connection of the control unit and an input connection of the converter. This makes it possible to modulate an identifier or other information characteristic of the respective signal transmitter arrangement onto the light beam.
  • the modulator stage can ensure that the light beam or the signal transmitter arrangement fulfills a predetermined safety requirement (product of laser class 1) in that the light beam does not radiate continuously, but rather is subjected to pulses.
  • the signal transmitter arrangement preferably has a memory arrangement which contains an identifier and / or further information which is characteristic of the respective signal transmitter arrangement.
  • the signal generator arrangement has a transmit clock generator which generates synchronous transmit clock signals for the control unit with the received coordination signals.
  • control unit prefferably generate control signals for the converter as a function of the synchronous transmit clock signals by means of the modulator stage, which is preferably designed as a pulse width modulator.
  • the converter generates a pulsed light beam that is synchronous with the coordination signals.
  • the converter in the signal transmitter arrangement preferably has a laser diode or an ultra-bright LED (with corresponding upstream optics).
  • the scanning device has a CCD sensor which, depending on control signals from the computer unit, preferably acquires images of the surface in a time-controlled manner and forwards them to the computer unit.
  • the scanning camera can also be controlled accordingly by the time-coordinated (synchronized) transmission of the light beams.
  • the image acquisition and processing does not have to be as fast as in an asynchronous operation, in which a light beam can strike anywhere on the surface at virtually any (unpredictable) point in time.
  • the coordination device has a transmission device in order to transmit a synchronization pulse and / or one or more command pulses between two successive synchronization pulses, which can be detected and evaluated by the receivers of each signal transmitter arrangement.
  • the control unit of the signal transmitter arrangement is set up to generate or derive a transmitter clock from received synchronization pulses.
  • This transmitter clock can be increased in frequency (for example by means of a phase-locked frequency multiplier stage).
  • a pulse width modulation stage one or more information units (bit) characteristic of the respective signal transmitter arrangement can then be modulated onto an output signal of the converter within a transmitter clock pulse.
  • Brightness modulation is preferably used for this, in which 3 bits (8 brightness levels) are transmitted within the time period of a transmitter clock pulse.
  • a sequence of, for example, 8 brightness values of this type can thus transmit information (for example identifiers) with a length of 24 bits.
  • a light beam is imaged on approximately 9 pixels of a CCD camera. This means that a CCD camera with, for example, 300 by 400 pixels on the order of 10,000 light beams can simultaneously capture at any time if these are evenly distributed over the surface. With a correspondingly smaller number of information bits, the number of signal generator arrangements is correspondingly higher. The same applies if the time period in which the individual brightness values are transmitted is shorter.
  • a display device for example a daylight projector
  • a display device is connected to the computer unit in order to , controlled by the computer unit, in place of the surface to which the beam is directed, by means of the display device, a symbol which is characteristic of the respective beam or signaling device
  • each signal transmitter arrangement is dependent on its characteristic identifier Time range, based on a received coordination signal assigned, within which the respective signal transmitter arrangement is enabled to emit a beam.
  • An assignment between the identity of the respective signal transmitter arrangement and the location of the impact of the beam on the surface can then be established in the computer unit by temporally evaluating beams (S) received by the scanning device.
  • This "forced pause" the length of which depends on the respective identifier, can practically preclude at least up to a certain number of participants that two or more signal transmitter arrangements constantly interfere with one another.
  • the coordination device sends possible characteristic identifiers to the signal transmitter arrangements as a function of control signals from the computer unit.
  • all digits (bit) of the 24-digit identifier for example, are successively permuted between zero, one and undetermined.
  • Each of the signal transmitter arrangements is accordingly set up to only generate an enable signal for a beam if the characteristic identifier assigned to it corresponds at least in places (bit by bit) to the characteristic identifier respectively emitted.
  • bit combination sent to all signal transmitter arrangements at the same time corresponds to a characteristic identifier of one or more signal transmitter arrangements as far as is predetermined by the transmitted zero / one / undetermined sequence
  • a confirmation message in the form of a corresponding light beam is sent out by each of the corresponding signal transmitter arrangements .
  • the receiver connected to the computer unit now determines whether at least one of the signal generator arrangements has issued a confirmation message. If this is not the case, the transmitted zero / one / undefined sequence is changed.
  • the computer unit can address the individual signal transmitter arrangements in a targeted manner using appropriate command signals assign them dynamic subscriber identifiers that may apply to the current environment.
  • a further embodiment of the system according to the invention has at least one portable, manually operable signal transmitter arrangement, which has a control unit and a converter connected to it, which, depending on one of the parameters, is configured for the display of graphic or alphanumeric information or the like
  • Control unit emitted control signal generates an electromagnetic directional beam.
  • the signal transmitter arrangement has a memory arrangement which contains an identifier and / or further information which is characteristic of the respective signal transmitter arrangement.
  • a scanning device is used to detect an electromagnetic beam directed onto the surface by means of the signal transmitter arrangement, the scanning device having at least one sensor arrangement which scans the surface, at least in sections, in order to detect an electromagnetic beam directed onto the surface and to generate a corresponding reception signal.
  • a computer unit is used to evaluate the received signal.
  • the control unit generates control signals for the converter with time breaks, the length of which depends on the characteristic identifier and / or the further information. In this embodiment, coordination signals are not required.
  • a counting field for manually triggered beams can be provided, the content of which is modulated onto the beam together with the characteristic identifier.
  • a storage field can be provided for individual texts that are predefined or can be stored by a user, the content of which is modulated onto the beam together with the characteristic identifier.
  • Another aspect of the invention relates to a receiving module for beams from a signal transmitter arrangement as described above in the different embodiments, with a beam collector / diffuser to which at least one sensor is assigned in order to detect an electromagnetic beam from a signal transmitter arrangement and a to generate a corresponding received signal.
  • a demodulation and control device is used to recover the data modulated onto the beam, the control device having a data output for forwarding the data to a central computer unit.
  • the beam collector / diffuser is, for example, a small panel made of opaque plastic, or a mat made of fiber optic fibers, which are connected upstream of a photodiode.
  • a light beam from a signal generator arrangement hits the beam collector / diffuser, the information contained in the light beam is extracted from the light beam by the demodulation and control device and either forwarded directly to the central computer unit (wireless or wired) or the control device a storage device is additionally assigned to the storage of the recovered data, from which the data are forwarded in packets either to a central data processing unit via a mobile data station or a data line.
  • the control device can also be assigned a signal device (optically and / or acoustically) which indicates that the storage device has exceeded a predetermined fill level (for example 75% full).
  • control device can have a central computer unit and a local display device (for example a direction pointer or a smaller one)
  • control device can be connected, the control device and the central computer unit being set up and programmed such that, depending on information stored in the central computer unit and the identification of a beam directed at the reception module by the local display device, an individual message for the user is reproducible.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a beam pointer detection and evaluation system according to the invention.
  • Fig. 2 shows a signal generator arrangement according to the invention in a schematic representation.
  • FIG. 3 shows a signal diagram for a brightness modulation of the light beam.
  • FIG. 4 shows a program flow chart of a procedure according to the invention for the detection of a large number of signal transmitter arrangements according to the invention.
  • a beam pointer detection and evaluation system according to the invention shown in FIG. 1 is aligned with an area 10 which is set up to display graphic or alphanumeric information or the like.
  • a plurality of portable, manually operable signal transmitter arrangements 12 ′, 12 ′′ serve to direct electromagnetic directed rays (S 1 , S ′′) onto the surface 10.
  • each of the signal generator arrangements 12 has a control unit 14 and a converter 16 i connected to it, in the form of a laser diode, which generates an electromagnetic directed beam S as a function of a control signal emitted by the control unit 14.
  • a scanning device 20 in the form of a full-frame CCD camera is used to detect a signaling device 12 electromagnetic beam (S) directed onto the surface 10, the scanning device 20 having a CCD sensor arrangement 22 which is preceded by an optics 24.
  • the scanning device 20 detects the surface 10 in order to detect an electromagnetic beam S directed onto the surface and to generate a corresponding received signal.
  • This received signal is fed to a computer unit 30, in which the received signal is evaluated.
  • a coordination device 40 is connected to the computer unit. Depending on control signals from the computer unit 30, coordination signals are sent to receivers 42 arranged in each of the signal transmitter arrangements 12.
  • the coordination device 40 is an infrared light source that sends signals to the receivers 42 configured as infrared photodiodes.
  • the coordination signals are forwarded by the receiver 42 to the control unit 14 and permit a time-controlled (synchronized) release or blocking of the respective signal generator arrangement.
  • an ultrasound or high-frequency transmission path can also be used.
  • the signal generator arrangement 12 has a modulator stage 44, which is arranged between an output connection of the control unit and an input connection of the converter.
  • the signal transmitter arrangement has a memory arrangement 46 in the form of a serial EEPROM, in which an identifier and / or further information that is characteristic of the respective signal transmitter arrangement are contained.
  • a counting field for manually triggered beams is also provided in the EEPROM 16, the content of which is modulated onto the beam together with the characteristic identifier.
  • the EEPROM 16 also provides a memory field for individual texts which are predefined or can be stored by a user, the content of which is modulated onto the beam together with the characteristic identifier.
  • the signal transmitter arrangement has a transmit clock generator 46, which generates synchronous transmit clock signals for the control unit 14 with the received coordination signals.
  • control unit Depending on the synchronous transmit clock signals, the control unit generates control signals for the converter 16 by means of the modulator stage configured as a pulse width modulator.
  • Fig. 3 the scanning device in cooperation with the computer unit is illustrated in more detail.
  • a 12-bit AD converter 62, 64 is connected to the outputs of the CCD sensor 22, the output signals of which are fed into a FIFO memory 66 that is 24 bits wide and 1 kilobit deep. The timing of the CCD sensor, the
  • a / D converter and the FIFO memory takes place via a control 68.
  • This control 68 also takes over the time coordination of the image acquisition by the CCD sensor as a function of control signals from the subsequent computer unit 30.
  • the coordination device is a part of the computer unit 30, which is connected to a transmission device 40 in order to transmit a synchronization pulse and / or one or more command pulses between two successive synchronization pulses, which are transmitted by the receivers 42 of each signaling device arrangement 12 can be recorded and evaluated.
  • the control unit 14 of the signal generator arrangement 12 is set up to generate a transmitter clock pulse from received synchronization pulses, and one or more information units (bit) characteristic of the respective signal generator arrangement for an output signal of the converter 16 are used within a transmitter clock pulse by means of a pulse width modulation stage be modulated. 4 shows a representation of the signal profiles.
  • the area 10 can also be a screen of a PC or the like as a playback device, which can be connected to the computer unit 30 (in a manner not shown in more detail). is connected, in order to be controlled by the computer unit 30, at the location of the surface to which the beam is directed, by means of the display device to represent a symbol (icon) which is characteristic of the respective beam or signaling device arrangement.
  • FIG. 5 shows a flowchart which illustrates the program sequences in the computer unit 30, with the aid of which virtually any number of persons or signaling device arrangements can be recognized, detected and managed by the beam pointer detection and evaluation system .
  • the coordination device 42 sends possible characteristic identifiers to all of the signal transmitter arrangements 12 that are present in the range of the coordination device 42.
  • Each signal transmitter arrangement is set up by a program in the controller 14 to only generate an enable signal for a beam S if the characteristic identifier assigned to it corresponds at least in places (bit by bit) to the characteristic identifier respectively emitted.
  • the characteristic identifier transmitted is partially masked in order to enable a check to be made as to whether there is a bit-by-bit identity between the characteristic identifier transmitted and the characteristic identifier of the respective signal transmitter arrangement.
  • Combination 1010 1101 signal answers answers
  • FIG. 6 shows an embodiment of a receiving module according to the invention for beams from a signal transmitter arrangement described above and is explained below.
  • a sensor 82 is arranged behind a beam collector / diffuser 80 in order to detect an electromagnetic directed beam (S) from a signal transmitter arrangement 12 and to generate a corresponding received signal.
  • This received signal is fed to a demodulation and control device 84 in the form of a microcontroller for the recovery of the data which is modulated on the beam.
  • the control device 84 has a data output in the form of an RS 485 or RS 232 interface for forwarding the data to a central computer unit 90.
  • the control device 84 has a storage device 86 for storing the recovered data, and a signal device 88 which indicates that a predetermined fill level has been exceeded the storage device displays.

Abstract

Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem, mit einer Fläche, die zur Darstellung von graphischer oder alphanumerischer Information oder dergl. eingerichtet ist, wenigstens einer tragbaren, manuell betätigbaren Signalgeberanordnung, die eine Steuereinheit und einen mit dieser verbundenen Wandler aufweist, der in Abhängigkeit von einem von der Steuereinheit abgegebenen Ansteuersignal einen elektromagnetischen gerirchteten Strahl erzeugt, einer Abtasteinrichtung zur Erfassung eines mittels der Signalgeberanordnung auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahls, wobei die Abtasteinrichtung wenigstens eine Sensoranordnung aufweist, die die Fläche zumindest ausschnittsweise abtastet, um einen auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahl zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen, einer Rechnereinheit um das Empfangssignal auszuwerten, und einer Koordinationseinrichtung, die mit der Rechnereinheit verbunden ist und in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Rechnereinheit an in jeder der Signalgeberanordnungen angeordnete Empfänger Koordinationssignale zum zeitlich gesteuerten Freigeben oder Sperren der jeweiligen Signalgeberanordnung aussendet, wodurch ein gleichzeitiges Aussenden von elektromagnetischen gerichteten Strahlen aus mehreren Signalgeberanordnungen verhindert ist.

Description

Strahlzeiger-Erfassunqs- und -Auswertesystem
1. Beschreibung
1.1. Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein ein Strahl- zeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem. Insbesondere beitrifft die Erfindung ein Informations-austauschsystem mittels spezieller, sog. Laserpointer. Diese Erfindung ist im öffentlichen Raum, für Spiele, zur Kommunikation, für Werbe- oder Informationsflächen, Wegweisersysteme auf Messen, für Präsentationsanlagen oder dergl. einsetzbar.
1.2. Der Erfindung zugrundeliegendes Problem
Es ist aus der Praxis bekannt, mittels eines sog. Laserpointers bei Präsentationen auf eine Wiedergabefläche zu deuten, um bestimmte Inhalte oder Sachverhalte zu markieren. Auch sind Spie- le oder Trainingsanlagen bekannt, bei denen ein oder eine geringe Anzahl (etwa 2) Teilnehmer auf einer Leinwand mittels eines Lichtflecks eine bestimmte Stelle oder ein sich bewegendes Ziel markieren können. Diese Markierung wird mittels einer geeigneten Auswerteelektronik ausgewertet.
Problematisch ist in diesem Zusammenhang in erster Linie der Umstand, daß lediglich eine sehr geringe Anzahl von Teilnehmern möglich sind, da eine gleichzeitige oder quasi gleichzeitige Auswertung und korrekte Zuordnung des jeweiligen Lichtflecks zu dem betreffenden Teilnehmer sehr schwierig ist. Die ganz überwiegende Mehrzahl bekannter Systeme schließt eine größere Anzahl schon durch ihren Aufbau vorn vorneherein aus.
Insbesondere mit wachsender Zahl von Angeboten, bei denen mit- tels eines Laserpointers Interaktion oder Kommunikation mit einem Informations-, oder Werbe-Anbieter, oder mit einem Spiel möglich ist, besteht ein erheblicher Bedarf an Laserpointern die dazu eingerichtet sind, daß von ihnen ausgesendete Licht- strahlen sicher erkannt und ggf. identifiziert werden, unabhängig davon, ob gleichzeitig noch eine größere Anzahl weiterer Personen einen Lichtstrahl auf die gleiche Stelle oder in deren Nähe richtet.
1.3. Erfindungsgemäße Lösung
Die Erfindung stellt ein Strahlzeiger-Erfassungs- und - Auswertesystem bereit, mit einer Fläche, die zur Darstellung von graphischer oder alphanumerischer Information oder dergl. eingerichtet ist. Diese Fläche kann eine Plakatwand sein, auf der ein Werbeplakat angebracht ist, eine Leinwand, auf der ein Film gezeigt wird, oder ein Bildschirm zur Wiedergabe von Stand- oder Bewegtbildern. Wenigstens eine tragbare, manuell betätigbare Signalgeberanordnung (zum Beispiel in Form eines sog. Laserpointers) , die eine Steuereinheit und einen mit dieser verbundenen Wandler aufweist, dient dazu, in Abhängigkeit von einem von der Steuereinheit abgegebenen (manuell ausgelösten) Ansteuersignal einen elektromagnetischen gerichteten Strahl zu erzeugen. Eine Abtasteinrichtung dient dabei zur Erfassung eines mittels der Signalgeberanordnung auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahls, wobei die Abtasteinrichtung wenigstens eine Sensoranordnung aufweist, die die Fläche zumindest ausschnittsweise abtastet um einen auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahl zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen. Eine Rechnereinheit dient dazu, das Empfangssignal auszuwerten. Weiterhin ist eine Koordinationseinrichtung vorgesehen, die mit der Rechnereinheit verbunden ist und in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Rechnereinheit an in jeder der Signalgeberanordnungen angeordnete Empfänger Koordinationssignale zum zeitlich gesteuerten Freigeben oder Sperren der jeweiligen Signalgeberanordnung aussendet. Dadurch ist ein gleichzeitiges Aussenden von elektromagnetischen gerichteten Strahlen aus mehreren Signalgeberanord- nungen verhindert.
Durch diese Koordinationssignale ist es gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung möglich, den Betrieb einer praktisch be- liebig großen Anzahl von Teilnehmern zu synchronisieren und zu ordnen. Damit erhält zwar jeder Teilnehmer die Gelegenheit einen Lichtstrahl auszusenden. Dennoch werden Kollisionen oder Überlagerungen vermieden, so daß ein ungestörter Betrieb mög- lieh ist.
1.4. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
Erfindungsgemäß weist die Signalgeberanordnung eine Modulatorstufe auf, die zwischen einem Ausgangsanschluß der Steuereinheit und einem Eingangsanschluß des Wandlers angeordnet ist. Damit ist es möglich, eine für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Kennung oder andere Informationen dem Lichtstrahl aufzumodulieren. Außerdem kann durch die Modulatorstufe sichergestellt werden, daß der Lichtstrahl bzw. die Signalgeberanordnung eine vorbestimmte Sicherheitsanforderung (Produkt der Laserklasse 1) erfüllt indem der Lichtstrahl nicht kontinuierlich strahlt sondern mit Pulsen beaufschlagt wird.
Bevorzugt weist die Signalgeberanordnung eine Speicheranordnung auf, in der eine für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Kennung und/oder weitere Informationen enthalten sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Signalgeberanordnung einen Sendetakt-Generator auf, der mit den empfangenen Koordinationssignalen synchrone Sendetaktsignale für die Steuereinheit erzeugt.
Dami ist es möglich, daß die Steuereinheit in Abhängigkeit von den synchronen Sendetaktsignalen mittels der vorzugsweise als Pulsweitenmodulator ausgestalteten Modulatorstufe Ansteuersi- gnale für den Wandler erzeugt. Als Folge hiervon erzeugt der Wandler einen gepulsten Lichtstrahl der synchron zu den Koordinationssignalen ist. Bevorzugt weist der Wandler in der Signalgeberanordnung eine Laserdiode oder eine Ultra-Bright-LED (mit einer entsprechenden vorgeschalteten Optik) auf.
Erfindungsgemäß weist die Abtasteinrichtung einen CCD-Sensor aufweist, der vorzugsweise in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Rechnereinheit zeitlich gesteuert Bilder von der Fläche erfaßt und an die Rechnereinheit weiterleitet.
Durch die zeitlich koordinierte (synchronisierte) Aussendung der Lichtstrahlen kann auch die Abtastkamera entsprechend gesteuert werden. Somit muß die Bilderfassung und -Verarbeitung nicht so schnell sein wie in einem asynchronen Betrieb, bei dem praktisch zu jedem (unvorherbestimmbaren) Zeitpunkt ein Licht- strahl an einer beliebigen Stelle der Fläche auftreffen kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist die Koordinationseinrichtung eine Sendeeinrichtung auf, um einen Synchronisations-Impuls und/oder einen oder mehrere Befehl- simpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisations- Impulsen auszusenden, die durch die Empfänger jeder Signalgeberanordnung erfaß- und auswertbar sind.
Durch die Befehlsimpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisations-Impulsen können einzelne Signalgeberanordungen anhand ihrer individuellen Kennungen adressiert, für den Betrieb (zweitweilig oder generell) freigegeben oder gesperrt werden.
Dabei ist die Steuereinheit der Signalgeberanordnung dazu eingerichtet, aus empfangenen Synchronisations-Impulsen einen Sendertakt zu erzeugen oder abzuleiten. Dieser Sendertakt kann (zum Beispiel mittels einer phasenstarren Frequenzvervielfa- cherstufe) in seiner Frequenz erhöht werden. Mittels einer Pulsweitenmodulation-Stufe kann dann innerhalb eines Sendertakt-Impulses ein oder mehrere für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Informationseinheiten (bit) auf ein Ausgangssignal des Wandlers aufmoduliert werden. Bevorzugt wird hierzu eine Helligkeitsmodulation eingesetzt, bei der 3 bit (8 Helligkeitsstufen) innerhalb der Zeitspanne eines Sendertakt-Impulses übertragen werden. Durch eine Abfolge von zum Beispiel 8 derartigen Helligkeitswerten können somit Informationen (zum Beispiel Kennungen) mit 24 bit Länge übertragen werden. Bei einer maximalen Länge vom etwa 40 Millisekunden, innerhalb denen die acht unterschiedlichen Helligkeitswerte übertragen werden, ist es möglich, pro Sekunde 25 unter- schiedliche Lichtstrahlen an der gleichen Stelle der Fläche zu erkennen. Abhängig von der StrahlaufWeitung des Lichtstrahls und der Qualität der Optik der Erfassungskamera wird ein Lichtstrahl auf etwa 9 Bildpunkte einer CCD-Kamera abgebildet. Damit kann eine CCD-Kamera mit zum Beispiel 300 mal 400 Bildpunkten in der Größenordnung von 10000 Lichtstrahlen zu jedem Zeitpunkt gleichzeitig erfassen wenn diese sich über die Fläche gleichmäßig verteilen. Bei entsprechend geringerer Anzahl von Informationsbits ist die Anzahl der Signalgeberanordnungen entsprechend höher. Gleiches gilt, wenn die Zeitdauer, in der die ein- zelnen Helligkeitswerte übertragen werden, geringer ist.
Da es bei den derart übertragenen Lichtmengen für den einzelnen Teilnehmer insbesondere bei größeren Entfernungen sehr schwierig sein dürfte, den jeweils ausgesendeten Lichtstrahl auf der Fläche zu erkennen, ist es vorteilhaft, wenn eine Wiedergabeeinrichtung (zum Beispiel ein Tageslichtprojektor) mit der Rechnereinheit verbunden ist, um, durch die Rechnereinheit gesteuert, an die Stelle der Fläche, auf die der Strahl gerichtet ist, mittels der Wiedergabeeinrichtung ein für den jeweiligen Strahl bzw. Signalgeberanordnung charakteristisches Symbol
(Icon) darzustellen. Dies bezieht sich auch auf Bildschirmwände (Großbildanzeigetafeln) , bei denen die Anzeige des charakteristischen Symbols auch direkt durch die Rechnereinheit gesteuert erfolgen kann.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahl- zeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem ist jeder Signalgeberanordnung ein von ihrer charakteristischen Kennung abhängiger Zeitbereich, bezogen auf ein empfangenes Koordinationssignal zugewiesen, innerhalb dessen die jeweilige Signalgeberanordnung freigegeben ist, einen Strahl auszusenden. In der Rechnereinheit ist dann durch zeitliches Auswerten von mittels der Ab- tastvorrichtung empfangener Strahlen (S) eine Zuordnung zwischen der Identität der jeweiligen Signalgeberanordnung und dem Ort des Auftreffens des Strahls auf der Fläche herstellbar. Durch diese "Zwangspause", deren Länge von der jeweiligen Kennung abhängig ist kann zumindest bis zu einer bestimmten Teil- nehmerzahl praktisch ausgeschlossen werden, daß sich zwei oder mehrere Signalgeberanordnungen ständig gegenseitig stören.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sendet die Koordinationseinrichtung in Abhängigkeit von Steuer- Signalen aus der Rechnereinheit mögliche charakteristische Kennungen an die Signalgeberanordnungen aus. In der Praxis werden dabei sukzessive alle Stellen (bit) der zum Beispiel 24 stelli- gen Kennung zwischen Null, Eins und Unbestimmt permutiert. Jede der Signalgeberanordungen ist entsprechend dazu eingerichtet, nur dann ein Freigabesignal für einen Strahl zu erzeugen, wenn die ihr zugeordnete charakteristische Kennung mit der jeweils ausgesendeten charakteristischen Kennung zumindest stellenweise (bitweise) übereinstimmt.
Sofern die an alle Signalgeberanordnungen gleichzeitig ausgesendete Bitkombination mit einer charakteristischen Kennung eines oder mehrerer Signalgeberanordnungen soweit übereinstimmt, wie es durch die ausgesendete Null/ Eins/ Unbestimmt-Folge vorgegeben ist, wird durch jede der entsprechenden Signalgeberan- Ordnungen eine Bestätigungsmeldung in Form eines entsprechenden Lichtstrahls ausgesendet. Der mit der Rechnereinheit verbundene Empfänger stellt nun fest, ob wenigstens eine der Signalgeberanordnungen eine Bestätigungsmeldung ausgegeben hat. Ist dies nicht der Fall, wird die ausgesendete Null/Eins/Unbestimmt- Folge verändert. Sobald sämtliche Permutationen durchlaufen sind, kann die Rechnereinheit durch entsprechende Befehlssignale die einzelnen Signalgeberanordnungen gezielt adressieren und ihnen ggf. für die momentane Umgebung geltende dynamische Teilnehmerkennungen zuweisen.
Besonders einfach ist die Feststellung aller momentan in einer Umgebung vorhandenen Signalgeberanordnungen wenn die ausgesendete charakteristische Kennung teilweise maskiert ist, um eine Überprüfung zu ermöglichen, ob eine stellenweise (bitweise) Identität zwischen der ausgesendeten charakteristischen Kennung und der charakteristischen Kennung der jeweiligen Signalgeber- anordnung vorliegt.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems hat einer Fläche, die zur Darstellung von graphischer oder alphanumerischer Information oder dergl. eingerichtet ist, wenigstens eine tragbaren, manuell betätigbaren Signalgeberanordung, die eine Steuereinheit und einen mit dieser verbundenen Wandler aufweist, der in Abhängigkeit von einem von der Steuereinheit abgegebenen Ansteuersignal einen elektromagnetischen gerichteten Strahl erzeugt. Dabei hat die Signalgeberanordnung eine Speicheranordnung aufweist, in der eine für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Kennung und/oder weitere Informationen enthalten sind. Eine Abtasteinrichtung dient zur Erfassung eines mittels der Signalgeberanordnung auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahls, wobei die Abtastein- richtung wenigstens eine Sensoranordnung aufweist, die die Fläche zumindest ausschnittsweise abtastet um einen auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahl zu erfassen und ein entsprechendes E pfangssignal zu erzeugen. Eine Rechnereinheit dient dazu das Empfangssignal auszuwerten. Die Steuereinheit erzeugt Ansteuersignale für den Wandler mit zeitlichen Pausen, deren Länge von der charakteristischen Kennung und/oder den weiteren Informationen abhängig ist. Bei dieser Ausführungsform sind Koordinationssignale nicht erforderlich.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann ein Zählfeld für manuell ausgelöste Strahlen vorgesehen sein, dessen Inhalt zusammen mit der charakteristischen Kennung dem Strahl aufmoduliert wird. In gleicher Weise kann auch bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Speicherfeld für fest vorgegebene oder von einem Benutzer einspeicherbare individuelle Texte vorgese- hen ist, dessen Inhalt zusammen mit der charakteristischen Kennung dem Strahl aufmoduliert wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Empfangsmodul für Strahlen aus einer Signalgeberanordnung wie sie vorstehend in den unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben ist, mit einem Strahl-Kollektor/Diffusor, dem wenigstens ein Sensor zugeordnet ist, um einen elektromagnetischen gerichteten Strahl aus einer Signalgeberanordnung zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeuge.
Eine Demodulations- und Steuereinrichtung dient zur Rückgewinnung der dem Strahl aufmodulierten Daten, wobei die Steuereinrichtung einen Datenausgang zur Weiterleitung der Daten an eine Zentrale Rechnereinheit aufweist.
Diese sehr kostengünstig herstellbare Anordnung kann zum Beispiel in Kaufhäusern oder Messen neben Waren eingesetzt werden. Der Strahl-Kollektor/Diffusor ist zum Beispiel eine kleine Tafel aus opakem Kunststoff, oder einer Matte aus Lichtleiterfa- sern, die einer Photodiode vorgeschaltet sind. Wenn ein Lichtstrahl aus einer Signalgeberanordnung auf den Strahl- Kollektor/Diffusor trifft, werden die in dem Lichtstrahl enthaltenen Informationen von der Demodulations- und Steuereinrichtung aus dem Lichtstrahl extrahiert und entweder direkt an die Zentrale Rechnereinheit weitergeleitet (drahtlos oder drahtgebunden) oder der Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung ist zusätzlich zum Abspeichern der rückgewonnenen Daten zugeordnet, aus der die Daten Paketweise entweder über eine mobile Datenstation oder eine Datenleitung an die Zentrale Rech- nereinheit weitergeleitet werden. Der Steuereinrichtung kann zusätzlich eine Signaleinrichtung (optisch und/oder akustisch) zugeordnet sein, die das Überschreiten eines vorbestimmten Füllstandes (zum Beispiel 75% voll) der Speichereinrichtung an- -er¬
zeigt, so daß rechtzeitig für ein Auslesen der Speichereinrichtung und Übertragen der Daten in die Zentrale Rechnereinheit gesorgt werden kann. Wenn ein Messebesucher einen Lichtstrahl aus seiner Signalgeberanordnung mit der jeweiligen charakteri- stischen Kennung auf dieses Empfangsmodul richtet, das sich neben einer ausgestellten Ware befindet, kann dies in der Zentralen Rechnereinheit erfaßt werden. Sofern der Benutzer vorher oder nach seinem Messebesuch in der Zentralen Rechnereinheit seine Adresse hinterlegt, kann dann der jeweilige Aussteller zu den Waren, bei denen das Empfangsmodul stand, dem Besucher Informationen etc zuschicken.
In ähnlicher Weise kann erfindungsgemäß die Steuereinrichtung mit einer Zentralen Rechnereinheit und einer lokalen Anzeige- einrichtung (zum Beispiel Richtungszeiger oder ein kleiner
Bildschirm) verbunden sein, wobei die Steuereinrichtung und die Zentrale Rechnereinheit so eingerichtet und programmiert sind, daß in Abhängigkeit von einer bei der Zentralen Rechnereinheit abgelegten Information und der Kennung eines auf das Empfangs- modul gerichteten Strahles durch die lokale Anzeigeeinrichtung eine individuelle Nachricht für den Benutzer wiedergebbar ist.
Wenn bei diesem System der Benutzer vorher in der Zentralen Rechnereinheit seine Kennung, seinen momentanen Standort, (die gewünschte Route) und sein Ziel (zum Beispiel in einer Ausstellung oder dergl.) hinterlegt, kann ihm mittels in der Ausstellung verteilt angeordneter derartiger Empfangsmodule der Weg durch die Ausstellung zu seinem Ziel gewiesen werden, indem er einen Lichtstrahl mit seiner Kennung auf das jeweilige Emp- fangsmodul richtet. Die Anzeigeeinrichtung teilt ihm dann mit, wohin er weiter zu gehen hat, bis er wieder auf eine Verzweigungsmöglichkeit mit einem weiteren Empfangsmodul trifft.
Abgesehen von der vorstehend beschriebenen Kombination von Merkmalen des erfindungsgemäßen Systems betrifft die Erfindung auch die einzelnen Komponenten wie sie oben beschrieben sind. Weitere Eigenschaften, Vorteile, Merkmale und Variationsmöglichkeiten oder Alternativen der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsfor- men der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläu- tert.
1.5. Kurzbeschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines erfin- dungsgemäßen Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystems .
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Signalgeberanordnung in einer schematischen Darstellung.
Fig. 3 zeigt ein Signaldiagramm für eine Helligkeitsmodulation des Lichtstrahls.
Fig. 4 zeigt einen Programmablaufplan einer erfindungsgemäßen Vorgehensweise bei der Erkennung einer hohen Anzahl von erfin- dungsgemäßen Signalgeberanordnungen.
1.6. Derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Ein in Fig. 1 dargestelltes erfindungsgemäßes Strahlzeiger- Erfassungs- und -Auswertesystem ist auf eine Fläche 10 ausgerichtet, die zur Darstellung von graphischer oder alphanumerischer Information oder dergl. eingerichtet ist. Mehrere tragbare, manuell betätigbare Signalgeberanordnung 12', 12" dienen dazu, elektromagnetische gerichtete Strahlen (S1, S") auf die Fläche 10 zu richten. Dazu weist jede der Signalgeberanordnungen 12 (siehe Fig. 2) eine Steuereinheit 14 und einen mit dieser verbundenen Wandler 16 i Form einer Laserdiode auf, der in Abhängigkeit von einem von der Steuereinheit 14 abgegebenen An- steuersignal einen elektromagnetischen gerichteten Strahl S er- zeugt.
Einer Abtasteinrichtung 20 in Form einer CCD-Vollbildkamera dient zur Erfassung eines mittels der Signalgeberanordnung 12 auf die Fläche 10 gerichteten elektromagnetischen Strahls (S) , wobei die Abtasteinrichtung 20 eine CCD-Sensoranordnung 22 aufweist, der eine Optik 24 vorgeschaltet ist. Die Abtasteinrich- tung 20 erfaßt die Fläche 10 um einen auf die Fläche gerichte- ten elektromagnetischen Strahl S zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen. Dieses Empfanssignal wird einer Rechnereinheit 30 zugeführt, in der das Empfangssignal ausgewertet wird.
Mit der Rechnereinheit ist eine Koordinationseinrichtung 40 verbunden. In Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Rechnereinheit 30 werden an in jeder der Signalgeberanordnungen 12 angeordnete Empfänger 42 Koordinationssignale. Die Koordinationseinrichtung 40 ist eine Infrarotlichtquelle, die Signale an die als Infrarot-Photodioden ausgestalteten Empfänger 42 sendet. Die Koordinationssignale werden von dem Empfänger 42 an die Steuereinheit 14 weitergeleitet und erlauben ein zeitlich gesteuertes (synchronisiertes) Freigeben oder Sperren der jeweiligen Signalgeberanordnung. Anstelle der Infrarotlichtstrek- ke für die Koordinationssignale kann auch eine Ultraschalloder Hochfrequenz-Übertragungsstrecke treten.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Signalgeberanordnung 12 eine Modulatorstufe 44 auf, die zwischen einem Ausgangsanschluß der Steuereinheit und einem Eingangsanschluß des Wandlers angeordnet ist. Weiterhin weist die Signalgeberanordnung eine Speicheranordnung 46 in Form eines seriellen EEPROM auf, in der eine für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Kennung und/oder weitere Informationen enthalten sind. In dem EEPROM 16 ist auch ein Zählfeld für manuell ausgelöste Strahlen vorgesehen ist, dessen Inhalt zusammen mit der charakteristischen Kennung dem Strahl aufmoduliert wird. Weiterhin ist in dem EEPROM 16 auch ein Speicherfeld für fest vorgegebene oder von einem Benutzer einspeicherbare individuelle Texte vorgese- hen ist, dessen Inhalt zusammen mit der charakteristischen Kennung dem Strahl aufmoduliert wird. Des weiteren weist die Signalgeberanordnung einen Sendetakt- Generator 46 auf, der mit den empfangenen Koordinationssignalen synchrone Sendetaktsignale für die Steuereinheit 14 erzeugt.
Die Steuereinheit erzeugt in Abhängigkeit von den synchronen Sendetaktsignalen mittels der als Pulsweitenmodulator ausgestalteten Modulatorstufe Ansteuersignale für den Wandler 16.
In Fig. 3 ist die Abtasteinrichtung im Zusammenwirken mit der Rechnereinheit detaillierter veranschaulicht.
An den Ausgängen des CCD-Sensors 22 sind jeweils ein 12 bit A- D-Wandler 62, 64 angeschlossen, deren Ausgangssignale in einen als 24 bit breiten 1 Kilobit tiefen FIFO-Speicher 66 einge- speist werden. Die zeitliche Steuerung des CCD-Sensors, der
A/D-Wandler und des FIFO-Speichers erfolgt über eine Steuerung 68. Diese Steuerung 68 übernimmt auch die zeitliche Koordination der Bilderfassung durch den CCD-Sensor in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der nachfolgenden Rechnereinheit 30.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Koordinationseinrichtung ein Teil der Rechnereinheit 30, die mit einer Sendeeinrichtung 40 verbunden ist, um einen Synchronisations-Impuls und/oder einen oder mehrere Befehlsimpulse zwischen zwei auf- einanderfolgenden Synchronisations-Impulsen auszusenden, die durch die Empfänger 42 jeder Signalgeberanordnung 12 erfaß- und auswertbar sind. Die Steuereinheit 14 der Signalgeberanordnung 12 ist dazu eingerichtet, aus empfangenen Synchronisations- Impulsen einen Sendertakt zu erzeugen, und wobei mittels einer Pulsweitenmodulation-Stufe innerhalb eines Sendertakt-Impulses ein oder mehrere für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Informationseinheiten (bit) auf ein Ausgangssignal des Wandlers 16 aufmoduliert werden. In Fig. 4 wird dazu ein Darstellung der Signalverläufe gezeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Fläche 10 auch ein Bildschirms eines PC oder dergl. als Wiedergabeeinrichtung sein, der mit der Rechnereinheit 30 (in nicht weiter veranschaulichter Weise) verbunden ist, um, durch die Rechnereinheit 30 gesteuert, an die Stelle der Fläche, auf die der Strahl gerichtet ist, mittels der Wiedergabeeinrichtung ein für den jeweiligen Strahl bzw. Signalgeberanordnung charakteristisches Symbol (Icon) dar- zustellen.
In Fig. 5 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das die Programmabläufe in der Rechnereinheit 30 veranschaulicht, mit deren Hilfe eine praktisch beliebige Anzahl von Personen bzw. Signalgeberanord- nungen problemlos erkannt, erfaßt, und von dem Strahlzeiger- Erfassungs- und -Auswertesystem verwaltet werden kann.
Die wesentlichen Aspekte sind dabei, daß die Koordinationseinrichtung 42 in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Rech- nereinheit 30 mögliche charakteristische Kennungen an alle im Reichweitenbereich der Koordinationseinrichtung 42 vorhandenen die Signalgeberanordnungen 12 aussendet. Jede Signalgeberanordnung ist durch ein Programm in dem Steuerung 14 dazu eingerichtet, nur dann ein Freigabesignal für einen Strahl S zu erzeu- gen, wenn die ihr zugeordnete charakteristische Kennung mit der jeweils ausgesendeten charakteristischen Kennung zumindest stellenweise (bitweise) übereinstimmt.
Die ausgesendete charakteristische Kennung ist dabei teilweise maskiert, um eine Überprüfung zu ermöglichen, ob eine stellenweise (bitweise) Identität zwischen der ausgesendeten charakteristischen Kennung und der charakteristischen Kennung der jeweiligen Signalgeberanordnung vorliegt.
Zum einfacheren Verständnis sein nachfolgend ein Durchlauf entsprechende dem Flußdiagramm von Fig. 5 für zwei Signalgeberanordnungen erläutert, deren charakteristische Kennung 1010 und 1101 lautet. Schritt gesendete l. Geber 2. Geber Empfangs-
Kombination 1010 1101 signal antwortet antwortet
1 XXX0 Positiv 0 erkannt
2 xxoo
3 XX10 Positiv 1 erkannt
4 X010 Positiv 0 erkannt
5 0010
6 1010 Positiv 1 erkannt
1. Geber identifiziert
7 XXXI Positiv 1 erkannt
8 XX01 Positiv 0 erkannt
9 X001
10 X101 Positiv 1 erkannt
11 0101
12 1101 Positiv 1 erkannt
2. Geber identifiziert
In Fig. 6 wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfangsmoduls für Strahlen aus einer oben beschriebenen Signalgeberanordnung dargestellt und nachstehend erläutert.
Hinter einem Strahl-Kollektor/Diffusor 80 ist ein Sensor 82 angeordnet, um einen elektromagnetischen gerichteten Strahl (S) aus einer Signalgeberanordnung 12 zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen. Dieses Empfangssignal wird einer Demodulations- und Steuereinrichtung 84 In Form eines Microcontrollers zur Rückgewinnung der dem Strahl auf odulierten Daten zugeführt. Die Steuereinrichtung 84 hat einen Datenausgang in Form einer RS 485 oder RS 232- Schnittstelle zur Weiterleitung der Daten an eine Zentrale Rechnereinheit 90. Die Steuereinrichtung 84 hat eine Speichereinrichtung 86 zum Abspeichern der rückgewonnenen Daten, und eine Signaleinrichtung 88, die das Überschreiten eines vorbestimmten Füllstandes der Speichereinrichtung anzeigt.

Claims

2 . Ansprüche
1. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem, mit
- einer Fläche, die zur Darstellung von graphischer oder alpha- numerischer Information oder dergl. eingerichtet ist,
- wenigstens einer tragbaren, manuell betätigbaren Signalgeberanordnung, die eine Steuereinheit und einen mit dieser verbundenen Wandler aufweist, der in Abhängigkeit von einem von der Steuereinheit abgegebenen Ansteuersignal einen elektromagneti- sehen gerichteten Strahl erzeugt,
- einer Abtasteinrichtung zur Erfassung eines mittels der Signalgeberanordnung auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahls, wobei die Abtasteinrichtung wenigstens eine Sensoranordnung aufweist, die die Fläche zumindest ausschnittswei- se abtastet um einen auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahl zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen,
- einer Rechnereinheit um das E pfangssignal auszuwerten, und
- einer Koordinationseinrichtung, die mit der Rechnereinheit verbunden ist und in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der
Rechnereinheit an in jeder der Signalgeberanordnungen angeordnete Empfänger Koordinationssignale zum zeitlich gesteuerten Freigeben oder Sperren der jeweiligen Signalgeberanordnung aussendet, wodurch ein gleichzeitiges Aussenden von elektromagne- tischen gerichteten Strahlen aus mehreren Signalgeberanordnungen verhindert ist.
2. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - die Signalgeberanordnung eine Modulatorstufe aufweist, die zwischen einem Ausgangsanschluß der Steuereinheit und einem Eingangsanschluß des Wandlers angeordnet ist.
3. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Signalgeberanordnung eine Speicheranordnung aufweist, in der eine für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Kennung und/oder weitere Informationen enthalten sind.
4. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Signalgeberanordnung einen Sendetakt-Generator aufweist, der mit den empfangenen Koordinationssignalen synchrone Sende- taktsignale für die Steuereinheit erzeugt.
5. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß - die Steuereinheit in Abhängigkeit von den synchronen Sende- taktsignalen mittels der vorzugsweise als Pulsweitenmodulator ausgestalteten Modulatorstufe Ansteuersignale für den Wandler erzeugt.
6. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Wandler in der Signalgeberanordnung eine Laserdiode oder eine Ultra-Bright-LED aufweist.
7. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Abtasteinrichtung einen CCD-Sensor aufweist, der vorzugsweise in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Rechnereinheit zeitlich gesteuert Bilder von der Fläche erfaßt und an die Rechnereinheit weiterleitet.
8. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Koordinationseinrichtung eine Sendeeinrichtung aufweist, um einen Synchronisations-Impuls und/oder einen oder mehrere
Befehlsimpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisations-Impulsen auszusenden, die durch die Empfänger jeder Signalgeberanordnung erfaß- und auswertbar sind.
9. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch
9, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Steuereinheit der Signalgeberanordnung dazu eingerichtet ist, aus empfangenen Synchronisations-Impulsen einen Sendertakt zu erzeugen, und wobei mittels einer Pulsweitenmodulation-Stufe innerhalb eines Sendertakt-Impulses ein oder mehrere für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Informationseinheiten (bit) auf ein Ausgangssignal des Wandlers aufmodu- liert werden.
10. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
- eine Wiedergabeeinrichtung mit der Rechnereinheit verbunden ist, um, durch die Rechnereinheit gesteuert, an die Stelle der
Fläche, auf die der Strahl gerichtet ist, mittels der Wiedergabeeinrichtung ein für den jeweiligen Strahl bzw. Signalgeberanordnung charakteristisches Symbol (Icon) darzustellen.
11. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- jeder Signalgeberanordnung ein von ihrer charakteristischen Kennung abhängiger Zeitbereich, bezogen auf ein empfangenes Koordinationssignal zugewiesen ist, innerhalb dessen die jeweili- ge Signalgeberanordnung freigegeben ist, einen Strahl auszusenden, und daß
- in der Rechnereinheit durch zeitliches Auswerten von mittels der Abtastvorrichtung empfangener Strahlen eine Zuordnung zwischen der Identität der jeweiligen Signalgeberanordnung und dem Ort des Auftreffens des Strahls auf der Fläche herstellbar ist.
12. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Koordinationseinrichtung in Abhängigkeit von Steuersigna- len aus der Rechnereinheit mögliche charakteristische Kennungen an die Signalgeberanordnungen aussendet, wobei
- eine Signalgeberanordnung dazu eingerichtet ist, nur dann ein Freigabesignal für einen Strahl zu erzeugen, wenn die ihr zugeordnete charakteristische Kennung mit der jeweils ausgesendeten charakteristischen Kennung zumindest stellenweise (bitweise) übereinstimmt.
13. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
- die ausgesendete charakteristische Kennung teilweise maskiert ist, um eine Überprüfung zu ermöglichen, ob eine stellenweise (bitweise) Identität zwischen der ausgesendeten charakteristischen Kennung und der charakteristischen Kennung der jeweiligen Signalgeberanordnung vorliegt.
14. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem, mit - einer Fläche, die zur Darstellung von graphischer oder alphanumerischer Information oder dergl. eingerichtet ist,
- wenigstens einer tragbaren, manuell betätigbaren Signalgeberanordnung, die eine Steuereinheit und einen mit dieser verbundenen Wandler aufweist, der in Abhängigkeit von einem von der Steuereinheit abgegebenen Ansteuersignal einen elektromagnetischen gerichteten Strahl erzeugt, wobei
- die Signalgeberanordnung eine Speicheranordnung aufweist, in der eine für die jeweilige Signalgeberanordnung charakteristische Kennung und/oder weitere Informationen enthalten sind, - einer Abtasteinrichtung zur Erfassung eines mittels der Signalgeberanordnung auf die Fläche gerichteten elektromagnetischen Strahls, wobei die Abtasteinrichtung wenigstens eine Sensoranordnung aufweist, die die Fläche zumindest ausschnittsweise abtastet um einen auf die Fläche gerichteten elektro agneti- sehen Strahl zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen,
- einer Rechnereinheit um das Empfangssignal auszuwerten, und wobei
- die Steuereinheit Ansteuersignale für den Wandler mit zeitli- chen Pausen erzeugt, deren Länge von der charakteristischen
Kennung und/oder den weiteren Informationen abhängig ist.
15. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß
- ein Zählfeld für manuell ausgelöste Strahlen vorgesehen ist, dessen Inhalt zusammen mit der charakteristischen Kennung dem Strahl aufmoduliert wird.
16. Strahlzeiger-Erfassungs- und -Auswertesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - ein Speicherfeld für fest vorgegebene oder von einem Benutzer einspeicherbare individuelle Texte vorgesehen ist, dessen Inhalt zusammen mit der charakteristischen Kennung dem Strahl aufmoduliert wird.
17. Empfangsmodul für Strahlen aus einer Signalgeberanordnung mit den Merkmalen eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
- einen Strahl-Kollektor/Diffusor, dem wenigstens ein Sensor zugeordnet ist, um einen elektromagnetischen gerichteten Strahl aus einer Signalgeberanordnung zu erfassen und ein entsprechendes Empfangssignal zu erzeugen,
- einer Demodulations- und Steuereinrichtung zur Rückgewinnung der dem Strahl auf odulierten Daten, wobei die Steuereinrichtung einen Datenausgang zur Weiterleitung der Daten an eine Zentrale Rechnereinheit aufweist.
18. Empfangsmodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung zum Abspeichern der rückgewonnenen Daten, und vorzugsweise eine Si- gnaleinrichtung zugeordnet ist, die das Überschreiten eines vorbestimmten Füllstandes der Speichereinrichtung anzeigt.
19. Empfangsmodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Steuereinrichtung mit einer Zentralen Rechnereinheit und einer lokalen Anzeigeeinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung und die Zentrale Rechnereinheit so eingerichtet sind, daß in Abhängigkeit von einer bei der Zentralen Rechnereinheit abgelegten Information und der Kennung eines auf das Empfangsmodul gerichteten Strahles durch die lokale Anzeigeein- richtung eine individuelle Nachricht für den Benutzer wiedergebbar ist.
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