DE19861129C2

DE19861129C2 - Method for carrying out voting using an input device for a computer with a graphical user interface

Info

Publication number: DE19861129C2
Application number: DE19861129A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Richter
Original assignee: VLG VIRTUAL LASER SYSTEMS GmbH
Current assignee: VLG VIRTUAL LASER SYSTEMS GmbH
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: DE19861129A1

Description

Background of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durch führung von Abstimmungen mittels einer Eingabevorrichtung für einen Computer mit einer graphischen BenutzeroberflächeThe present invention relates to a method for through Conducting votes using an input device for a computer with a graphical user interface

State of the art

Im Stand der Technik sind als Eingabevorrichtungen für Compu ter mit einer graphischen Benutzeroberfläche Computermäuse, Joy-Sticks, Track-Balls oder auch Graphik-Tabletts etc. be kannt. Diesen Eingabevorrichtungen haften eine Reihe unter schiedlicher Nachteile an.In the prior art, input devices for compu ter with a graphical user interface computer mice, Joy sticks, track balls or graphic trays etc. knows. There are a number of these input devices different disadvantages.

Zum einen ist es notwendig, daß ein Benutzer die Maus, den Track-Ball oder den Eingabestift des Graphik-Tabletts zur Be dienung des Computers in die Hand nehmen muß. Die Maus und der Eingabestift des Graphik-Tabletts müssen dann über eine Oberfläche geführt werden, während gleichzeitig der Bild schirm des Computers beobachtet werden muß, auf dem ein Sym bol sich entsprechend der Bewegung der Maus oder des Eingabe stiftes des Graphik-Tabletts verschiebt. Die Koordination der Bewegung der Maus bzw. des Eingabestiftes des Graphik-Tab letts mit der Verschiebung des Symbols auf dem Bildschirm be reitet manchen Benutzern Schwierigkeiten.First, it is necessary for a user to use the mouse Track ball or the stylus of the graphic tablet for loading use of the computer. The mouse and the stylus of the graphics tablet must then have a Surface are guided while the image is running screen of the computer on which a sym bol according to the movement of the mouse or the input pen of the graphic tablet moves. The coordination of the Movement of the mouse or the stylus of the graphics tab let's move the icon on the screen is causing difficulties for some users.

Außerdem ist zum Beispiel bei der Wiedergabe des Bildschirm inhaltes auf Großbildwänden der Computerbediener gezwungen, sich an einem Tisch oder dergleichen aufzuhalten, über dessen Oberfläche er die Maus zur Eingabe von Befehlen bewegt. Dies stellt eine erhebliche Einschränkung bei Präsentationen dar und führt oftmals dazu, daß eine erste Person an einem Tisch sitzend den Computer mittels der Maus bedient und eine zweite Person zur Erläuterung des mittels des Computers auf der Großbildwand präsentierten Inhaltes notwendig ist.Also, for example, when playing the screen content on large screens of computer operators to be at a table or the like over which Surface he moves the mouse to enter commands. This represents a significant limitation in presentations and often leads to a first person at a table sitting the computer operated using the mouse and a second Person explaining the computer using the Large screen of presented content is necessary.

Auch ein von dem Präsentator in der Hand gehaltener Track- Ball mit einer drahtlosen (Infrarot-)Schnittstelle zu dem Computer ist hierbei nur bedingt eine Verbesserung. Dies liegt daran, daß ungeübte Präsentatoren in der Regel Schwie rigkeiten haben, mit Hilfe des Track-Balls bei gleichzeitigem Blick-Kontakt mit der Großbildwand Befehle in den Computer einzugeben.Also a track held by the presenter Ball with a wireless (infrared) interface to it Computer is only an improvement here to a limited extent. This is because inexperienced presenters are usually difficult with the help of the track ball and at the same time Eye contact with the big screen commands into the computer to enter.

Alle diese vorstehend beschriebenen Eingabevorrichtungen ha ben den Nachteil, daß kein direkter Zugriff auf Symbole in dem Darstellungsbereich möglich ist. Vielmehr muß eine Trans formation einer Relativbewegung einer Kugel in einer Maus ge genüber einer anderen Fläche oder einer Kugel eines Track- Balls mittels des Fingers des Benutzers erfolgen.All of these input devices described above ha ben the disadvantage that no direct access to symbols in the display area is possible. Rather, a trans formation of a relative movement of a ball in a mouse to another surface or a sphere of a track Balls are done using the user's finger.

Lediglich wenn der Benutzer direkt, sozusagen auf Armlänge, Zugang zu dem Bildschirm hat, können berührungssensitive Bildschirme (touch screens) eingesetzt werden, bei denen eine Matrix aus (Infrarot-)Lichtstrahlen mit dem Finger oder einem Stift unterbrochen, oder eine Kontaktfolie mit einem Raster aus Kontaktstellen mit dem Finger oder einem Stift berührt wird. Diese Variante scheidet jedoch bei Großbildwänden aus, auf die der Bildschirminhalt projiziert wird.Only if the user is at arm length, so to speak Has access to the screen can be touch sensitive Screens (touch screens) are used, in which a Matrix of (infrared) light rays with your finger or a Pen broken, or a contact sheet with a grid touched from contact points with your finger or a pen becomes. However, this variant is ruled out for large screens, onto which the screen content is projected.

Neben der Einschränkung derartiger berührungssensitiver Bild schirme hinsichtlich ihrer Größe haben alle bisher bekannten Eingabevorrichtungen den Rand der Bild(schirm)fläche als Be grenzung. Mit anderen Worten sind bisherige Eingabevorrich tungen nicht in der Lage, sowohl Befehle einzugeben oder Er eignisse zu steuern, die auf der Bild-(schirm)fläche des Com puters abgebildet sind, als auch auf Ereignisse zu reagieren, die in der Umgebung der Bild-(schirm)fläche des Computers stattfinden. In addition to the limitation of such a touch-sensitive image umbrellas in terms of size have all known so far Input devices the edge of the screen as a loading border. In other words, are previous input devices Unable to enter commands or Er control events that occur on the screen of the Com puters are depicted, as well as reacting to events the area around the screen of the computer occur.

Aus der DE 43 21 801 C1 ist eine Vorrichtung zur drahtlosen Erfassung der Reaktion einer Vielzahl von Personen bekannt. Diese Vorrichtung hat eine Abfrageeinheit und eine Vielzahl von Endgeräten. Die Steuerelektronik eines jeden Endgerätes ermöglicht eine Codeeingabe in den Speicher des Endgerätes und veranlaßt das Endgerät nach Erfassung eines Abfragesig nals von der Abfrageeinheit, in einen sendebereiten Zustand umzuschalten. Aufgrund von speziellen Abfragesignalen oder Zählwerten einer internen Zeitbasis senden diejenigen Abfra geeinheiten ein Antwortsignal, deren abgespeicherte Codes dem speziellen Abfragesignal entsprechen. Durch Messung der Lei stung aller Empfangssignale ermittelt die Abfrageeinheit die Zahl der Personen, die den betreffenden Code eingegeben ha ben.DE 43 21 801 C1 describes a device for wireless Detection of the reaction of a large number of people known. This device has an interrogation unit and a variety of end devices. The control electronics of each end device enables code entry into the memory of the terminal and causes the terminal after detection of an interrogation signal nals from the interrogation unit, in a state ready for transmission switch. Due to special query signals or Count values of an internal time base send those queries units a response signal, the stored codes of which correspond to the special query signal. By measuring the lei The query unit determines the performance of all received signals Number of people who entered the code in question ben.

Die DE 196 07 113 A1 beschreibt ein System zur Erfassung der Anzahl der von einem Stimmberechtigten bei einer Abstimmung abgegebenen Stimmen bzw. Enthaltungen. Ein Handgerät, das ei ne Tastatur mit Abstimmtasten umfaßt, wird mit der Stimmenan zahl des Stimmberechtigten programmiert und nachfolgend frei gegeben sowie ausgehändigt. Der Stimmberechtigte kann dann über das Handgerät, das über eine drahtlose Verbindung mit einer Haupteinheit verbunden ist, seine Stimmen abgeben.DE 196 07 113 A1 describes a system for detecting the Number of people entitled to vote during a vote votes cast or abstentions. A handheld device that A keyboard with voting keys is included with the voices programmed the number of voters and subsequently free given and handed over. The person entitled to vote can then via the handheld device using a wireless connection is linked to a main unit, cast its votes.

Die DE 196 80 709 C1 beschreibt ein computergesteuertes Spielsystem, das eine Rechnereinheit und eine Wiedergabevor richtung zur Wiedergabe des Spielablaufes in einem Projekti onsbereich aufweist. Der oder die Spieler können mittels ei ner Sendeeinrichtung einen elektromagnetischen Strahl, der eine für die Sendeeinrichtung charakteristische Kennung auf weist, in den Projektionsbereich aussenden. Eine Detektorein richtung, die mittels einer Ausrichtevorrichtung auf einen bestimmten Teilabschnitt des Projektionsbereiches ausgerich tet wird, erfaßt den elektromagnetischen Strahl und übermit telt beim Erfassen des Strahls ein der jeweiligen Kennung entsprechendes Signal an die Rechnereinheit.DE 196 80 709 C1 describes a computer-controlled Game system comprising a computer unit and a playback device Direction to play the game in a project ons range. The player or players can use an egg ner transmitting device an electromagnetic beam, the an identifier characteristic of the transmitting device points out in the projection area. A detector direction that by means of an alignment device on a certain section of the projection area detects the electromagnetic beam and transmits it When capturing the beam, the respective identifier corresponding signal to the computer unit.

Problem underlying the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung von Abstimmungen mittels einer Eingabevorrich tung für einen Computer zur Verfügung zu stellen, bei dem die Abstimmenden unabhängig von ihrem räumlichen Abstand dazu auf, auf einer Bild-(schirm)fläche abgebildete Abstimmfelder einwirken können.The invention has for its object a method for Conducting votes using an input form to make available for a computer in which the Voters regardless of their spatial distance to it voting fields shown on a screen can act.

Solution according to the invention

Zur Lösung des Problems stellt die Erfindung ein Verfahren zur Durchführung von Abstimmungen mittels einer Eingabevor richtung für einen Computer mit einer graphischen Benut zeroberfläche bereit. Die Eingabevorrichtung umfaßt eine mit dem Computer verbundene Darstellungsvorrichtung, die zur Wie dergabe eines durch den Computer erzeugten Inhaltes in einem Darstellungsbereich eingerichtet ist und eine einen Erfas sungsbereich erfassenden und mit dem Computer verbindbaren Bildaufnahmevorrichtung, wobei der Erfassungsbereich zumin dest einen Teil des Darstellungsbereichs umfaßt. Die Bildauf nahmevorrichtung erfaßt wenigstens einen von einer zum Aus senden eines gerichteten elektromagnetischen Strahls einge richteten Sendereinrichtung in den Erfassungsbereich gerich teten Strahl und erzeugt ein Signal, das charakteristisch ist für den Ort, an dem der Strahl in dem Erfassungsbereich auf eine Oberfläche trifft und/oder für die Strecke und die Rich tung, die/in der sich ein in dem Erfassungsbereich auf eine Oberfläche treffender Strahl bewegt. Das charakteristische Signal dient zur Steuerung des Ablaufs eines Computerpro gramms in dem Computer mit folgenden Schritten:
To solve the problem, the invention provides a method for performing voting by means of an input device for a computer with a graphical user interface. The input device comprises a display device connected to the computer, which is set up to display content generated by the computer in a display area, and an image recording device which detects a detection area and can be connected to the computer, the detection area comprising at least part of the display area. The image recording device detects at least one of a transmitter device set up to send a directed electromagnetic beam into the detection area and generates a signal which is characteristic of the location at which the beam strikes a surface in the detection area and / or for the distance and the direction in which a beam striking a surface in the detection area moves. The characteristic signal is used to control the sequence of a computer program in the computer with the following steps:

a) Locating the edges of at least two disjoint areas (Y, N) within the Detection area;
b) Detect those occurring in each of the areas (Y, N) Radiation intensities from through transmitter devices rays directed into the detection area; and
c) Transmission of the respective intensities reproducing values (J_INTENS; N_INTENS) to the Computer.

Als demgegenüber noch einfachere Alternative kann mit Hilfe einer Optik-Anordnung und eines optischen Filters, der nur Licht der Wellenlänge der Lichtzeiger durchläßt, jeweils ein Wahlbereich oder auch der gesamte Darstellungsbereich auf ei nen Sensor projiziert werden, der die erfaßte Lichtintensität in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt. Dieses elektrische Signal wird mittels einer Steuerelektronik (mit einem Microcontroller) in ein Datenformat umgesetzt, das mit tels einer seriellen oder parallelen Schnittstelle an den Computer übertragen und in dem Computer ausgewertet werden kann.As an even simpler alternative, you can use an optics arrangement and an optical filter that only Allows light of the wavelength of the light pointer to pass through Elective area or the entire display area on one NEN sensor are projected, the detected light intensity converted into a corresponding electrical signal. This electrical signal is generated by means of control electronics (with a microcontroller) into a data format that can be used with via a serial or parallel interface to the Computer transferred and evaluated in the computer can.

Neben der gleichzeitigen Darbietung zweier oder mehrerer Al ternativen mit entsprechenden Wahlbereichen, die gleichzeitig zur Abstimmung angeboten werden, kann auch eine sequentielle Darstellung der abzustimmenden Sachverhalte in dem Darstel lungsbereich erfolgen. Dabei werden dann durch den Sensor sämtliche während eines vorbstimmten Zeitintervalls in dem Darstellungsbereich erfaßten Lichtflecke aus Lichtzeigern er faßt, (zum Beispiel mittels eines Sample/Hold-Schaltkreises oder eines Zählers) aufsummiert und anschließend in einen Da tenformat umgesetzt, das mittels einer seriellen oder paral lelen Schnittstelle an den Computer übertragen und in dem Computer ausgewertet werden kann.In addition to the simultaneous performance of two or more Al alternatives with corresponding elective areas that simultaneously offered for voting can also be a sequential Representation of the issues to be coordinated in the presentation area. It will then be through the sensor all during a predetermined time interval in the Display area detected light spots from light pointers (for example using a sample / hold circuit or a counter) added up and then into a da format implemented using a serial or parallel lelen interface to the computer and in the Computer can be evaluated.

Die Erfindung macht damit die älteste menschliche nonverbale Kommunikationsweise für die Computertechnik direkt und unmit telbar nutzbar: Das Zeigen auf Zeichen oder Gegenstände mit dem Zeigefinger. Dabei wird der menschliche Finger durch den gerichteten (Licht-)Strahl "verlängert" und für die Technik einfach identifizierbar und ortbar gemacht. Die Erfindung er laubt das Auslösen von Befehlen in Computerprogrammen, indem der Lichtstrahl, zum Beispiel aus einem handelsüblichen Lichtzeiger oder sog. Laserpointer, auf ein Symbol auf der Bild(schirm-)Fläche in dem Darstellungsbereich gerichtet wird. Dabei sieht ein Benutzer den durch den Laserpointer er zeugten Lichtpunkt direkt auf der Bild(schirm-)Fläche und kann durch Ändern der Richtung, in die er den Lichtzeiger hält, den Lichtfleck in dem Darstellungsbereich unmittelbar beliebig verschwenken. Dies wird von der Bildaufnahmevorrich tung erfaßt, die ein für die Position oder die Strecke und die Richtung charakteristisches Signal erzeugt, das dem Com puter(-Programm) über eine Schnittstelle des Computers bzw. einer Betriebssystem-Routine des Computers zugeführt wird, um das Signal in entsprechende Bedienbefehle umzusetzen. Durch Ausschalten des Lichtzeigers, oder durch schnelles Ein- /Ausschalten des Lichtzeigers, wobei der Lichtfleck nicht von der Stelle bewegt wird, können auch Schaltvorgänge wie mit einer Taste an einer herkömmlichen Computermaus, einem her kömmlichen Track-Ball oder dergleichen ausgelöst werden.The invention thus makes the oldest human non-verbal Communication method for computer technology directly and immediately Telbar usable: Pointing to signs or objects with the index finger. Here, the human finger is through the directed (light) beam "extended" and for technology made easy to identify and locate. The invention he allows the triggering of commands in computer programs by the light beam, for example from a commercially available Light pointer or so-called laser pointer, on a symbol on the Image (screen) area directed in the display area becomes. A user sees it through the laser pointer created a point of light directly on the image (screen) surface and can by changing the direction in which he points the light pointer stops, the light spot in the display area immediately swivel as desired. This is from the image capture device tion recorded, the one for the position or the route and the direction produces a characteristic signal that the Com computer (program) via an interface of the computer or to an operating system routine of the computer convert the signal into corresponding operating commands. By Switching off the light pointer, or by switching it on quickly / Switching off the light pointer, whereby the light spot is not from is moved, switching operations such as with a button on a conventional computer mouse, one conventional track ball or the like can be triggered.

Damit können nicht nur eine praktisch beliebige Anzahl von vor dem Darstellungsbereich befindliche Personen mittels ei nes in ihrer Hand gehaltenen Lichtzeigers Befehle oder andere (Daten-)Eingaben in den Computer durch Richten eines Licht strahls auf die Bild(schirm-)wand bewirken. Vielmehr ist es auch möglich, den Darstellungsbereich mit der Bild (schirm-)wand hinter einer Schaufenster-Glasscheibe anzuord nen, so daß Passanten zu jeder beliebigen Zeit mit dem Compu ter in Interaktion treten können.This means that not just any number of People in front of the display area using an egg a light pointer in her hand, commands or others (Data) input into the computer by pointing a light effect on the screen. Rather it is also possible the display area with the image To be arranged (screen) behind a window pane NEN, so that passers-by can use the Compu can interact.

Außerdem können die einzelnen Benutzer sehr einfach mit ihrem Lichtzeiger auch an mehreren, in unterschiedlichen Darstel lungsbereichen parallel ablaufenden Computerprogrammen aktiv werden. Weiterhin ist die freie Beweglichkeit des Benutzers oder der Benutzer nicht mehr begrenzt, da der Lichtzeiger nicht mehr über eine Leitung mit dem Computer in Verbindung stehen muß.In addition, individual users can easily use their Light pointer also on several, in different representations computer programs running in parallel become. Furthermore, the freedom of movement of the user or the user is no longer limited because of the light pointer no longer connected to the computer via a line must stand.

In dem Darstellungsbereich kann ein zweidimensionales Bild auf einer Bildschirmwand, ein dreidimensionales Bild in einem Projektionsraum dargestellt werden. Für zweidimensionale Bil der eignet sich ein Filmprojektor, ein Videoprojektionsgerät (sog. Videokanone). Für dreidimensionale Bilder eignen sich Laserprojektionsgeräte oder Hologrammprojektoren.A two-dimensional image can be displayed in the display area on a screen, a three-dimensional image in one Projection space. For two-dimensional images it is suitable for a film projector, a video projection device (so-called video cannon). Are suitable for three-dimensional images Laser projection devices or hologram projectors.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sendereinrichtung zum Aussenden eines gerichteten elektroma gnetischen Strahls, vorzugsweise eines sichtbaren Licht strahls eingerichtet, wobei der elektromagnetische Strahl mit einer für die Sendereinrichtung charakteristischen Kennung versehen sein kann. Der Lichtstrahl kann durch eine Ultra bright-LED-Anordnung (mit einer davorangeordneten Optik) oder durch eine Halbleiter-Laser-Anordnung erzeugt werden, wobei die Kennung (durch Frequenz-, Amplituden-, Phasenmodulation oder dergl.) aufmoduliert wird. Dabei ist es auch möglich, eine herkömmliche Glühlampe als sichtbare Hauptquelle für den Strahl zu verwenden und daneben z. B. einen gebündelten, modu lierten Infrarot-Lichtstrahl auszusenden. Aus Batteriespar gründen kann dabei die herkömmliche Glühlampe als sichtbare Hauptquelle für den Strahl auch entfallen, wenn das Computer programm dazu eingerichtet ist, einen entsprechenden Licht fleck auf der Bildschirmwand als Rückmeldung für den Benutzer zu erzeugen.In a preferred embodiment of the invention, the Transmitter device for sending a directed electroma magnetic beam, preferably a visible light beam set up, the electromagnetic beam with an identifier characteristic of the transmitter device can be provided. The light beam can be through an Ultra bright LED arrangement (with optics arranged in front) or are generated by a semiconductor laser arrangement, wherein the identifier (by frequency, amplitude, phase modulation or the like) is modulated. It is also possible a conventional light bulb as the main visible source for the Use beam and next to z. B. a bundled, modu emitted infrared light beam. From battery saver the conventional incandescent lamp can be found as visible The main source of the beam is also eliminated when the computer program is set up to provide an appropriate light Stain on the screen wall as feedback for the user to create.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ei ne Schnittstelle zwischen der Bildaufnahmevorrichtung und dem Computer vorgesehen, die das charakteristische Signal in ein für das Betriebssystem des Computers oder ein in dem Computer ablaufendes Programm weiterverarbeitbares Datenformat um setzt.According to an advantageous embodiment of the invention, ei ne interface between the image recording device and the Computer provided that the characteristic signal in one for the operating system of the computer or one in the computer running program to processable data format puts.

Für die Ausgestaltung der Bildaufnahmevorrichtung gibt es mehrere Alternativen. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Bildaufnahmevorrichtung eine CCD-Kamera, die einen CCD- Sensor und ein diesem vorgeschaltetes Optiksystem aufweist.There are for the design of the image recording device several alternatives. According to a first embodiment the image recording device is a CCD camera that has a CCD Sensor and an optical system upstream of this.

Vorzugsweise weist das Optiksystem eine Linsen/Blenden- Anordnung auf. The optical system preferably has a lens / diaphragm Arrangement on.

Vorzugsweise ist dabei der CCD-Sensor mit einer Steuerschal tung zur zeilen- oder spaltenweisen Auslesung verbunden, wo bei die Steuerschaltung beim Erfassen eines aus einer Sender einrichtung in den Erfassungsbereich gerichteten Strahls durch den CCD-Sensor dessen Koordinaten an einem Datenausgang für den Computer ausgibt.The CCD sensor is preferably provided with a control scarf connected for row or column readout where in the control circuit when detecting one from a transmitter device directed into the detection area by the CCD sensor whose coordinates at a data output for the computer.

Vorzugsweise gibt die Steuerschaltung beim Erfassen eines aus einer Sendereinrichtung in den Erfassungsbereich gerichte ten Strahls durch den CCD-Sensor ein "Strahl-Erfaßt"-Signal an einem Datenausgang für den Computer aus.The control circuit preferably outputs one upon detection a transmitter device in the detection area th beam through the CCD sensor a "beam detected" signal at a data output for the computer.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist die Bildaufnahme vorrichtung einen Bildsensor mit einer photoempfindlichen Detektor-Matrix und ein diesem vorgeschaltetes Optiksystem auf.According to a second embodiment, the image recording device an image sensor with a photosensitive Detector matrix and an optical system upstream of it on.

Vorzugsweise weist das eine Optiksystem Linsen/Blenden- Anordnung auf.The one optical system preferably has lenses / diaphragms Arrangement on.

Vorzugsweise ist dabei die Detektor-Matrix mit einer Steuer schaltung verbunden, wobei die Steuerschaltung beim Erfassen eines aus einer Sendereinrichtung in den Erfassungsbereich gerichteten Strahls durch die Detektor-Matrix dessen Koordi naten an einem Datenausgang für den Computer ausgibt.The detector matrix is preferably provided with a control circuit connected, the control circuit when detecting one from a transmitter device in the detection area directed beam through the detector matrix whose coordinate outputs data to a data output for the computer.

Vorzugsweise gibt die Steuerschaltung beim Erfassen eines aus einer Sendereinrichtung in den Erfassungsbereich gerichte ten Strahls durch die Detektor-Matrix ein "Strahl-Erfaßt"- Signal an einem Datenausgang für den Computer aus.The control circuit preferably outputs one upon detection a transmitter device in the detection area th beam through the detector matrix a "beam detected" - Signal at a data output for the computer.

Gemäß einer dritten Ausführungsform weist die Bildaufnahme vorrichtung einen Bildsensor mit einer Lateraleffektdiode und ein diesem vorgeschaltetes Optiksystem auf. According to a third embodiment, the image recording device an image sensor with a lateral effect diode and an upstream optical system.

Vorzugsweise weist das Optiksystem eine Linsen/Blenden- Anordnung auf.The optical system preferably has a lens / diaphragm Arrangement on.

Vorzugsweise ist dabei die Lateraleffektdiode mit einer Steu erschaltung verbunden, wobei die Steuerschaltung mit den Aus gängen der Lateraleffektdiode verbundene Analog/Digital- Wandler aufweist, die deren Ausgangssignale in X, Y-Koordi naten umwandeln.The lateral effect diode is preferably with a control connected circuit, the control circuit with the off analog / digital channels connected to the lateral effect diode Has converter, the output signals in X, Y coordinates convert naten.

Vorzugsweise gibt ein Komparator beim Erfassen eines aus ei ner Sendereinrichtung in den Erfassungsbereich gerichteten Strahls durch die Lateraleffektdiode ein "Strahl-Erfaßt"- Signal sowie dessen Koordinaten an einem Datenausgang für den Computer aus.Preferably, a comparator outputs an egg upon detection ner transmitter device directed into the detection area Beam through the lateral effect diode a "beam detected" - Signal and its coordinates at a data output for the Computer.

Lateraleffektdioden bestehen im wesentlichen aus einer groß flächigen rechteckigen Photodiode mit Elektroden an den Sei ten. Abhängig von der Lage des auf die Fläche treffenden Lichtstrahls wird ein entsprechender Strom an den verschiede nen Elektroden ausgegeben. Die Differenzströme sind somit ein Maß für die Lage des auf die Fläche treffenden Lichtstrahls, bzw. des dadurch hervorgerufenen Lichtflecks. Damit kann un abhängig von der Größe des Lichtflecks dessen Position oder deren Änderung sehr genau und mit hoher Geschwindigkeit de tektiert werden.Lateral effect diodes essentially consist of a large one flat rectangular photodiode with electrodes on the screen Depending on the location of the striking surface A corresponding stream of light is transmitted to the various electrodes are issued. The differential currents are therefore one Measure of the position of the light beam striking the surface, or the light spot caused thereby. So that can depending on the size of the light spot its position or changing them very precisely and at high speed be tect.

Grundsätzlich sind auch andere Ausgestaltungen von Bildauf nahmevorrichtungen möglich. Es ist lediglich erforderlich, daß die Bildaufnahmevorrichtung in der Lage ist, den Erfass ungsbereich mit einer Auflösung zu erfassen, die eine genü gend genaue Orts- bzw. Vektorbestimmung (nach Betrag und Richtung) des Lichtflecks auf der Oberfläche in dem Erfass ungsbereich erlaubt.Fundamentally, there are also other configurations of Bildauf devices possible. It is only necessary that the image pickup device is able to capture area with a resolution that is sufficient exact location or vector determination (according to amount and Direction) of the light spot on the surface in the detector area allowed.

Zur ordnungsgemäßen Funktion der Erfindung ist eine Kalibrie rung der Bildaufnahmevorrichtung relativ zu der Bildschirmwand in dem Darstellungsbereich erforderlich. Diese Kalibrie rung kann in der Weise erfolgen, daß ein Testbild in den Dar stellungsbereich projiziert wird, wobei das Computerprogramm Koordinaten bestimmter auffälliger Punkte in diesem Testbild kennt. Auf diese Punkte wird mittels einer Sendereinrichtung ein Lichtstrahl gerichtet, während der Computer - von dem Computerprogramm gesteuert - anzeigt, in welche Richtung die Bildaufnahmevorrichtung solange kontrolliert (von Hand oder mittels entsprechender Stellmotoren) verschwenkt werden muß, bis der auf diesen Punkt gerichtete Lichtstrahl erfaßt wird.A calibration is necessary for the proper functioning of the invention tion of the image recording device relative to the screen wall required in the display area. This calibration tion can be done in such a way that a test image in the Dar position range is projected, the computer program Coordinates of certain noticeable points in this test image knows. These points are monitored using a transmitter a beam of light is directed while the computer - from which Computer program controlled - shows in which direction the Image recording device checked as long (by hand or must be pivoted by means of corresponding servomotors, until the light beam directed at this point is detected.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Eingabe vorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchfüh rung von Abstimmungen. Fig. 1 shows a schematic block diagram of an input device for the inventive method for performing voting.

Fig. 2 zeigt eine Bildaufnahmevorrichtung der Eingabevorrich tung nach Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform im Detail. Fig. 2 shows an image pickup device of the input device according to Fig. 1 in a first embodiment in detail.

Detailed description of the exemplary embodiments

Die in Fig. 1 gezeigte Eingabevorrichtung ist bestimmt für einen Computer in Form eines PC 10, der eine Tastatur 12, ei ner herkömmlichen Computermaus 14 und einen Monitor 16 auf weist. In dem Computer 10 ist ein Betriebssystem mit einer graphischen Benutzeroberfläche installiert. Damit kann ein Benutzer durch Verschieben der Computermaus 14 auf einer (Tisch-)Oberfläche ein Zeigersysmbol auf dem Monitor 16 ver schieben und durch Betätigen einer Taste 14' an der Computer maus 14 einen Befehl oder eine Aktion in dem Betriebssystem des Computers oder einem in dem Computer ablaufenden Anwen derprogramm auslösen. The input device shown in FIG. 1 is intended for a computer in the form of a PC 10 , which has a keyboard 12 , a conventional computer mouse 14 and a monitor 16 . An operating system with a graphical user interface is installed in the computer 10 . Thus, a user can move a pointer icon on the monitor 16 by moving the computer mouse 14 on a (table) surface and by pressing a button 14 'on the computer mouse 14 a command or an action in the operating system of the computer or one in which Trigger the computer program.

Um einer größeren Anzahl von Personen den auf dem Monitor 16 angezeigten Inhalt darstellen zu können, ist der Computer 10 über seinen Video-Ausgang mit einem Projektor 18 verbunden, der den Inhalt auf einen Darstellungsbereich 20 projiziert.In order to be able to display the content displayed on the monitor 16 to a larger number of people, the computer 10 is connected via its video output to a projector 18 which projects the content onto a display area 20 .

Des weiteren ist mit dem Computer 10 über dessen serielle Schnittstelle eine Bildaufnahmevorrichtung 30 verbunden, die einen wesentlichen Teil der Eingabevorrichtung darstellt. Die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfaßt einen Erfassungsbereich 22 vollständig. Dieser Erfassungsbereich 22 ist größer als der Darstellungsbereich 20. Damit kann die Bildaufnahmevorrich tung 30 sowohl Ereignisse aufnehmen, die auf dem Darstel lungsbereich 20 stattfinden, als auch solche Aktionen, die sich in dessen Umgebung ereignen. Der Darstellungsbereich 20 kann in Form einer Bildwand ausgestaltet sein.Furthermore, an image recording device 30 , which represents an essential part of the input device, is connected to the computer 10 via its serial interface. The image recording device 30 completely covers a detection area 22 . This detection area 22 is larger than the display area 20 . The image recording device 30 can thus record both events that take place in the display area 20 and also actions that occur in its surroundings. The display area 20 can be configured in the form of a screen.

Eine solche Aktion oder ein solches Ereignis ist ein gerich teter Lichtstrahl 5 aus einer Sendereinrichtung 40 in Form eines Lichtzeigers oder sogenannten Laserpointers, der auf einem Gegenstand 42, 44 oder einer anderen Oberfläche in dem Erfassungsbereich einen Lichtfleck L erzeugt, wenn eine der den Darstellungsbereich 20 betrachtenden Personen einen sol chen Laserpointer in den Erfassungsbereich 22 richtet und be tätigt.Such an action or such an event is a directed light beam 5 from a transmitter device 40 in the form of a light pointer or so-called laser pointer, which generates a light spot L on an object 42 , 44 or another surface in the detection area if one of the display areas 20 contemplating people such a laser pointer directed into the detection area 22 and be actuated.

Die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfaßt den Strahl S bzw. den dadurch erzeugten Lichtfleck L und erzeugt ein Signal, das charakteristisch ist für den Ort, an dem der Strahl S in dem Erfassungsbereich 22 auf eine Oberfläche trifft und/oder für die Strecke und die Richtung, die/in der sich ein in dem Er fassungsbereich 22 auf eine Oberfläche treffender Strahl S bewegt.The image recording device 30 detects the beam S or the light spot L generated thereby and generates a signal which is characteristic of the location at which the beam S strikes a surface in the detection region 22 and / or for the distance and the direction / in which a beam S striking a surface in the detection region 22 moves.

Dieses Signal wandelt eine der Bildaufnahmevorrichtung 30 zu geordnete Schnittstelle 32 mit einem Microcontroller in ein für das Betriebssystem des Computers oder ein in dem Computer 10 ablaufendes Programm weiterverarbeitbares Datenformat um.This signal converts an interface 32 assigned to the image recording device 30 with a microcontroller into a data format which can be processed further for the operating system of the computer or a program running in the computer 10 .

Die Bildaufnahmevorrichtung 30 ist in dieser Ausführungsform eine CCD-Kamera, die einen CCD-Sensor 34 und ein diesem vor geschaltetes Optiksystem mit einer Linsen/Blenden-Anordnung 36 aufweist.In this embodiment, the image recording device 30 is a CCD camera which has a CCD sensor 34 and an optical system connected upstream thereof with a lens / diaphragm arrangement 36 .

Die Details der Bildaufnahmevorrichtung 30 sind in Fig. 2 veranschaulicht. Der CCD-Sensor 34 ist mit einer Steuerschal tung 50 zum zeilen- oder spaltenweisen Auslesen verbunden. Die Steuerschaltung 50 gibt beim Erfassen eines Lichtflecks L von einem in den Erfassungsbereich 22 gerichteten Strahl S durch den CCD-Sensor 34 dessen Koordinaten (X, Y) sowie ein "Strahl-Erfaßt"-Signal (SE) an einem Datenausgang für den Computer 10 aus. Dazu dient ein Komparator 52, dessen einer nicht-inventierender Eingang mit dem Ausgang des CCD-Sensors 34 verbunden ist und dessen zweiter inventierender Eingang mit einem Stellglied 54, das entweder ein Potentiometer oder ein vom Computer 10 aus programmierbarer D/A-Wandler 56 ist, verbunden ist. Damit kann die Intensität eingestellt werden, die ein Lichtfleck haben muß, damit er als solcher - gegen über anderen Lichtqellen - erkannt wird. Zur Bestimmung des Ortes des Lichtfleckes liest die Steuerschaltung 50 den CCD- Sensor 34 zeilenweise Zelle für Zelle aus. Sobald der Kompa rator 52 eine positive Signalflanke an seinem Ausgang aus gibt, wird der Auslesevorgang beendet. Die Anzahl der ausge lesenen Zellen dividiert durch die Anzahl der Zellen pro Zei le ergibt die Y-Koordinate und der ganzzahlige Rest die X- Koordinate der Position des Lichtflecks L, wie er auf die Sensoroberfläche projiziert wird.The details of the imaging device 30 are illustrated in FIG. 2. The CCD sensor 34 is connected to a control circuit 50 for reading out rows or columns. The control circuit 50 outputs upon detection of a light spot L of a directed into the detection range 22 beam S by the CCD sensor 34 whose coordinates (X, Y) and a "beam control" signal (SE) at a data output for the computer 10 out. For this purpose, a comparator 52 is used , the one non-inventorying input of which is connected to the output of the CCD sensor 34 and the second inventorying input of which is connected to an actuator 54 , which is either a potentiometer or a D / A converter 56 programmable from the computer 10 , connected is. This allows you to set the intensity that a light spot must have in order to be recognized as such - compared to other light sources. In order to determine the location of the light spot, the control circuit 50 reads out the CCD sensor 34 line by cell line by line. As soon as the comparator 52 outputs a positive signal edge at its output, the readout process is ended. The number of cells read out divided by the number of cells per row gives the Y coordinate and the integer remainder the X coordinate of the position of the light spot L as it is projected onto the sensor surface.

Diese Daten werden dann entweder über eine parallele oder ei ne serielle Schnittstelle an den Computer übermittelt, in dem ein entsprechendes Treiberprogramm vorgehalten wird. This data is then either via a parallel or egg ne serial interface to the computer in which an appropriate driver program is available.

Zur Verbesserung der Genauigkeit können auch zwei im Abstand zueinander angeordnete Bildaufnahmevorrichtungen 30 vorgese hen sein, die über jeweils eine Schnittstelle mit dem Compu ter verbunden sind. In diesem Fall ist es notwendig, daß das Treiberprogramm die Daten aus beiden Bildaufnahmevorrichtun gen 30 ausliest und daraus ein asynchrones Mauszeiger-Posi tionierungs-Ereignis erzeugt und an das Betriebssystem des Computers sendet.To improve the accuracy, two spaced-apart image recording devices 30 can also be provided, each of which is connected to the computer via an interface. In this case, it is necessary for the driver program to read the data from both image recording devices 30 and to generate an asynchronous mouse pointer positioning event therefrom and send it to the operating system of the computer.

Claims

1. A method for carrying out voting using an input device for a computer ( 10 ) with a graphical user interface

- A display device ( 18 ) connected to the computer ( 10 ), which is set up to display content generated by the computer ( 10 ) in a display area ( 20 ),
- an image recording device ( 30 ) which detects a detection area ( 22 ) and can be connected to the computer, the detection area ( 22 ) comprising at least part of the display area ( 20 ),
- wherein the image recording device ( 30 ) detects at least one of a transmitter device ( 40 ) set up for emitting a directed electromagnetic beam (S) into the detection area ( 22 ) directed beam (S) and generates a signal which is characteristic of the location, at which the beam (S) in the detection area (22) meets an upper surface and / or the distance and the direction into which moves / in the detection area (22) on a surface apt beam (S), and where
- The characteristic signal for controlling the course of a computer program in the computer ( 10 ) is used, with the following steps:
- a) defining the edges of at least two spatially disjoint areas (Y, N) within the detection area ( 22 );
- b) detecting the radiation intensities occurring in each of the regions (J, N) of beams (S) directed into the detection region ( 22 ) by transmitter devices ( 40 ); and
- c) Transmission of values representing the respective intensities (J_INTENS; N_INTENS) to the computer ( 10 ).

2. The method of claim 1, wherein

- An interface between the image recording device ( 30 ) and the computer ( 10 ) converts the characteristic signal into a program that can be further processed for the operating system of the computer ( 10 ) or a program that is running in the computer ( 10 ).

3. The method according to claim 1 or 2, wherein

- The image is recorded by a CCD camera which has a CCD sensor ( 34 ) and an optical system ( 36 ) connected upstream thereof.

4. The method according to claim 3, wherein the optical system ( 36 ) has a lens / diaphragm arrangement.

5. The method according to claim 3 or 4, wherein

- The CCD sensor ( 34 ) is connected to a control circuit ( 50 ) for line or column reading, and wherein the control circuit ( 50 ) upon detection of a sensor device ( 40 ) directed into the detection area by (S) the CCD sensor ( 34 ) outputs its coordinates (X, Y) at a data output for the computer ( 10 ).

6. The method according to claim 5, wherein the control circuit ( 50 ) upon detection of a beam (S) directed from a transmitter device ( 40 ) into the detection area ( 22 ) by the CCD sensor ( 34 ) sends a "beam detected" signal outputs a data output for the computer ( 10 ).

7. The method according to claim 1 or 2, wherein

- The image is taken by an image sensor with a photosensitive detector matrix and one of these upstream optical system ( 36 ).

8. The method according to claim 7, wherein the optical system ( 36 ) has a lens / diaphragm arrangement.

9. The method according to claim 7 or 8, wherein

- The detector matrix is connected to a control circuit ( 50 ), and the control circuit ( 50 ) when detecting egg nes from a transmitter device ( 40 ) in the detection area ( 22 ) directed beam (S) through the detector matrix whose coordinates (X, Y) at a data output for the computer ( 10 ).

10. The method according to claim 9, wherein the control circuit ( 50 ) upon detection of a beam (S) directed from a transmitter device ( 40 ) into the detection area ( 22 ) by the detector matrix generates a "beam detected" signal on a data output outputs for the computer ( 10 ).

11. The method according to claim 1 or 2, wherein

- The image is captured by an image sensor with a lateral effect diode and an optical system ( 36 ) connected upstream of this.

12. The method according to claim 11, wherein the optical system ( 36 ) has a lens / diaphragm arrangement.

13. The method of claim 11 or 12, wherein

- The lateral effect diode with a control circuit ( 50 ) is connected, and wherein the control circuit ( 50 ) with the outputs from the lateral effect diode connected analog / digital converter, the output signals in X, Y coordinates convert.

14. The method according to claim 13, wherein a comparator ( 52 ) during the detection of a beam (S) directed from a transmitter device ( 40 ) into the detection region ( 22 ) by the laser effect diode generates a "beam detected" signal and its coordinates ( X, Y) at a data output for the computer ( 10 ).