DE10106997A1 - Verfahren zum Auffinden von Objekten und Steuern von Computern mittels Digitalkameras und optischer Kennzeichnungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden von Objekten in einem abgegrenzten Bereich und Steuern von Computern mittels Digitalkamaras und optischer Kennzeichnungen. DOLLAR A Die Objekte werden außen mit optischen Markern versehen, deren Code im Computer der Objektsbezeichnung zugeordnet wird. Der Code kann durch die Anordnung von Quadraten dargestellt werden. Alle Ablagebereiche werden so mit Digitalkameras versehen, dass sie vollständig erfasst werden. DOLLAR A Die Digitalkamera nehmen von den Ablagebereichen Bilder auf. Eine im Computer installierte Software filtert aus diesen alle optischen Marker heraus, identifiziert sie anhand der dargestellten Codes und errechnet ihre Koordinaten und damit die der Objekte. Die somit festgestellten Lageorte werden im Computer gespeichert. DOLLAR A Nach Aufforderung eines Benutzers wird der Lageort eines Objektes angezeigt, z. B. durch Lageplan am Bildschirm oder Markierung des Objektes mittels Laserstrahls. Mittels der optischen Marker können auch Befehle im Computer ausgelöst werden, z. B. das Aufrufen einer dem Marker zugeordneten Datei, indem der Marker vor eine bestimmte Digitalkamera gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden von Objekten, die an einem beliebigen Platz in einem räum­ lich abgegrenzten Bereich abgelegt oder abgestellt wurden, und Steuern elektronischer Datenverarbeitungs­ anlagen mittels elektronischer Mittel und optischer Kennzeichnungen.

Die Objekte können z. B. Fahrzeuge auf dem Werksgelände eines Fahrzeugherstellers sein. Eine Lokalisation ei­ nes ganz bestimmten Fahrzeugs unter mehreren hundert oder tausend ähnlich aussehenden Fahrzeugen ist oft nur mühsam möglich. Auch Stellkarteien o. ä. Systeme stellen hier keine befriedigende Lösung dar, da der Ort des abgestellten Fahrzeugs manuell notiert oder in die Datenbank einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage (Computer) eingegeben werden muss. Insofern fehlt es an der Sicherheit, dass immer der aktuelle Standort notiert ist, da dies die Disziplin des Abstellers voraussetzt.

Objekte können ferner z. B. Akten oder Bücher innerhalb eines Büros oder eines Archivs sein. Deren Suche er­ fordert häufig einen ganz erheblichen Zeitaufwand. Zur Erleichterung gibt es bereits Erfassungssysteme auf elektronischer Basis mit optischen Kennzeichnungen, bei denen auf jedes Objekt ein Aufkleber mir Strichco­ de aufgebracht wird. Wird ein Objekt von einem Platz zu einem anderen transportiert, muss der Benutzer am Zielort mit einem Lesegerät (Barcodescanner) den Strichcode des Objektes einlesen, damit der neue Standort vom Computer registriert werden kann.

Dieses Erfassungssystem ist mit erheblichem Zeitauf­ wand und Disziplin verbunden, da der Benutzer bei je­ dem Transport des Objektes mit dem Handlesegerät den Strichcode erfassen muss, was bei großem Aufkommen, z. B. großem Aktenaufkommen, Minuten dauern kann. Zwi­ schen Strichcode und Lesegerät muss eine maximale Dis­ tanz von wenigen Zentimetern eingehalten werden. Wird der Vorgang der Registration bei einem Transport ein­ mal vergessen, ist das System bereits nutzlos gewor­ den, da der Computer dann den alten, nicht mehr aktu­ ellen Standort ausgibt.

Darüber hinaus kann ein Standort nie exakt angegeben werden. Es ist lediglich möglich, festzustellen, an welcher Lesestation ein Objekt zuletzt registriert worden ist. Eine Lesestation ist stets einem bestimm­ ten räumlich abgegrenzten Bereich zugeordnet, so dass der Benutzer lediglich weiß, dass sich das gesuchte Objekt irgendwo innerhalb dieses mehr oder weniger großen Bereiches befinden solle.

Weitere Probleme ergeben sich bei der Bearbeitung der zum Objekt gehörenden Dateien im Computer. Bisher er­ fordert es - vor allem bei einer Vielzahl von Dateien im Computer - entweder ein absolut stringentes System zur Verwaltung der Dateien oder einen oft hohen Zeit­ aufwand, um zum Objekt gehörende Dateien im Computer wiederzufinden und mittels Tastatur oder Maus aufzuru­ fen, um sie dann bearbeiten zu können.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein technisches Verfahren zu schaffen, durch welches mit geringem Zeitaufwand der tatsächliche, exakte La­ geort jedes Objektes zuverlässig bestimmt werden kann und durch welches zum Objekt gehörende Dateien im Com­ puter schnell und zuverlässig aufgerufen und weiter­ verwertet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist eine exakte und zuverlässige Ortung/Lokalisation von Objekten mit einer Genauigkeit von bis zu ca. 1 cm innerhalb eines örtlich begrenzten Bereiches gewährleistet. Hierzu werden die Objekte mittels optischer Kennzeichnungen oder sogenannter optischer Marker gekennzeichnet, wel­ che einen aufgedruckten Code abbilden. Die optischen Marker werden durch Digitalkameras erfasst, durch eine Software im Computer, welche die durch die Kamera auf­ genommenen Bilder auswertet, identifiziert und ihre Koordinaten werden aus dem Bild oder den Bildern sowie der der Software vorbekannten Position der Kameras er­ rechnet.

Die Digitalkameras sind über eine Schnittstelle, z. B. RS232 (serieller Anschluss) oder USB (Universal Serial Bus), mit dem Computer verbunden. Alternativ kann statt einer Digitalkamera auch eine Videokamera einge­ setzt werden, deren analoge Signale im Computer in di­ gitale Signale umgewandelt werden. Im Folgenden ist mit Digitalkamera stets auch die hier genannte Alter­ native gemeint.

Das Verfahren nach der Erfindung macht auch die exakte Markierung des gefundenen Objektes mit einem Licht­ strahl (Laserstrahl) möglich, der mittels einer Vor­ richtung durch die Software gesteuert wird. Ein ent­ sprechender Lichtzeiger ist aus der Gebrauchsmusteran­ meldung DE 298 24 512.4 bekannt.

Bisher werden optische Marker, z. B. in der Form eines Strichcodes, ausschließlich zur Identifikation und Re­ gistration von Objekten eingesetzt, nicht jedoch zur exakten Lokalisation.

Eine kostengünstige Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist, Ablagebereiche nicht komplett mit Digitalkameras zu erfassen, sondern Digitalkameras nur als Registrierstationen zu verwenden, ähnlich wie dies bei den mit Strichcodes arbeitenden Systemen der Fall ist. Hierzu werden Digitalkameras jeweils bestimmten Ablagebereichen, z. B. Tischen oder Regalen, zugeord­ net. Wird ein Objekt mit seinem ihm eigenen Marker, der den individuellen Code enthält, durch eine solche "Registrierungs-Kamera" erfasst, wird in einer Daten­ bank eines Computers zu dem Objekt der der "Registrierungs-Kamera" zugeordnete Bereich als Ablagebereich gespeichert und kann später abgerufen werden. Nach dieser Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist es jedoch lediglich möglich, Objekte mit der Ge­ nauigkeit eines Strichcodesystems, also nur sehr grob, zu lokalisieren. Gegenüber den mit Strichcodes arbei­ tenden Verfahren ergibt sich bei dem Verfahren nach der Erfindung jedoch der Vorteil, dass eine Vielzahl von Objekten gleichzeitig mittels optischer Marker re­ gistriert werden kann, da nicht jedes Objekt mit sei­ nem ihm eigenen Marker einzeln erfasst werden muss. Es können von einer Kamera so viele Marker gleichzeitig erfasst werden wie in den von ihr erfassten Bildbe­ reich (Erfassungsbereich) passen.

Mittels des Verfahrens nach der Erfindung kann auch der Transport von Objekten zu weit entfernt liegenden Orten verfolgt werden, z. B. zu anderen Büros oder zu anderen Stellplätzen auf einem großen Werksgelände, so dass z. B. in überörtlich tätigen Firmen jederzeit von allen Standorten aus der Lageort eines Objektes in an­ deren Orten festgestellt werden kann. Eine Vorausset­ zung bildet dabei die Vernetzung der Computer und Di­ gitalkameras in einem Netzwerk wie z. B. einem Local Area Network (LAN), einem Intranet oder das Internet.

Weiterhin macht es das Verfahren nach der Erfindung möglich, einzelne Objekte, die jeweils mit einem indi­ viduellen Code gekennzeichnet sind, einander so zuzu­ ordnen, dass später am Lageort eines dieser Objekte auch die anderen vermutet werden. Es ist somit z. B. möglich, ein Schreiben auf einem Blatt Papier, welches mit einem Marker gekennzeichnet ist, einem bestimmten Aktenordner, welcher ebenfalls mit einem Marker ge­ kennzeichnet ist, zuzuordnen, um damit zu kennzeichnen, dass sich das Blatt Papier mit dem darauf abge­ druckten Schreiben in dem bestimmten Aktenordner be­ findet. Die Zuordnung kann über das Erfassen der Mar­ ker durch eine Digitalkamera erfolgen und wird dann in einer Datenbank des Computers gespeichert. Wird später nach dem speziellen Schreiben gesucht, wird der Lage­ ort des Aktenordners, dem das Schreiben zugeordnet ist, ausgegeben.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist außerdem das Auslösen bestimmter Befehle im Computer möglich, ohne die üblichen zum Computer gehörenden Eingabegeräte wie z. B. Tastatur oder Maus zu benutzen. Hierzu werden die optischen Marker verwendet, die - wie oben beschrieben - die Objekte kennzeichnen. Eine oder mehrere Digital­ kameras sind für die Befehlsauslösung vorbestimmt, z. B. eine bestimmte Digitalkamera an einem Arbeits­ platz. Eine Befehlsauslösung erfolgt z. B. folgenderma­ ßen:
Erfasst die vorbestimmte Digitalkamera optische Mar­ ker, indem ein Objekt mit seinem Marker z. B. vom Be­ nutzer in den Erfassungsbereich der Kamera gehalten wird, wird der optische Marker als ein solcher von der im Computer installierten Software erkannt und die Software löst einen vordefinierten Befehl im Computer aus. Es ist auch möglich, dass das Objekt anhand des auf dem optischen Marker dargestellten Codes von der Software identifiziert wird und speziell zu diesem Ob­ jekt ein vorbestimmter, individueller Befehl ausgelöst wird. Ein solcher Befehl kann z. B. das Öffnen einer im Computer diesem Objekt zugeordneten Datei oder eines solchen Datensatzes sein, wodurch ein zeitaufwendiges Durchsuchen von Dateiordnern im Computer entfällt. Der Befehl kann auch durch Eingabe in den Computer ausgelöst werden, nachdem das Objekt mittels des Markers durch Digitalkamera und Software im Computer identifi­ ziert worden ist, z. B. durch bestimmte Spracheingabe über ein angeschlossenes Mikrofon, so dass zwischen mehreren Befehlen gewählt werden kann. Möglich ist es weiterhin, dass optisch auffällige Verhaltensweisen der Benutzer in Bezug auf optische Marker definiert werden, die von einer oder mehreren Digitalkameras er­ fasst werden und damit die Auslösung vorbestimmter Be­ fehle im Computer verursachen. Die Verhaltensweisen müssen als bestimmte Verhaltensweisen erkennbar sein. Eine solche Verhaltensweise kann z. B. das kurzzeitige Abdecken und wieder Freigeben von optischen Markern auf einem Objekt, z. B. durch eine Hand oder einen Fin­ ger eines Benutzers, sein. Es ist auch möglich, dass auf einem Objekt, z. B. einem Brief, eine Reihe unter­ schiedlicher Marker aufgedruckt sind, die dem Auslösen unterschiedlicher Befehle dienen, indem z. B. ein be­ stimmter oder mehrere bestimmte der unterschiedlichen Marker durch eine Hand eines Benutzers kurzzeitig ab­ gedeckt werden.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, mit minimalem Aufwand, nämlich mit optischen Markern/­ Kennzeichnungen, einer preiswerten Digitalkamera sowie einer entsprechenden Software, Objekte - auch mehrere gleichzeitig - zweifelsfrei zu identifizieren, deren exakten Lageort zu bestimmen und vordefinierte Befehle im Computer auszulösen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles zur Anwendung des Verfahrens für Akten und Schriftgut innerhalb eines Büros näher erläutert. Das Verfahren lässt sich jedoch auch für andere Objek­ te und in anderen Umgebungen einsetzen. In der dazuge­ hörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 das Schema eines möglichen op­ tischen Markers als Identifi­ zierungsmittel, dargestellt an zwei Beispielen,

Fig. 2 die räumliche Ansicht des Ak­ tensuchsystems,

Fig. 3 die räumliche Ansicht der Be­ fehlsauslösung und

Fig. 4 die schematische Darstellung der Aktenablagen in einem Büro (Raumplan Draufsicht).

Die verwendeten optischen Marker (3) als Identifizie­ rungsmittel sind mit optischen Codes bedrucktes Mate­ rial, z. B. Papier. In den in Fig. 1 abgebildeten Bei­ spielen ergibt sich der Code aus der unterschiedlichen Anordnung schwarzer und weißer Quadrate. Die Anordnung der Quadrate wird über eine Software im Computer (5 oder 8) errechnet, um einen ganz bestimmten Code, z. B. eine bestimmte Zahl, darzustellen. Es sind jedoch auch optische Marker anderer Gestalt und anderen Schemas denkbar, z. B. ein Marker, der sich über die schmale Rückenseite einer Hängeakte zieht. Die Möglichkeiten sind hier fast unbegrenzt. Die optischen Marker (3) können - auch vom Benutzer selbst - auf einem normalen Drucker eines Computers (5 oder 8) ausgedruckt werden. Der Ausdruck kann auch direkt auf Dokumente, z. B. Briefe (4), erfolgen, sofern diese identifiziert wer­ den sollen.

Der optische Marker (3) wird auf der Außenseite der Akte (2) befestigt, am besten aufgeklebt. Werden meh­ rere optische Marker (3) mit dem identischen Code an mehreren Stellen der Akte (2) angebracht, z. B. auf beiden Seiten der Akte (2) oder bei Aktenordnern (2) auch auf dem Ordnerrücken, wird das Verfahren in der Anwendung komfortabler und sicherer.

Die Identifizierungseinrichtung ist mindestens eine computeranschlussfähige Digitalkamera (9 oder 10) im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Software in mindestens einem Computer (5 oder 8). Die Digitalkame­ ras (9 oder 10) nehmen von ihrer Umgebung Bilder auf, die an den bzw. die Computer (5 oder 8) weitergegeben werden. Die im Computer (5 oder 8) installierte Soft­ ware filtert aus den Bildern die optischen Marker (3) - sofern vorhanden - heraus, identifiziert sie, indem sie deren Code liest, und stellt die Koordinaten und somit den Lageort des optischen Markers (3) fest, wo­ bei der Software die Standorte und Ausrichtungen der Kameras (9 oder 10) bekannt sein müssen. Da ein opti­ scher Marker (3) einer bestimmten Akte (2) zugeordnet und auf dieser angebracht ist, ist somit der Lageort dieser Akte (2) festgestellt.

Falls schwenkbare oder verfahrbare Digitalkameras (9 oder 10) eingesetzt werden, bezieht die Software im Computer (5 oder 8) in die Berechnung der Koordinaten eines optischen Markers (3) im Raum die aktuellen Aus­ richtungen der Digitalkameras (9 oder 10) mit ein. Die Koordinate für die dritte Dimension wird entweder über die Größe des optischen Markers (3) im Bild errechnet, wobei der Software die Originalgröße des Markers (3) vorbekannt sein muss, oder dadurch, dass für einen zu erfassenden Bereich mindestens zwei Digitalkameras (9 oder 10) installiert werden, die den selben Bereich aus anderen Perspektiven erfassen, und die Software durch den Abgleich der Bilder der verschiedenen Kame­ ras (9 oder 10) die Koordinaten errechnet.

Bei der Installation des Verfahrens kann mit der Soft­ ware ein Raumplan des Büros - z. B. ein Büro nach Fig. 4, bestehend aus vier Räumen, die durch Wände (16) ge­ trennt sind - erstellt werden. Der Lageort einer Akte (2) kann dann anhand dieses Raumplans graphisch darge­ stellt werden. Es kann auch in den Räumen selbst ein Lichtzeiger (Laserpointer) (12) montiert werden - am besten an der Raumdecke, siehe Fig. 2 -, der mit ei­ nem Computer (5 oder 8) verbunden ist, über die Soft­ ware gesteuert wird und das gefundene Objekt (2 oder 4) mit einem Lichtstrahl (Laserstrahl) (13) markiert. Es ist auch möglich, dass Digitalkamera (9 oder 10) und Lichtzeiger (12) eine Einheit sind, indem z. B. der Lichtzeiger (12) in das Gehäuse der Kamera (9 oder 10) eingebaut ist. Nach bisherigen Verfahren war es nur möglich, die Lesestation zu markieren, an der ein Ob­ jekt zuletzt registriert worden ist, da eine Lesesta­ tion, z. B. ein Barcodescanner, als Registrierstation für einen bestimmten räumlich abgegrenzten Bereich verwendet wurde. Der Benutzer wusste dann lediglich, dass sich das gesuchte Objekt irgendwo im Umfeld der Lesestation befinden sollte. Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es hingegen möglich, den markieren­ den Lichtstrahl (13) exakt auf das gesuchte Objekt (2 oder 4) zu richten.

Bei der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung wird jede Akte (2) bei ihrer Anlage auf der - siehe Bei­ spiele in Fig. 1 - versehen, der z. B. aufgeklebt wird. Eine Akte (2) wird mit einem einzigartigen Code gekennzeichnet, so dass jede Akte (2) einen unter­ schiedlichen Code hat. Die optischen Marker (3) soll­ ten so auf der Akte (2) angebracht werden, dass sie möglichst sicher von den Digitalkameras (9 oder 10) erfasst werden können. Bei Aktenordnern (2), die übli­ cherweise in einem Regal (1) abgestellt werden wie in Fig. 2 dargestellt, sollte also ein Marker (3) auf dem Ordnerrücken angebracht werden.

Mit dem Anbringen des optischen Markers (3) auf der Akte (2) wird gleichzeitig der auf dem Marker (3) dar­ gestellte Code im Computer (5 oder 8) der anzulegenden Akte (2) zugeordnet. Dies erfolgt z. B. durch das Er­ fassen des optischen Markers (3) durch eine am Ar­ beitsplatz angebrachte Digitalkamera (10) und das an­ schließende Erkennen des Codes des optischen Markers (3) durch die im Computer (5 oder 8) installierte Software. Alternativ kann z. B. beim Anlegen einer neu­ en Akte (2) ein optischer Marker (3) mit dem neuen Co­ de auf einem Drucker ausgedruckt werden, welcher dann auf die Akte (2) geklebt wird, oder der Aktendeckel oder ein Blatt Papier (4) mit einem darauf dargestell­ ten Schreiben wird direkt bedruckt. Jede Akte (2) wird also bei ihrer Anlage erfasst und neben einem büroin­ ternen Aktenzeichen mit dem Code eines optischen Mar­ kers (3) versehen, wobei beide einander zugeordnet werden.

Es werden entsprechend der Darstellung in den Fig. 2, 3 und 4 alle Räume mit computeranschlussfähigen Digitalkameras (9 oder 10) versehen, die alle Aktenabla­ geplätze erfassen, z. B. Regale (1), Tische (17) und sonstige Bearbeitungsplätze. Die Digitalkameras (9 o­ der 10) werden am besten an der Raumdecke oder am Ar­ beitsplatz (17) montiert. Je nach Schärfe sowie Auflö­ sung der Bilder der Digitalkameras (9 oder 10) - z. B. 800 × 600 Pixel oder 1024 × 768 Pixel -, nach Größe der optischen Marker (3) sowie nach dem maximalen Abstand zwischen optischen Markern (3) und einer Digitalkamera (9 oder 10) müssen in einem Raum mehr oder weniger Ka­ meras (9 oder 10) installiert werden, um eine Erken­ nung der optischen Marker (3) durch die Software si­ cherzustellen.

Zwischen den optischen Markern (3) und einer Digital­ kamera (9 oder 10) muss zumindest kurzfristig (ca. 0,5 Sekunden) Sichtkontakt bestehen, um die Erfassung zu gewährleisten. Insofern ist sicherzustellen, dass der Sichtkontakt zwischen dem optischen Marker (3) und der Kamera (9 oder 10) nicht durch Hindernisse oder Licht­ mangel beeinträchtigt wird.

Alle Digitalkameras (9 oder 10) werden über eine Schnittstelle (15) mit einem Computer (5 oder 8) ver­ bunden. Es ist möglich, mehrere Digitalkameras (9 oder 10) mit einem Computer (5 oder 8) zu verbinden. Um von mehreren Arbeitsplätzen (17) im Büro aus nach Akten (2) in allen Räumen des Büros suchen zu können, müssen alle gewünschten Computer (5 oder 8) im Büro über ein Netzwerk miteinander verbunden sein. Es ist vorteil­ haft, alle Lageorte von Akten (2) in einem Zentralcom­ puter (8), einem sogenannten Server, zu speichern, an­ statt die Lageorte in verschiedenen Computern (5 oder 8) zu speichern.

Wird nun eine Akte (2) oder ein Aktenstapel von einem Platz zu einem anderen getragen, werden die auf den Akten (2) angebrachten optischen Marker (3) an dem neuen Platz von der Digitalkamera (9 oder 10) erfasst. Der Benutzer hat darauf zu achten, dass die auf den Akten (2) befindlichen optischen Marker (3) am neuen Lageort zumindest einmal kurzzeitig von einer Digital­ kamera (9 oder 10) erfasst werden können. Im Arbeits­ alltag stellt dies jedoch keine große Anforderung an den Benutzer dar, da die Akten (2) durch Bewegung der­ selben fast immer zumindest kurzzeitig einen Blick auf die Marker (3) freigeben. Es kann sogar ausreichen, dass nur ein Teil des optischen Markers (3) erfasst wird, der dennoch im Ausschlussverfahren eindeutig i­ dentifiziert werden kann. Werden Aktenordner (2) im Regal (1) abgestellt wie in Fig. 2 dargestellt, und sind auf den Ordnerrücken Marker (3) angebracht, kön­ nen die optischen Marker (3) gut erfasst werden.

Die von den Digitalkameras (9 oder 10) aufgenommenen Bilder werden an den Computer (5 oder 8) gesendet und dort von einer Software in Hinsicht auf optische Mar­ ker (3) analysiert. Sind im Bild optische Marker (3) vorhanden, werden diese von der Software als solche erkannt und der Code derselben wird gelesen. Die Soft­ ware kann so viele optische Marker (3) gleichzeitig erkennen und lesen wie von den Digitalkameras (9 oder 10) erfasst werden. Die Software errechnet aus dem o­ der den Bildern die Koordinaten des Markers (3) im Raum, ordnet diese der zum Marker (3) gehörenden Akte (2) zu und speichert den neuen Lageort der Akte (2) im Computer (5 oder 8). Damit ist der Lageort der Akte (2) innerhalb des Erfassungsbereichs der Digitalkame­ ras (9 oder 10) registriert.

Alternativ kann eine Digitalkamera (10) auch lediglich als Registrierstation verwendet werden, die einem be­ stimmten Ablagebereich zugeordnet ist, z. B. einem Tisch (17), wie in Fig. 3 dargestellt. D. h. die Abla­ gebereiche (17) müssen nicht komplett von Digitalkame­ ras (9 oder 10) erfasst werden. Wird eine Akte (2) mit ihrem ihr eigenen Marker (3), der den individuellen Code enthält, durch eine solche "Registrierungs- Kamera" (10) erfasst, wird in einer Datenbank eines Computers (5 oder 8) zu der Akte der der "Registrie­ rungs-Kamera" (10) zugeordnete Bereich als Ablagebe­ reich gespeichert und kann später abgerufen werden. Nach dieser Ausgestaltung des Verfahrens nach der Er­ findung ist es jedoch lediglich möglich, Akten (2) mit der Genauigkeit eines Strichcodesystems, also nur sehr grob, zu lokalisieren. Es ist jedoch möglich, eine Vielzahl von Akten (2) gleichzeitig zu registrieren, da nicht jede Akte (2) mit ihrem ihr eigenen Marker (3) einzeln erfasst werden muss.

Die Digitalkameras (9 oder 10) sollten ununterbrochen in Betrieb sein, um Veränderungen sofort zu registrie­ ren, aber sie können auch in bestimmten Intervallen oder auf Anforderung des Benutzers aktiviert werden, um dann in den von ihnen erfassten Bereichen alle dort befindlichen Akten (2) mittels des beschriebenen Vor­ gangs zu erfassen. Das Einschalten der Kameras (9 oder 10) kann aber auch z. B. auf das Durchbrechen einer Lichtschranke durch einen Benutzer oder auf das Signal eines Bewegungsmelders hin automatisch erfolgen. Ein Analysieren der Bilder in Hinsicht auf optische Marker (3) muss jedoch nur bei Veränderungen im Bild erfol­ gen, da ohne eine Veränderung kein neuer optischer Marker (3) in den erfassten Bereich gelangt sein kann. Insofern sollte vor der Analyse des Bildes in Hinsicht auf optische Marker (3) durch die Software ein Ab­ gleich von neuen und alten durch die Digitalkamera (9 oder 10) aufgenommenen Bildern erfolgen, da die Tatsa­ che der Veränderung im Bild leichter und schneller festzustellen ist, als einen optischen Marker (3) aus dem Bild herauszufiltern. Nur wenn der Abgleich der beiden Bilder eine Veränderung zu Tage fördert, er­ folgt das Herausfiltern der optischen Marker (3) aus dem Bilde.

Sucht nun ein Benutzer eine bestimmte Akte (2), gibt er in den Computer (5 oder 8) das Aktenzeichen bzw. den Aktennamen ein. Mittels der eingesetzten Software wird aus der Datenbank der entsprechende Ablageort herausgesucht und am Monitor (6) auf einem Raumplan oder einem durch die Digitalkamera (9 oder 10) aufge­ nommenen Bilde markiert, z. B. farbig oder durch Blink­ zeichen. Des weiteren kann die reale gefundene Akte (2) mit einem Lichtstrahl (Laserstrahl) (13) eines Lichtzeigers (Laserpointers) (12) markiert werden. Es ist auch möglich, sich zu einem Ablagebereich, z. B. einem Schreibtisch (17) oder Regal (1), alle dort be­ findlichen Akten (2) auflisten zu lassen.

Weiterhin macht es das Verfahren nach der Erfindung möglich, Schreiben (4), die mit einem Marker (3) ge­ kennzeichnet sind, einem Aktenordner (2) zuzuordnen, um damit zu kennzeichnen, dass sich das Schreiben (4) in dem bestimmten Aktenordner (2) befindet. Die Zuord­ nung kann über das Erfassen der Marker (3) durch eine Digitalkamera (10) erfolgen und wird dann in einer Da­ tenbank des Computers (5 oder 8) gespeichert. Wird später nach dem speziellen Schreiben (4) gesucht, wird der Lageort des Aktenordners (2), dem das Schreiben (4) zugeordnet ist, ausgegeben.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist außerdem das Auslösen bestimmter Befehle im Computer (5 oder 8) möglich, ohne die üblichen zum Computer (5 oder 8) ge­ hörenden Eingabegeräte wie z. B. Tastatur (7) oder Maus zu benutzen. Hierzu werden die optischen Marker (3) verwendet, die - wie oben beschrieben - die Akten (2) oder Schriftstücke (4) kennzeichnen. Eine oder mehrere Digitalkameras (9 oder 10) sind für die Befehlsauslö­ sung vorbestimmt, z. B. eine bestimmte Digitalkamera (10) an einem Arbeitsplatz (17 und Fig. 3). Für eine Befehlsauslösung gibt es mehrere Möglichkeiten:

• 1. Erfasst die vorbestimmte Digitalkamera (10) optische Marker (3), indem z. B. ein Schreiben auf einem Blatt Papier (4) mit seinem Marker (3) vom Benutzer in den Erfassungsbereich der Kamera (10) gehalten wird, wird der optische Marker (3) als ein solcher von der im Computer (5 oder 8) installierten Software er­ kannt und die Software löst einen vordefinierten Be­ fehl aus.
• 2. Es ist auch möglich, dass das Schreiben (4) anhand des auf dem optischen Marker (3) dargestellten Codes von der Software identifiziert wird und speziell zu diesem Schreiben (4) ein vorbestimmter individueller Befehl ausgelöst wird, z. B. das Öffnen einer im Com­ puter (5 oder 8) diesem Schreiben (4) zugeordneten Datei oder eines solchen Datensatzes. Werden Schrei­ ben (4), die sowohl ausgedruckt als auch im Computer (5 oder 8) gespeichert werden, mit den optischen Markern (3) gekennzeichnet, können die Schreiben später allein dadurch wieder am Bildschirm (6) des Computers (5) aufgerufen werden, indem der auf dem ausgedruckten Schreiben (4) dargestellte optische Marker (3) vor die vorbestimmte Digitalkamera (10) gehalten wird.
• 3. Möglich ist es weiterhin, dass das Schreiben (4) an­ hand des auf dem optischen Marker (3) dargestellten Codes von der Software identifiziert wird und spe­ ziell zu diesem Schreiben (4) durch Eingabe in den Computer (5 oder 8), z. B. durch bestimmte Sprachein­ gabe des Benutzers über ein mit dem Computer verbun­ denes Mikrofon, ein bestimmter individueller Befehl ausgelöst wird, z. B. das Öffnen einer im Computer (5 oder 8) diesem Schreiben (4) zugeordneten Datei oder eines solchen Datensatzes. Werden Schreiben (4), die sowohl ausgedruckt als auch im Computer (5 oder 8) gespeichert werden, mit den optischen Markern (3) gekennzeichnet, können die Schreiben später dadurch wieder am Bildschirm (6) des Computers (5) aufgeru­ fen werden, indem der auf dem ausgedruckten Schrei­ ben (4) dargestellte optische Marker (3) vor die vorbestimmte Digitalkamera (10) gehalten wird und vom Benutzer eine bestimmte Spracheingabe, bei­ spielsweise "Datei aufrufen", erfolgt.
• 4. Es werden optisch auffällige Verhaltensweisen der Benutzer in Bezug auf optische Marker (3) definiert, die von einer oder mehreren Digitalkameras (9 oder 10) erfasst werden und damit die Auslösung vorbe­ stimmter Befehle im Computer (5 oder 8) verursachen. Die Verhaltensweisen müssen als bestimmte Verhal­ tensweisen erkennbar sein. Eine solche Verhaltens­ weise kann z. B. das kurzzeitige Abdecken und wieder Freigeben von optischen Markern (3) auf einem Schreiben (4), z. B. durch eine Hand oder einen Fin­ ger eines Benutzers, sein. Der Marker (3) und die Verhaltensweise werden durch eine im Computer (5 oder 8) installierte Software identifiziert und ver­ arbeitet. Durch dieses Verfahren kann z. B. im Compu­ ter (5 oder 8) der Befehl zum Aufrufen und anschlie­ ßenden Drucken einer Datei, die dem von der Digital­ kamera (9 oder 10) erfassten Marker (3) im Computer (5 oder 8) zugeordnet ist, ausgelöst werden. Es ist auch möglich, dass auf einem Schreiben (4) eine Rei­ he unterschiedlicher Marker (3) aufgedruckt sind, die dem Auslösen unterschiedlicher Befehle dienen, indem z. B. ein bestimmter oder mehrere bestimmte der unterschiedlichen Marker (3) durch eine Hand eines Benutzers kurzzeitig abgedeckt werden.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, mit geringem Aufwand, nämlich mit optischen Markern/­ Kennzeichnungen, einer preiswerten Digitalkamera sowie einer entsprechenden Software, Objekte zweifelsfrei zu identifizieren, deren Lageort zu bestimmen und vorde­ finierte Befehle im Computer auszulösen. Gegenüber den mit Strichcodes arbeitenden Systemen ergibt sich der Vorteil, dass von einer Kamera eine Vielzahl von opti­ schen Markern gleichzeitig erfasst werden kann, dass der Lageort von Objekten zentimetergenau festgestellt werden kann und dass der Abstand zwischen einer Kamera und optischen Markern, der eine Erfassung der opti­ schen Marker zulässt, um ein Vielfaches größer sein kann als dies bei dem Abstand zwischen Strichcode und Barcodescanner möglich ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Regal

2

Akte oder Aktenordner

3

optischer Marker mit aufgedrucktem Code

4

Brief/Schreiben auf einem Blatt Papier

5

Computer

6

Bildschirm

7

Eingabetastatur

8

Server

9

Digitalkamera

10

Digitalkamera für Arbeitsplatz

11

Linse der Digitalkamera

12

Lichtzeiger (Laserpointer)

13

Lichtstrahl (Laserstrahl)

14

Befestigung/Halterung

15

Verbindung (z. B. RS232 oder USB)

16

Wand

17

Tisch/Ablagefläche/Arbeitsfläche

Claims (18)

1. Verfahren zum Auffinden von Objekten, die an einem beliebigen Platz in einem räumlich abgegrenzten Be­ reich abgelegt oder abgestellt wurden, und Steuern elektronischer Datenverarbeitungsanlagen mittels elektronischer Mittel und optischer Kennzeichnun­ gen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Objekte einen Code besitzen, der auf min­ destens einem auf der Außenseite des Objektes ange­ brachten optischen Marker dargestellt ist und der in einem Computer der Bezeichnung des Objektes zu­ geordnet und gespeichert wird,
dass alle voraussichtlichen Ablage-, Abstell- und Arbeitsbereiche mit so vielen computeranschlussfä­ higen Kameras versehen werden, dass die gesamten Bereiche mindestens von einer Kamera erfasst wer­ den,
dass durch das Zusammenwirken von Kamera und opti­ schem Marker über eine im Computer installierte Software der exakte Lageort lokalisiert und im Com­ puter gespeichert wird und dass nach Aufforderung
durch den Benutzer durch Eingabe der Objektsbe­ zeichnung, z. B. der Aktenbezeichnung, der Lageort des Objektes angezeigt wird, und
dass durch das Zusammenwirken von Kamera und opti­ schem Marker über eine im Computer installierte Software vordefinierte Befehle im Computer ausge­ löst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Objekt einen einzigartigen Identifikati­ onscode hat.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Kameras Bilder von den Lage­ orten von Objekten aufnehmen und eine Software im Computer in den Bildern den gesuchten optischen Marker erkennt und unter Miteinbeziehung der Stand­ orte und Ausrichtungen der Kameras die Koordinaten des Markers im Raum feststellt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Software im Computer die Ko­ ordinate für die dritte Dimension entweder über die Größe des optischen Markers im Bild errechnet, wo­ bei der Software zuvor die Originalgröße des Mar­ kers bekannt sein muss, oder dass für einen zu er­ fassenden Bereich mindestens zwei Kameras instal­ liert werden, die den selben Bereich aus einer an­ deren Perspektive erfassen, und die Software durch den Abgleich der Bilder der verschiedenen Kameras die Koordinaten errechnet.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass Kameras auch nur als Registrierstationen verwendet werden können, ohne dass sie die gesamten Ablage- oder Abstellbereiche erfassen, und eine Kamera einem bestimmten abgegrenzten Be­ reich zugeordnet ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die durch die Kameras aufgenom­ menen Bilder in digitaler Form vorliegen müssen.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 5, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Raumplan der Lageor­ te von Objekten erstellt und in den Computer einge­ geben wird und eine grafische Darstellung des Lageortes eines gesuchten Objektes auf dem Bildschirm des Computers erfolgt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 5, da­ durch gekennzeichnet, dass eine Kamera ein Bild des Lageortes eines gesuchten Objektes aufnimmt und das Bild auf dem Bildschirm des Computers angezeigt und darin das lokalisierte Objekt markiert wird.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3, und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gefundene Objekt mit einem Lichtstrahl (Laserstrahl) eines Lichtzeigers (La­ serpointers) markiert wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kameras über vom Computer gesteuerte Motoren und Systeme schwenkbar und verfahrbar sein können.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 5, da­ durch gekennzeichnet, dass der Lageort von Objekten wahlweise entweder ständig aktualisiert oder in definierten Intervallen oder bei Eintritt eines be­ stimmten Ereignisses festgestellt wird, z. B. auf Aufforderung eines Benutzers, bei Durchbrechen ei­ ner Lichtschranke durch einen Benutzer, auf das Signal eines Bewegungsmelders hin oder bei opti­ schen Veränderungen im Erfassungsbereich einer Ka­ mera.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Kameras Bilder von den Ob­ jekten aufnehmen und eine Software im Computer in den Bildern optische Marker als solche erkennt und daraufhin einen vordefinierten Befehl im Computer auslöst.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 12, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Software die optischen Mar­ ker und somit die Objekte identifiziert und zu den identifizierten Objekten spezielle vordefinierte Befehle ausgelöst werden, z. B. das Öffnen einer im Computer diesem Objekt zugeordneten Datei.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl durch bestimmte Eingabe in den Computer, z. B. durch bestimmte Spracheingabe über ein angeschlossenes Mikrofon, ausgelöst wird und dass der Benutzer durch unter­ schiedliche Eingaben zwischen verschiedenen vorde­ finierten Befehlen wählen kann.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl durch vordefinierte optisch auffällige Verhaltenswesen des Benutzers in Bezug auf optische Marker, welche von einer oder mehreren Kameras erfasst und durch die Software im Computer ausgewertet werden, ausgelöst wird, z. B. durch kurzzeitiges Abdecken und wieder Freigeben von optischen Markern z. B. durch eine Hand des Be­ nutzers.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 12, 13 und 15, da­ durch gekennzeichnet, dass auf einem Objekt eine Reihe unterschiedlicher Marker abgebildet sein kön­ nen, die dem Auslösen unterschiedlicher vordefi­ nierter Befehle dienen, indem ein bestimmter oder mehrere bestimmte der unterschiedlichen Marker z. B. durch eine Hand des Benutzers kurzzeitig abgedeckt werden.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, dass optische Marker mit schwarzen und weißen oder farbigen Markierungen nach dem in Fig. 1 dargestellten Schema verwendet werden kön­ nen, wobei dies optische Marker anderen Schemas für das Verfahren nicht ausschließt.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, dass optische Marker eingesetzt wer­ den können, die mittels einer anderen Technik er­ kannt werden, z. B. optische Marker, die als Markie­ rungen eine ultraviolette Strahlung reflektierende Beschichtung haben, und bei denen die Reflexionen mittels spezieller, hierfür geeigneter Kameras auf­ genommen werden.