DE19615986A1 - Microcomputer input device for control of book reading by computer - Google Patents

Microcomputer input device for control of book reading by computer

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Abstract

The input device for microcomputers comprising a bar-code reader and an indicator mouse, for monitoring book-reading by a microcomputer. The bar-code reader is integrated into a holder fixed on the spine of a book such that a bar-code can automatically be read. The indicator is designed so that text and images can be easily selected on the respective page at which the book is opened and this selection then transmitted to the connected microcomputer. The book must be specially prepared for this purpose with a bar-code applied to each left page, with the bar-code read by a bar-code reader from the page at which the book is open so that the microcomputer can use the information made available.

Description

Die Erfindung gehört zum Gebiet der Eingabegeräte für Mikro­ rechner. Mikrorechner können beim Stand der Technik große Da­ tenmengen verarbeiten, um unter anderem ein Thema ähnlich wie ein Buch abzuhandeln, jedoch unter Einsatz mehrerer Medien wie Film, Ton, Text und statisches Bild (sog. Multimediaanwendun­ gen). Die Daten für solche Multimedia-Anwendungen werden übli­ cherweise auf CD-ROM geliefert.The invention belongs to the field of input devices for micro computer. Microcomputers can be large Da with the prior art Process quantities to include a topic similar to to deal with a book, but using multiple media such as Film, sound, text and static image (so-called multimedia application gene). The data for such multimedia applications are becoming common usually supplied on CD-ROM.

Dabei ist es allerdings schwierig, auf einem handelsüblichen Monitor die große Menge an Informationen so darzubieten, daß der Benutzer sich rasch einen Überblick verschaffen kann, und die längere Arbeit an einem handelsüblichen Monitor ist sehr anstrengend und führt bald zu Augen-, Kopf- und Verspannungs­ schmerzen. Daher ziehen viele Benutzer die gedruckte Form der Information in Form von Büchern vor. Auch ist das Blättern in einem Buch eine sehr viel schnellere Möglichkeit, Daten aufzu­ finden, als Texte in einem Mikrorechner durchzulesen. Das Buch bietet wiederum nicht die Möglichkeit der Interaktion.However, it is difficult to do it on a commercially available Monitor the large amount of information so that the user can quickly get an overview, and the long work on a standard monitor is very exhausting and soon leads to eye, head and tension pain. Therefore, many users prefer the printed form of the Information in the form of books. The scrolling is also in a book a much faster way to record data find to read as texts in a microcomputer. The book again does not offer the possibility of interaction.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zu­ grunde, die einfache Handhabung großer Datenmengen mit Hilfe von Büchern zu verknüpfen mit der Möglichkeit, Daten mit Hilfe eines Mikrorechners interaktiv zu präsentieren und weitere Me­ dien wie Film und Ton in die Darstellung einzubinden. The invention specified in claim 1 addresses the problem basic, the simple handling of large amounts of data with the help of books to link with the ability to use data to present a microcomputer interactively and other me serve as film and sound in the representation.  

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, den gewohnten Umgang mit Büchern mit den Möglichkeiten multimedialer Datenpräsentation in Mikrorechnern zu verknüpfen. Der Benutzer kann die Erfindung nach Anspruch 1 dazu nutzen, Daten im Rechner aufzufinden, indem er in einem Buch sucht. Außerdem kann ein dem Buch beigelegter Datenträger die Inhalte des Buches um Darstellungen ergänzen, die in einem Buch nicht möglich sind. Die Erfindung nach Anspruch 1 ist vorteilhafter­ weise so auszuführen, daß sie vom Buch getrennt werden kann und dieses auch ohne die Erfindung gelesen werden kann.The advantages achieved with the invention are above all in the habitual use of books with the possibilities to link multimedia data presentation in microcomputers. The user can use the invention according to claim 1 to Find data on the computer by searching a book. In addition, a data medium enclosed with the book can contain the content of the book with representations that are not in a book possible are. The invention according to claim 1 is more advantageous wise so that it can be separated from the book and this can also be read without the invention.

Weitere Anwendungen der Erfindung nach Anspruch 1 bis 5 sind die Verknüpfung von Handbüchern für Software mit der jeweiligen Software selbst, so daß Informationen, die im Handbuch gefunden wurden, sofort an der eigentlichen Software überprüft werden können; sowie die Archivierung von Informationen durch Ausdruck und Abheftung. Dabei werden durch eine spezielle Steuersoftware die Ausdrucke mit einem Strichcode versehen, so daß die korre­ spondierenden Dateien im Rechner zu einem späteren Zeitpunkt schnell anhand des Ausdruckes wiedergefunden werden können. Weiterhin kann die gedruckte Information mit einer gesprochenen Form verknüpft werden. Damit kann ein Buch gemeinsam von gesun­ den Personen mit blinden oder sehbehinderten Personen benutzt werden. Die blinden oder sehbehinderten Personen können die ge­ sprochene Information durch Blättern abrufen. Zusammen mit ei­ ner Braille-Prägung der Seitenzahlen können sie sich so wesent­ lich besser in einem sehr langen, gesprochenen Text orientieren als durch das Vor- und Zurückspulen eines Tonbandes. Zahlreiche weitere Anwendungen sind überdies denkbar.Further applications of the invention according to claims 1 to 5 are the linking of manuals for software with the respective Software itself, so information found in the manual were checked immediately on the actual software can; as well as the archiving of information by printing and filing. This is done using special control software provide the printouts with a barcode so that the correct sponding files in the computer at a later date can be found quickly using the printout. Furthermore, the printed information can be spoken Shape can be linked. This means that a book can be healthy together used by people with blind or visually impaired people will. The blind or visually impaired can use the ge Retrieve spoken information by scrolling. Together with egg A braille embossing of the page numbers can be so essential Orientation better in a very long, spoken text than by rewinding and rewinding a tape. Numerous other applications are also conceivable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.  

Fig. 1 Der Strichcodeleser in Seiten- und Vorderansicht. Das Gehäuse (1) enthält die eigentliche Optik und Elektro­ nik zum Einlesen der Strichcodes. Wie bei handelsübli­ chen Strichcodelesern beleuchtet eine interne Licht­ quelle, üblicherweise eine LED (lichtemittierende Di­ ode, 3) oder eine Laserdiode, die Licht im sichtbaren Rotbereich des Spektrums emittiert, einen Ausschnitt des zu lesenden Strichcodesymbols. Ein Teil des Lich­ tes wird je nach Schwärzung an der betrachteten Stelle reflektiert. Dabei gibt das Druckkontrastsignal­ verhältnis (Print Contrast Signal, PCS, s. Wiesner, Werner: "Der Strichcode und seine Anwendungen", Landsberg/Lech, Verlag Moderne Industrie, 1990, S. 161) das Verhältnis von Reflexionskraft des Basismate­ rials (RB) zu Reflexionskraft der Tinte (RT) an: Fig. 1 The bar code reader in side and front view. The housing ( 1 ) contains the actual optics and electronics for reading the bar codes. As with commercially available bar code readers, an internal light source, usually an LED (light-emitting diode, 3 ) or a laser diode that emits light in the visible red region of the spectrum, illuminates a section of the bar code symbol to be read. Part of the light is reflected depending on the darkness at the point under consideration. The pressure contrast signal ratio (Print Contrast Signal, PCS, see Wiesner, Werner: "The bar code and its applications", Landsberg / Lech, Verlag Moderne Industrie, 1990, p. 161) gives the ratio of the reflectivity of the base material (R B ) to reflectivity of the ink (R T ) to:

Gute Abtastbarkeit ist gegeben, wenn RB<70% und PCS<70% ist. Eine Linse fokusiert das reflektierte Licht auf ein Photoelement (Phototransistor, Photowi­ derstand oder Photodiode, 2). Dieses wandelt es in ein analoges Signal um, das von einem Analogverstärker verstärkt wird. Dann wird das verstärkte Signal durch einen Analog-/Digital-Wandler digitalisiert und an ei­ nen Mikroprozessor geleitet, der es verarbeitet. Bei der hier beschriebenen Erfindung kann der Strich­ codeleser einfacher ausgeführt werden als in den sonst üblichen Fällen, z. B. beim Einzelhandel. Erstens be­ steht ein direkter Kontakt zum Strichcode, damit ist keine große Tiefenschärfe notwendig, und Fremdlicht wird durch das Gehäuse des Gerätes, das direkt auf der Buchseite aufliegt, abgeschirmt.Good traceability is given if R B <70% and PCS <70%. A lens focuses the reflected light on a photo element (phototransistor, photoresist or photodiode, 2 ). This converts it into an analog signal, which is amplified by an analog amplifier. Then the amplified signal is digitized by an analog / digital converter and passed to a microprocessor, which processes it. In the invention described here, the bar code reader can be carried out more easily than in the usual cases, for. B. in retail. Firstly, there is direct contact with the bar code, which means that no great depth of field is necessary, and extraneous light is shielded by the housing of the device, which lies directly on the book side.

Zweitens muß nur die Seitenzahl und ein Code für das Buch selbst codiert werden, so daß die Datendichte nicht hoch sein muß. Drittens liegt die Leserichtung durch Anordnung des Gerätes am Buch von vornherein fest.Second, only the page number and a code for that Book itself can be coded so that the data density does not have to be high. Third, the reading direction by arranging the device on the book from the start firmly.

Zur Erfassung des gesamten Strichcodes kann eine zen­ trale Lichtquelle verwendet werden. Ein einzelner De­ tektor kann mittels eines rotierenden Spiegels das ge­ samte Symbol abtasten, oder mehrere Detektoren (Photozellen) tasten Teile des gesamten Symbols ab und sind linear nebeneinander angeordnet.A zen can be used to capture the entire bar code central light source can be used. A single De tector can use a rotating mirror Scan the entire symbol or several detectors (Photocells) scan parts of the entire symbol and are arranged linearly next to each other.

Wird das Gerät in Deckung gebracht mit einer Markie­ rung seitlich des Strichcodes, so kann dieser beson­ ders einfach durch schwarze und weiße Rechtecke rea­ lisiert sein, die jeweils binär 0 und 1 codieren. Über jedem Rechteck kommt dann eine Photozelle zu liegen, die die binäre Ziffer ermittelt. Je größer der Bereich je Bit ist, desto größer wird dabei auch die Positio­ niertoleranz und desto geringer die Fehlerrate.If the device is brought into line with a markie side of the bar code, this can be special or just rea and black and white rectangles be lized, each encoding binary 0 and 1. about each rectangle then has a photocell which determines the binary number. The larger the area the greater the bit, the greater the position kidney tolerance and the lower the error rate.

Der verwendete Strichcode kann eine speziell für das Problem erzeugte Symbolik sein oder eine Modifikation eines der Standardcodes, z. B. des EAN-Codes (European Article Numbering), der seit Dezember 1976 im europäi­ schen Einzelhandel eingeführt ist (Wiesner, Werner: "Der Strichcode und seine Anwendungen", Lands­ berg/Lech, Verlag Moderne Industrie, 1990, S. 79-90). The barcode used can be one specifically for that Problem generated symbolism or a modification one of the standard codes, e.g. B. the EAN code (European Article Numbering), which has been published in europi retail is introduced (Wiesner, Werner: "The Bar Code and Its Applications," Lands berg / Lech, Verlag Moderne Industrie, 1990, pp. 79-90).  

Nach Umwandlung des Lichtsignals durch die Photozelle in ein elektrisches Signal wird dieses durch einen Analogverstärker verstärkt. Das verstärkte Signal wird von einem Analog-/Digitalwandler digitalisiert und ei­ nem Mikroprozessor zugeführt. Dieser decodiert das Si­ gnal und wandelt es in einen Binärcode um, der an an­ geschlossene Geräte gesendet werden kann, um diese zu steuern, z. B. und vor allem an einen Mikrorechner.After the light signal has been converted by the photocell this is converted into an electrical signal by a Analog amplifier amplified. The amplified signal will digitized by an analog / digital converter and egg fed to a microprocessor. This decodes the Si gnal and converts it to a binary code that starts at closed devices can be sent to this taxes, e.g. B. and especially a microcomputer.

Die Übertragung zum Mikrorechner kann über eine Bits seriell übertragende Schnittstelle (z. B. RS232) erfol­ gen. Der Mikrorechner kann durch ein Auswertungspro­ gramm (Schnittstellentreiber) auf die eingehenden Codes reagieren. Einfacherweise kann die Datenleitung zum Mikrorechner in eine schon vorhandene, z. B. von der Tastatur zum Rechner oder von der Maus zum Rech­ ner, eingeschleift werden, so daß kein zusätzlicher Anschluß vorhanden sein muß und evtl. sogar die Aus­ wertungsprogramme für Tastatur bzw. Maus verwendet werden können.The transfer to the microcomputer can be done via a bit serial transmission interface (e.g. RS232) successful The microcomputer can by an evaluation pro grams (interface driver) on the incoming Codes react. Simply the data line to the microcomputer in an already existing, e.g. B. from the keyboard to the computer or from the mouse to the computer ner, be looped in so that no additional Connection must be available and possibly even the off evaluation programs for keyboard or mouse used can be.

Das Gehäuse ist drehbar auf der Klammervorrichtung für den Buchrücken (4) gelagert und wird durch eine Feder (5) auf die jeweils aufgeschlagene Seite gedrückt, so daß die Optik des Strichcodelesers auf der Seite auf­ liegt. Die Apparatur wird so am Buchrücken festgeklam­ mert, daß die Strichcodes genau unter der Optik zu liegen kommen. Beim Umblättern werden die Seiten zwi­ schen Buchdeckelklammer (4) und Gehäuse (1) eingescho­ ben bzw. herausgezogen. The housing is rotatably mounted on the stapler for the book spine ( 4 ) and is pressed by a spring ( 5 ) onto the opened page so that the optics of the bar code reader lie on the page. The apparatus is fixed on the spine of the book so that the barcodes come to rest exactly under the optics. When turning the pages, the pages between book cover clip ( 4 ) and housing ( 1 ) are pushed in or pulled out.

Fig. 2 Die Apparatur, wie sie am Buch benutzt wird. Die Optik (1) liegt auf den aufgeschlagenen Seiten (2) auf, die gesamte Apparatur ist am Buchdeckel (3) festgeklemmt. Fig. 2 The equipment as it is used on the book. The optics ( 1 ) lie on the open pages ( 2 ), the entire apparatus is clamped to the book cover ( 3 ).

Fig. 3 Die Seiten eines mit der Apparatur verwendbaren Bu­ ches. Eine Markierung (1) dient als Fixpunkt für die Bewegungen des Zeigegerätes (Maus). Vor dem Bewegen über die Seite wird dieser Punkt mit dem Zeigegerät kurz berührt und eine am Zeigegerät angebrachte Taste gedrückt, so daß der Rechner die Kalibrierung auf den Fixpunkt vornehmen kann. Dann wird das Zeigegerät über die Seite zu dem Textelement bewegt, das ausgewählt werden soll (z. B. um weitere Daten dazu im Rechner an­ zufordern). Der Rechner kann den Abstand zum Fixpunkt berechnen und so das ausgewählte Textelement anhand einer im Rechner gespeicherten Datenbank identifizie­ ren, die das Layout des Buches oder Teile davon ent­ hält. Fig. 3 The pages of a usable with the apparatus Bu ches. A marker ( 1 ) serves as a fixed point for the movements of the pointing device (mouse). Before moving over the page, this point is briefly touched with the pointing device and a button attached to the pointing device is pressed, so that the computer can carry out the calibration to the fixed point. The pointing device is then moved over the page to the text element that is to be selected (for example, to request further data on the computer). The computer can calculate the distance to the fixed point and thus identify the selected text element on the basis of a database stored in the computer, which contains the layout of the book or parts thereof.

Der Strichcode (2) dient der Identifizierung der auf­ geschlagenen Seite. Der eigentliche Text (3) wird wie in normalen Büchern dargestellt und unterliegt keinen Einschränkungen. Auf der gegenüberliegenden Seite wird ebenfalls eine Markierung (1) angebracht, nicht aber ein Strichcode (2).The barcode ( 2 ) is used to identify the page that is on the page. The actual text ( 3 ) is presented as in normal books and is not subject to any restrictions. A mark ( 1 ) is also placed on the opposite side, but not a bar code ( 2 ).

Fig. 4 Funktions- und Datenflußschema. Das Funktionsschema entspricht dem eines gewöhnlichen Strichcodelesers. Fig. 4 functional and data flow scheme. The functional diagram corresponds to that of an ordinary bar code reader.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Eingabe an Mikrorechnern, bestehend aus einem Strichcodeleser und einem Zeigegerät (Maus), zur Kontrolle der Buchlektüre durch einen Mikrorechner dadurch gekennzeichnet, daß der Strichcodeleser in eine Halterung integriert ist, die am Buchdeckel eines Buches befestigt ist, wodurch automatisch ein Strichcode eingelesen werden kann, der sich auf der jeweils aufgeschlagenen Seite des Buches befindet; und daß das Zeigege­ rät so ausgeführt ist, daß damit Texte und Abbildungen auf der jeweils aufgeschlagenen Seite des Buches leicht ausgewählt wer­ den können und diese Wahl dem angeschlossenen Mikrorechner übermittelt werden kann. Das Buch muß zu diesem Zweck speziell präpariert sein, indem auf jeder linken Seite ein Strichcode angebracht ist, in dem die jeweilige Seitenzahl codiert ist, und indem auf jeder Seite eine Markierung z. B. in Form eines kleinen Kreuzes an der gleichen Position angebracht ist, die als Fixpunkt für das Zeigegerät dient. Der Strichcodeleser kann dann den Strichcode auf der aufgeschlagenen Seite des Buches einlesen, so daß dem Mikrorechner die Information darüber zur Verfügung steht, auf welcher Seite das Buch aufgeschlagen ist. Mit dem Zeigegerät kann ausgehend von dem Fixpunkt jeder belie­ bige Punkt auf einer Buchseite angefahren werden und dem Rech­ ner diese Auswahl bestimmter Elemente auf der Seite, z. B. Worte oder bestimmte Abbildungen, mitgeteilt werden.1. Device for input to microcomputers, consisting of a bar code reader and a pointing device (mouse) for checking the book reading by a microcomputer, characterized in that the bar code reader is integrated in a holder which is attached to the book cover of a book, thereby automatically creating a bar code can be read in, which is on the open page of the book; and that the pointer advises that the texts and illustrations on the open pages of the book can be easily selected and the choice can be sent to the connected microcomputer. For this purpose, the book must be specially prepared by affixing a barcode on each left-hand side, in which the respective page number is coded, and by marking on each side, e.g. B. is attached in the form of a small cross at the same position that serves as a fixed point for the pointing device. The bar code reader can then read in the bar code on the open page of the book, so that the microcomputer is provided with information about which page the book is open on. With the pointing device, starting from the fixed point, any point on a book page can be approached and the computer ner this selection of certain elements on the page, for. B. words or certain illustrations. Die so ausgeführte Anlage ermöglicht die Synchronisation von durch den Rechner präsentierten Daten mit der Lektüre des Bu­ ches. Sie ermöglicht zudem die Anforderung von Daten beim Mi­ krorechner, passend zu einzelnen Stichworten oder Abbildungen im Buch.The system designed in this way enables the synchronization of data presented by the computer with reading the Bu  ches. It also enables data to be requested from the Mi korechner, suitable for individual keywords or illustrations in the book. 2. Die Erfindung nach Anspruch 1, jedoch integriert in einen transportablen Kleinstcomputer (Laptop, Notebook, Personal As­ sistant). Dabei wird der Kleinstcomputer, wenn er kleiner ist als das Buch, an dieses geklammert, ansonsten wird das Buch am Kleinstcomputer festgeklammert. Die Verbindung mit einem trag­ baren Kleinstcomputer ermöglicht weitere Einsatzgebiete, z. B. in Bibliotheken die Verknüpfung von Ton- und Filmdokumenten mit den ausgelegten Büchern.2. The invention according to claim 1, but integrated into one portable microcomputer (laptop, notebook, personal as sistant). The microcomputer becomes smaller when it is smaller as the book, clinging to this, otherwise the book is published on Small computer clamped. The connection with a trag baren small computer enables further areas of application, eg. B. in libraries the linking of sound and film documents with the books on display. 3. Die Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, jedoch wird statt der Co­ dierung der Seitenzahl in einem Strichcode diese durch einen Magnetstreifen codiert, der auf jeder linken Seite des Buches angebracht ist. Das Lesegerät ist dann so gestaltet, daß es diesen Magnetstreifen auslesen kann. Dazu wird ein Elektroma­ gnet über den Magnetstreifen geführt und der induzierte Strom­ fluß gemessen und nach Digitalisierung von einem Mikroprozessor verarbeitet. 3. The invention according to claim 1 or 2, however, instead of the Co the number of pages in a barcode this by Magnetic stripe encoded on each left side of the book is appropriate. The reader is then designed so that it can read this magnetic stripe. This is an electroma gnet passed over the magnetic stripe and the induced current flow measured and after digitization by a microprocessor processed.   4. Die Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, jedoch wird statt der Co­ dierung der Seitenzahl in einem Strichcode diese durch elek­ trisch leitende bzw. nicht leitende Beschichtungen codiert. Leitende und nicht leitende Streifen wechseln sich ab und bilden wie die schwarzen und weißen Streifen des Strichcodes das co­ dierende Symbol. Sie werden dadurch ausgelesen, das die leiten­ den Streifen zwei Elektroden des Lesegerätes kurzschließen und so zu einem Stromfluß führen. Dieser wird nach Digitalisierung wiederum von einem Mikroprozessor ausgewertet.4. The invention according to claim 1 or 2, however, instead of the Co The number of pages in a barcode is elec coded conductive or non-conductive coatings. Conductive and non-conductive strips alternate and form like the black and white stripes of the bar code the co ending symbol. They are read out by the fact that they lead short the strip two electrodes of the reader and thus lead to a current flow. This will be after digitization again evaluated by a microprocessor. Das Lesegerät kann besonders einfach dadurch realisiert werden, daß eine flache schmale Leiste mit Leiterbahnen, ähnlich den Leiterplatten für Elektrogeräte, auf den Code auf der Buchseite gelegt wird. Diese ist mit der Elektronik zur Verstärkung und Digitalisierung durch ein Kabel verbunden. Diese Leiste kann dann gleichzeitig als Lesezeichen verwendet werden. Ein Ausfüh­ rungsbeispiel ist in Figur . . . dargestellt.The reader can be implemented particularly simply by that a flat narrow strip with conductor tracks, similar to that Printed circuit boards for electrical appliances, on the code on the book page is placed. This is with the electronics for amplification and Digitization connected by a cable. This bar can then be used as a bookmark at the same time. An execution Example is in figure. . . shown. 5. Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, jedoch wird die Elektro­ nik und die Auslesemechanik in das Buch selbst integriert, z. B. in einen speziell versteiften und dickeren Buchdeckel. Dies eignet sich besonders in Verbindung mit der Erfindung nach An­ spruch 4. Die verarbeitende Elektronik im Buchrücken kann dann weitere einfache Informationen liefern, z. B. Sprachmitteilungen für Blinde oder sehbehinderte Benutzer.5. Invention according to claims 1 to 4, however, the electro nik and the Auslesemechanik integrated into the book itself, z. B. in a specially stiffened and thick book cover. This is particularly suitable in connection with the invention according to An saying 4. The processing electronics in the spine can then provide more simple information, e.g. B. Voice messages for blind or visually impaired users.
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