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Die Erfindung betrifft ein mobiles Gerät zur Wiedergabe von Informationen, bei dem die Steuerung des mobilen Gerätes mithilfe eines Drehratensensors erfolgt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des mobilen Geräts mithilfe des Drehratensensors.
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Stand der Technik
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Es sind elektronische Geräte bekannt, die zur Wiedergabe von Informationen dienen. Je nach Anwendung können mithilfe eines solchen Wiedergabegeräts verschiedene Inhalte, wie z. B. Texte, Bilder, Audio-, oder Videoinformationen, optisch bzw. akustisch wiedergegeben werden. Um einen mobilen Einsatz zu ermöglichen, werden Wiedergabegeräte zunehmend auch als tragbare bzw. mobile Geräte ausgebildet. Die Steuerung eines solchen Geräts erfolgt typischerweise durch Benutzereingabe, wobei das Gerät hierfür über entsprechenden Eingabeeinrichtungen verfügt. Unter anderem sind mobile Geräte bekannt, bei denen die Steuerung der Wiedergabe durch mittels interner Beschleunigungssensoren erfasste Beschleunigungen des mobilen Gerätes erfolgt. Dabei wird ein Bedienvorgang typischerweise durch Tippen auf das Gerätegehäuse erzeugte Erschütterungen realisiert.
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Im mobilen Einsatz eines mittels Beschleunigungssensoren gesteuerten Wiedergabegerätes kommt es in der Regel zu einer Vielzahl von Beschleunigungs- oder Abbremsvorgängen, die sich beim Beschleunigungssensor als Störsignale bemerkbar machen. Diese Störsignale können bei dem Wiedergabegerät zu ungewollten Ausführungen der Gerätefunktionen oder zu Fehlinterpretationen der vom Benutzer vorgenommenen Eingaben führen. Auch die Überlagerung von Benutzereingaben mit der stets vorhandenen Erdbeschleunigung kann zu Problemen bei der Bedienung des mobilen Gerätes führen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine für den dem Benutzer einfache Steuerung der Wiedergabe von Informationen auf einem mobilen Gerät bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein mobiles Gerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung der Wiedergabe von Informationen nach Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung ist ein mobiles Gerät zur Wiedergabe von Informationen vorgesehen, das eine Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen von Bewegungen des mobilen Geräts sowie eine Steuereinrichtung zum Steuern des mobilen Geräts umfasst. Der Sensor ist dabei als ein Drehratensensor zum Erfassen einer Drehbewegung des mobilen Geräts um eine vorgegebene Drehachse ausgebildet, während die Steuervorrichtung ausgebildet ist, die Informationswiedergabe auf dem mobilen Gerät in Abhängigkeit von der erfassten Drehbewegung zu steuern. Durch den Einsatz des Drehratensensors können Bedienvorgänge realisiert werden, die weniger anfällig für äußere Störquellen sind. Sowohl die typischen Störbewegungen als auch die Erdbeschleunigung, denen das Gerät während des mobilen Einsatzes ausgesetzt ist, haben keinen Einfluss auf die Drehbewegung des mobilen Gerätes um die vorgegebene Drehachse. Daher wirken sie sich auch nicht störend auf das Ausgangsignal des Drehratensensors aus, weshalb sich vom Benutzer vorgenommene Schwenk- bzw. Drehbewegungen des mobilen Geräts besonders gut zur Steuerung des Wiedergabegeräts eignen.
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In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine Auswerteschaltung zum Auswerten der aktuellen Drehbewegung des mobilen Geräts anhand eines Ausgangssignals des Sensors umfasst. Die Auswerteschaltung ist dabei ausgebildet, ein Interrupt-Signal zu erzeugen, wenn die aktuelle Drehbewegung des mobilen Geräts als eine Benutzereingabe erkannt wird. Ferner ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die Wiedergabe der Informationen mithilfe des Interrupt-Signals zu steuern. Mithilfe einer eigenen Auswerteschaltung kann die Sensoreinrichtung digital ausgelegt werden. Dabei ermöglicht die Verwendung von Interrupt-Signalen eine einfache und dennoch effiziente Steuerung des Gerätes.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerteschaltung ausgebildet ist, das Interrupt-Signal zu erzeugen, wenn die Drehrate der erfassten Drehbewegung um die vorgegebene Drehachse einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Hierdurch lässt sich auf eine besonders einfache Weise eine Steuerung des mobilen Gerätes erreichen. Durch Auswahl eines geeigneten Schwellwerts kann sichergestellt werden, dass nur intendierte Schwenkbewegungen zum Ausführen von Funktionen im Rahmen der Steuerung des mobilen Gerätes führen.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Auswerteschaltung ausgebildet ist, das Interrupt-Signal zu erzeugen, wenn die Drehrate der erfassten Drehbewegung des mobilen Geräts um die vorgegebene Drehachse mehrmals hintereinander den vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Hierdurch lassen sich noch einfacher gewollte von ungewollten Bedienvorgängen trennen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerteschaltung ausgebildet, das Interrupt-Signal zu erzeugen, wenn das mobile Gerät in einer vorgegebenen Weise um die vorgegebene Drehachse hin und her geschwenkt wird. Das Hin- und Herschwenken stellt einen einfach auszuführenden Bedienvorgang dar, der sich ferner durch Auswerten der zeitlichen Änderung der Drehrate besonders einfach von anderen Bedienvorgängen unterscheiden lässt.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Auswerteschaltung ausgebildet ist, das Interrupt-Signal zu erzeugen, wenn die Drehbewegung des mobilen Geräts um die vorgegebene Drehachse mit einer im Wesentlichen konstanten Drehrate erfolgt. Auch die Drehbewegung mit konstanter Drehrate stellt einen geeigneten Bedienvorgang zur Steuerung des mobilen Gerätes mithilfe eines Drehratensensors dar, da sie sich von den typischen Störbewegungen des mobilen Gerätes deutlich unterscheidet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen weiteren Bewegungssensor umfasst. Die Auswerteschaltung ist dabei ausgebildet, anhand des Ausgangssignals des weiteren Bewegungssensors zu ermitteln, ob es sich bei einer mittels des Drehratensensors erfassten Drehbewegung des mobilen Geräts um eine bestimmte Benutzereingabe handelt. Die Kombination des Drehratensensors mit einem weiteren Bewegungssensor erlaubt es überlagerte Bewegungen des mobilen Gerätes eindeutig voneinander zu trennen. Hierdurch wird es möglich Bedienvorgänge, die auf die Bewegungen des mobilen Gerätes basieren, noch eindeutiger zu erkennen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein mobiles Gerät, das zur Wiedergabe von Informationen ausgebildet ist;
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2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen mobilen Geräts;
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3 das erfindungsgemäße Wiedergabegerät aus 1 und 2 mit einer Veranschaulichung eines beispielhaften Bedienvorgangs, durch den Wechsel eines Titels erfolgt.
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4 beispielhaft ein Zeitdiagramm zu Darstellung eines Steuervorgangs des mobilen Geräts, bei dem beispielhaft ein Interrupt-Signal in Abhängigkeit von dem Verlauf der erfassten Drehrate erzeugt wird.
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1 zeigt beispielhaft ein mobiles Gerät 100, das zur Wiedergabe von Informationen ausgebildet ist. Ein solches Wiedergabegerät 100 verfügt üblicherweise über wenigstens eine Ausgabeeinrichtung zur optischen bzw. akustischen Ausgabe der Informationen. Bei dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellten Gerät 100 handelt es sich beispielsweise um ein so genanntes Multimediagerät, das zur Ausgabe von Audiodaten ausgebildet ist und über eine Anzeigevorrichtung 160 in Form eines grafischen Displays zur Anzeige von Text-, Bild- und/oder Videoinhalten verfügt. Solche Funktionen werden üblicherweise auch in modernen Mobiltelefonen, Handheld-Computern, PDAs (Personal Digital Assistant), elektronischen Organizern, Handheld-Spielekonsolen, mobilen Navigationsgeräten oder ähnlichen verwendet. Um die Steuerung eines solchen Wiedergabegerätes zu ermöglichen sind am Gehäuse des Gerätes üblicherweise Bedienelemente 170 angeordnet. In vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Musikstücken über einen hier nicht gezeigten elektroakustischen Wandler ausgebildet, wobei die im Zusammenhang mit der akustischen Wiedergabe stehenden Informationen, wie zum Beispiel Songtitel, dem Benutzer im Display 160 des Gerätes 100 optisch dargestellt werden.
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Die Steuerung der Informationswiedergabe auf der jeweiligen Ausgabeeinrichtung 160 erfolgt bei dem mobilen Wiedergabegerät 100 mithilfe einer internen Steuereinrichtung 110, die in der 2 gezeigt ist. Die Steuereinrichtung 110 steuert die Informationswiedergabe über die akustische und/oder optische Ausgabeeinrichtung 160 gemäß den vom Benutzer des Gerätes vorgenommenen Bedienvorgängen. Dabei können auch Bewegungen des mobilen Gerätes 100 genutzt werden, die mittels interner Bewegungssensoren erfasst werden. Hierzu umfasst das mobile Gerät 100 eine vorzugsweise digital ausgebildete Sensoreinrichtung 120 mit wenigstens einem Bewegungssensor 130, 150. Erfindungsgemäß ist der Bewegungssensor 130 als Drehratensensor zum Erfassen einer Schwenk- bzw. Drehbewegung des Gerätes 100 um eine vorgegebene Drehachse ausgebildet. Das Ausgangssignal 131 des vorzugsweise mikromechanischen Drehratensensors 130 wird, wie durch einen Pfeil angedeutet, einer Auswerteschaltung 140 zugeführt, welche anhand des Ausgangssignals des Drehratensensors 130 die aktuelle Drehbewegung des mobilen Gerätes 100 analysiert. Die Auswerteschaltung 140 prüft dabei, ob die ermittelte Drehbewegung einem vordefinierten Bedienvorgang des Benutzers entspricht. Ist dies der Fall, gibt die Auswerteschaltung 140 über eine geeignete Verbindung ein so genanntes Interrupt-Signal 141 an die Steuereinrichtung 110 des mobilen Geräts 100 aus. Dabei ist hier mittels eines einfachen Pfeils die Schnittstelle der Auswerteschaltung 140 und der Steuereinrichtung 110 zum Übertragen des Interrupt-Signals dargestellt. Hingegen stellt der doppelte Pfeil zwischen der Auswerteschaltung 140 und der Steuereinrichtung 110 eine zur digitalen Kommunikation zwischen Bausteinen auf einer Platine geeignete Schnittstellenverbindung dar, wie z. B. SPI/I2C (Serial Peripheral Interface/Inter-Intergrated Circuit).
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Die Steuereinrichtung 110 steuert auf Grundlage des empfangenen Interrupt-Signals 141 die Informationswiedergabe über die Ausgabeeinrichtung 160. Dies kann im einfachen Fall dadurch erfolgen, dass die Steuereinrichtung 110 die auszugebenden Inhalte an die Ausgabeeinrichtung 160 sendet. Sofern die Ausgabeeinrichtung 160 selbst über entsprechende Mittel zum abrufen bzw. generieren der auszugebenden Inhalte umfasst, kann die Steuereinrichtung 110 lediglich entsprechende Steuerbefehle an die Auswerteeinrichtung 160 senden. Bei den Steuerbefehlen kann es sich dabei um Anweisungen zur Durchführung beliebiger Funktion handeln, wie zum Beispiel zum Abspielen eines Titels (PLAY-Funktion), zum Wechseln des aktuellen Titels (SKIP-Funktion) oder zur Lautstärkeänderung.
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Vorzugsweise beherrscht das mobile Gerät 100 eine Reihe von mittels Gesten, wie zum Beispiel Schwenken oder Schütteln, ausführbarer Steuerbefehlen, mit denen jeweils unterschiedliche Funktionen des mobilen Wiedergabegeräts 100 gesteuert werden. Hierzu ist notwendig, dass die Auswerteeinrichtung 140 die verschiedenen, über Schwenkbewegungen des mobilen Geräts vorgenommenen Benutzereingaben anhand des dafür jeweils typischen zeitlichen Verlaufs des Ausgangssignals 131 des Drehratensensors 130 identifizieren und ein der jeweils zugeordneten Bedienfunktion entsprechendes Interrupt-Signal erzeugen kann.
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Um eine vom Benutzer im Rahmen der Gerätebedienung vorgenommenen Dreh- bzw. Schwenkbewegungen des mobilen Gerätes 100 von nicht intendierten Störbewegungen besser unterscheiden zu können, kann die Auswerteschaltung 140 zusätzlich zum Drehratensensor 130 auch mit wenigstens einem weiteren Bewegungssensor 150 verbunden sein. Hierbei kann es sich sowohl um einen weiteren Drehratensensor als auch um einen Beschleunigungssensor handeln. Vorteilhafterweise greift die Auswerteschaltung 140 auf laterale oder out-of-plane Beschleunigungssensoren zu, die in vielen Wiedergabegeräten bereits im Zusammenhang mit anderen Funktionen implementiert sind. In der 2 ist der weitere Bewegungssensor 150 lediglich schematisch dargestellt. Die beiden Sensoren 130, 150 sind dabei vorzugsweise derselben Sensoreinrichtung 120 zugeordnet, die z. B. als kompaktes Sensormodul auf einer Leiterplatte des mobilen Gerätes 100 angeordnet ist. Es können jedoch auch Informationen eines Sensors verwendet werden, der einer anderen Sensoreinrichtung zugeordnet ist.
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Die 3 verdeutlicht beispielhaft einen Bedienvorgang des mobilen Geräts 100 aus der 2, bei dem eine Gerätefunktion mittels einer Schwenk- bzw. Drehbewegung des Gerätes 100 ausgeführt wird. Im vorliegenden Beispiel wird die Wiedergabefunktion ”Sprung zum nächsten Titel” durch schwenken des Wiedergabegeräts 100 nach rechts gestartet. Die Schwenkbewegung erfolgt hier beispielhaft um eine zur Zeichnungsebene orthogonale Drehsachse und ist in der 3 durch einen entsprechenden Pfeil angedeutet. Der interne Drehratensensor 130 erfasst die Drehbewegung des mobilen Geräts 100 und stellt sie als Ausgangssignal 131 der Auswerteschaltung 140 bereit. Sofern die Auswerteschaltung 140 die Schwenkbewegung als Bedienvorgang erkennt bzw. identifiziert, wird an ihrem Ausgang ein dem jeweiligen Bedienvorgang entsprechendes Interrupt-Signal 141 zum Wechseln des Titels ausgegeben. Das Steuergerät 110 erkennt das an seinem Eingang anliegende Interrupt-Signal 141 und bewirkt auf Grundlage des Interrupt-Signals den gewünschten Wechsel des Titels.
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Schließlich zeigt die 4 beispielhaft einen möglichen Bedienvorgang des mobilen Gerätes 100, bei dem das Gerät zum Auslösen einer entsprechenden Funktion in einer vorgegebenen Weise geschwenkt wird. Dabei ist im oberen Teil des Diagramms der zeitliche Verlauf der Drehrate, die durch das Ausgangssignal des Drehratensensors 130 wiedergegeben wird, dargestellt, während der untere Teil des Diagramms die zugehörige zeitliche Entwicklung des Signalpegels auf dem entsprechenden Interrupt-Ausgangskanal der Auswerteschaltung 140 zeigt. Im vorliegenden Beispiel wird die Bedienfunktion durch zweimaliges Schwenken des Gerätes 100 in eine vorgegebene Richtung ausgeführt. Die bei der Drehbewegung erzielte Drehrate muss im vorliegenden Fall einen vorgegebenen oberen Schwellwert 132 übersteigen, damit die Auswerteschaltung 140 diese Schwenkbewegung als einen Bedienvorgang erkennt. Ferner müssen die beiden Signalspitzen unmittelbar aufeinander folgen.
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Auch die Zeit zwischen zwei erfassten Schwenkbewegungen kann grundsätzlich eine Bedingung für die Ausführung einer Bedienfunktion darstellen. So müssen beispielsweise die beiden Schwenkbewegungen kurz hintereinander, d. h. in einer vorgegebenen Zeit, ausgeführt werden, um sie korrekt als einen entsprechenden Bedienvorgang zu identifizieren.
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Wie in dem Diagramm gezeigt ist für die Schwenkbewegung des mobilen Gerätes 100 zum Anstieg der Drehrate, wobei diese im Zeitpunkt t1 den oberen Schwellwert 132 erstmalig überschreitet. Erst während der kurz darauf folgenden zweiten Schwenkbewegung des mobilen Gerätes 100, die in dieselbe Richtung wie die erste erfolgt, führt das Überschreiten der oberen Schwelle 132 zum Erzeugen eines Interrupt-Signals 141 Ausgang der Auswerteschaltung 140. Die den beiden großen Ausschlägen der Drehrate folgenden kleineren Ausschläge entsprechen einer ohne Intention durchgeführten Bewegung des mobilen Gerätes. Diese Schwenkbewegung werden von der Auswerteschaltung 140 nicht einem Bedienvorgang zugeordnet, da sie den vorgegebenen Schwellwert 132 nicht überschreiten. Analog zum oberen Schwellwert 102 30 kann auch ein unterer Schwellwert 133 definiert werden, der unterschritten werden muss, um eine erfasse Schwenkbewegung als einen Bedienvorgang zu identifizieren. Ferner können noch weitere Bedingungen definiert sein, wie zum Beispiel eine über einen vorgegebenen Zeitraum möglichst konstante Drehrate oder eine vorgegebene Frequenz beim Hin- und Herschwenken des mobilen Gerät 100.
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Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen lediglich bevorzugte beziehungsweise beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Insbesondere kann es sich bei dem hier im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen mobilen Gerät 100 grundsätzlich um jedes geeignete elektronisches Gerät handeln, das zur Wiedergabe von Informationen geeignet ist und bei dem eine Steuerung dieser Wiedergabe durch Benutzereingabe erfolgen kann. Dies kann unter anderem ein Gerät zu Wiedergabe von Musik- und/oder Video (mp3-Player, Multimediaplayer, etc.), ein mobiles Telefon, ein mobiles Computergerät (elektronischer Orgnizer PDA, Handheld-Computer, etc.), ein elektronisches Lesegerät (eBook-Reader, ein Gerät zum Aufrufen von Internetseiten, etc.) oder ein ähnliches elektronisches Gerät sein.
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Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung sowie den Ansprüchen stets von Drehbewegungen des mobilen Gerätes um eine vorgegebene Drehachse die Rede ist, ist es für den Fachmann verständlich, dass auch solche Drehungen des mobilen Gerätes zur Steuerung der Gerätefunktionen dienen, die nicht exakt um die vorgegebene Drehachse erfolgen. Da es in der Praxis kaum möglich ist, eine Drehung um eine vom Gerät vorgegebene Achse durchzuführen, sind typische Drehratensensoren und Auswerteschaltungen ausgelegt, auch auf Drehbewegungen zu reagieren, deren Drehachse im Hinblick auf Lage und Orientierung bis zu einem gewissen Grad von der durch die Geometrie der Sensoranordnung vorgegebene Drehachse abweicht.
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Obwohl die hier offenbarten Ausführungsbeispiele der Erfindung lediglich im Zusammenhang mit einem nur um eine einzige Drehachse messenden Drehratensensor beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf einen solchen eindimensionalen Drehratensensor eingeschränkt. Vielmehr ist es vorteilhaft, wenn der eingesetzte Drehratensensor um zwei Achsen (2-Axsis) oder nach Möglichkeit sogar um drei Achsen (3-Axis) messen kann. Dadurch können leichter überlagerte Drehbewegung erkannt und sogar zur Steuerung des Wiedergabegeräts verwendet werden.
