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Die Erfindung betrifft Verfahren zum Kompensieren von Bewegungen einer mobilen Anzeigevorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
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Aus dem Dokument
WO 2010/036664 A2 ist ein System bekannt zum Voraussehen und Kompensieren eines Schwankens einer Anzeigeeinrichtung an einem mobilen Rechengerät. Das System umfasst einen Speicherbereich zum Speichern eines oder mehrerer Profile, die einen menschlichen Gang beschreiben. Jedes dieser Profile beinhaltet Musterdaten und Kompensationsdaten, wobei die Kompensationsdaten ein Verhältnis zwischen Bilddaten und einem Anzeigebereich des mobilen Rechengeräts beschreiben, während ein Benutzer des mobilen Rechengeräts mit dem mobilen Rechengerät geht. Das System umfasst einen Prozessor, der programmiert ist, kontinuierlich Daten von wenigstens einem Beschleunigungssensor in dem mobilen Rechengerät zu empfangen, die empfangenen Daten mit den Musterdaten der Profile zu vergleichen, basierend auf dem Vergleich eines der Profile zu identifizieren, Bilddaten zur Anzeige auf dem mobilen Rechengerät zu empfangen, basierend auf den mit dem identifizierten Profil assoziierten Vergleichsdaten und basierend auf den kontinuierlich empfangenen Daten des Beschleunigungssensors die empfangenen Bilddaten anzupassen und die angepassten Bilddaten zu Anzeige auf dem mobilen Rechengerät bereitzustellen, wobei die angepassten Bilddaten kompensiert sind für ein vorausgesehenes Schwanken des mobilen Rechengeräts, während der Benutzer des mobilen Rechengeräts mit dem mobilen Rechengerät geht.
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Aus dem Dokument
WO 2016/141969 A1 ist eine Bedienvorrichtung bekannt für ein vibrierendes und/oder mit Erschütterungen beaufschlagtes Gerät. Die Bedienvorrichtung weist eine Anzeigeeinrichtung, eine Sensoreinrichtung und eine Steuereinrichtung auf. Die Anzeigeeinrichtung dient zum Anzeigen eines graphischen Objekts. Die Sensoreinrichtung dient zum Erzeugen eines Sensorsignals, das mit einer Relativbewegung der Anzeigeeinrichtung bezüglich einer Umgebung der Bedienvorrichtung korreliert. Die Steuereinrichtung, ist dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem Sensorsignal eine Anzeigeposition des graphischen Objekts auf der Anzeigeeinrichtung derart einzustellen, dass bei dem graphischen Objekt die Relativbewegung kompensiert ist, sodass das graphische Objekt bezüglich der Umgebung stillsteht. Die Sensoreinrichtung weist einen Beschleunigungssensor und/oder einen Geschwindigkeitssensor auf. Die Sensoreinrichtung ist über eine Filtereinrichtung mit der Steuervorrichtung gekoppelt und die Filtereinrichtung weist mindestens einen Hochpassfilter auf. Zum Einstellen der Anzeigeposition wird mittels eines Graphikprozessors eine virtuelle Projektion durchgeführt und hierbei eine Projektionsebene in Abhängigkeit von dem Sensorsignal verschoben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Computerprogrammprodukt bereit zu stellen.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die zu kompensierenden Bewegungen können unbeabsichtigte Bewegungen sein. Die zu kompensierenden Bewegungen können extrinsisch angeregte Bewegungen sein. Extrinsisch angeregte Bewegungen können Bewegungen sein, die nicht von einem Benutzer angeregt sind. Die zu kompensierenden Bewegungen können von nicht zu kompensierenden Bewegungen unterscheidbar sein. Die zu kompensierenden Bewegungen können nicht zu kompensierenden Bewegungen überlagert sein. Die nicht zu kompensierenden Bewegungen können beabsichtigte Bewegungen sein. Die nicht zu kompensierenden Bewegungen können intrinsisch angeregte Bewegungen sein. Intrinsisch angeregte Bewegungen können Bewegungen sein, die von einem Benutzer angeregt sind.
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Die Anzeigevorrichtung kann ein Bildschirm, ein Display und/oder ein Touchscreen sein. Die Anzeigevorrichtung kann Teil eines mobilen Endgeräts sein. Die Anzeigevorrichtung kann strukturell und/oder funktionell mit einem mobilen Endgerät verbindbar oder verbunden sein. Die Anzeigevorrichtung kann derart mit einem mobilen Endgerät verbindbar oder verbunden sein, dass Bewegungen des Endgeräts auch Bewegungen der Anzeigevorrichtung sind.
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Die Datenquellen können Sensoren aufweisen. Die Datenquellen können unbeweglich sein. Die Datenquellen können positionsfest installiert sein. Die Datenquellen können beweglich sein. Die Datenquellen können mobile Endgeräte sein. Die Datenquellen können Fahrzeuge sein. Die Einflussdatenmenge kann Massendaten umfassen. Die Massendaten können auch als „Big Data“ bezeichnet werden. Die Begriffe „Massendaten“ oder „Big Data“ bezeichnen vorliegend insbesondere auch einen Komplex von Technologien, die zum Sammeln und Auswerten dieser Datenmengen verwendet werden. Die Einflussdatenmenge kann in einer Datenspeichervorrichtung gespeichert sein. Die Datenspeichervorrichtung kann eine externe Datenspeichervorrichtung sein.
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Einflussdaten können fortlaufend gesammelt und der Einflussdatenmenge zugeführt werden. Damit kann die Einflussdatenmenge fortlaufend optimiert werden. Gesammelte Einflussdaten können zunächst aufbereitet und nachfolgend der Einflussdatenmenge zugeführt werden. Die Einflussdaten können derart aufbereitet werden, dass aus allgemeingültige Einflussdaten herausgefiltert und/oder erzeugt werden.
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Aus der Einflussdatenmenge kann ein individuelles Einflussprofil bestimmt werden. Das Einflussprofil kann beim Kompensieren von Bewegungen der Anzeigevorrichtung berücksichtigt werden. Das Einflussprofil kann unter Berücksichtigung einer der Anzeigevorrichtung zugeordneten aktuellen Position, aktuellen Geschwindigkeit und/oder aktuellen Beschleunigung und/oder einer Historie früher berücksichtigter Einflussdaten bestimmt werden.
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Mithilfe wenigstens eines der Anzeigevorrichtung zugeordneten Sensors können weitere Einflussdaten erfasst werden. Ein der Anzeigevorrichtung zugeordneter Sensor kann ein Sensor sein, der mit der Anzeigevorrichtung strukturell verbunden ist. Beim Kompensieren von Bewegungen der Anzeigevorrichtung können die weitere Einflussdaten berücksichtigt werden.
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Das mobile Endgerätkann ein Lesegerät, ein Notebook, ein Tabletcomputer, ein Smartphone, ein Personal Digital Assistant, ein E-Book-Reader und/oder ein Mobiltelefon sein.
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Die Anzeigeinformationen können von der Recheneinrichtung zur Ausgabe über die Anzeigevorrichtung vorgesehene Informationen sein. Die Anzeigeinformationen können im Rahmen des Kompensierens von Bewegungen des mobilen Endgeräts modifizierbare Informationen sein.
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Die Recheneinrichtung kann programmierbar sein. Die Recheneinrichtung kann einen Prozessor aufweisen. Mithilfe der Recheneinrichtung kann ein Computerprogramm ausführbar sein.
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Die Datenschnittstelle kann eine Hardwareschnittstelle zum Übertragen von Daten sein. Die Datenschnittstelle kann zur kabelgebundenen Datenübertragung dienen. Die Datenschnittstelle kann zur kabellosen Datenübertragung dienen.
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Die Rechenvorrichtung und die Datenschnittstelle können miteinander signalleitend verbunden sein. Die Rechenvorrichtung und die Anzeigevorrichtung können miteinander signalleitend verbunden sein.
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Das Endgerät kann eine Bewegungserfassungseinrichtung aufweisen. Die Bewegungserfassungseinrichtung kann dazu dienen, Bewegungen des Endgeräts anhand von Positionen, Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen zu erfassen. Die Bewegungserfassungseinrichtung kann wenigstens einen Positionssensor, wenigstens einen Geschwindigkeitssensor und/oder wenigstens einen Beschleunigungssensor aufweisen.
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Die Einflussdaten können Daten über mögliche extrinsische Einflüsse auf eine Bewegung des Endgeräts sein. Extrinsische Einflüsse können Einflüsse sein, die nicht von einem Benutzer ausgehen. Die Einflussdaten können Daten über eine Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Endgeräts sein. Die Einflussdaten können Daten über einen Benutzer sein. Die Einflussdaten können ein Benutzerumfeld betreffen. Die Einflussdaten können Daten über eine Benutzermobilität sein. Die Einflussdaten können Daten über ein Fahrzeug sein. Die Einflussdaten können Daten über einen Fahrzeugzustand sein. Die Einflussdaten können Daten über eine Fahrbahnbeschaffenheit sein.
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Die Bewegungen des Endgeräts können zumindest annähernd in Echtzeit kompensiert werden. Die Bewegungen des Endgeräts können derart kompensiert werden, dass angezeigt Anzeigeinformationen den Bewegungen des Endgeräts nicht oder zumindest nur in reduziertem Maß folgt.
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Die Einflussdaten können mithilfe eines endgerätexternen Sensors erfasst werden. Die Einflussdaten können mithilfe einer endgerätexternen Datenspeichervorrichtung bereitgestellt werden. Die endgerätexterne Datenspeichervorrichtung kann eine Datenbank sein.
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Das Endgerät kann eine interne Datenspeichervorrichtung aufweisen. Die Einflussdaten in der endgerätinternen Datenspeichervorrichtung gespeichert werden. Die Einflussdaten können der Rechenvorrichtung über die endgerätinterne Datenspeichervorrichtung zur Verfügung gestellt werden.
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Zusätzlich können Einflussdaten mithilfe eines endgerätinternen Sensors erfasst werden. Der endgerätinterne Sensor kann ein GPS-Empfänger sein. Der endgerätinterne Sensor kann ein Gyroskop-Sensor sein.
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Zum Kompensieren von Bewegungen des Endgeräts kann ein angepasster Visualisierungsabschnitt der Anzeigeinformationen angezeigt und ein Ausgleichsabschnitt der Anzeigeinformationen nicht angezeigt werden.
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Der Visualisierungsabschnitt kann zentral angeordnet und von dem Ausgleichsabschnitt randförmig umgeben sein. Zum Kompensieren von Bewegungen des Endgeräts kann der Visualisierungsabschnitt unter Berücksichtigung der Einflussdaten im Bereich des Ausgleichsabschnitts modifiziert werden. Der Visualisierungsabschnitt kann durch zumindest abschnittsweises Verschieben, Zoomen und/oder Ändern einer Perspektive modifiziert werden.
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Bewegungen des Endgeräts können parallel zu einer Anzeigeebene der Anzeigevorrichtung kompensiert werden. Bewegungen des Endgeräts können zweidimensional kompensiert werden. Bewegungen des Endgeräts können parallel und senkrecht zu einer Anzeigeebene der Anzeigevorrichtung kompensiert werden. Bewegungen des Endgeräts können dreidimensional kompensiert werden. Bewegungen des Endgeräts können dreidimensional durch Translation und/oder Rotation um drei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems kompensiert werden.
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Zum Kompensieren von Bewegungen des Endgeräts können nur vorbestimmte Einflussdaten berücksichtigt werden. Zum Kompensieren von Bewegungen des Endgeräts können nur Einflussdaten berücksichtigt werden, denen eine vorbestimmte Mindestfrequenz zugrunde liegt.
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Das Computerprogrammprodukt kann auf einer Rechenvorrichtung ausgeführt werden, die zum Sammeln der Einflussdaten, zum Aufbereiten der Einflussdaten, zum Zuführen von Einflussdaten zu der Einflussdatenmenge, zum Bereitstellen der Einflussdatenmenge, zum Bestimmen eines individuellen Einflussprofils, zum Erfassen weiterer Einflussdaten und/oder zum Kompensieren von Bewegungen der Anzeigevorrichtung dienen.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Stabilisator für E-Book-Reader zur Bewegungskompensation.
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Durch Verwendung von leistungsfähigen IMUs (inertial measurement unit) kann/können sowohl eine aktuelle Ausrichtung eines Darstellungsmediums im Raum als auch aktuell auftretende störende Bewegungen gemessen werden, welche kompensiert werden sollen. Als IMUs können bereits im Darstellungsmedium integrierten Sensoren und/oder externe Sensoren verwendet werden. Es kann auch auf Sensordaten eines Gegenstandes, welcher direkt mit einem Benutzer oder dem Darstellungsmedium verbunden ist, zugegriffen werden. Im Fall eines modernen Fahrzeugs existiert eine Vielzahl von aktuellen Daten, welche über aktuell vorherrschende Kräfte und Beschleunigungen Aufschluss geben. Mittels dieser Daten ist es möglich, einen visuellen Eindruck (2D und 3D) in Echtzeit so zu modifizieren, dass dieser sich für den Benutzer quasi in Ruhe befindet.
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Ein verfügbarer Visualisierungsbereich des Darstellungsmediums kann virtuell durch Software verkleinert werden. Ein dadurch entstehender Randbereich kann dann zur Bewegungsanpassung verwendet werden. Eine Anpassungssoftware kann je nach aktuell vorherrschender Bewegung eine angepasste Visualisierung (gestreckt, gedreht, verschoben...) projizieren, sodass sich aus Sicht des Benutzers die Darstellung quasi in Ruhe befindet. Ein Echtzeitaspekt kann hiervon besonderer Wichtigkeit sein, um eine Anstrengung für den Benutzer und somit eine daraus folgende Ermüdung minimal zu halten. Zusätzlich kann eine Differenzierung zwischen hochfrequenten Störungen, beispielsweise Fahrt durch ein Schlagloch, und vom Benutzer durchgeführte gewollten Änderungen, beispielsweise Umpositionierung des Darstellungsmediums, vorgesehen sein, beispielsweise mittels Frequenzanalyse.
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Zur Anpassung der Visualisierung der Darstellungseinheit kann insbesondere eine kontinuierlich optimierte Datenbasis zum Einsatz kommen. Zur Erstellung der Datenbasis können sehr viele Datenquellen zum Einsatz kommen. Sensordaten von Fahrzeugen, die eine bestimmte Straße befahren, können in diese Datenbasis einfließen, die somit immer weiter optimiert wird. Über eine mechanische Charakteristik eines jeweiligen Fahrzeugs, beispielsweise Feder- und/oder Dämpfungseigenschaften, kann eine fahrzeugspezifische Komponente der Daten herausgerechnet und eine allgemeine Datenbasis erstellt werden. Diese Datenbasis kann als Grundlage für eine Anpassung einer Visualisierung dienen. Eine individuelle mechanische Charakteristik eines Fahrzeugs kann berücksichtigt werden. Insbesondere kann diese ebenfalls aus der Vielzahl der Datenquellen berechnet werden, um Effekte, wie Alterung, welche sich direkt auf die mechanische Charakteristik des Fahrzeugs auswirken, zu bestimmen. Beispielsweise hat VW Golf, 5. Generation, mit 20.000km hat eine andere Charakteristik wie derselbe Golf mit 340.000km. Die Qualität der Anpassung wächst somit mit der Anzahl der Datenquellen. Es ist somit ebenfalls möglich, auch temporäre Veränderung des Untergrunds, beispielsweise verschmutzte Fahrbahnen oder Steine auf der Fahrbahn, zu identifizieren.
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Der auf der kontinuierlich optimierten Datenbasis basierte Ansatz zur Anpassung der Visualisierung kann instantan erfolgen, da die Daten bereits vorliegen. Der richtige Datensatz aus der Datenbasis kann hierbei durch eine aktuelle Position, insbesondere via GPS, einer aktuellen Geschwindigkeit sowie einer Historie bereits aufgetretener Sensordaten ermittelt werden.
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Auch ein hybrider Ansatz mit einer Anpassung der Visualisierung, welche auf aktuell gemessenen Sensordaten basiert, kann verfolgt werden, wobei zeitintensive Ergebnisse der Berechnungen in einer Datenbasis zur Verfügung gestellt werden, um eine Latenz zu verkürzen und eine schnellere Anpassung der Visualisierung zu realisieren.
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Mit der Erfindung werden beim Anzeigen von Anzeigeinformation Bewegungen eines mobilen Endgeräts kompensiert. Eine Kompensation von Bewegungen wird verbessert. Die Kompensation kann zumindest annähernd in Echtzeit erfolgen. Für einen Benutzer kann ein quasi statischer visueller Eindruck entstehen. Eine visuelle Informationsaufnahme wird erleichtert. Ein Benutzerkomfort wird erhöht. Eine erforderliche Benutzeranstrengung wird reduziert. Eine Benutzerbelastung wird reduziert.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 einen Visualisierungsabschnitt und einen Ausgleichsabschnitt einer Anzeigeinformation und
- 2 ein Kompensieren von Bewegungen eines tragbaren Lesegeräts.
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Ein tragbares Lesegerät weist eine Rechenvorrichtung, eine Anzeigevorrichtung und eine Datenschnittstelle auf. Das Lesegerät ist beispielsweise ein mobiles Endgerät, ein Notebook, ein Tabletcomputer, ein Smartphone, ein Personal Digital Assistant, ein E-Book-Reader oder ein Mobiltelefon.
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Mithilfe der Recheneinrichtung werden Anzeigeinformationen berechnet. Die Anzeigevorrichtung dient zum Anzeigen der Anzeigeinformationen und ist beispielsweise als Bildschirm, Display oder Touchscreen ausgeführt.
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Die Datenschnittstelle ist eine Hardwareschnittstelle zum kabelgebundenen oder kabellosen Übertragen von Daten. Die Rechenvorrichtung und die Datenschnittstelle sind miteinander signalleitend verbunden. Die Rechenvorrichtung und die Anzeigevorrichtung sind miteinander signalleitend verbunden.
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Um unbeabsichtigte Bewegungen des Lesegeräts zu kompensieren, werden der Rechenvorrichtung über die Datenschnittstelle für Bewegungen des Lesegeräts relevante Einflussdaten zur Verfügung gestellt.
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Die Einflussdaten sind Daten über mögliche extrinsische Einflüsse auf eine Bewegung des Lesegeräts, beispielsweise Daten über eine Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Lesegeräts sein, Daten über einen Benutzer, Daten betreffend ein Benutzerumfeld, Daten über eine Benutzermobilität, Daten über ein Fahrzeug, Daten über einen Fahrzeugzustand und/oder Daten über eine Fahrbahnbeschaffenheit.
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Die Einflussdaten werden mithilfe eines lesegerätexternen Sensors erfasst und beispielsweise mithilfe einer Datenbank bereitgestellt. Die Einflussdaten werden dann in einer lesegerätinternen Speichervorrichtung gespeichert und der Rechenvorrichtung über die lesegerätinterne Speichervorrichtung zur Verfügung gestellt. Zusätzlich können Einflussdaten mithilfe eines lesegerätinternen Sensors, beispielsweise GPS-Empfänger und/oder Gyroskop-Sensor, erfasst und der Rechenvorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Die Einflussdaten stehen der Rechenvorrichtung zur sofortigen Verarbeitung zur Verfügung, sodass Bewegungen des Lesegeräts zumindest annähernd in Echtzeit kompensiert werden können.
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Bei der Berechnung der Anzeigeinformationen wird zwischen unbeabsichtigte Bewegungen von beabsichtigten Bewegungen unterschieden und nur unbeabsichtigte Bewegungen werden unter Berücksichtigung der Einflussdaten kompensiert.
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Zum Kompensieren von Bewegungen des Lesegeräts werden, wie in 1 gezeigt, die Anzeigeinformationen 100 in einen Visualisierungsabschnitt 102 und einen Ausgleichsabschnitt 104 aufgeteilt. Der Visualisierungsabschnitt 102 ist zentral angeordnet, weist eine rechteckige Form auf und ist von dem Ausgleichsabschnitt 104 randförmig umgeben. Nur der Visualisierungsabschnitt 102 wird mithilfe der Anzeigevorrichtung angezeigt, während die Anzeigeinformationen 100 des Ausgleichsabschnitts 104 dazu verwendet werden, den Visualisierungsabschnitt 102 zum Kompensieren von Bewegungen des Lesegeräts unter Berücksichtigung der Einflussdaten im Bereich des Ausgleichsabschnitts 104 zu modifizieren 106, sodass der angezeigte Visualisierungsabschnitt 102 den Bewegungen des Lesegeräts nicht oder zumindest nur in reduziertem Maß folgt und die extrinsischen Einflüsse auf die Bewegung des Lesegeräts nicht mehr störend wahrnehmbar sind. Der Visualisierungsabschnitt 102 wird durch zumindest abschnittsweises Verschieben, Zoomen und/oder Ändern einer Perspektive modifiziert.
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Bewegungen des Lesegeräts werden, wie in 2 gezeigt, parallel zu einer Anzeigeebene 200 der Anzeigevorrichtung in einer x-Richtung und einer y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems 202 sowie senkrecht zur Anzeigeebene 200 in einer z-Richtung des Koordinatensystems 202 kompensiert. Bewegungen des Lesegeräts werden dreidimensional durch Translation und/oder Rotation um drei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems kompensiert.
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Mit „I<ann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
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Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anzeigeinformationen
- 102
- Visualisierungsabschnitt
- 104
- Ausgleichsabschnitt
- 106
- Modifizieren
- 200
- Anzeigeebene
- 202
- Koordinatensystem
