DE202004008110U1 - Autonomous, selbstreferenzierendes Head Tracking Module - Google Patents

Autonomous, selbstreferenzierendes Head Tracking Module

Info

Publication number
DE202004008110U1
DE202004008110U1 DE200420008110 DE202004008110U DE202004008110U1 DE 202004008110 U1 DE202004008110 U1 DE 202004008110U1 DE 200420008110 DE200420008110 DE 200420008110 DE 202004008110 U DE202004008110 U DE 202004008110U DE 202004008110 U1 DE202004008110 U1 DE 202004008110U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tracking module
head
characterized
autonomous
selbstreferenzierendes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE200420008110
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quade Kay Dipl-Ing (fh)
Original Assignee
Quade, Kay, Dipl.-Ing. (FH)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quade, Kay, Dipl.-Ing. (FH) filed Critical Quade, Kay, Dipl.-Ing. (FH)
Priority to DE200420008110 priority Critical patent/DE202004008110U1/en
Publication of DE202004008110U1 publication Critical patent/DE202004008110U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Application status is Expired - Lifetime legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/012Head tracking input arrangements

Abstract

Ein autonomes, selbstreferenzierendes Headtracking-Modul dadurch gekennzeichnet, dass Akkumulator und Sendeeinheit einen kabellosen Betrieb erlauben und ein integrierter Bügel oder Clip das komfortable Tragen an oder hinter einem Ohr ermöglicht. in an autonomous, selbstreferenzierendes Head tracking module characterized in that the accumulator and transmitting unit allow wireless operation and an integral bracket or clip allows the comfortable wearing on or behind an ear.

Description

  • Ein Motiontracker [engtl: Bewegungsvertolger] ist ein technisches Gerät zur Erfassung der veränderlichen räumlichen Position und Rotation von Objekten. A motion tracker [engtl: Bewegungsvertolger] is a technical device for detecting the variable spatial position and rotation of objects. Headtracking ist der allgemein verwendete Begriff für die Erfassung von Kopfbewegungen, und als Headtracker werden die dafür vorgesehenen Geräte bzw. Systeme bezeichnet. Head tracking is the term commonly used for the detection of head movements, and when Headtracker the appropriate devices or systems are referred to. Je nach Ausführung und Anwendung registrieren Headtracker von zwei rotatorischen Bewegungen des Kopfes bis zu sechs Bewegungsfreiheitsgrade [degrees of freedom, DOF]. register depending on the design and application Headtracker of two rotational movements of the head up to six degrees of freedom [degrees of freedom, DOF].
  • Headtracker finden unter anderem Anwendung Headtracker find, among other applications
    • – als Computermausersatz für motorisch eingeschränkte Personen, - as a computer mouse replacement for the physically impaired guests,
    • – in Virtual-Reality-[VR]-Anwendungen, wo anderenfalls das Tragen einer VR-Brille [Head mounted device, HMD] zur so genannten 'Cyber-Sickness' führen kann, einem Schwindelgefühl oder Unwohlsein aufgrund der Tatsache, dass die vorgespiegelte virtuelle Umwelt trotz einer Bewegung des Kopfes starr bleibt. - in virtual reality [VR] applications where wearing a VR glasses [Head mounted device, HMD] can otherwise lead to the so-called 'cyber-sickness', a feeling of dizziness or discomfort due to the fact that the feigned virtual environment remains rigid despite movement of the head.
  • Headtracker könnten darüber hinaus geeignet sein Headtracker might be appropriate beyond
    • – als ergänzende Benutzerschnittstelle, sodass statt häufigem Wechsel zwischen Maus und Tastatur die Hände weitgehend auf der Tastatur verbleiben können, - as a complementary user interface, so take frequent switching between mouse and keyboard hands can remain substantially on the keyboard,
    • – bei vollständig maus- und tastaturloser Bedienung eines Computers mittels Sprachsteuerung, - at full mouse and keyboard-less operation of a computer by means of voice control,
    • – für Surround-Sound-Anwendungen. - for surround sound applications.
  • Für eine über Spezialanwendungen hinausgehende breite Akzeptanz von Headtrackern als Benutzerschnittstelle zu Computern ist es notwendig, dass diese For special applications beyond broad acceptance of Head trackers as a user interface to computers, it is necessary that these
    • – unter vielfältigen Umgebungsbedingungen störsicher funktionieren, - work without interference under a variety of environmental conditions,
    • – den natürliche Bewegungsspielraum nicht einschränken, - not restrict the natural range of motion,
    • – bequem und unauffällig getragen werden können, - can be worn comfortably and unobtrusively,
    • – preisgünstig sind. - are inexpensive.
  • Diese Anforderungen werden mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen erfüllt. These requirements are met with those listed in the protection claim 1.
  • Für die oben genannten Anwendungsgebiete sind autonome selbstreferenzierende Motiontracker [self tracking, sourceless motion tracking] besonders geeignet, da sie keine expliziten äußeren Referenzquellen benötigen, also nicht aufgrund der Technik einer örtlichen Beschränkung unterworfen sind, eine relativ hohe Auflösung ermöglichen und unempfindlich gegenüber äußeren Störeinflüssen sind. For the above application areas autonomous self-referencing MotionTracker [self tracking, sourceless motion tracking] are especially suitable because they do not require explicit external reference sources are therefore not subjected due to the technology of a local restriction, enabling a relatively high resolution and insensitive to external interferences are , Als nachteilig kann angeführt werden, dass sie keine absolute, sondern nur eine differenzielle Positionsbestimmung erlauben und zum Teil einer starken Drift unterliegen. can be cited as a disadvantage that they do not permit absolute, but only a differential positioning and are part of a strong drift. Typischerweise kommen hier Beschleunigungs- (Inertial-), Neigungs-, Magnetfeld- (Magnetometer) und/oder Kreiselsensoren (Gyroskope) zum Einsatz (z. B. DE10192575 T1). Typically acceleration (inertial), tilt, magnetic field (magnetometer) and / or gyro sensors come here (gyroscopes) for use (for. Example, DE10192575 T1).
  • Autonomen Motiontrackern stehen gegenüber: Autonomous Motion trackers are facing:
    • – Externe (der Bewegung nicht unterworfene) Sensoren, welche Position und Ausrichtung von Referenzquellen, die am beweglichen Objekt befestigt sind, erfassen. - External (the movement is not subject) sensors which detect the position and orientation of reference sources which are attached to the movable object. Zur Anwendung kommen etwa optische, akustische, oder elektromagnetische Sensoren. Use is made as optical, acoustic, or electromagnetic sensors.
    • – Bewegungsfolgende (am beweglichen Objekt befestigte) Sensoren, welche die Position fixer externer Referenzpunkte erfassen. - movement following (attached to the moving object) sensors which detect the position of a fixed external reference points. Dies entspricht im Wesentlichen der vorstehenden Technik. This essentially corresponds to the above technique.
    • – Mechanische Systeme, in denen Winkelsensoren die Auslenkung von Hebelarmen messen, die am beweglichen Objekt befestigt sind. - Mechanical systems in which sensors measure the deflection angle of lever arms which are attached to the movable object.
    • – Videogestützte Systeme, in denen eine Bildverarbeitung die Daten einer externen Videokamera auswertet. - Video-based systems in which an image processing evaluates the data of an external video camera.
  • Derzeitige Headtracker sind entweder in einem Helm integriert, oder erfordern das Tragen eines Stirnbands, einer Mütze o. ä. Andere sind darauf optimiert, auf VR-Brillen gesetzt zu werden, und sind somit ohne Trägermedium nicht benutzbar; Current head tracker are either integrated into a helmet, or require wearing a headband, cap or similar Others are optimized to be set to VR goggles, and thus are not usable without a carrier medium..; auch sind diese kabelgebunden und schränken dadurch Bewegungsfreiheit und Tragekomfort ein. these are also wired and thereby restrict freedom of movement and comfort.
  • Die dem Schutzanspruch 1 zugrunde liegende Erfindung ermöglicht das bequeme Tragen eines autonomen selbstreferenzierenden Headtrackers ( The protection claim 1 underlying invention enables comfortable wearing an autonomous self referencing headtracker ( 1 1 ) am oder hinter einem Ohr bei einem Bewegungsfreiraum, der lediglich durch die maximale Signalübertragungsstrecke begrenzt wird. ) On or behind an ear in a movement space, which is limited only by the maximum signal transmission path.
  • Hierzu wird die eigentliche Tracking-Einheit um einen kabellosen Sender erweitert und das Gerät ( For this, the actual tracking unit is extended by a wireless transmitter and the device ( 1 1 ) mit Akkumulatoren) betrieben. ) Operated with batteries). Die Sensorik erlaubt mindestens das Erfassen der zwei rotatorischen Freiheitsgrade Nicken [pitch] ( The sensor allows detecting the at least two rotational degrees of freedom nod [pitch] ( 11 11 ) und Gieren [yaw] ( ) And yaw [yaw] ( 12 12 ), wird aber sinnvollerweise um die Detektion der Rollbewegung [roll] ( ), But is usefully (in order to detect the rolling movement [roll] 13 13 ) ergänzt und kann im universellsten Fall auch translatorische Bewegungen ( ) Supplemented and can in most universal case (also translational movements 14 14 ) des Kopfes ermitteln. ) Of the head determined. Ein hier nicht näher spezifiziertes Empfangsmodul wandelt den eingehenden Datenstrom zu Positions- und Richtungsdaten für eine VR-Anwendung, oder zu bewegungsäquivalenten Mausprotokolldaten für herkömmliche 2D-Anwendungen. An unspecified here receiver module converts the incoming data stream to the position and direction data for a VR application or motion equivalent mouse protocol data for conventional 2D applications.
  • Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind in den Zeichnungen Embodiments of the invention are in the drawings 2 2 bis to 8 8th dargestellt. shown. Dabei zeigt: In which: 2 2 den möglichen Aufbau des Gerätes ( (The possible structure of the device 1 1 ) exemplarisch für 3 DOF bestehend aus: Inertialsensor(en) und/oder Magnetfeldsensor ( ) For example 3 DOF consisting of: an inertial sensor (s) and / or magnetic field sensor ( 21 21 , . 22 22 ), Elektronik für einen Funksender im ISM-Band für 433,92Mhz ( ), Electronics for a radio transmitter in the ISM band (for 433.92MHz 23 23 ), Ein-/Ausschalter ( ) (On / off switch 24 24 ), Akkumulatoren ( (), Accumulators 25 25 ), Antenne (hier Leiterbahnschleife) ( ), Antenna (here conductor loop) ( 26 26 ), Ladekabelbuchse ( (), Charging cable socket 27 27 ) )
  • 3 3 - 8 8th verschiedene Tragemöglichkeiten und Haltevorrichtungen, wie: das Tragen am Ohr( various carrying options and holding devices, such as: wearing (the ear 4 4 ) oder hinter dem Ohr ( () Or behind the ear 3 3 ) mit einem offenen ( ) Having an open ( 2 2 ) oder geschlossenen Ohrbügel ( ) Or closed earhook ( 4 4 ), einem Ohrclip ( (), An ear clip 5 5 ) sowie der Befestigung an einem Brillenbügel ( ) And the attachment to a temple ( 6 6 ) oder an einer Hör-/ Sprechgarnitur [Headset] ( ) Or to a headphone / headset [headset] ( 7 7 ). ). Die Haltevorrichtungen können dabei ausführungsspezifisch sein oder umrüstban. The holders can thereby be specific or execution umrüstban.

Claims (5)

  1. Ein autonomes, selbstreferenzierendes Headtracking-Modul dadurch gekennzeichnet , dass Akkumulator und Sendeeinheit einen kabellosen Betrieb erlauben und ein integrierter Bügel oder Clip das komfortable Tragen an oder hinter einem Ohr ermöglicht. In an autonomous, selbstreferenzierendes Head tracking module characterized in that the accumulator and transmitting unit allow wireless operation and an integral bracket or clip allows the comfortable wearing on or behind an ear.
  2. Ein Headtracking-Modul nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, maximal sechs Bewegungsfreiheitsgrade erfasst werden. A head-tracking module of claim 1 characterized in that at least two and a maximum of six degrees of motion are detected.
  3. Ein Headtracking-Modul nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass außer natürlichen Bezugsgrößen (Gravitation, Erdmagneffeld) keine externen Referenzquellen benötigt werden. A head tracking module according to previous claims characterized in that in addition reference values ​​natural (gravitational, Erdmagneffeld) no external reference sources are needed.
  4. Ein Headtracking-Modul nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass optional Tragbügel oder Clip für die Befestigung an einem Brillengestell oder einer Hör-/Sprechgarnitur vorgesehen sind. A head tracking module according to previous claims characterized in that optional support bracket or clip for attachment to an eyeglass frame or a headphone / headset are provided.
  5. Ein Headtracking-Modul nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass durch Aus- und Einklappen des Tragbügels das Modul ein- bzw. abgeschaltet wird. A head-tracking module of claim 3 or 4 characterized in that by folding in and out of the handle the module is switched on or off.
DE200420008110 2004-05-22 2004-05-22 Autonomous, selbstreferenzierendes Head Tracking Module Expired - Lifetime DE202004008110U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200420008110 DE202004008110U1 (en) 2004-05-22 2004-05-22 Autonomous, selbstreferenzierendes Head Tracking Module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200420008110 DE202004008110U1 (en) 2004-05-22 2004-05-22 Autonomous, selbstreferenzierendes Head Tracking Module
PCT/DE2005/000924 WO2005114366A1 (en) 2004-05-22 2005-05-20 Autonomous, self-referencing headtracking module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202004008110U1 true DE202004008110U1 (en) 2004-08-12

Family

ID=32864766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200420008110 Expired - Lifetime DE202004008110U1 (en) 2004-05-22 2004-05-22 Autonomous, selbstreferenzierendes Head Tracking Module

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE202004008110U1 (en)
WO (1) WO2005114366A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2124088A2 (en) 2008-05-19 2009-11-25 Honeywell International Inc. Methods and systems for operating avionic systems based on user gestures

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SI24055A (en) 2012-04-16 2013-10-30 Airmamics Napredni Mehatronski Sistemi D.O.O. The control system for stabilizing the head of the flight or stationary platform

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3227836A (en) * 1963-11-08 1966-01-04 Sr Frederick W Renwick Hearing aid switch
US4565999A (en) * 1983-04-01 1986-01-21 Prime Computer, Inc. Light pencil
WO2000017849A1 (en) * 1998-09-18 2000-03-30 Kim Tong Head operated computer pointer
US6769767B2 (en) * 2001-04-30 2004-08-03 Qr Spex, Inc. Eyewear with exchangeable temples housing a transceiver forming ad hoc networks with other devices
CH696094A5 (en) * 2001-11-05 2006-12-15 Andre Baettig Device having the function of a computer mouse.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2124088A2 (en) 2008-05-19 2009-11-25 Honeywell International Inc. Methods and systems for operating avionic systems based on user gestures
EP2124088A3 (en) * 2008-05-19 2012-03-07 Honeywell International Inc. Methods and systems for operating avionic systems based on user gestures
US8907887B2 (en) 2008-05-19 2014-12-09 Honeywell International Inc. Methods and systems for operating avionic systems based on user gestures

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005114366A1 (en) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2664472T3 (en) Free space signaling devices with tilt compensation and improved ease of use
EP2828704B1 (en) Wearable device with input and output structures
US8681074B2 (en) User interface for a head mounted display
US8855719B2 (en) Wireless hands-free computing headset with detachable accessories controllable by motion, body gesture and/or vocal commands
USRE42336E1 (en) Intuitive control of portable data displays
US10281978B2 (en) Perception based predictive tracking for head mounted displays
CN105573330B (en) Aircraft control method based on intelligent terminal
US20160159463A1 (en) Remote control method and terminal
KR20170100641A (en) Virtual representations of real-world objects
Perng et al. Acceleration sensing glove (ASG)
US6474159B1 (en) Motion-tracking
KR100465241B1 (en) Motion recognition system using a imaginary writing plane and method thereof
KR100580648B1 (en) Method and apparatus for controlling devices using 3D pointing
US10330940B1 (en) Content display methods
US9810906B2 (en) External user interface for head worn computing
US20140375680A1 (en) Tracking head movement when wearing mobile device
KR101958778B1 (en) A Head Mounted Display and a Method for Controlling a Digital Device Using the Same
US20080208396A1 (en) Mission Control System and Vehicle Equipped with the Same
KR101778807B1 (en) Motion capture pointer with data fusion
US8258917B2 (en) Intuitive multiple degrees of freedom portable control device
US6757068B2 (en) Self-referenced tracking
US9423842B2 (en) Thermal management for head-worn computer
US10342428B2 (en) Monitoring pulse transmissions using radar
JP5866199B2 (en) 3D pointer mapping
WO2014085789A1 (en) Direct hologram manipulation using imu

Legal Events

Date Code Title Description
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R207 Utility model specification

Effective date: 20040916

R156 Lapse of ip right after 3 years

Effective date: 20071201