Virtuelle Tastatur eines mobilen Endqerätes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung einer bewegungsfähigen Tastatur oder eines bewegungsfähigen Zeigers (Cursor) auf dem Display eines mobilen Endgerätes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Stand der Technik:
Mobile Endgeräte, wie zum Beispiel ein „Handy" weisen heutzutage immer mehr Funktionen, wie zum Beispiel Kamera- und Videofunktion auf, wobei seitens des Bedieners die Abmessungen des „Handys" so klein wie möglich sein sollten. Aus diesem Grunde werden die mobilen Endgeräte in ihren Abmessungen immer kleiner.
Hierbei entsteht jedoch das Problem der Bedienbarkeit, insbesondere bei der Texteingabe für zum Beispiel einer SMS (short message Service) auf den immer kleiner werdenden Tastaturen.
Derzeit gibt eine Vielzahl von verschiedenen Eingabemöglichkeiten von Texten, welche wie folgt klassifiziert sind:
- Eingabe eines Textes über eine vollwertige Minitastatur, wie zum Beispiel einem MDA (monochrom display adapter), wobei diese Eingabefunktion den Nachteil zu kleiner Tasten aufweist und zur Falscheingabe eines Textes führt;
- Eingabe von Texten über eine Zahlentastatur durch Mehrfachbelegung der Zahlentasten, wie zum Beispiel bei einem Handy, wobei diese Eingabefunktion den Nachteil einer Falscheingabe und relativ hohen Zeitaufwand aufweist;
- Bedienung durch einen Touchscreen (Berührungsbildschirm), bei dem eine
Tastatur auf dem Display dargestellt wird. Zur Benutzung wird vorzugsweise ein kleiner Stift verwendet, wobei diese Eingabefunktion den Nachteil aufweist, dass die Darstellung eines Tastaturfeldes einen relativ großen Platzbedarf aufweist.
- Bedienung eines Touchscreens, welcher eine OCR Erkennung aufweist, wobei
diese Eingabefunktion ebenfalls einen relativ großen Platzbedarf zur Darstellung eines Tastaturfeldes aufweist.
Eine Menüführung derzeitiger mobiler Endgeräte zur Eingabe von Texten basiert zum Teil auf Text- beziehungsweise Bildzeichen (icon), welche zum Beispiel mit Hilfe eines Scrollrades oder eines Multifunktionsknopfes ausgewählt werden. Dabei bietet der Multifunktionsknopf in der Regel die Auswahlmöglichkeit den Menüzeiger (cursor) nach links, rechts, oben oder unten zu bewegen und die Auswahl durch Drücken des Multifunktionsknopfes zu bestätigen. Zwischenbereiche sind aufgrund der verwendeten Mechanik nicht vorgesehen.
Weiterhin sind auch verschiedene Anwendungen im Bereich der erweiterten Realität (Augment Reality) bekannt.
Als Beispiel hierfür ist auf die Überlagerung einer Fotoaufnahme mit zum Beispiel einem Fadenkreuz zur mittigen Ausrichtung eines Bildes hinzuweisen.
Auch bekannt sind Spiele, welche auf diese Technologie aufbauen, bei denen der Spieler mit einer Kamera aufgenommen wird, und seine Bewegung in eine virtuelle Welt eingebunden wird, wie zum Beispiel bei einem Golf Simulator.
Wesentlicher Nachteil dieser vorbenannten Anwendung ist der große Speicherbedarf zur Speicherung von Bilddaten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann somit darin gesehen werden, ein mobiles Endgerät derart weiter zu bilden, dass die Eingabe von Texten über ein Tastaturfeld erfolgt, dessen Größe unabhängig von den Abmessungen des mobilen Endgerätes ausgebildet ist.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gekennzeichnet.
Erfindungswesentlich ist, dass das Verfahren die Tastatur als virtuelle Tastatur auf dem Display des mobilen Endgerätes darstellt und einen über der virtuellen
Tastatur dargestellten Zeiger (Cursor) bewegungsfähig ausbildet wobei sich der Zeiger (Cursor) entsprechend analog der in den Raumachsen ausgeführten Bewegungen des mobilen Endgerätes auf das entsprechende Tastaturfeld der virtuellen Tastatur bewegt.
Im Umkehrschluss dieser erfindungswesentlichen Ausbildung ist die auf dem Display des mobilen Endgerätes dargestellte virtuelle Tastatur als bewegungsfähige Tastatur dargestellt ist, welche sich entsprechend in den Raumachsen ausgeführten Bewegungen des mobilen Endgerätes auf dem Display entsprechend bewegt, wobei der Zeiger bewegungsunfähig und vorzugsweise mittig auf dem Display angeordnet ist.
Dies weist den Vorteil auf, dass die Eingabe einer Textnachricht oder eine Menüanwahl auch bei mobilen Endgeräten mit relativ geringen Gehäuseabmessungen realisierbar ist, da die Eingabe einer Textnachricht oder eine Menüanwahl über ein mechanisches Tastaturfeld zu zeitaufwendigen Fehleingaben führt.
Zur Realisierung eines bewegungsfähigen Cursors bzw. einer bewegungsfähigen Tastatur auf dem Display eines mobilen Endgerätes wird ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Komprimierung und Dekomprimierung von Bilddaten angewendet.
Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Komprimierung und Dekomprimierung von derartigen Bilddaten wird mit der Druckschrift DE 101 13 880 A1 offenbart, wobei zur Darstellung von Bildern, wie zum Beispiel einer Tastatur, das Verfahren von priorisierenden Pixelgruppen angewendet wird, wobei die mit einer Kamera erfassten Bilddaten eine Matrix einzelner Bildpunkte (Pixel) aufweisen, welche einen sich zeitlich veränderbaren Pixelwert aufweisen, der Färb- oder Helligkeitsinformationen des Bildpunktes, beschreibt. Dabei wird jedem Bildpunkt eine Priorität zugeordnet und entsprechend dieser Priorität in der Matrix sortiert abgelegt. Die Bildpunkte und die Pixelwerte werden übertragen bzw. gespeichert, wobei ein Pixel eine hohe Priorität aufweist, wenn der Abstand zum benachbarten Pixel groß ist. Bei einer Rekonstruktion werden lediglich die
aktuellen Pixelwerte dargestellt, wobei noch nicht übertragene Pixel aus schon übertragenen Pixel berechnet werden.
Zur Realisierung einer virtuell auf einem Display eines mobilen Endgerätes dargestellte Tastatur wird eine Kamera zur Aufnahme von den erforderlichen Bilddaten verwendet, wie sie heute in den meisten mobilen Endgeräten, wie zum Beispiel in einem „Handy" angeordnet ist.
Zur Bestätigung eines ausgewählten Tastaturfeldes ist vorzugsweise ein Bedienknopf vorgesehen, welcher zum Beispiel durch Drücken die Auswahl bestätigt.
Des Weiteren wird auf dem Display ein Cursor angezeigt, welcher Cursor durch Bewegungen des mobilen Endgerätes (Handy) in den Raumachsen in analoger Richtung im Display des mobilen Endgerätes bewegbar ist.
Zur Erkennung der Bewegung werden die aufgenommen Bilder der Kamera entsprechend dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Komprimierung und Dekomprimierung von Bilddaten ausgewertet.
Um Rechenleistung zu sparen, werden lediglich relevante Bildbereiche zur Auswertung berücksichtigt. Entsprechend der Bewegung können sowohl links, rechts, oben unten, vorne, hinten als auch die Geschwindigkeit erkannt werden.
Im Vergleich mit der Bedienung eines mechanischem Multifunktionsknopfes ist hier eine wesentlich feinere Rasterung als an/aus möglich.
Wird nun auf dem Display ein Tastatur dargestellt und bringt man den Cursor durch Bewegen des mobilen Endgerätes (Handy) auf das gewünschte Tastaturfeld, so kann man die Auswahl durch einfaches Drücken des Multifunktionsknopfes bestätigen.
Dies weist gegenüber den vorbenannten Verfahren den Vorteil auf, dass hier eine Einhandbedienung zur Auswahl und Bestätigung eines Tastaturfeldes ausreicht,
und auch kein weiteres Hilfsmittel, wie zum Beispiel ein Stift, wie bei einem Touchscreen notwendig ist.
Des Weiteren besteht gegenüber den vorbenannten Verfahren der Vorteil, das bis auf einen Bedienknopf zur eigentlichen Selektion, keine weiteren Bedienelemente notwendig sind.
Somit kann eine Tastatur in einem mobilen Endgerät, wie zum Beispiel in einem Handy eingespart werden, wobei das Gehäuse des Gerätes kleiner, bzw. das Display größer ausgebildet werden kann.
Aufgrund der rein optischen Erfassung ist zudem eine feinere Steuerung möglich, welche darüber hinaus auch nahezu keinen Verschleiß aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer, lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Dabei zeigt:
Figur 1 : ein schematisches Fliessschema des erfindungsgemäßen Verfahrens
Das in Figur 1 dargestellte Verfahren zur Darstellung einer virtuellen Tastatur in einem mobilen Endgerät 1 ist auf die Erkennung der Positionsveränderung des mobilen Endgerätes 1 in die Richtung einer der drei Raumachsen ausgerichtet, wodurch eine virtuelle Bewegung eines über der virtuellen Tastatur dargestellten Zeigers (Cursor) erzeugt wird.
In einem ersten Verfahrensschritt erfasst das mobile Endgerät 1 mittels seiner integrierten Kamera in der ersten Kameraposition 2 Bilddaten 3.
Diese Bilddaten 3 der Kameraposition 2 werden in einem zweiten Verfahrensschritt entsprechend von gebildeten, phorisierten Pixelgruppen 4 gemäß dem Stand der Technik gespeichert.
Hierbei beschreiben gemäß dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren die am höchsten priorisierten Pixelgruppen automatisch die relevanten Bereiche eines Bildes.
In einem dritten Verfahrensschritt werden die Positionswerte 9 der priorisierten Pixelgruppen 4 der ersten Kameraposition 2 in dem mobilen Endgerät 1 gespeichert.
Bewegt man die Kamera 2 in eine der drei Richtungen der Raumachsen zu einer zweiten Kameraposition 5, ändern sich in entsprechender Weise auch die Positionswerte 9 der gebildeten priorisierten Pixelgruppen 4.
In einem vierten Verfahrensschritt werden die Bilddaten 7 bei der zweiten Kameraposition 5 erfasst, wobei in einem fünften Verfahrenschritt die priorisierten Pixelgruppen 8 mit den zugehörigen Positionswerten bei der Kameraposition 5 gebildet werden.
Im sechsten Verfahrenschritt werden die Positionswerte 10 der gebildeten priorisierten Pixelgruppen 8 bei der Kameraposition 5 mit den Positionswerten 9 der gebildeten priorisierten Pixelgruppen 4 der Kameraposition 2 verglichen.
Diese vorbenannten Verfahrensschritte sollen an einem einfachen Beispiel erläutert werden.
Die am höchsten priorisierten Pixelgruppen A1 , B1 und C1 bei der Kameraposition 2 werden an den Positionen a1 , b1 und d einer Matrix ermittelt. Dabei werden A1 , B1 und C1 derart priorisiert, dass sich die Pixelwerte von A1 , B1 und C1 zusätzlich stark unterscheiden.
Bei einem zweiten erfassten Bild bei der Kameraposition 5 werden die am höchsten priorisierten Pixelgruppen A2, B2 und C2 an den Positionen a2, b2 und
c2 einer Matrix ermittelt.
Die Verschiebung der Positionen von a1 , b1 und d der Kameraposition 2 zu den Positionen a2, b2 und c2 der Kameraposition 5 stehen in einem direkten Zusammenhang mit der Bewegung des mobilen Endgerätes 1.
Aus dem Vergleich der Werte a1 zu a2, b1 zu b2 und d zu c2 werden die jeweiligen Verschiebungsvektoren 11 bestimmt.
Zeigen alle drei bestimmten Verschiebungsvektoren 11 in die gleiche Richtung, so hat sich das mobile Endgerät 1 in die entsprechende Richtung bewegt.
Entsprechend der ermittelten Verschiebungsvektoren 11 wird ein Cursor auf dem Display des mobilen Endgerätes 1 bewegt 12.
Wird auf dem Display zusätzlich eine Tastatur angezeigt, kann durch Drücken des
Bedienknopfes ein Tastaturfeld mit einem zugeordneten Buchstaben, auf dem der
Cursor sich gerade befindet, zur Auswahl bestätigt werden.
Nachdem der Buchstabe selektiert ist, erscheint die Tastatur wieder in der neutralen Stellung.
Dieses vorbenannte Beispiel verdeutlicht das prinzipielle Vorgehen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Selbstverständlich lässt sich das hier beschriebene Verfahren entsprechend den Anwendungsbedürfnissen auch zur Steuerung anderer Endgerätefunktionalitäten verwenden, wie zum Beispiel allgemeiner Funktionen zur Menuesteuerung.
Darüber hinaus kann das prinzipielle Verfahren um eine Vielzahl von Funktionen erweitert werden.
Anstelle von den 3 Pixelgruppen können auch mehr Pixelgruppen verwendet werden.
Sind in dem ersten Bild bei der Kameraposition 2 die drei besten Pixelgruppen 4 erkannt worden, werden die nachfolgend erfassten Bilder, wie zum Beispiel bei der Kameraposition 5 nicht mehr komplett, sondern nur im Umkreis der bereits
gefundenen Pixelgruppen 8 ausgewertet. Auf diese Weise wird aufwendige Rechenzeit und somit Akku Laufzeit eingespart.
Bei Dunkelheit wird ein zusätzliches Kameralicht eingesetzt, um die Bewegungen des mobilen Endgerätes 1 zu erkennen.
Durch Bewegen des mobilen Endgerätes 1 auf einen Gegenstand oder von einem Gegenstand weg können zusätzliche Menüfunktionen geöffnet oder geschlossen werden, wie zum Beispiel die Auswahlmöglichkeit von Sonderzeichen (@ oder μ oder dergleichen).
Es können sowohl lineare als auch nichtlineare Bewegungen zum schnellen Bewegen eines Cursors über größere Displaybereiche durchgeführt werden.
So führt zum Beispiel eine parallele Verschiebung des mobilen Endgerätes 1 auf einer Oberfläche zu einer linearen Verschiebung des Cursors auf dem Display.
Nichtlineare Verschiebungen des Cursors werden zum Beispiel durch eine zusätzliche Drehbewegung des mobilen Endgerätes 1 erzeugt.
Zur Vereinfachung der Steuerung wird zum Beispiel eine softwaremäßige Rasterung verwendet, um den Buchstaben/Menüpunkt des jeweiligen Tastaturfeldes sicher auszuwählen.
Für eine weitere Anwendung kann auch der Cursor fest auf dem Display positioniert sein, wobei sich die Auswahlfelder, wie zum Beispiel die Tastaturfelder einer virtuellen Tastatur entsprechend der Bewegung des mobilen Endgerätes 1 verschieben.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte Ausbildung des Verfahrens, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezuqszeichenliste
1. mobiles Endgerät (z.B. Handy)
2. erste Kameraposition 3. Bilddaten der ersten Kameraposition
4. Bilden von priorisierten Pixelgruppen der ersten Kameraposition
5. zweite Kameraposition
6. Positionsänderung der Kamera
7. Bilddaten der zweiten Kameraposition 8. Bilden von priorisierten Pixelgruppen der zweiten Kameraposition mit den zugehörigen Positionswerten
9. Speichern der Positionswerte der priorisierten Pixelgruppen der ersten Kameraposition
10. Vergleich der gespeicherten Positionswerte der ersten Kameraposition mit den Positionswerten der zweiten Kameraposition
11. Bilden von Verschiebungsvektoren
12. Bewegen des Cursors oder der virtuellen Tastatur auf dem Display des mobilen Endgerätes
13. Bestätigung des ausgewählten Tastaturfeldes mittels Bedienknopf