WO2012076264A1 - Vorrichtung zur erzeugung eines eingabesignals - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung eines eingabesignals Download PDF

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    • G02B2027/0187—Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • Portable electronic devices are used in a wide variety (e.g., cellular phones, digital cameras, video cameras, music players, video game machines, mobile internet devices). These devices typically have a large number of functions, so that the operation of the device is very cumbersome, especially due to the small size of the devices. Thus, for example, it is necessary that both hands of the user are required to operate a device with buttons and / or touch screen in order to operate the device effectively. In addition, a relatively high attention of the user is necessary to ensure error-free operation of the device. To improve the operation, it is common, e.g. Motion sensors (accelerometers and gyroscopes) to use. With such motion sensors defined movement patterns are recognized, leading to actions in the device to be controlled.
  • Motion sensors accelerelerometers and gyroscopes
  • the device according to the invention, the system according to the invention and the method according to the invention for generating an input signal according to the independent claims have the advantage over the prior art that only the head of the user is required to operate a device and both hands of the user are free, to operate the device effectively.
  • an intuitive operation of the device through the head movements is possible, so that a relatively low attention of the user is necessary to ensure error-free operation of the device can.
  • a device for generating an input signal, wherein the device has a sensor element for generating the input signal, wherein the sensor element is configured to detect a head movement, wherein the input signal can be generated in dependence on the head movement.
  • the sensor element has an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor and / or a magnetic field sensor.
  • the head movement comprises a pitching movement and / or a rotational movement.
  • the recognition of pitching and / or rotational movements is advantageously an intuitive
  • the input signal can be used for scrolling a screen and / or for controlling a mouse pointer on the screen and / or for winding a piece of music and / or for zooming.
  • the device can be integrated into a headset (such as a headset with microphone and headphones) and / or a pair of glasses (for example, eyeglasses for "augmented reality” applications) and / or on the headset and / or
  • a headset such as a headset with microphone and headphones
  • a pair of glasses for example, eyeglasses for "augmented reality” applications
  • the device is wired and / or wireless, preferably by means of Bluetooth connection, connectable to an input signal receiving device.
  • the input signal receiving means is integrated in the device to be controlled.
  • a wired connection a comparatively energy-saving realization of the device according to the invention is advantageously possible.
  • a wireless connection is advantageously a comparatively comfortable use of the device according to the invention possible.
  • Another object of the present invention relates to a system for controlling a device, comprising a device having a sensor element according to one of the preceding embodiments for generating a first input signal, with a further sensor element in the device for generating a second input signal, wherein the device in dependence of first input signal and / or the second input signal is controllable.
  • sensor elements in the device eg in the mobile phone
  • the head of the operator e.g in the headset
  • a further improvement of the human-machine interface can advantageously be achieved. Because even complex gestures of the operator can be evaluated.
  • the control of the mouse pointer with a rotation rate sensor at the head of the operator and the confirmation and / or selection with a tip signal takes place on the housing or the edge of the device.
  • Another object of the present invention relates to a method for generating an input signal, wherein the input signal is generated with a sensor element, wherein with the sensor element, a head movement of a user is detected, wherein the input signal is generated in dependence on the head movement.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device 102 according to the invention in accordance with an exemplary embodiment.
  • the device 102 according to the invention is, for example, a headset 102 (hereinafter also called a headset) with a headphone 108 and a microphone 107.
  • the microphone 107 is arranged in front of the mouth 103 of a user.
  • the headset 102 is connected via an ear 101 to the head 100 of the user, for example via a clamping connection, so that head movements of the user can be detected by a sensor element 109 in the headphone 108.
  • the device 103 has a further sensor element with which additional input signals can be generated.
  • the device 102 has a processing and transmitting unit for processing the sensor data, for generating the input signal as a function of the sensor data and for transmitting the input signal 106 to the device 103.
  • the sensor element 109 has, for example, a three-axis acceleration sensor in order to detect the movements of the device 102 and thus also the head movements of the user. Alternatively or optionally, the sensor element 109 has a yaw rate sensor and / or a magnetic field sensor.
  • the processing and transmitting unit preferably has an antenna to transmit the input signal 106 to the device 103.
  • the input signal 106 is preferably transmitted via a radio link from the antenna to the device 103.
  • the device 102 or the processing and transmission unit is connected to one another via a data transmission cable in order to transmit the input signal 106 from the device 102 to the device 103.
  • the device 103 For receiving the input signal 106, the device 103 has an input signal receiving means, such as an input signal. an antenna and / or a signal processing means.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Eingabesignals, wobei die Vorrichtung ein Sensorelement zur Erzeugung des Eingabesignals aufweist, wobei das Sensorelement zur Detektion einer Kopfbewegung eines Benutzers konfiguriert ist, wobei das Eingabesignal in Abhängigkeit der Kopfbewegung erzeugbar ist.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung zur Erzeugung eines Eingabesignals Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt. Tragbare elektronische Geräte werden in einer großen Vielfalt verwendet (z.B. Mobiltelefone, Digitalkameras, Videokameras, Musikabspielgeräte, Videospielgeräte, Mobile Internetgeräte). Diese Geräte weisen typischerweise eine große Anzahl an Funktionen auf, sodass die Bedienung des Gerätes insbesondere durch die kleinen Abmessungen der Geräte sehr umständlich ist. So ist es beispielsweise notwendig, dass zur Bedienung eines Geräts mit Knöpfen und/oder Touchscreen beide Hände des Benutzers erforderlich sind, um das Gerät effektiv bedienen zu können. Außerdem ist eine vergleichsweise hohe Aufmerksamkeit des Benutzers notwendig, um eine fehlerfreie Bedienung des Geräts gewährleisten zu können. Zur Verbesserung der Bedienung ist es üblich, z.B. Bewegungssensoren (Beschleunigungssensoren und Gyroskope) zu verwenden. Mit derartigen Bewegungssensoren werden definierte Bewegungsmuster erkannt, die zu Aktionen im zu steuerenden Gerät führen.
Beispielsweise ist aus der Druckschrift US 2009/0303204 ein tragbares elektronisches Gerät bekannt, wobei basierend auf Bewegungsdaten, die von wenigstens einem im Gerät befindlichen Bewegungssensor geliefert werden, eine vereinfachte Interaktion zwischen Mensch und Gerät ermöglicht wird. Nachteilig bei Geräten gemäß dem Stand der Technik ist, dass lediglich Gesten erkannt werden, die mit den Händen oder den Fingern erzeugt werden. Dadurch ist die Steuerungsmöglichkeit des Geräts vergleichsweise gering. Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Eingabesignals gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand der Technik den Vor- teil, dass zur Bedienung eines Geräts lediglich der Kopf des Benutzers erforderlich ist und beide Hände des Benutzers frei sind, um das Gerät effektiv bedienen zu können. Außerdem ist eine intuitive Bedienung des Geräts durch die Kopfbewegungen möglich, sodass eine vergleichsweise geringe Aufmerksamkeit des Benutzers notwendig ist, um eine fehlerfreie Bedienung des Geräts gewährleis- ten zu können.
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Eingabesignals, wobei die Vorrichtung ein Sensorelement zur Erzeugung des Eingabesignals aufweist, wobei das Sensorelement zur Detektion einer Kopfbewegung konfiguriert ist, wo- bei das Eingabesignal in Abhängigkeit der Kopfbewegung erzeugbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Sensorelement einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor aufweist. Durch die Verwendung einer Kombination von verschiedenen Sensortypen ist vorteilhaft eine vielfältige Erkennung von Kopf- bewegungen möglich, sodass eine große Anzahl an Steuerungsmöglichkeiten des Geräts erreichbar ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kopfbewegung eine Nickbewegung und/oder eine Drehbewegung umfasst. Durch die Erkennung von Nick- und/oder Drehbewegungen ist vorteilhaft eine intuitive
Steuerung des Geräts möglich. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Eingabesignal zum Scrollen eines Bildschirms und/oder zur Steuerung eines Mauszeigers auf dem Bildschirm und/oder zum Spulen eines Musikstücks und/oder zum Zoomen verwendbar ist. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass häufig benutzte Bedienungsbefehle vergleichsweise besonders einfach und schnell mit dem Kopf erzeugt werden können, ohne dass der Benutzer die Hände benutzen muss.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in ein Headset (wie beispielsweise eine Sprechgarnitur mit Mikrofon und Kopfhörer) und/oder eine Brille (beispielsweise eine Brille für„augmented Reali- ty" Anwendungen) integrierbar und/oder am Headset und/oder an der Brille lösbar befestigbar ist. Durch die Integration der Vorrichtung in ein Headset und/oder eine Brille ist vorteilhaft eine vergleichsweise baumraumsparende Realisierung der Vorrichtung möglich. Weiterhin ist vorteilhaft durch eine lösbare Verbindung der Vorrichtung mit dem Headset und/oder der Brille eine flexible Verwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung kabelgebunden und/oder kabellos, bevorzugt mittels Bluetooth- Verbindung, mit einem Eingabesignalempfangsgerät verbindbar ist. Bevorzugt ist das Eingabesignalempfangsmittel im zu steuernden Gerät integriert. Durch eine kabelgebundene Verbindung ist vorteilhaft eine vergleichsweise energiesparende Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. Durch eine kabellose Verbindung ist vorteilhaft eine vergleichsweise komfortable Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zur Steuerung eines Gerätes, mit einer Vorrichtung mit einem Sensorelement nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen zur Erzeugung eines ersten Eingabesignals, mit einem weiteren Sensorelement in dem Gerät zur Erzeugung eines zweiten Eingabesignals, wobei das Gerät in Abhängigkeit des ersten Eingabesignals und/oder des zweiten Eingabesignals steuerbar ist. Durch die Verwendung von Sensorelementen im Gerät (z.B. im Mobiltelefon) und in der Vorrichtung am Kopf des Bedieners (z.B. im Headset) kann vorteilhaft eine weitere Verbesserung der Mensch-Maschine Schnittstelle erreicht werden. Denn es können auch komplexe Gesten des Bedieners ausgewertet werden. So ist es bevorzugt möglich, dass die Steuerung des Mauszeigers mit einem Drehratensensor am Kopf des Bedieners erfolgt und das Bestätigen und/oder Auswählen mit einem Tippsignal (z.B. ein Tip Tap Signal) auf das Gehäuse oder den Rand des Geräts erfolgt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Eingabesignals, wobei mit einem Sensorelement das Eingabesignals erzeugt wird, wobei mit dem Sensorelement eine Kopfbewegung eines Benutzers detektiert wird, wobei das Eingabesignal in Abhängigkeit der Kopfbewegung erzeugt wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft erreichbar, dass zur Bedienung des Geräts lediglich der Kopf des Benutzers erforderlich ist und beide Hände des Benutzers frei sind, um das Gerät effektiv bedienen zu können. Außerdem ist eine intuitive Bedienung des Geräts durch die Kopfbewegungen möglich, sodass eine vergleichsweise geringe Aufmerksamkeit des Benutzers notwendig ist, um eine fehlerfreie Bedienung des Geräts gewährleisten zu können.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsmäßen Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Ausführungsform(en) der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsmäßen Vorrichtung 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 102 ist beispielsweise eine Sprechgarnitur (im Folgenden auch Headset genannt) 102 mit einem Kopfhörer 108 und einem Mikrofon 107. Das Mikrofon 107 ist vor dem Mund 103 eines Benutzers angeordnet. Das Headset 102 ist über ein Ohr 101 mit dem Kopf 100 des Benutzers verbunden, beispielsweise über eine Klemmverbindung, sodass Kopfbewegungen des Benutzers durch ein Sensorelement 109 im Kopfhörer 108 detektiert werden können. Ein Gerät 103 mit einem Bildschirm 104 und Tasten 105, 105', wie beispielsweise ein Mobiltelefon, wird über ein Eingabesignal 106 gesteuert, wobei das Eingabesignal 106 durch Kopfbewegungen des Benutzers mittels des Sensorelements 109 erzeugt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gerät 103 ein weiteres Sensorelement auf, mit dem zusätzliche Eingabesignale erzeugt werden können.
Die Vorrichtung 102 weist eine Verarbeitungs- und Sendeeinheit zur Verarbeitung der Sensordaten, zur Erzeugung des Eingabesignals in Abhängigkeit der Sensordaten und zur Übertragung des Eingabesignals 106 an das Gerät 103 auf. Das Sensorelement 109 weist beispielsweise einen Drei-Achsen- Beschleunigungssensor auf, um die Bewegungen der Vorrichtung 102 und damit auch die Kopfbewegungen des Benutzers zu detektieren. Alternativ oder optional weist das Sensorelement 109 einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor auf. Die Verarbeitungs- und Sendeeinheit weist bevorzugt eine Antenne auf, um das Eingabesignal 106 an das Gerät 103 zu übertragen. Das Eingabesignal 106 wird bevorzugt über eine Funkverbindung von der Antenne an das Gerät 103 übertragen. Alternativ ist die Vorrichtung 102 bzw. die Verarbeitungs- und Sendeeinheit über ein Datenübertragungskabel miteinander verbunden, um das Eingabesignal 106 von der Vorrichtung 102 zum Gerät 103 zu übertragen. Zum Empfang des Eingabesignals 106 ist weist das Gerät 103 ein Einga- besignalempfangsmittel wie z.B. eine Antenne und/oder ein Signalverarbeitungsmittel auf.

Claims

Vorrichtung (102) zur Erzeugung eines Eingabesignals (106), wobei die Vorrichtung (102) ein Sensorelement (109) zur Erzeugung des Eingabesignals (106) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (109) zur Detektion einer Kopfbewegung eines Benutzers konfiguriert ist, wobei das Eingabesignal (106) in Abhängigkeit der Kopfbewegung des Benutzers erzeugbar ist.
Vorrichtung (102) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (109) einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor aufweist.
Vorrichtung (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfbewegung eine Nickbewegung und/oder eine Drehbewegung umfasst.
Vorrichtung (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabesignal (106) zum Scrollen eines Bildschirms und/oder zur Steuerung eines Mauszeigers auf dem Bildschirm und/oder zum Spulen eines Musikstücks und/oder zum Zoomen verwendbar ist.
Vorrichtung (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (102) in ein Headset und/oder eine Brille integrierbar und/oder am Headset und/oder an der Brille lösbar befestigbar ist.
Vorrichtung (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (102) kabelgebunden und/oder kabellos, bevorzugt mittels Bluetooth-Verbindung, mit einem Eingabesignalemp- fangsmittel verbindbar ist.
7. System zur Steuerung eines Gerätes (103), mit einer Vorrichtung (102) mit einem Sensorelement (109) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung eines ersten Eingabesignals (106), mit einem weiteren Sensorelement in dem Gerät (103) zur Erzeugung eines zweiten Eingabesignals, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät (103) in Abhängigkeit des ersten Eingabesignals und/oder des zweiten Eingabesignals steuerbar ist.
8. Verfahren zur Erzeugung eines Eingabesignals (106), wobei mit einem Sensorelement (109) das Eingabesignals (106) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sensorelement (109) eine Kopfbewegung eines Benutzers detektiert wird, wobei das Eingabesignal (106) in Abhängigkeit der Kopfbewegung erzeugt wird.
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