WO2015197490A1 - Apparatus, system and method for determining a position on a display apparatus - Google Patents

Apparatus, system and method for determining a position on a display apparatus Download PDF

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WO2015197490A1
WO2015197490A1 PCT/EP2015/063820 EP2015063820W WO2015197490A1 WO 2015197490 A1 WO2015197490 A1 WO 2015197490A1 EP 2015063820 W EP2015063820 W EP 2015063820W WO 2015197490 A1 WO2015197490 A1 WO 2015197490A1
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image
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PCT/EP2015/063820
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Florian VAN DE CAMP
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Definitions

  • the present invention relates to a device, system and method for determining a position of a mobile device, such as a tablet computer, relative to a display device. Furthermore, the invention relates to a method for a camera-based self-localization of mobile terminals.
  • a mobile terminal 92 may instead of an identical representation also display the image contents of a display device 94 with a magnification factor or display additional information.
  • Fig. 8 shows an illustration of a corresponding system with a tablet computer 95a or 95b, on the underside of which markers 96 are mounted in order to enable localization.
  • the object of the present invention is to provide a concept for a localization of a mobile device with respect to a display device that can be used for any camera-based mobile device, and that makes a hardware modification of the mobile device unnecessary for this.
  • a core idea of the present invention is to have realized that the above object can be achieved by a mobile device transmitting color information regarding an unfocused object area detected by a sensor of the mobile device by means of a reception signal. Based on the color information as well as at a time when the received signal is received and based on the knowledge of when the corresponding color is displayed at a location of the display device, the location where the mobile device relates to the display device is determined. This can be done without focusing the object area and by evaluating the color information in the object area, so that the concept is applicable to almost all mobile devices having a camera, such as mobile phones or tablet computers.
  • a device for determining a mobile device includes a display device configured to display a location-variant colored position image.
  • the apparatus further comprises a receiving device configured to receive a received signal from the mobile device having color information relating to at least one color detected by the mobile device.
  • the apparatus further comprises a computing device configured to evaluate the received signal to control the display device with respect to a location where the location-variant position image is displayed based on the evaluation of the received signal, and based on the color information, determine the position of the mobile Device with respect to the display device to determine.
  • the color distribution, d. H. the color information of the received signal can be converted by the computing device into a relative position of the mobile device with respect to the location-variant colored position image.
  • the location of the mobile device relative to the display device can be determined.
  • a new shift of the mobile device with respect to the display device can be determined.
  • the receiving device is configured to receive a plurality of temporally spaced color information.
  • the computing device is configured to continuously determine the location of the mobile device relative to the display device based on the plurality of color information.
  • An advantage of this embodiment is that based on a displacement or movement of the mobile device relative to the display device or relative to the location-variant position image, a variable color or color distribution can be detected by the mobile device and sent to the receiving device by means of the received signal, so that by means of the calculation device a tracking of the movement or displacement of the mobile device with respect to the display device is made possible (so-called tracking).
  • the temporal spacing may be based on a rate of acquisition of the sensor of the mobile device, such as a camera, such that the position of the mobile device is continuously enabled for a plurality or all of the images captured by the camera.
  • the location-variant position image comprises at least two segments which have a different color from each other, wherein the segments are arranged so that a color from a point within the location-variant position image on which a first color is arranged, along a shift direction along which the mobile device is shifted, a point is reached at which a second color is arranged.
  • the location-variant position image comprises four segments which have mutually different colors, wherein the four segments are arranged such that starting from a central region of the location-variant position image, in each case a point is reached along which a first color along a first displacement direction a second shift direction, a second color, along a third shift direction, a third color and along a fourth shift direction, a fourth color is arranged.
  • two of the displacement directions can be arranged antiparallel or not parallel to each other, and thus based on the color information, a two-dimensional displacement of the mobile device with respect to the display device can be detected with high precision.
  • the computing device is configured to control the display device to shift the location-variant position image when the color information differs from reference information obtained when a sensor of the mobile device is centered over the location-variant position image a direction along which the location-variant position image is shifted based on the color information.
  • an apparatus for determining an initial position of a mobile device comprises a display device which is designed to display a location-variable initialization image having an initial color.
  • the apparatus further comprises a receiving device configured to receive a received signal from the mobile device having color information regarding the initial color of the location-variant initialization image captured by the mobile device.
  • the device further comprises a computing device that is designed to evaluate the received signal.
  • the computing device is further configured to control the display device with respect to a location at which the location-variable initialization image is displayed, and to determine the initial position of the mobile device relative to the display device based on the received initial color information.
  • the position can be determined by means of the colored initialization image.
  • the initialization image may be, for example, a bar that largely or completely covers a display direction of the display device, such as height or width, and moves across the display device in a different direction. If the mobile device informs by means of the received signal that the initialization image or its color is detected, the computing device can determine the position of the mobile device with respect to the direction along which the bar has been displaced.
  • the computing device is configured to drive the display device to shift a first color initialization image along a first direction and a second color initialization image along a second direction, such that a position of the mobile image is based on the color information relative to the colorized initialization images Device with respect to the two directions can be determined.
  • the two initialization images have the same color, they can be displayed in chronological succession on the display device, so that based on a knowledge of which of the initialization images is displayed at a time or time interval at which the received signal is received, it can be determined in which of the respective areas the mobile device is arranged.
  • the initialization images may have two different colors from each other and displayed simultaneously. As a result, the initial position determination can be carried out with a reduced expenditure of time.
  • a device is designed to determine the initial position in a first step and to determine a position or rotation change of the mobile device in a second step. It is advantageous in this exemplary embodiment that color information obtained based on the initial position can be stored with reference to the position image as reference information, so that the position or rotation change can be determined based on the reference information and can be obtained for various mobile devices, so that a precision the position determination is increased.
  • a system comprises a device for determining a position or initial position of the mobile device and the mobile device.
  • the mobile device is configured to at least partially detect an object area displayed by the display device. In the object area, the location-variant position picture or the initialization picture can be displayed at least temporarily.
  • the mobile device is designed to determine the color information based on the color of the detected colored location-variant position image or of the colorized initialization image when the location-variant position image or the initialization image is detected, and to send the reception signal with the color information.
  • the mobile device is configured to determine a color distribution within the object area and to transmit the reception signal with the color information based on the determined color distribution.
  • An advantage of this embodiment is that even slight displacements of the mobile device with respect to the display device or the location-variant position image of the mobile device and thus can be detected by the computing device and the position determination can be carried out exactly. Further embodiments provide methods for determining a position and an initial position of the mobile device. Further embodiments relate to a computer program. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a device for determining a position of a mobile device according to an embodiment
  • 2a is a schematic plan view of a color position image with two segments, which is variably represented on a display device according to an embodiment
  • 2b is a schematic plan view of a colored position image having four segments, each having a mutually different color according to an embodiment
  • 2c is a schematic plan view of a colored position image, which has the four outer segments and also a fifth segment, which is arranged centrally with respect to the colored position image according to an embodiment.
  • FIG. 2 d shows a schematic plan view of a color position image which, compared with the colored position image, comprises only the four outer segments according to an embodiment
  • 2e shows a schematic illustration of a colored position image which has a circular base area and comprises three segments according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3a shows a schematic representation of a device for determining the position of the mobile device according to an embodiment
  • Fig. 3b is a schematic side sectional view of the device of Fig. 3a;
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a device configured to determine an initial position of the mobile device according to an embodiment
  • 5a is a schematic plan view of an initialization image which is displaced along a display direction according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5b shows a schematic plan view of an alternative initialization image, which has a triangular geometry in relation to the initialization image from FIG. 5a, according to an exemplary embodiment
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of a system including the device of FIG. 1 and the mobile device according to one embodiment
  • FIG. 7 shows a large-scale display with a mobile terminal, which represents the display section of the large-scale display which is covered by the terminal; according to the prior art.
  • Fig. 8 is an illustration of a system with a tablet computer, on the underside of which tags are attached to enable localization, according to the prior art.
  • a notation x, y or z refers to an x or y direction along dimensions of the display device.
  • the x or y direction can, for example, be a height he / long or a width of the screen.
  • the z direction refers to a direction along a surface normal of the screen surface, which is perpendicular to the x and y directions.
  • a notation x 'or y' refers to a respective direction within an image content which may be shifted or rotated relative to the display device and thus statically or variably with respect to the x / y / z coordinate system.
  • Such embodiments are not intended to limit embodiments described below. Rather, the coordinate systems can be arbitrarily converted into one another or into other coordinate systems, for example in polar, spherical or cylindrical coordinate systems, without restricting the functionality of the exemplary embodiments. Furthermore, the x-direction and the y-direction can be arbitrarily arranged in space.
  • the device 10 comprises a display device 14, a receiving device 16 and a computing device 18.
  • the display device 14 is designed to display a location-variable colored position image 22 .
  • the colored location-variant position image 22 can be detected by the mobile device 12 by means of a sensor 24, for example a camera.
  • a received signal 26 which is transmitted by the mobile device 12 and which has color information relating to the color of the location-variant position image 22 detected by the mobile device, the mobile device 12 notifies, for example, that the location-variant position image 22 by means of the sensor 24 was recorded.
  • the device 10 is designed to receive the reception signal 26 by means of the receiving device 16.
  • the receiving device 16 is coupled to the computing device 18, so that the received signal 26 can be evaluated by the computing device 18.
  • the computing device 18 is designed to evaluate the received signal 26.
  • the computing device 18 is further configured to control the display device 14 with respect to a location at which the colored location-variant position image 22 is displayed on the display device 14.
  • the computing device 18 is further configured to determine the position of the mobile device 12 relative to the display device 14 based on the color information. This is done, for example, so that the location-variant position image 22 has a color, for example, blue, red, green, yellow or a mixture thereof.
  • the received signal may have the color information, for example, such that this conclusion allows the color to be detected by the camera, for example, to be detected in a percentage or acquired at a location within the corresponding image area.
  • the percentage may, for example, at least 10%, at least 30%, at least 50% or more, of the colors within the captured image area.
  • the image area can, for example, have a local coordinate system, for example in the form of pixel addressing, so that a color can be assigned to a location within the local coordinate system.
  • the display device 14 may be, for example, a large screen (large display).
  • the mobile device 12 is smaller than the display device 14.
  • the display device 14 may be larger, i.e., dimmed, along a first direction, such as a width direction, which is parallel to an x direction.
  • H. Be wider than the mobile device 12 along a height direction, for example, is arranged perpendicular to the width direction along a y-direction in space, the display device 14 and the mobile device 12 may have an approximately equal dimension.
  • the mobile device 12 may have an approximately equal height and a smaller width with respect to the display device 14 and may be displaceable relative to the display device 14 with respect to the width direction (x).
  • the mobile device 12 may be, for example, a tablet computer, a smartphone (extended functionality mobile phone), or another mobile device with sensor and communication capabilities. These include, for example, audio players that have both Internet access and a camera and possibly a screen.
  • the mobile device 12 can be placed on the display device 14, for example, if the display device 14 is realized in the form of a desktop display.
  • the display device 14 may, for example, be a wall display and the mobile device 12 may be held on the display device 14 or otherwise disposed relative to the wall display. This can be done such that, as when placed on a table, a mechanical contact (touch) and thus a small or minimal distance between the mobile device 12 and the display device 14 is formed.
  • the mobile device 12 may also be kept spaced from the display device 14.
  • the device 10 will be described below so that the display device 14 is a desk-top display.
  • the camera can recognize the color of the location-variant position image 22. This is possible even if a distance between the mobile device 12 and the display device 14 is so small that a focus of the camera or the sensor 24 with respect to the location-variant position image 22 is prevented. In simple terms, the sensor 24 can detect the color of the location-variant position image 22, even if the image is not in focus.
  • the color determined by the mobile device 12 changes, for example because the display device 14 displays a different color outside the location-variant position image 22 in a background image , than that of the location-variant position image.
  • the color detected by the sensor 24 therefore changes, for example, in such a way that a mixed color between the background color and the color of the location-variant position image is detected by the sensor 24.
  • the sensor 24 may also be designed to detect a color distribution within the object area that it detects. The mobile device 12 can then, for example, the color distribution, such as color of the location-variant position image 22 in a first, for example.
  • the position image can also have a plurality of segments, so that the position determination can be based on an arrangement of the segments independently of the background image.
  • the computing device 18 is configured to determine that the mobile device 12 is shifted with respect to the display device 14 along the negative x-direction (eg, left). This can be made possible by the fact that the location and the color of the location-variant position image of the computing device 18 are known or accessible.
  • the computing device 18 is further configured to control the display device 14 to display (shift) the location-variant position image 22 at another location. This can be done until the color information in the receive signal 26 indicates that the location-variant position image 22 is again detected with respect to the sensor 24, as it has been received in an initial state.
  • the initial state may include, for example, a defined, approximately centered representation of the location-variant position image 22 with respect to the x-direction and relative to the sensor 24.
  • control of the display device 14 by the calculation device 18, the display of the colored, spatially variant position image 22 and the feedback of the mobile device 12 by means of the received signal 26 form a control or regulating loop.
  • the mobile device 12 may, for example, have a screen which is arranged on a side which is arranged facing away from the sensor 24 and / or display device 14.
  • the sensor 24 can be arranged on a side opposite the screen and the mobile device 12 can be arranged relative to the display device 14 such that the side on which the sensor 24 is arranged faces the display device 14.
  • a viewer of the display device 14 may also view the screen of the mobile device 12.
  • further data may be exchanged between the device 10 and the mobile device 12.
  • the position of the mobile device 12 determined by the computing device can be communicated to it, so that the mobile device 12 can determine or select information to be displayed on the screen thereof.
  • the information to be displayed can be, for example, an optionally enlarged section of image content displayed on the display device 14 in the area of the mobile device (magnifying glass function).
  • a superimposed representation with further, non-pictorial information is conceivable, such as opening hours of shops, if the image content relates to a site plan in a mall (overlay function).
  • a user input on the mobile device 12 or on the screen thereof can be communicated to the device 10, for instance by means of the received signal 26 or another signal, so that the device 10 controls the user input with the position of the mobile device 12 with respect to the display device 14 can link.
  • the received signal 26 can be transmitted or received, for example, by means of a wireless local area network (WLAN), an internet connection, a Bluetooth® connection or another wireless communication interface.
  • WLAN wireless local area network
  • a transmission of the received signal 26 from the mobile device 12 to the device 10 may also be wired, for example via a local Wired network interface (Local Area Network - LAN or personal network - PAN) or the like.
  • the mobile device 12 can recognize the color or the color distribution of the colored location-variant position image 22, so that a modification of the mobile device 12 with respect to hardware Components can be dispensed with. Furthermore, detection and / or resolution of a pattern can be dispensed with, so that position detection can be robust with conventional sensor or camera-based mobile devices.
  • the display device 14 may also be designed such that the mobile device 12 can be positioned, rotated and / or displaced along the at least one further direction thereof
  • FIG. 2a shows a schematic plan view of a colored position image 28a, which can be displayed variably on a display device.
  • the colored position image 28a has two segments 32a and 32b, which comprise a mutually different color.
  • the colored position image 28a has a size along an x 'direction and a y' direction that is larger than a detection range 34 of the mobile device. That is, when the colored position image 28a centered with respect to the sensor of the mobile device 34 is displayed on the display device, the detection range 34 is within an area of the colored position image 28.
  • the segments 32a and 32b are arranged so that a color from a point 36 within the colored position image 28a, on which the color of the first segment 32a is arranged, ends along a displacement direction 37, so that a point 36b is reached the color of the second segment 32b is arranged. That is, the color or color distribution within the detection area 34 changes depending on the size of the detection area 34 when the detection area 34, and hence the mobile device, is shifted along the shift direction 37 with respect to the colored position image 28a. If the changed color distribution is determined by the mobile device and transmitted to the device 10 as color information by means of the received signal, then a changed relative position of the mobile device 12 with respect to the colored position image 28a and thus of the display device can be determined with a high degree of accuracy. If the changed relative position is based on a color component and / or based on a dominant color in the detection mode 34, such a determination may be robust and error-prone.
  • FIG. 2b shows a schematic plan view of a colored position image 28b, which has four segments 32a-d, each of which has a different color from one another, as indicated by the mutually different hatchings.
  • the colored position image 28b has a randomly selected geometry of the base area.
  • the footprint is larger than the detection area 34 of the mobile device sensor.
  • the four segments 32a-d have a common touch point 38.
  • the segments 32a-d are arranged such that when the detection area 34 is centered with respect to the touch point 38, the four segments 32a-d are detected by the mobile device with an approximately equal area. For example, if the detection area 34 is round, each of the four sectors 32a-d may be detected by the mobile device 12 in the form of a four-circle circle.
  • the color distribution changes approximately based on changed Color components within the detection area 34, which can be determined by the mobile device 12. For example, when the detection area 34 is shifted along the positive x 'direction, the proportion of the color of the segment 32d decreases, whereas the proportion of the color of the segment 32b is increased. Further, a relative position of the segments 32a-d with respect to a center of the detection area 34 also changes.
  • the detection area 34 is shifted along the positive x 'direction with respect to the colored position image 28b, the color of the segment 32b is by the mobile device, for example, also detectable at image positions, which are arranged with respect to the center of the detection area 34 along the negative x'-direction.
  • Both the position of a color within the detection area 34 and the color distribution can be transmitted by the mobile device, such as the mobile device 12, by means of the reception signal, such as the reception signal 26.
  • the shift of the detection area 34 may also be relative to the y 'direction or a combination of x' direction and y 'direction, so that the color distribution may change with respect to three or four colors.
  • Fig. 2c shows a schematic plan view of a colored position image 28c, which has the four segments 32a-d, which have a mutually different color, as indicated by the mutually different shading.
  • the colored positi- An image 28c further includes a fifth segment 32e centered with respect to the colored position image 28c and including a fifth color different from the colors of the four other segments 32a-d.
  • the fifth segment 32e may have a dimension along the x 'and y' directions that is substantially equal to the size of the detection region 34 along the respective direction. For example, if the detection area 34 is round, the segment 32e may also be round and have a diameter that substantially corresponds to the diameter of the detection area 34 at the object plane of the colored position image 28c.
  • the detection area 34 when centered with respect to the position image 28c, can be arranged completely within the segment 32e.
  • the detection area 34 may be larger so that one or more of the segments 32a-d may also be detected by the mobile device 12 when the detection area 34 is centered with respect to the colored position image 28c.
  • the detection area 34 can also have a polygonal, elliptical or other shape, which is based on the design of the camera of the mobile device and can be independent of the configuration of the position image.
  • An enlarged compared to the segment 32e detection area 34 is indicated by the dashed line.
  • the segment 32e may be referred to as an inner region.
  • the color of the inner region 32e may be a reference color, such as white, where the color white may mean an overlay of the colors red, blue and green, such as according to the additive color system. Alternatively, the inner region may also have any other color. If the detection area 34 is smaller than the inner area 32e (solid line of the detection area 34) and the detection area 34, ie, the mobile device, is shifted in any direction with respect to the colored position image 28c, one of the colors of the segments 32a-d becomes pushed the detection area 34 so that it can be detected by the mobile device. If the detection area 34 is greater than the inner area, a color distribution of the segments 32a-d and possibly of the inner segment 32e within the detection area 34 changes as a result of the displacement.
  • the computing device is configured to determine the position of the mobile device 12 relative to the display device. Subsequently, the computing device is designed, for example, to control the display device in such a way that it displays the colored position image 28c centered around the specific location, ie centered with respect to the detection area 34.
  • a change in the position of the mobile device relative to the display device can be determined based on one or more colors of the segments 32a-d which are dominant relative to the color of the inner region.
  • the color of the inner area 32e can be used as reference information, so that the location-variant position image can be considered centered with respect to the sensor of the mobile device, if the location-variant position image is arranged with respect to the mobile device such that the color of the inner area 32e in one predetermined amount, about at least 50%, at least 70% or at least 90% in the form of the color information is received.
  • FIG. 2d shows a schematic plan view of a colored position image 28d which, compared with the colored position image 28c, only comprises the four segments 32a-d.
  • the colored position image 28d has a round base area, which encompasses the four segments 32a-d.
  • the four segments 32a-d are each designed as quarter circles arranged adjacent to one another.
  • intersection point 38 of the four segments 32a-d is located within the detection range of the mobile device sensor, then, based on an arrangement of the colors of the segments 32a-d within the detection range, in addition to a position of the mobile device, an orientation of the mobile device relative to FIG the display device 14 can be determined.
  • a color distribution and / or an arrangement of colors within a local coordinate system of the detection area 34 may be part of the color information that is sent by means of the received signal.
  • the computing device may be configured to align (rotation) the detection area and thus the mobile device with respect to the colored position image 28d and thus rotate the mobile device with respect to the display device, based on the color distribution of the colors within the local coordinate system of the detection area to determine.
  • Fig. 2e shows a schematic representation of a colored position image 28e, which has a circular base and three segments 32a-c having a mutually different color.
  • the segments 32a-c are each as circle segments executed with a different surface area and have the common touch point 38.
  • a segment having a color that is displayed on the display device 14 with a lower intensity than other colors of the colored position image 28e is displayed with an enlarged surface area.
  • the corresponding lower intensity ink is displayed on a larger area, resulting in improved detection by the mobile device sensor.
  • an unequal sensitivity of the sensor of the mobile device with respect to the colors of the colored position image 28e can also be compensated.
  • the segments 32a-c are arranged along a circumferential direction 42 of the colored position image 28e. That is, along the circumferential direction 42 arranged parallel to and within a circumference of the colored position image 28e, all of the direction-determining segments 32a-d are traversed.
  • Direction determining means that based on the direction-determining segments 32a-c, the direction of displacement of the mobile device with respect to the positional image 28e and thus the display device can be determined.
  • the inner region, as described for FIG. 2 c may be a non-directional region, depending on the algorithm implemented.
  • the rotation, as described for the position image 28d, can also be determinable with other position images 28a, 28b, 28d or 28e, for example if the detection area 34 is larger than the segment 32e in the position image 28c, so that the segments 32a-d in a centered arrangement of the detection area 34 with respect to the colored position image 28c are also arranged within the detection area.
  • only one of the segments 32a-d may be arranged within the detection area, which (taking into account the arrangement of the inner area) within the local coordinate system of an image sensor of the camera local coordinate system of the detection area or the sensor of the mobile device and the coordinate system of the display device and / or another coordinate system, to which the display device is related, allows.
  • a base of a positional image 28a-e may have any shape, such as a round, an elliptical, a polygonal shape or a freeform. Also can the segments of a position image have the same or different shape.
  • the embodiment of the segments 32a-e described above as a circular shape (segment 32e) or circular cutouts (32a-d) is to be understood merely as an example. Alternatively, other shapes, such as curved courses between segments are conceivable.
  • an orientation of the mobile device relative to the positional image 28e or relative to the display device can be determined by means of the colored position image 28e.
  • the computing device may be configured to determine the orientation (rotation) of the mobile device relative to the display device based on data from position sensors of the mobile device. If the mobile device comprises charging sensors, such as acceleration sensors or sensors, which indicate tilting of the mobile device with respect to a gravitational field, and the mobile device transmits this data, for example by means of the received signal, the computing device can be designed to determine the orientation of the mobile device the display device based on the global orientation of the mobile device to determine.
  • sensors such as acceleration sensors or sensors, which indicate tilting of the mobile device with respect to a gravitational field
  • the rotation of the device on the large display is important.
  • Most mobile devices have position sensors, which can deliver the rotation of the device very precisely. If no corresponding sensors are present, the determination of the rotation can take place via the colored position image.
  • the position image has a small or no white circle in the middle, as described for Fig. 2d.
  • the colored position image of Fig. 2d is slightly modified, the white circle in the middle is removed, and the four color sections (sectors 32a-d) are correspondingly expanded, so that a circle with four different colored quarters is obtained.
  • the tracking system positions the disc (colored position image) such that the proportion of the four colors is always substantially equal to hold the position of the tracking disc under the camera of the mobile device. This may possibly lead to a more restless tracking, but allows by the arrangement of the colors relative to the camera to determine the rotation of these compared to the large display.
  • a tracking rate may be based on a refresh rate of the camera. For example, if the camera is designed to capture 30 frames per second, color information can be included in a comparable cycle. Are transmitted to the receiving device or the computing device means of the received signal.
  • 3a shows a schematic representation of a device 30 for determining the position of the mobile device 12.
  • the calculation device 18 is designed to control the display device 14 in such a way that it displays the colored position image 28c in a location-variant manner.
  • the position image 28c has a dimension along the x-direction and the y-direction that is smaller than a corresponding dimension of the mobile device 12. If the mobile device 12 is positioned relative to the display device 14, for example, it is placed on it the positional image 28c is at least partially obscured by the mobile device 12.
  • the device 30 or the computing device 18 is designed to control the display device 14 so that it positions the colored position image 28c approximately centrally with respect to the sensor of the mobile device 12.
  • the computing device 18 may be configured to determine reference information based on the reception signal 26 having the center positioning color information. This can be, for example, the color information itself.
  • the reference information may already be stored in or for the computing device 18, for example in a reference information memory.
  • the reception signal 26 is received by the receiving device 16 with respect to the reference information changed color information.
  • the computing device 18 is configured to determine the position and / or to determine the orientation of the mobile device 12 with respect to the display device 14, such as by the computing device being configured to compare the color information with the reference information.
  • the computing device 18 is further configured to control the display device 14 in such a way that the colored position image 28c is also displaced and / or rotated, which means that the display device 14 can be activated such that it at least partially aligns the position image 28c with that for the color image mobile device certain location x ⁇ positioned. At least partially means that, for example based on calculation inaccuracies and / or detection inaccuracies of the sensor of the mobile device 12 position differences between a particular position and / or orientation and an actual position or orientation may arise.
  • positional differences may result if there is a latency between a continuous movement of the mobile device 12, the transmission of the received signal 26, the calculation of the position by the computing device 18 and the driving of the display device 14, during which the mobile device 12 is further shifted.
  • This can lead to the mobile device 12 being already further displaced relative to the specific position along the x-direction and / or vi along the y-direction or rotated by a further angle ⁇ .
  • This can be compensated for by comparison with the reference information by redetermining the position. This means that the position or the position change, the rotation or a rotation change can be continuously determined by the computing device 18.
  • the receiving device 16 is further configured to receive an orientation signal 43 from the mobile device 12 having information regarding the global orientation of the mobile device 12.
  • the receiving device 16 is designed to provide the computing device 18 with the orientation signal 43.
  • the calculation device 18 is designed to determine the orientation, i. H. to determine the rotation or the angle ⁇ .
  • the mobile device 12 is arranged, for example, placed on the display device 14.
  • the mobile device 12 includes a camera 44 that is configured to detect an object area within the detection area 34.
  • the colored position image 28 c is positioned so that it is partially disposed within the detection area 34. If the mobile device 12 is displaced, for example by a distance ⁇ along the x direction, the color distribution or the image captured by the camera 44 changes.
  • the computing device is designed to control the display device 14 so that it also shifts the position image 28c by the distance ⁇ .
  • the designation ⁇ can also refer to a shift in the mobile direction 12 and thus the positional image 28c along one or more other display directions of the display device 14 relate.
  • the device 30 is configured based on the continuous determination of the position of the mobile device 12 to track movement and / or rotation thereof.
  • the colored position image 28c may be referred to as a tracking disk.
  • the colored position image is a graphic that represents a ring that is divided into four equal-sized color areas, as shown for FIG. 2c.
  • This tracking disc will be displayed on the big screen, i. H. the display device 14, displayed at the location at which the mobile terminal has been located. For example, if the inner area includes a white color and the area of coverage is less than or equal in area and geometry, then the white interior of the disc is just below the camera of the device. If the mobile terminal is now displaced, one or two of the four colors appear in the field of vision of the terminal's camera, so that one or two or three of the four colors appear / appear in the field of vision of the terminal's camera. By arranging the colors within the detection area, it is possible to determine in which direction the device has been moved and the tracking disk will be moved in this direction until the white center is again under the camera.
  • the device is moved up, ie, in the positive y 'direction, so the camera is moved over the segment 32a, a portion of the ring.
  • the section 32a has, for example, a red color.
  • the camera recognizes the red color, transmits the information to the large display or to the receiving device and / or the computing device, which moves the tracking disk upwards. This is repeated until the camera rediscovers the white color. If the tracking disk is moved too far, the segment 32c, for example having a green color, will appear under the camera, which in turn will tell the system to move the disk 28c down.
  • the mobile terminal can be moved across the large display, wherein the tracking disk is always positioned under the camera of the terminal or is positioned there again. Due to the positioning of the camera on most mobile devices and the size of the tracking disk, this is usually almost completely obscured by the device and thus not visible to the user or only to a small extent.
  • 4 is a schematic diagram of a device 40 configured to determine an initial position x 0 / yo of the mobile device 12 along the x-direction and the y-direction, for example, before tracking is performed; as described, for example, for Figs. 1 and 3. Based on the initial position, reference color information can be obtained therefrom and / or a tracking of the mobile device 12 can be carried out.
  • the calculation device 18 is designed to control the display device 14 in such a way that it displays location-variant colored initialization images 46a and 46b.
  • the location-variant initialization images 46a and 46b have, for example, a respective beam structure and a color, wherein the color of the location-variant initialization image 46a can be the same or different from the color of the location-variant initialization image 46b.
  • the location-variant initialization image 46b also has, for example, a bar structure.
  • a beam structure denotes a dimension of the location-variable initialization images 46a and 46b over large portions or a total respective dimension along the y- or x-direction of the display device 14.
  • a large portion may, for example, at least 25%, at least 33%, at least 50% or another value of the respective display direction mean.
  • the computing device 18 is designed to control the display device 14 so that it displaces the location-variant initialization image 46a, which is represented over large or entire areas of the extent of the display device 14 along the y-direction along the x-direction. If the location-variant initialization image 46a is arranged with respect to the sensor 24 of the mobile device 12, ie if the mobile device 12 detects the location-variant initialization image 46a or the color of the same, it transmits this by means of the color information in the received signal 26 to the reception device 16. Based on the received Color information, the computing device 18 is designed to determine the initial position x 0 / y 0 of the sensor 24 and thus the mobile device 12 along the x-direction.
  • the location-variant initialization image 46b is displayed along the entire dimension of the display device 14 along the x-direction.
  • the computing device 18 is designed to control the display device 14 in such a way that it shifts the location-variant initialization image 46b along the y-direction. If the location-specific initialization image 46b is arranged with respect to the sensor 24, this can be communicated to the reception device 16 as part of the color information in the received signal 26.
  • the computing device 18 is designed to be based on this color tion to determine the initial position y 0 of the mobile device 12 with respect to the y-direction of the display device 14.
  • the display device 14 may further be configured to display any graphical content 48, such as topographical data, maps, maps such as shopping malls or buildings, or the like.
  • the mobile device 12 may be configured to display a portion 52 of the graphical data 48, wherein a perimeter of the portion 52 relative to the graphical data 48 is at least partially at the determined position and / or the initial position x 0 / yo. This means that by means of the displacement of the mobile device 12 with respect to the display device 14, the detail 52 shown is also variable.
  • the representation and displacement of the initialization images 46a and 46b can be used to determine the initial position x 0 / y 0 of the mobile device 12 with respect to the display device 14. If the initial position x 0 / yo is determined, the computing device 18 may be configured to control the display device 14 such that it fades out or no longer displays the initialization images 46a and 46b and displays a position image, for example one of the position images 28a-e, which enable tracking of the mobile device 12.
  • the initialization images 46a and 46b may be sequentially displayed, that is, a time interval in which the initialization image 46a is displayed is limited to the time interval in which the initialization image 46b is displayed is, follows, the order is also interchangeable bar.
  • the computing device 18 may be configured to determine, based on the knowledge of which of the initialization images 46a or 46b is being displayed and shifted, which position along the x-direction or y-direction shows the obtained color information or the respective colored initialization image.
  • a respective time interval may be based on a dimension along which the initialization image is shifted. Further, a time interval may be based on a shift speed of the initialization image.
  • the display direction in x is, for example, 1.2 m and the initialization image is shifted along a distance of 1.0 m therein at a speed of 1 m / s (for example, because no sensor of the mobile device can be arranged at the edge) the time interval 1 s.
  • the display directions, the shift speeds and / or the time intervals may be the same or different with respect to the x-direction and the y-direction.
  • the displacement speed can be, for example, at least 0.1 m / s, at least 0.5 m / s or at least 1 m / s.
  • the display directions may be a size in a range between see 0.5 m and 10 m, between 0.75 m and 8 m and between 1 m and 5 m or any other value.
  • the initialization images 46a and 46b have colors different from one another, such as red and blue, green and yellow or another color combination, an assignment may be made based on the color information as to which color was detected, whether the received signal comprises detection of the initialization image 46a or 46b indicates. That is, the time intervals in which the respective initialization images 46a and 46b are displayed at least partially overlap, and in the time range in which the time intervals overlap, both bar structures are displayed on the display device 14.
  • the color or colors of the initialization image (s) 46a and 46b may be referred to as an initial color for determining the initial position x 0 / y 0 of the mobile device 12 relative to the display device 14.
  • the colors of the initialization images may be wholly or partially the same as or different from colors of the position image.
  • the device 40 may alternatively be configured to determine the initial position of the mobile device 12 with respect to the display device 14 only along a display direction x- or y. This may, for example, provide sufficiently accurate information if the mobile device 12 is displaceable only along one direction with respect to the display device 14, as described for device 10.
  • an idea of the solution is based on the fact that practically all smartphones and tablets have a camera on their back. If a mobile device is placed on a desktop display or alternatively held on a wall display, the camera will perceive what is shown on the display at this point. For example, depending on the camera, this may be an area of approximately 15x15, 20x20, or 30x35 pixels or any other size that is not focused due to the small distance.
  • initialization images 46a and 46 have been described as being displayed along each display direction of the display device 14 so as to completely cover this display direction, it is also conceivable that the initialization images only partially cover the display device along this display direction. Thus, for example, a smaller initialization image along this particular display direction can be shifted along the respective display device, displayed several times in succession.
  • FIG. 5a shows a schematic plan view of the initialization image 46a, which is displaced along a display direction x or y. Along a direction transverse to the direction of movement, the initialization image 46a has a large dimension.
  • FIG. 5b shows a schematic plan view of an initialization image 46c, which has a triangular geometry in relation to the initialization image 46a.
  • the triangular geometry leads to the initialization image 46c having a variable extent (thickness) along the displacement direction x / y. This enables, for example, that if the received signal contains information about how long the initialization image has been detected, the computing device can obtain information about which position along a height direction h the mobile device has detected the initialization image 46c. This allows the position of the mobile device 12 to be initially determined with respect to both display directions with respect to both display directions x and y by means of the one initialization image 46c.
  • any other geometry of the initialization image is conceivable, such as comprising curved edges or a polygonal or elliptical shape or a freeform.
  • the devices 10, 30 and / or 40 may be configured to perform both a determination of the initial position and a tracking of the mobile device 12 with respect to the display device.
  • FIG. 6 shows a schematic block diagram of a system 60 that includes the device 10 and the mobile device 12.
  • the mobile device 12 is configured to at least partially detect an object area displayed by the display device.
  • the mobile device 12 can be arranged adjacent to or on the display device.
  • the mobile device 12 is further configured to determine the color information based on the color of the detected location-variant position image in the detected object area.
  • the mobile device 12 is configured to send the reception signal 26 with the color information.
  • application application - app
  • the system 60 may also include a device 30 or 40.
  • the device 10, 30 or 40 may be designed to determine the initial position of the mobile device and subsequently display the location-variant position image at the determined initial position.
  • the device 10, 30 or 40 can also be designed to deposit a color information received by the mobile device 12 with respect to the initial position for subsequent tracking as reference information. This makes it possible for a different reference position to be determinable for different mobile devices 12, so that an accuracy of the position determination with respect to various mobile devices 12 is increased.
  • embodiments described above offer two additional advantages.
  • a hardware modification of the large display is avoidable.
  • an adaptation of the large display for detecting the brands described above can be avoided.
  • the approach presented here can in principle be realized with any large display. This means that the method can be used with any mobile devices, which allows, for example, the use in public spaces with the devices of passers-by.
  • the knowledge of the position of a mobile terminal with respect to a large display allows a variety of applications.
  • the solution presented here has the great advantage that it can be used without modification of the terminal. Therefore, one possible application is in public spaces where users can use their own terminals.
  • a mobile device position-related additional information can be displayed or data transferred. If the mobile terminal is placed, for example, on a location plan displayed on the large display on a location, such as a shop, additional information, such as coupons, offers, directions, arrival or departure times or the like can be transferred to the mobile terminal.
  • aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals, which can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.
  • embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is effective to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.
  • Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.
  • an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • a further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.
  • a further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein.
  • the data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • a processing device such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Abstract

An apparatus for determining a position of a mobile apparatus comprises a display apparatus that is designed to display a location-variant colour position image. The apparatus additionally comprises a reception apparatus that is designed to receive a received signal from the mobile apparatus, which received signal has colour information with regard to at least one colour detected by the mobile apparatus. The apparatus additionally comprises a computation apparatus that is designed to evaluate the received signal in order to control the display apparatus with regard to a location at which the location-variant position image is displayed on the basis of the evaluation of the received signal, and in order to take the colour information as a basis for determining the position of the mobile apparatus with regard to the display apparatus.

Description

Vorrichtung, System und Verfahren zur Bestimmung einer Position an einer Anzeigevorrichtung Beschreibung  Device, system and method for determining a position on a display device Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Bestimmung einer Position einer mobilen Vorrichtung, etwa eines Tablet- Computers, bezüglich einer Anzeigevorrichtung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für eine kamerabasierte Eigenlokalisierung von mobilen Endgeräten. The present invention relates to a device, system and method for determining a position of a mobile device, such as a tablet computer, relative to a display device. Furthermore, the invention relates to a method for a camera-based self-localization of mobile terminals.
Bei der Interaktion in Multi-Display-Umgebungen existieren Fälle, in denen ein kleinerer Bildschirm (engl.: display) auf einem größeren Bildschirm aufgelegt wird. Beispielhaft für einen derartigen Fall ist das Ablegen eines Smartphones (Smartphone = intelligentes Telefon; Mobiltelefon mit erweitertem Funktionsumfang) oder eines Tablet-Computers auf einem Tisch-Display. Diese Interaktionsform bietet verschiedene, zusätzliche Funktionalitäten. Der einfachste Anwendungsfall ist die intuitive Datenübertragung von dem größeren Display zu dem mobilen Endgerät oder umgekehrt. Komplexer ist die Verwendung des mobilen Endgerätes als Lupe oder sogenanntes Overlay" (Overlay = Überlagerung), d. h. einer Übereinanderdarstellung von Bildinhalten. Diese, vor allem bei Kartendarstellungen sinnvolle Funktion, stellt auf dem mobilen Endgerät genau den Displayabschnitt des Großdisplays dar, welche von dem Endgerät verdeckt wird. Eine derartige Situation ist in der Fig. 7 dargestellt. Ein mobiles Endgerät 92 kann statt einer identischen Darstellung die Bildinhalte einer Anzeigevorrichtung 94 auch mit einem Vergrößerungsfaktor darstellen oder zusätzliche Informationen darstellen. When interacting in multi-display environments, there are cases where a smaller screen is placed on a larger screen. An example of such a case is the removal of a smartphone (smart phone = smart phone, extended functionality mobile phone) or a tablet computer on a table display. This interaction form offers various additional functionalities. The simplest application is the intuitive transfer of data from the larger display to the mobile device or vice versa. More complex is the use of the mobile terminal as a loupe or so-called overlay, ie a superimposition of image contents.This, especially useful in map displays meaningful function, represents on the mobile device exactly the display section of the large display, which of the terminal Such a situation is illustrated in Fig. 7. A mobile terminal 92 may instead of an identical representation also display the image contents of a display device 94 with a magnification factor or display additional information.
Sowohl für die Funktionalität der Übertragung, besonders aber für die Funktionalität des "Overlays" ist es notwendig, die Position und/oder die Verschiebung des mobilen Endge- rätes auf dem Großdisplay zu bestimmen. Verfahren zur Marker basierten Positionsbestimmung bzw. -nachVerfolgung (engl.: tracking), wie sie beispielsweise aus der DE 10 2004 046 151 B4 bekannt sind, machen sich zunutze, dass das verwendete Tisch- Display ein Rückprojektionsdisplay ist. Dadurch ist es möglich, mit einer Kamera die Unterseite des Tisches und damit die Unterseite der Endgeräte aufzunehmen, auf denen spezielle Marken angebracht sind. Das Verfahren ist sehr robust, erfordert aber ein Rückprojektionsdisplay oder ein Spezialdisplay mit eingebauten Kameras. Darüber hinaus ist eine Modifikation der Endgeräte notwendig, etwa durch eine Anbringung der Marken. Eine Verwendung dieses Verfahrens in einem öffentlichen Raum, z. B. in Form von Smartpho- nes auf einem Informationsdisplay in einem Einkaufszentrum ist daher nicht oder nur eingeschränkt möglich. Both for the functionality of the transmission, but especially for the functionality of the "overlay", it is necessary to determine the position and / or the displacement of the mobile terminal on the large display. Methods for marker-based position determination or tracking, as they are known, for example, from DE 10 2004 046 151 B4, make use of the fact that the table display used is a rear projection display. This makes it possible with a camera to record the bottom of the table and thus the bottom of the terminals on which special brands are attached. The process is very robust, but requires a rear projection display or a special display with built-in cameras. In addition, a modification of the terminals is necessary, such as by attaching the brands. Use of this method in a public space, e.g. In the form of smartphones It is therefore not possible or only possible to a limited extent on an information display in a shopping center.
Fig. 8 zeigt eine Abbildung eines entsprechenden Systems mit einem Tablet-Computer 95a bzw. 95b, an dessen Unterseite Marken 96 angebracht sind, um die Lokalisierung zu ermöglichen. Fig. 8 shows an illustration of a corresponding system with a tablet computer 95a or 95b, on the underside of which markers 96 are mounted in order to enable localization.
Verfahren zum Ultraschall-basierten Tracking, wie sie beispielsweise in Holmquist, San- neblad und Gaye, 2003 beschrieben sind, setzen ein Ultraschall basiertes Verfahren ein. Ein derartiges System ist eigentlich konzipiert, um die Position von Textmarkern auf einer Weißwandtafel (engl.: white board) zu erfassen und so das Geschriebene digital aufzuzeichnen. Durch das Anbringen der Stiftkappen an einem mobilen Endgerät kann auch dieses lokalisiert werden und eine Funktionalität ähnlich zu dem Marker basierten Tracking erreicht werden. Der wesentliche Nachteil dieses Ansatzes ist die notwendige Modi- fikation des Endgerätes. Das experimentelle Ankleben der Stiftkappen ist in keinem realen Einsatz denkbar und würde speziell angepasste Endgeräte voraussetzen. Methods for ultrasound-based tracking, as described, for example, in Holmquist, Saneblad and Gaye, 2003, use an ultrasound-based method. Such a system is actually designed to detect the position of highlighters on a whiteboard and thus digitally record what has been written. By attaching the pen caps to a mobile terminal, this can also be located and a functionality similar to the marker-based tracking can be achieved. The main disadvantage of this approach is the necessary modification of the terminal. The experimental sticking of the pen caps is not conceivable in any real use and would require specially adapted terminals.
Wünschenswert wäre demnach ein Konzept, das eine vereinfachte Lokalisierung einer mobilen Vorrichtung bezüglich einer Anzeigevorrichtung ermöglicht. It would therefore be desirable to have a concept that enables a simplified localization of a mobile device relative to a display device.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Konzept für eine Lokalisierung einer mobilen Vorrichtung bezüglich einer Anzeigevorrichtung zu schaffen, das für beliebige Kamera-basierte mobile Vorrichtungen einsetzbar ist, und das eine Hardware- Modifikation der mobilen Vorrichtung hierfür entbehrlich macht. The object of the present invention is to provide a concept for a localization of a mobile device with respect to a display device that can be used for any camera-based mobile device, and that makes a hardware modification of the mobile device unnecessary for this.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. This object is solved by the subject matter of the independent patent claims.
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, erkannt zu haben, dass obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass eine mobile Vorrichtung eine Farbinformation bezüglich eines unfokussierten von einem Sensor der mobilen Vorrichtung erfassten Objektbereichs mittels eines Empfangssignals sendet. Basierend auf der Farbinformation sowie auf einem Zeitpunkt, an dem das Empfangssignals empfangen wird und basierend auf der Kenntnis, zu welchem Zeitpunkt die entsprechende Farbe an einem Ort der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, kann der Ort, an dem sich die mobile Vorrichtung bezüg- lieh der Anzeigevorrichtung befindet, bestimmt werden. Dies kann ohne eine Fokussie- rung des Objektbereichs und mittels einer Auswertung der Farbinformation in dem Objektbereich erfolgen, so dass das Konzept auf nahezu alle mobilen Vorrichtungen anwendbar ist, die eine Kamera aufweisen, wie etwa Mobiltelefone oder Tablet-Computer. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung zur Bestimmung einer mobilen Vorrichtung eine Anzeigevorrichtung, die ausgebildet ist, um ein ortsvariantes farbiges Positionsbild anzuzeigen. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Empfangsvorrichtung, die ausgebildet ist, um ein Empfangssignal von der mobilen Vorrichtung zu empfangen, das eine Farbinformation bezüglich zumindest einer von der mobilen Vorrichtung erfassten Farbe aufweist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Berechnungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um das Empfangssignal auszuwerten, um die Anzeigevorrichtung bezüglich eines Ortes, an dem das ortsvariante Positionsbild angezeigt wird, basierend auf der Auswertung des Empfangssignals zu steuern, und um basierend auf der Farbinformation die Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung zu bestimmen. A core idea of the present invention is to have realized that the above object can be achieved by a mobile device transmitting color information regarding an unfocused object area detected by a sensor of the mobile device by means of a reception signal. Based on the color information as well as at a time when the received signal is received and based on the knowledge of when the corresponding color is displayed at a location of the display device, the location where the mobile device relates to the display device is determined. This can be done without focusing the object area and by evaluating the color information in the object area, so that the concept is applicable to almost all mobile devices having a camera, such as mobile phones or tablet computers. In one embodiment, a device for determining a mobile device includes a display device configured to display a location-variant colored position image. The apparatus further comprises a receiving device configured to receive a received signal from the mobile device having color information relating to at least one color detected by the mobile device. The apparatus further comprises a computing device configured to evaluate the received signal to control the display device with respect to a location where the location-variant position image is displayed based on the evaluation of the received signal, and based on the color information, determine the position of the mobile Device with respect to the display device to determine.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass basierend auf einer von der mobilen Vorrichtung erfassten Farbe oder Farbverteilung in dem Objektbereich, d. h. eines Teilbereichs der Anzeigevorrichtung, die Farbverteilung, d. h. die Farbinformation des Emp- fangssignals, von der Berechnungsvorrichtung in eine Relativposition der mobilen Vorrichtung bezüglich des ortsvarianten farbigen Positionsbildes überführt werden kann. Basierend auf der Kenntnis, wo das ortsvariante Positionsbild angezeigt wird, kann die Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung ermittelt werden. Ferner kann mittels einer Steuerung der Anzeigevorrichtung bzgl. des Orts, an dem das farbige Positi- onsbild angezeigt wird, eine erneute Verschiebung der mobilen Vorrichtung bzgl. der Anzeigevorrichtung festgestellt werden. It is advantageous in this exemplary embodiment that based on a color or color distribution detected by the mobile device in the object area, i. H. a portion of the display device, the color distribution, d. H. the color information of the received signal can be converted by the computing device into a relative position of the mobile device with respect to the location-variant colored position image. Based on the knowledge of where the location-variant location image is displayed, the location of the mobile device relative to the display device can be determined. Furthermore, by means of a control of the display device with respect to the location at which the colored position image is displayed, a new shift of the mobile device with respect to the display device can be determined.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Empfangsvorrichtung ausgebildet, um eine Vielzahl von zeitlich beabstandeten Farbinformationen zu empfangen. Die Berech- nungsvorrichtung ist ausgebildet, um den Ort der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung kontinuierlich basierend auf der Vielzahl von Farbinformationen zu bestimmen. According to another embodiment, the receiving device is configured to receive a plurality of temporally spaced color information. The computing device is configured to continuously determine the location of the mobile device relative to the display device based on the plurality of color information.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass basierend auf einer Verschiebung bzw. Bewegung der mobilen Vorrichtung relativ zu der Anzeigevorrichtung bzw. relativ zu dem ortsvarianten Positionsbild eine veränderliche Farbe bzw. Farbverteilung von der mobilen Vorrichtung erfasst und mittels des Empfangssignals an die Empfangsvorrichtung gesendet werden kann, so dass mittels der Berechnungsvorrichtung eine Verfolgung der Bewegung bzw. Verschiebung der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung ermöglicht ist (sogenanntes Tracking). Die zeitliche Beabstandung kann beispielsweise auf einer Aufnahmerate des Sensors der mobilen Vorrichtung, etwa eine Kamera, beruhen, so dass die Position der mobilen Vorrichtung für eine Vielzahl oder alle von der Kamera erfassten Bilder kontinuierlich ermöglicht ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das ortsvariante Positionsbild zumindest zwei Segmente, die eine voneinander verschiedene Farbe aufweisen, wobei die Segmente so angeordnet sind, dass sich eine Farbe von einem Punkt innerhalb des orts- Varianten Positionsbildes ausgehend, an dem eine erste Farbe angeordnet ist, entlang einer Verschieberichtung, entlang derer die mobile Vorrichtung verschoben wird, ein Punkt erreicht wird, an dem eine zweite Farbe angeordnet ist. An advantage of this embodiment is that based on a displacement or movement of the mobile device relative to the display device or relative to the location-variant position image, a variable color or color distribution can be detected by the mobile device and sent to the receiving device by means of the received signal, so that by means of the calculation device a tracking of the movement or displacement of the mobile device with respect to the display device is made possible (so-called tracking). For example, the temporal spacing may be based on a rate of acquisition of the sensor of the mobile device, such as a camera, such that the position of the mobile device is continuously enabled for a plurality or all of the images captured by the camera. According to a further embodiment, the location-variant position image comprises at least two segments which have a different color from each other, wherein the segments are arranged so that a color from a point within the location-variant position image on which a first color is arranged, along a shift direction along which the mobile device is shifted, a point is reached at which a second color is arranged.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass, wenn die mobile Vorrichtung von dem Segment, in dem die erste Farbe angeordnet ist, ausgehend hin zu einem Segment, in dem die zweite Farbe angeordnet ist, verschoben wird, dies mittels der Farbinformation von der Berechnungsvorrichtung bestimmt werden kann und dies unter Kenntnis einer Abmessung des farbigen Positionsbildes und der Anordnung der Segmente in die Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung überführbar ist. Dies kann un- abhängig von einem auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Hintergrundbild erfolgen, so dass Störeinflüsse durch das Hintergrundbild bezüglich der Positionsbestimmung reduziert oder verhindert sind. It is advantageous in this embodiment that, when the mobile device is shifted from the segment in which the first color is arranged, toward a segment in which the second color is arranged, this is determined by the color information from the computing device can and with knowledge of a dimension of the colored position image and the arrangement of the segments in the position of the mobile device with respect to the display device is transferable. This can be done independently of a background image displayed on the display device, so that interference by the background image with respect to the position determination is reduced or prevented.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das ortsvariante Positionsbild vier Segmente, die voneinander verschiedene Farben aufweisen, wobei die vier Segmente so angeordnet sind, dass von einem Mittenbereich des ortsvarianten Positionsbildes ausgehend jeweils ein Punkt erreicht wird, bei dem entlang einer ersten Verschieberichtung eine erste Farbe, entlang einer zweiten Verschieberichtung eine zweite Farbe, entlang einer dritten Verschieberichtung eine dritte Farbe und entlang einer vierten Verschieberichtung eine vierte Farbe angeordnet ist. According to a further embodiment, the location-variant position image comprises four segments which have mutually different colors, wherein the four segments are arranged such that starting from a central region of the location-variant position image, in each case a point is reached along which a first color along a first displacement direction a second shift direction, a second color, along a third shift direction, a third color and along a fourth shift direction, a fourth color is arranged.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass je zwei der Verschieberichtungen antiparallel oder nicht parallel zueinander angeordnet sein können und somit basierend auf der Farbinformation eine zweidimensionale Verschiebung der mobilen Vorrichtung bezüg- lieh der Anzeigevorrichtung mit einer hohen Präzision erfassbar ist. It is advantageous in this exemplary embodiment that two of the displacement directions can be arranged antiparallel or not parallel to each other, and thus based on the color information, a two-dimensional displacement of the mobile device with respect to the display device can be detected with high precision.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Berechnungsvorrichtung ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung so anzusteuern, dass diese das ortsvariante Positionsbild verschiebt, wenn die Farbinformation sich von einer Referenzinformation unterscheidet, die sich ergibt, wenn ein Sensor der mobilen Vorrichtung zentriert über dem ortsvarianten Positionsbild angeordnet ist, wobei eine Richtung, entlang derer das ortsvariante Positionsbild verschoben wird, auf der Farbinformation basiert. Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass das ortsvariante Positionsbild, nachdem eine Position der mobilen Vorrichtung bestimmt ist, bezüglich des Sensors zentriert angeordnet, d. h. angezeigt werden kann und eine weitere Verschiebung der mobilen Vorrichtung basierend auf der Verschiebung gegenüber der Referenzposition bestimmbar ist. According to another embodiment, the computing device is configured to control the display device to shift the location-variant position image when the color information differs from reference information obtained when a sensor of the mobile device is centered over the location-variant position image a direction along which the location-variant position image is shifted based on the color information. An advantage of this embodiment is that the location-variant position image, after a position of the mobile device is determined, arranged centered with respect to the sensor, that can be displayed and a further displacement of the mobile device based on the displacement relative to the reference position can be determined.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung zur Bestimmung einer initialen Position einer mobilen Vorrichtung eine Anzeigevorrichtung, die ausgebildet ist, um ein ortsvariantes Initialisierungsbild, das eine initiale Farbe aufweist, anzuzeigen. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Empfangsvorrichtung, die ausgebildet ist, um ein Empfangssignal von der mobilen Vorrichtung zu empfangen, das eine Farbinformation bezüglich der initialen Farbe des von der mobilen Vorrichtung erfassten ortsvarianten Initialisierungsbildes aufweist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Berechnungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um das Empfangssignal auszuwerten. Die Berechnungsvorrichtung ist ferner ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung bezüglich eines Orts, an dem das ortsvari- ante Initialisierungsbild angezeigt wird, zu steuern und um basierend auf der empfangenen initialen Farbinformation die initiale Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung zu bestimmen. According to a further embodiment, an apparatus for determining an initial position of a mobile device comprises a display device which is designed to display a location-variable initialization image having an initial color. The apparatus further comprises a receiving device configured to receive a received signal from the mobile device having color information regarding the initial color of the location-variant initialization image captured by the mobile device. The device further comprises a computing device that is designed to evaluate the received signal. The computing device is further configured to control the display device with respect to a location at which the location-variable initialization image is displayed, and to determine the initial position of the mobile device relative to the display device based on the received initial color information.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass wenn die mobile Vorrichtung bezüg- lieh der Anzeigevorrichtung erstmalig oder mit einer großen Verschiebegeschwindigkeit bewegt wird, die Position mittels des farbigen Initialisierungsbildes bestimmbar ist. Das Initialisierungsbild kann beispielsweise ein Balken sein, der eine Anzeigerichtung der Anzeigevorrichtung, etwa Höhe oder Breite, zu großen Teilen oder vollständig bedeckt und in einer davon verschiedenen Richtung über die Anzeigevorrichtung bewegt wird. Teilt die mobile Vorrichtung mittels des Empfangssignals mit, dass das Initialisierungsbild bzw. dessen Farbe erfasst ist, kann von der Berechnungsvorrichtung die Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der Richtung, entlang der der Balken verschoben wurde, bestimmen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Berechnungsvorrichtung ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung so anzusteuern, dass diese ein erstes farbiges Initialisierungsbild entlang einer ersten Richtung und ein zweites farbiges Initialisierungsbild entlang einer zweiten Richtung verschiebt, so dass basierend auf der Farbinformation bezüglich der farbigen Initialisierungsbilder eine Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der beiden Richtungen bestimmbar ist. Weisen die beiden Initialisierungsbilder eine gleiche Farbe auf, so können diese zeitlich aufeinanderfolgend an der Anzeigevorrichtung angezeigt werden, so dass basierend auf einer Kenntnis, welches der Initialisierungsbilder zu einem Zeitpunkt oder Zeitintervall angezeigt wird, zu dem das Empfangssignal empfangen wird, feststellbar ist, in welchem der jeweiligen Bereiche die mobilen Vorrichtung angeordnet ist. Alternativ können die Initialisierungsbilder zwei voneinander verschiedene Farben aufweisen und gleichzeitig angezeigt werden. Dies führt dazu, dass die initiale Positionsbestimmung mit einem reduzierten Zeitaufwand ausführbar ist. It is advantageous in this exemplary embodiment that when the mobile device is moved with respect to the display device for the first time or at a large displacement speed, the position can be determined by means of the colored initialization image. The initialization image may be, for example, a bar that largely or completely covers a display direction of the display device, such as height or width, and moves across the display device in a different direction. If the mobile device informs by means of the received signal that the initialization image or its color is detected, the computing device can determine the position of the mobile device with respect to the direction along which the bar has been displaced. According to a further embodiment, the computing device is configured to drive the display device to shift a first color initialization image along a first direction and a second color initialization image along a second direction, such that a position of the mobile image is based on the color information relative to the colorized initialization images Device with respect to the two directions can be determined. If the two initialization images have the same color, they can be displayed in chronological succession on the display device, so that based on a knowledge of which of the initialization images is displayed at a time or time interval at which the received signal is received, it can be determined in which of the respective areas the mobile device is arranged. Alternatively, the initialization images may have two different colors from each other and displayed simultaneously. As a result, the initial position determination can be carried out with a reduced expenditure of time.
Gemäß einem weitern Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung ausgebildet, um in einem ersten Schritt die initiale Position zu bestimmen und um in einem zweiten Schritt eine Po- sitions- oder Rotationsänderung der mobilen Vorrichtung zu bestimmen. Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass eine basierend auf der initiale Position erhaltene Farbinformation bezüglich des Positionsbildes als Referenzinformation hinterlegbar ist, so dass die Positions- oder Rotationsänderung basierend auf der Referenzinformation bestimmbar ist und diese für verschiedene mobile Vorrichtungen erhalten werden kann, so dass eine Präzision der Positionsbestimmung erhöht ist. According to a further exemplary embodiment, a device is designed to determine the initial position in a first step and to determine a position or rotation change of the mobile device in a second step. It is advantageous in this exemplary embodiment that color information obtained based on the initial position can be stored with reference to the position image as reference information, so that the position or rotation change can be determined based on the reference information and can be obtained for various mobile devices, so that a precision the position determination is increased.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst ein System eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Position oder initialen Position der mobilen Vorrichtung und die mobile Vorrichtung. Die mobile Vorrichtung ist ausgebildet, um einen Objektbereich, der von der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, zumindest teilweise zu erfassen. In dem Objektbe- reich kann das ortsvariante Positionsbild oder das Initialisierungsbild zumindest zeitweise angezeigt werden. According to a further embodiment, a system comprises a device for determining a position or initial position of the mobile device and the mobile device. The mobile device is configured to at least partially detect an object area displayed by the display device. In the object area, the location-variant position picture or the initialization picture can be displayed at least temporarily.
Die mobile Vorrichtung ist ausgebildet, um die Farbinformation basierend auf der Farbe des erfassten farbigen ortsvarianten Positionsbildes oder des farbigen Initialisierungsbil- des zu bestimmen, wenn das ortsvariante Positionsbild oder das Initialisierungsbild er- fasst ist, und um das Empfangssignal mit der Farbinformation zu senden. The mobile device is designed to determine the color information based on the color of the detected colored location-variant position image or of the colorized initialization image when the location-variant position image or the initialization image is detected, and to send the reception signal with the color information.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die mobile Vorrichtung ausgebildet, um eine Farbverteilung innerhalb des Objektbereichs zu bestimmen und um das Empfangs- Signal mit der Farbinformation basierend auf der bestimmten Farbverteilung zu senden. According to another embodiment, the mobile device is configured to determine a color distribution within the object area and to transmit the reception signal with the color information based on the determined color distribution.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass bereits geringe Verschiebungen der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung bzw. des ortsvarianten Positionsbildes von der mobilen Vorrichtung und mithin von der Berechnungsvorrichtung erfassbar sind und die Positionsbestimmung exakt erfolgen kann. Weitere Ausführungsbeispiele schaffen Verfahren zur Bestimmung einer Position und einer initialen Position der mobilen Vorrichtung. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Computerprogramm. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. An advantage of this embodiment is that even slight displacements of the mobile device with respect to the display device or the location-variant position image of the mobile device and thus can be detected by the computing device and the position determination can be carried out exactly. Further embodiments provide methods for determining a position and an initial position of the mobile device. Further embodiments relate to a computer program. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Position einer mobilen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 is a schematic block diagram of a device for determining a position of a mobile device according to an embodiment;
Fig. 2a eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild mit zwei Segmenten, das ortsvariant an einer Anzeigevorrichtung darstellbar ist gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2a is a schematic plan view of a color position image with two segments, which is variably represented on a display device according to an embodiment;
Fig. 2b eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild, das vier Segmente aufweist, die jeweils eine voneinander verschiedene Farbe ausweisen gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2b is a schematic plan view of a colored position image having four segments, each having a mutually different color according to an embodiment;
Fig. 2c eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild, das die vier äußere Segmente und ferner ein fünftes Segment, das mittig bezüglich des farbigen Positionsbildes angeordnet ist aufweist gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2c is a schematic plan view of a colored position image, which has the four outer segments and also a fifth segment, which is arranged centrally with respect to the colored position image according to an embodiment.
Fig. 2d eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild, das gegenüber dem farbigen Positionsbild lediglich die vier äußeren Segmente umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel; FIG. 2 d shows a schematic plan view of a color position image which, compared with the colored position image, comprises only the four outer segments according to an embodiment; FIG.
Fig. 2e eine schematische Darstellung eines farbigen Positionsbildes, das eine kreisförmige Grundfläche aufweist und drei Segmente umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2e shows a schematic illustration of a colored position image which has a circular base area and comprises three segments according to an exemplary embodiment;
Fig. 3a eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Position der mobilen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 3b eine schematische Seitenschnittansicht der Vorrichtung aus Fig. 3a; 3a shows a schematic representation of a device for determining the position of the mobile device according to an embodiment; Fig. 3b is a schematic side sectional view of the device of Fig. 3a;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die ausgebildet ist, um eine initiale Position der mobilen Vorrichtung zu bestimmen gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4 is a schematic illustration of a device configured to determine an initial position of the mobile device according to an embodiment;
Fig. 5a eine schematische Aufsicht auf ein Initialisierungsbild, welches entlang einer Anzeigerichtung verschoben wird gemäß einem Ausführungsbeispiel; 5a is a schematic plan view of an initialization image which is displaced along a display direction according to an exemplary embodiment;
Fig. 5b eine schematische Aufsicht auf ein alternatives Initialisierungsbild, das gegenüber dem Initialisierungsbild aus Fig. 5a eine dreieckige Geometrie aufweist gemäß einem Ausführungsbeispiel; 5b shows a schematic plan view of an alternative initialization image, which has a triangular geometry in relation to the initialization image from FIG. 5a, according to an exemplary embodiment;
Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild eines Systems, das die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und die mobile Vorrichtung umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel; 6 is a schematic block diagram of a system including the device of FIG. 1 and the mobile device according to one embodiment;
Fig. 7 ein Großdisplays mit einem mobilen Endgerät, das den Displayabschnitt des Großdisplays, der von dem Endgerät verdeckt wird darstellt; gemäß dem Stand der Technik; und 7 shows a large-scale display with a mobile terminal, which represents the display section of the large-scale display which is covered by the terminal; according to the prior art; and
Fig. 8 eine Abbildung eines Systems mit einem Tablet-Computer, an dessen Unterseite Marken angebracht sind, um die Lokalisierung zu ermöglichen, gemäß dem Stand der Technik. Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente unter- einander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann. Fig. 8 is an illustration of a system with a tablet computer, on the underside of which tags are attached to enable localization, according to the prior art. Before embodiments of the present invention are explained in more detail in detail with reference to the drawings, it is pointed out that identical, functionally identical or equivalent elements, objects and / or structures in the different figures are provided with the same reference numerals, so that shown in different embodiments Description of these elements is interchangeable or can be applied to each other.
Nachfolgend wird Bezug genommen auf eine Darstellung von Bildinformationen an einer Anzeigevorrichtung, etwa einem Bildschirm/Display. Zum besseren Verständnis werden hierzu verschiedene Koordinatensysteme genutzt, die beispielhaft kartesisch beschrieben sind. Dabei bezieht sich eine Notation x, y bzw. z auf eine x- bzw. y-Richtung entlang von Abmessungen der Anzeigevorrichtung. Die x- bzw. y-Richtung kann bspw. eine Hö- he/Länge oder eine Breite des Bildschirms sein. Die z-Richtung bezieht sich auf eine Richtung entlang einer Oberflächennormalen der Bildschirmoberfläche, die senkrecht zu der x- und y-Richtung angeordnet ist. Eine Notation x' bzw. y' bezieht sich auf eine jeweilige Richtung innerhalb eines Bildinhalts, die gegenüber der Anzeigevorrichtung und mit- hin gegenüber dem x/y/z-Koordinatensystem statisch oder veränderlich verschoben und/oder verdreht sein kann. Derartige Ausführungen sollen nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Vielmehr können die Koordinatensysteme beliebig in einander oder in andere Koordinatensysteme überführt werden, etwa in Polar-, Kugel- oder Zylinderkoordinatensysteme, ohne die Funktionalität der Ausführungsbeispie- le zu beschränken. Ferner können die x-Richtung und die y-Richtung beliebig im Raum angeordnet werden. Reference will now be made to an illustration of image information on a display device, such as a display. To better understand this different coordinate systems are used, which are described as an example Cartesian. In this case, a notation x, y or z refers to an x or y direction along dimensions of the display device. The x or y direction can, for example, be a height he / long or a width of the screen. The z direction refers to a direction along a surface normal of the screen surface, which is perpendicular to the x and y directions. A notation x 'or y' refers to a respective direction within an image content which may be shifted or rotated relative to the display device and thus statically or variably with respect to the x / y / z coordinate system. Such embodiments are not intended to limit embodiments described below. Rather, the coordinate systems can be arbitrarily converted into one another or into other coordinate systems, for example in polar, spherical or cylindrical coordinate systems, without restricting the functionality of the exemplary embodiments. Furthermore, the x-direction and the y-direction can be arbitrarily arranged in space.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 10 zur Bestimmung einer Position einer mobilen Vorrichtung 12. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Anzeigevorrich- tung 14, eine Empfangsvorrichtung 16 und eine Berechnungsvorrichtung 18. Die Anzeigevorrichtung 14 ist ausgebildet, um ein ortsvariantes farbiges Positionsbild 22 anzuzeigen. Das farbige ortsvariante Positionsbild 22 kann von der mobilen Vorrichtung 12 mittels eines Sensors 24, etwa eine Kamera, erfasst werden. Mittels eines Empfangssignals 26, das von der mobilen Vorrichtung 12 ausgesendet wird und das eine Farbinformation be- züglich der von der mobilen Vorrichtung erfassten Farbe des ortsvarianten Positionsbildes 22 aufweist, teilt die mobile Vorrichtung 12 beispielsweise mit, dass das ortsvariante Positionsbild 22 mittels des Sensors 24 erfasst wurde. 1 shows a schematic block diagram of a device 10 for determining a position of a mobile device 12. The device 10 comprises a display device 14, a receiving device 16 and a computing device 18. The display device 14 is designed to display a location-variable colored position image 22 , The colored location-variant position image 22 can be detected by the mobile device 12 by means of a sensor 24, for example a camera. By means of a received signal 26, which is transmitted by the mobile device 12 and which has color information relating to the color of the location-variant position image 22 detected by the mobile device, the mobile device 12 notifies, for example, that the location-variant position image 22 by means of the sensor 24 was recorded.
Die Vorrichtung 10 ist ausgebildet, um mittels der Empfangsvorrichtung 16 das Emp- fangssignal 26 zu empfangen. Die Empfangsvorrichtung 16 ist mit der Berechnungsvorrichtung 18 gekoppelt, so dass das Empfangssignal 26 von der Berechnungsvorrichtung 18 auswertbar ist. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um das Empfangssignal 26 auszuwerten. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ferner ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 bezüglich eines Orts, an dem das farbige ortsvariante Positionsbild 22 an der Anzeigevorrichtung 14 angezeigt wird, zu steuern. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ferner ausgebildet, um basierend auf der Farbinformation die Position der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 zu bestimmen. Dies erfolgt beispielsweise so, dass das ortsvariante Positionsbild 22 eine Farbe aufweist, beispielsweise blau, rot, grün, gelb oder eine Mischung davon. Das Empfangssignal kann die Farbinformation bspw. derart aufweisen, dass diese Rückschlüsse darauf zulässt, dass die Farbe von der Kamera bspw. erfasst, zu einem Prozentsatz erfasst oder an einem Ort innerhalb des entsprechenden Bildbereichs erfasst wurde. Der Prozentsatz kann bspw. zumindest 10 %, zumindest 30 %, zumindest 50 % oder mehr bezüglich der Farben innerhalb des erfass- ten Bildbereichs betragen. Der Bildbereich kann bspw. ein lokales Koordinatensystem, etwa in Form einer Pixeladressierung aufweisen, sodass eine Farbe einem Ort innerhalb des lokalen Koordinatensystems zugeordnet werden kann. The device 10 is designed to receive the reception signal 26 by means of the receiving device 16. The receiving device 16 is coupled to the computing device 18, so that the received signal 26 can be evaluated by the computing device 18. The computing device 18 is designed to evaluate the received signal 26. The computing device 18 is further configured to control the display device 14 with respect to a location at which the colored location-variant position image 22 is displayed on the display device 14. The computing device 18 is further configured to determine the position of the mobile device 12 relative to the display device 14 based on the color information. This is done, for example, so that the location-variant position image 22 has a color, for example, blue, red, green, yellow or a mixture thereof. The received signal may have the color information, for example, such that this conclusion allows the color to be detected by the camera, for example, to be detected in a percentage or acquired at a location within the corresponding image area. The percentage may, for example, at least 10%, at least 30%, at least 50% or more, of the colors within the captured image area. The image area can, for example, have a local coordinate system, for example in the form of pixel addressing, so that a color can be assigned to a location within the local coordinate system.
Bei der Anzeigevorrichtung 14 kann es sich beispielsweise um einen Großbildschirm (Großdisplay) handeln. Die mobile Vorrichtung 12 ist beispielsweise kleiner als die Anzeigevorrichtung 14. So kann beispielsweise die Anzeigevorrichtung 14 entlang einer ersten Richtung, etwa eine Breiten-Richtung, die parallel zu einer x-Richtung angeordnet ist, größer, d. h. breiter, sein als die mobile Vorrichtung 12. Entlang einer Höhen-Richtung, die beispielsweise senkrecht zu der Breiten-Richtung entlang einer y-Richtung im Raum angeordnet ist, können die Anzeigevorrichtung 14 und die mobile Vorrichtung 12 eine in etwa gleiche Abmessung aufweisen. Vereinfacht ausgedrückt kann die mobile Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 eine in etwa gleich große Höhe und eine geringe- re Breite aufweisen und bezüglich der Breiten-Richtung (x) bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 verschiebbar sein. The display device 14 may be, for example, a large screen (large display). For example, the mobile device 12 is smaller than the display device 14. Thus, for example, the display device 14 may be larger, i.e., dimmed, along a first direction, such as a width direction, which is parallel to an x direction. H. Be wider than the mobile device 12 along a height direction, for example, is arranged perpendicular to the width direction along a y-direction in space, the display device 14 and the mobile device 12 may have an approximately equal dimension. In simple terms, the mobile device 12 may have an approximately equal height and a smaller width with respect to the display device 14 and may be displaceable relative to the display device 14 with respect to the width direction (x).
Die mobile Vorrichtung 12 kann beispielsweise ein Tablet-Computer, ein Smartphone (Mobiltelefon mit erweitertem Funktionsumfang) oder eine andere mobile Vorrichtung mit Sensor- und Kommunikationsmöglichkeiten sein. Hierzu gehören beispielsweise Audio- Abspielgeräte, die sowohl über einen Internetzugang als auch über eine Kamera und ggf. einen Bildschirm verfügen. The mobile device 12 may be, for example, a tablet computer, a smartphone (extended functionality mobile phone), or another mobile device with sensor and communication capabilities. These include, for example, audio players that have both Internet access and a camera and possibly a screen.
Die mobile Vorrichtung 12 kann beispielsweise auf die Anzeigevorrichtung 14 gelegt wer- den, wenn die Anzeigevorrichtung 14 in Form eines Tisch-Displays realisiert ist. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 14 beispielsweise ein Wand-Display sein und die mobile Vorrichtung 12 an die Anzeigevorrichtung 14 gehalten oder anderweitig bezüglich des Wand-Displays angeordnet werden. Dies kann derart erfolgen, dass, wie bei einem Auflegen auf einen Tisch, ein mechanischer Kontakt (Berührung) und mithin ein geringer oder minimaler Abstand zwischen der mobilen Vorrichtung 12 und der Anzeigevorrichtung 14 entsteht. Alternativ kann die mobile Vorrichtung 12 auch beabstandet von der Anzeigevorrichtung 14 gehalten werden. Beispielhaft wird die Vorrichtung 10 nachfolgend so beschrieben, dass die Anzeigevorrichtung 14 ein Tisch-Display ist. Ist die mobile Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 so positioniert, dass der Sensor 24 (Kamera) das farbige ortsvariante Positionsbild 22 erfasst, so kann die Kamera die Farbe des ortsvarianten Positionsbildes 22 erkennen. Dies ist auch dann möglich wenn ein Abstand zwischen der mobilen Vorrichtung 12 und der Anzeigevorrich- tung 14 so gering ist, dass ein Scharfstellen der Kamera oder des Sensors 24 bezüglich des ortsvarianten Positionsbildes 22 verhindert ist. Vereinfacht ausgedrückt kann der Sensor 24 die Farbe des ortsvarianten Positionsbildes 22 erkennen, auch wenn das Bild nicht scharf gestellt ist. The mobile device 12 can be placed on the display device 14, for example, if the display device 14 is realized in the form of a desktop display. Alternatively, the display device 14 may, for example, be a wall display and the mobile device 12 may be held on the display device 14 or otherwise disposed relative to the wall display. This can be done such that, as when placed on a table, a mechanical contact (touch) and thus a small or minimal distance between the mobile device 12 and the display device 14 is formed. Alternatively, the mobile device 12 may also be kept spaced from the display device 14. By way of example, the device 10 will be described below so that the display device 14 is a desk-top display. If the mobile device 12 is positioned with respect to the display device 14 in such a way that the sensor 24 (camera) detects the colored location-variant position image 22, then the camera can recognize the color of the location-variant position image 22. This is possible even if a distance between the mobile device 12 and the display device 14 is so small that a focus of the camera or the sensor 24 with respect to the location-variant position image 22 is prevented. In simple terms, the sensor 24 can detect the color of the location-variant position image 22, even if the image is not in focus.
Wird die mobile Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 verschoben, etwa entlang der positiven oder negativen x-Richtung, so verändert sich die von der mobilen Vorrichtung 12 bestimmte Farbe, etwa da die Anzeigevorrichtung 14 außerhalb des ortsvarianten Positionsbildes 22 in einem Hintergrundbild eine andere Farbe darstellt, als die des ortsvarianten Positionsbildes. Die von dem Sensor 24 erfasste Farbe verändert sich mithin bspw. dahin gehend, dass eine Misch-Farbe zwischen der Hintergrundfarbe und der Farbe des ortsvarianten Positionsbildes von dem Sensor 24 erfasst wird. Alternativ kann der Sensor 24 auch ausgebildet sein, um eine Farbverteilung innerhalb des von ihm erfassten Objektbereichs zu erfassen. Die mobile Vorrichtung 12 kann dann beispielswei- se die Farbverteilung, etwa Farbe des ortsvarianten Positionsbildes 22 in einem ersten, bspw. rechten oder oberen Bildbereich und die Hintergrundfarbe in einem bspw. linken oder unteren Bildbereich, wenn die mobile Vorrichtung 12 entlang der negativen x- Richtung verschoben wird, bestimmen und diese Farbinformation mittels des Empfangssignals 26 versenden. Alternativ kann das Positionsbild auch mehrere Segmente aufwei- sen, so dass die Positionsbestimmung basierend auf einer Anordnung der Segmente unabhängig von dem Hintergrundbild erfolgen kann. If the mobile device 12 is displaced relative to the display device 14, for instance along the positive or negative x-direction, then the color determined by the mobile device 12 changes, for example because the display device 14 displays a different color outside the location-variant position image 22 in a background image , than that of the location-variant position image. The color detected by the sensor 24 therefore changes, for example, in such a way that a mixed color between the background color and the color of the location-variant position image is detected by the sensor 24. Alternatively, the sensor 24 may also be designed to detect a color distribution within the object area that it detects. The mobile device 12 can then, for example, the color distribution, such as color of the location-variant position image 22 in a first, for example. Right or upper image area and the background color in a left or bottom image area, if the mobile device 12 along the negative x- Direction is shifted, determine and send this color information by means of the received signal 26. Alternatively, the position image can also have a plurality of segments, so that the position determination can be based on an arrangement of the segments independently of the background image.
Basierend auf der Farbinformation ist die Berechnungsvorrichtung 18 ausgebildet, um zu bestimmen, dass die mobile Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 entlang der negativen x-Richtung (bspw. links) verschoben ist. Dies kann dadurch ermöglicht werden, dass der Ort und die Farbe des ortsvarianten Positionsbildes der Berechnungsvorrichtung 18 bekannt oder zugänglich sind. Based on the color information, the computing device 18 is configured to determine that the mobile device 12 is shifted with respect to the display device 14 along the negative x-direction (eg, left). This can be made possible by the fact that the location and the color of the location-variant position image of the computing device 18 are known or accessible.
Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ferner ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so zu steuern, dass diese das ortsvariante Positionsbild 22 an einer anderen Stelle anzeigt (verschiebt). Dies kann so lange erfolgen, bis die Farbinformation in dem Empfangssignal 26 darauf hinweist, dass das ortsvariante Positionsbild 22 bezüglich des Sensors 24 wieder so erfasst wird, wie es in einem Ausgangszustand empfangen worden ist. Der Ausgangszustand kann bspw. eine definierte, etwa zentrierte Darstellung des ortsvarianten Positionsbildes 22 bezüglich der x-Richtung und relativ zu dem Sensor 24 umfassen. Basierend auf der von der Berechnungsvorrichtung 18 bestimmen Position, an der die Anzeigevorrichtung 14 das ortsvariante Positionsbild 22 zu diesem Zeitpunkt anzeigt, ist die neue Position der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 durch die Berechnungsvorrichtung 18 bestimmbar. The computing device 18 is further configured to control the display device 14 to display (shift) the location-variant position image 22 at another location. This can be done until the color information in the receive signal 26 indicates that the location-variant position image 22 is again detected with respect to the sensor 24, as it has been received in an initial state. The initial state may include, for example, a defined, approximately centered representation of the location-variant position image 22 with respect to the x-direction and relative to the sensor 24. Based on the position determined by the computing device 18, at which the display device 14 displays the location-variant position image 22 at that time, is new position of the mobile device 12 with respect to the display device 14 by the computing device 18 determinable.
Vereinfacht ausgedrückt, bilden die Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 14 durch die Berechnungsvorrichtung 18, das Anzeigen des farbigen ortsvarianten Positionsbildes 22 und die Rückmeldung der mobilen Vorrichtung 12 mittels des Empfangssignals 26 eine Steuer- oder Regelschleife. In simple terms, the control of the display device 14 by the calculation device 18, the display of the colored, spatially variant position image 22 and the feedback of the mobile device 12 by means of the received signal 26 form a control or regulating loop.
Die mobile Vorrichtung 12 kann beispielsweise einen Bildschirm aufweisen, der an einer Seite angeordnet ist, die dem Sensor 24 und/oder Anzeigevorrichtung 14 abgewandt angeordnet ist. So kann der Sensor 24 an einer dem Bildschirm gegenüberliegenden Seite angeordnet sein und die mobile Vorrichtung 12 so bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 angeordnet werden, dass die Seite, an der der Sensor 24 angeordnet ist, der Anzeigevorrichtung 14 zugewandt ist. Beispielsweise kann so ein Betrachter der Anzeigevorrichtung 14 auch den Bildschirm der mobilen Vorrichtung 12 betrachten. The mobile device 12 may, for example, have a screen which is arranged on a side which is arranged facing away from the sensor 24 and / or display device 14. Thus, the sensor 24 can be arranged on a side opposite the screen and the mobile device 12 can be arranged relative to the display device 14 such that the side on which the sensor 24 is arranged faces the display device 14. For example, such a viewer of the display device 14 may also view the screen of the mobile device 12.
Basierend auf der von der Berechnungsvorrichtung 18 bestimmten Position können zwischen der Vorrichtung 10 und der mobilen Vorrichtung 12 weitere Daten ausgetauscht werden. Beispielsweise kann die von der Berechnungsvorrichtung bestimmte Position der mobilen Vorrichtung 12 derselben mitgeteilt werden, so dass die mobile Vorrichtung 12 an dem Bildschirm derselben dazustellende Information bestimmen oder auswählen kann. Bei der darzustellenden Information kann es sich bspw. um einen ggf. vergrößerten Ausschnitt von auf der Anzeigevorrichtung 14 im Bereich der mobilen Vorrichtung dargestellten Bildinhalten handeln (Lupenfunktion) Alternativ ist auch eine überlagerte Darstellung mit weiteren, nicht bildlichen Informationen vorstellbar, etwa Öffnungszeiten von Geschäften, wenn sich die Bildinhalte auf einen Lageplan in einem Einkaufszentrum beziehen (Overlay-Funktion). Alternativ kann beispielsweise eine Benutzereingabe an der mobilen Vorrichtung 12 bzw. an dem Bildschirm derselben der Vorrichtung 10 mitgeteilt werden, etwa mittels des Empfangssignals 26 oder einem weiteren Signal, so dass die Vorrichtung 10 die Benutzereingabe mit der Position der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 verknüpfen kann. Based on the position determined by the computing device 18, further data may be exchanged between the device 10 and the mobile device 12. For example, the position of the mobile device 12 determined by the computing device can be communicated to it, so that the mobile device 12 can determine or select information to be displayed on the screen thereof. The information to be displayed can be, for example, an optionally enlarged section of image content displayed on the display device 14 in the area of the mobile device (magnifying glass function). Alternatively, a superimposed representation with further, non-pictorial information is conceivable, such as opening hours of shops, if the image content relates to a site plan in a mall (overlay function). Alternatively, for example, a user input on the mobile device 12 or on the screen thereof can be communicated to the device 10, for instance by means of the received signal 26 or another signal, so that the device 10 controls the user input with the position of the mobile device 12 with respect to the display device 14 can link.
Das Empfangssignal 26 kann beispielsweise mittels einer drahtlosen Netzwerkverbindung (Wireless Lokal Area Network - WLAN), einer Internet-Verbindung, einer Bluetooth ®- Verbindung oder einer anderen drahtlosen Kommunikationsschnittstelle gesendet bzw. empfangen werden. Alternativ kann eine Übermittlung des Empfangssignals 26 von der mobilen Vorrichtung 12 zu der Vorrichtung 10 auch drahtgebunden, etwa über eine lokale drahtgebundene Netzwerkschnittstelle (Lokal Area Network - LAN oder persönliches Netzwerk - personal area network - PAN) oder dergleichen erfolgen. The received signal 26 can be transmitted or received, for example, by means of a wireless local area network (WLAN), an internet connection, a Bluetooth® connection or another wireless communication interface. Alternatively, a transmission of the received signal 26 from the mobile device 12 to the device 10 may also be wired, for example via a local Wired network interface (Local Area Network - LAN or personal network - PAN) or the like.
Vorteilhaft ist, dass die mobile Vorrichtung 12 trotz eines reduzierten oder gar minimierten Abstandes zwischen der mobilen Vorrichtung 12 und der Anzeigevorrichtung 14 die Farbe bzw. die Farbverteilung des farbigen ortsvarianten Positionsbildes 22 erkennen kann, so dass auf eine Modifikation der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich Hardware-Komponenten verzichtet werden kann. Ferner kann auf eine Erfassung und/oder Auflösung eines Musters verzichtet werden, so dass die Positionserkennung robust mit herkömmlichen Sen- sor- bzw. kamerabasierten mobilen Vorrichtungen erfolgen kann. It is advantageous that, despite a reduced or even minimized distance between the mobile device 12 and the display device 14, the mobile device 12 can recognize the color or the color distribution of the colored location-variant position image 22, so that a modification of the mobile device 12 with respect to hardware Components can be dispensed with. Furthermore, detection and / or resolution of a pattern can be dispensed with, so that position detection can be robust with conventional sensor or camera-based mobile devices.
Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 14 auch so ausgebildet sein, dass die mobile Vorrichtung 12 entlang zumindest einer weiteren Richtung an derselben positioniert, rotiert und/oder verschoben werden kann Alternatively, the display device 14 may also be designed such that the mobile device 12 can be positioned, rotated and / or displaced along the at least one further direction thereof
Fig. 2a zeigt eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild 28a, das ortsvariant an einer Anzeigevorrichtung darstellbar ist. Das farbige Positionsbild 28a weist zwei Segmente 32a und 32b auf, die eine voneinander verschiedene Farbe umfassen. Das farbige Positionsbild 28a weist eine Größe entlang einer x'-Richtung und einer y'-Richtung auf, die größer als ein Erfassungsbereich 34 der mobilen Vorrichtung ist. Das bedeutet, dass wenn das farbige Positionsbild 28a zentriert bezüglich des Sensors der mobilen Vorrichtung 34 an der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, der Erfassungsbereich 34 innerhalb einer Fläche des farbigen Positionsbildes 28 liegt. Die Segmente 32a und 32b sind so angeordnet, dass sich eine Farbe von einem Punkt 36 innerhalb des farbigen Positionsbildes 28a ausgehend, an dem die Farbe des ersten Segmentes 32a angeordnet ist, entlang einer Verschieberichtung 37 endet, so dass ein Punkt 36b erreicht wird, an dem die Farbe des zweiten Segments 32b angeordnet ist. Das bedeutet, dass sich die Farbe oder die Farbverteilung innerhalb des Erfassungsbereichs 34 je nach Größe des Erfassungsbereichs 34 ändert, wenn der Erfassungsbereich 34 und mithin die mobile Vorrichtung bezüglich des farbigen Positionsbildes 28a entlang der Verschieberichtung 37 verschoben wird. Wird von der mobilen Vorrichtung die veränderte Farbverteilung bestimmt und als Farbinformation mittels des Empfangssignals an die Vorrichtung 10 übermittelt, so kann eine veränderte Relativposition der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich des farbigen Positionsbildes 28a und mithin der Anzeigevorrichtung mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden. Wird die veränderte Relativposition basierend auf einem Farbanteil und/oder basierend auf einer dominanten Farbe in dem Erfassungsbe- reich 34 bestimmt, so kann eine derartige Bestimmung robust und fehlerunanfäliig erfolgen. FIG. 2a shows a schematic plan view of a colored position image 28a, which can be displayed variably on a display device. The colored position image 28a has two segments 32a and 32b, which comprise a mutually different color. The colored position image 28a has a size along an x 'direction and a y' direction that is larger than a detection range 34 of the mobile device. That is, when the colored position image 28a centered with respect to the sensor of the mobile device 34 is displayed on the display device, the detection range 34 is within an area of the colored position image 28. The segments 32a and 32b are arranged so that a color from a point 36 within the colored position image 28a, on which the color of the first segment 32a is arranged, ends along a displacement direction 37, so that a point 36b is reached the color of the second segment 32b is arranged. That is, the color or color distribution within the detection area 34 changes depending on the size of the detection area 34 when the detection area 34, and hence the mobile device, is shifted along the shift direction 37 with respect to the colored position image 28a. If the changed color distribution is determined by the mobile device and transmitted to the device 10 as color information by means of the received signal, then a changed relative position of the mobile device 12 with respect to the colored position image 28a and thus of the display device can be determined with a high degree of accuracy. If the changed relative position is based on a color component and / or based on a dominant color in the detection mode 34, such a determination may be robust and error-prone.
Fig. 2b zeigt eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild 28b, das vier Seg- mente 32a-d aufweist, die jeweils eine voneinander verschiedene Farbe ausweisen, wie es durch die voneinander verschiedenen Schraffierungen angedeutet ist. Das farbige Positionsbild 28b weist eine zufällig gewählte Geometrie der Grundfläche auf. Die Grundfläche ist größer als der Erfassungsbereich 34 des Sensors der mobilen Vorrichtung. Die vier Segmente 32a-d weisen einen gemeinsamen Berührungspunkt 38 auf. Die Segmente 32a-d sind so angeordnet, dass, wenn der Erfassungsbereich 34 zentriert bezüglich des Berührungspunktes 38 angeordnet ist, die vier Segmente 32a-d mit einem in etwa gleichen Flächeninhalt von der mobilen Vorrichtung erfasst werden. Ist der Erfassungsbereich 34 beispielsweise rund, so kann jeder der vier Sektoren 32a-d in Form eines Vierteilkreises von der mobilen Vorrichtung 12 erfasst werden. 2b shows a schematic plan view of a colored position image 28b, which has four segments 32a-d, each of which has a different color from one another, as indicated by the mutually different hatchings. The colored position image 28b has a randomly selected geometry of the base area. The footprint is larger than the detection area 34 of the mobile device sensor. The four segments 32a-d have a common touch point 38. The segments 32a-d are arranged such that when the detection area 34 is centered with respect to the touch point 38, the four segments 32a-d are detected by the mobile device with an approximately equal area. For example, if the detection area 34 is round, each of the four sectors 32a-d may be detected by the mobile device 12 in the form of a four-circle circle.
Wird die mobile Vorrichtung 12 und mithin der Erfassungsbereich 34 bezüglich des farbigen Positionsbildes 28b in eine beliebige Richtung entlang der x'- und/oder y'-Achse in positiver und/oder negativer jeweiliger Richtung verschoben, so ändert sich die Farbverteilung etwa basierend auf veränderten Farbanteilen innerhalb des Erfassungsbereichs 34, was von der mobilen Vorrichtung 12 bestimmbar ist. Wird beispielsweise der Erfassungsbereich 34 entlang der positiven x'-Richtung verschoben, so verringert sich der Anteil der Farbe des Segments 32d, wohingegen der Anteil der Farbe des Segments 32b erhöht wird. Ferner ändert sich auch eine Relativposition der Segmente 32a-d bezüglich eines Zentrums des Erfassungsbereichs 34. Wird, vorherigem Beispiel folgend, der Erfas- sungsbereich 34 entlang der positiven x'-Richtung bezüglich des farbigen Positionsbildes 28b verschoben, so ist die Farbe des Segments 32b von der mobilen Vorrichtung beispielsweise auch an Bildpositionen feststellbar, die bezüglich des Zentrums des Erfassungsbereichs 34 entlang der negativen x'-Richtung angeordnet sind. Sowohl die Position einer Farbe innerhalb des Erfassungsbereichs 34 als auch die Farbverteilung können von der mobilen Vorrichtung, etwa die mobile Vorrichtung 12, mittels des Empfangssignals, etwa das Empfangssignal 26, übermittelt werden. Alternativ kann die Verschiebung der Erfassungsbereichs 34 auch relativ zu y'-Richtung oder einer Kombination aus x'- Richtung und y'-Richtung erfolgen, so dass sich die Farbverteilung bezüglich drei oder vier Farben ändern kann. If the mobile device 12 and therefore the detection area 34 are displaced in an arbitrary direction along the x'- and / or y'-axis in positive and / or negative respective direction with respect to the colored position image 28b, the color distribution changes approximately based on changed Color components within the detection area 34, which can be determined by the mobile device 12. For example, when the detection area 34 is shifted along the positive x 'direction, the proportion of the color of the segment 32d decreases, whereas the proportion of the color of the segment 32b is increased. Further, a relative position of the segments 32a-d with respect to a center of the detection area 34 also changes. If, following the previous example, the detection area 34 is shifted along the positive x 'direction with respect to the colored position image 28b, the color of the segment 32b is by the mobile device, for example, also detectable at image positions, which are arranged with respect to the center of the detection area 34 along the negative x'-direction. Both the position of a color within the detection area 34 and the color distribution can be transmitted by the mobile device, such as the mobile device 12, by means of the reception signal, such as the reception signal 26. Alternatively, the shift of the detection area 34 may also be relative to the y 'direction or a combination of x' direction and y 'direction, so that the color distribution may change with respect to three or four colors.
Fig. 2c zeigt eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild 28c, das die vier Segmente 32a-d aufweist, die eine voneinander verschiedene Farbe aufweisen, wie es durch die voneinander verschiedenen Schraffierungen angedeutet ist. Das farbige Positi- onsbild 28c umfasst ferner ein fünftes Segment 32e, das mittig bezüglich des farbigen Positionsbildes 28c angeordnet ist und das eine fünfte Farbe umfasst, die von den Farben der vier anderen Segmente 32a-d verschieden ist. Das fünfte Segment 32e kann entlang der x'- und y'-Richtung eine Abmessung aufweisen, die im Wesentlichen der Größe des Erfassungsbereichs 34 entlang der jeweiligen Richtung entspricht. Ist der Erfassungsbereich 34 beispielsweise rund ausgeführt, so kann auch das Segment 32e rund sein und einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Erfassungsbereichs 34 an der Objektebene des farbigen Positionsbildes 28c entspricht. Im Wesentlichen gleich groß bedeutet hierbei, dass der Erfassungsbereich 34, wenn dieser bezüglich des Positionsbildes 28c zentriert ist, vollständig innerhalb des Segments 32e angeordnet sein kann. Alternativ kann der Erfassungsbereich 34 auch größer sein, so dass eines oder mehrere der Segmente 32a-d ebenfalls von der mobilen Vorrichtung 12 erfasst werden können, wenn der Erfassungsbereich 34 zentriert bezüglich des farbigen Positionsbildes 28c ist. Alternativ kann der Erfassungsbereich 34 auch eine polygone, elliptische oder sonstige Form aufweisen, die auf der Ausgestaltung der Kamera der mobilen Vorrichtung basiert und unabhängig von der Ausgestaltung des Positionsbildes sein kann. Ein gegenüber dem Segment 32e vergrößerter Erfassungsbereich 34 ist mittels der gestrichelten Linie angedeutet. Das Segment 32e kann als innerer Bereich bezeichnet werden. Die Farbe des inneren Bereichs 32e kann eine Referenzfarbe sein, etwa weiß, wobei die Farbe weiß eine Überlagerung der Farben rot, blau und grün, etwa gemäß dem additiven Farbsystem, bedeuten kann. Alternativ kann der innere Bereich auch eine beliebige andere Farbe aufweisen. Ist der Erfassungsbereich 34 kleiner als der innere Bereich 32e (durchgezogene Linie des Erfassungsbereichs 34) und wird der Erfassungsbereich 34, d. h. die mobile Vorrichtung, in eine beliebige Richtung bezüglich des farbigen Positionsbildes 28c verschoben, so wird eine der Farben der Segmente 32a-d in den Erfassungsbereich 34 geschoben, so dass diese von der mobilen Vorrichtung erfassbar ist. Ist der Erfassungsbereich 34 größer als der innere Bereich, so verändert sich mittels der Verschiebung eine Farbverteilung der Segmente 32a-d und ggf. des inneren Segments 32e innerhalb des Erfassungsbereichs 34. Fig. 2c shows a schematic plan view of a colored position image 28c, which has the four segments 32a-d, which have a mutually different color, as indicated by the mutually different shading. The colored positi- An image 28c further includes a fifth segment 32e centered with respect to the colored position image 28c and including a fifth color different from the colors of the four other segments 32a-d. The fifth segment 32e may have a dimension along the x 'and y' directions that is substantially equal to the size of the detection region 34 along the respective direction. For example, if the detection area 34 is round, the segment 32e may also be round and have a diameter that substantially corresponds to the diameter of the detection area 34 at the object plane of the colored position image 28c. Substantially equal here means that the detection area 34, when centered with respect to the position image 28c, can be arranged completely within the segment 32e. Alternatively, the detection area 34 may be larger so that one or more of the segments 32a-d may also be detected by the mobile device 12 when the detection area 34 is centered with respect to the colored position image 28c. Alternatively, the detection area 34 can also have a polygonal, elliptical or other shape, which is based on the design of the camera of the mobile device and can be independent of the configuration of the position image. An enlarged compared to the segment 32e detection area 34 is indicated by the dashed line. The segment 32e may be referred to as an inner region. The color of the inner region 32e may be a reference color, such as white, where the color white may mean an overlay of the colors red, blue and green, such as according to the additive color system. Alternatively, the inner region may also have any other color. If the detection area 34 is smaller than the inner area 32e (solid line of the detection area 34) and the detection area 34, ie, the mobile device, is shifted in any direction with respect to the colored position image 28c, one of the colors of the segments 32a-d becomes pushed the detection area 34 so that it can be detected by the mobile device. If the detection area 34 is greater than the inner area, a color distribution of the segments 32a-d and possibly of the inner segment 32e within the detection area 34 changes as a result of the displacement.
Von dem Mittelpunkt des Segments 32e ausgehend wird entlang jeder der vier Verschieberichtungen entlang der jeweils positiven und negativen '- und y'-Richtung eine Farbe bzw. eines der Segmente 32a-d erreicht. Diese Farbe kann als Farbinformation mittels des Empfangssignals versendet werden, so dass die Berechnungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Änderung der Relativposition zwischen dem Erfassungsbereich 34, d. h. der mobilen Vorrichtung, und dem farbigen Positionsbild 28c, d. h. der Anzeigevorrichtung, zu bestimmen. Somit ist die Berechnungsvorrichtung ausgebildet, um die Position der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung zu bestimmen. Nachfolgend ist die Berechnungsvorrichtung bspw. ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung so anzusteuern, dass diese das farbige Positionsbild 28c zentriert um den bestimmten Ort, d. h. zentriert bezüglich des Erfassungsbereichs 34 anzeigt. Starting from the midpoint of the segment 32e, one color or one of the segments 32a-d is reached along each of the four displacement directions along the respective positive and negative 'and y' directions. This color can be sent as color information by means of the received signal, so that the calculation device is designed to allow the change of the relative position between the detection area 34, ie the mobile device, and the colored position image 28c, ie the display device determine. Thus, the computing device is configured to determine the position of the mobile device 12 relative to the display device. Subsequently, the computing device is designed, for example, to control the display device in such a way that it displays the colored position image 28c centered around the specific location, ie centered with respect to the detection area 34.
Vorteilhaft an dem inneren Bereich 32e ist, dass eine Änderung der Position der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung basierend auf einer oder mehreren gegenüber der Farbe des inneren Bereichs dominanten Farbe der Segmente 32a-d bestimmbar ist. Die Farbe des inneren Bereichs 32e kann als Referenzinformation genutzt werden, so dass das ortsvariante Positionsbild als zentriert gegenüber dem Sensor der mobilen Vorrichtung betrachtet werden kann, wenn das ortsvariante Positionsbild so bezüglich der mobilen Vorrichtung angeordnet ist, dass die Farbe des inneren Bereichs 32e in einem vorbestimmten Umfang, etwa zumindest 50 %, zumindest 70 % oder zumindest 90 % in Form der Farbinformation empfangen wird. It is advantageous on the inner region 32e that a change in the position of the mobile device relative to the display device can be determined based on one or more colors of the segments 32a-d which are dominant relative to the color of the inner region. The color of the inner area 32e can be used as reference information, so that the location-variant position image can be considered centered with respect to the sensor of the mobile device, if the location-variant position image is arranged with respect to the mobile device such that the color of the inner area 32e in one predetermined amount, about at least 50%, at least 70% or at least 90% in the form of the color information is received.
Fig. 2d zeigt eine schematische Aufsicht auf ein farbiges Positionsbild 28d, das gegenüber dem farbigen Positionsbild 28c lediglich die vier Segmente 32a-d umfasst. Das farbige Positionsbild 28d weist eine runde Grundfläche auf, die die vier Segmente 32a-d um- fasst. Die vier Segmente 32a-d sind jeweils als benachbart zueinander angeordnete Viertelkreise ausgeführt. FIG. 2d shows a schematic plan view of a colored position image 28d which, compared with the colored position image 28c, only comprises the four segments 32a-d. The colored position image 28d has a round base area, which encompasses the four segments 32a-d. The four segments 32a-d are each designed as quarter circles arranged adjacent to one another.
Ist der Schnittpunkt 38 der vier Segmente 32a-d innerhalb des Erfassungsbereichs des Sensors der mobilen Vorrichtung angeordnet, so kann basierend auf einer Anordnung der Farben der Segmente 32a-d innerhalb des Erfassungsbereichs zusätzlich zu einer Position der mobilen Vorrichtung auch eine Orientierung der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 bestimmbar sein. So kann eine Farbverteilung und/oder eine Anordnung von Farben innerhalb eines lokalen Koordinatensystems des Erfassungsbereichs 34 Teil der Farbinformation sein, die mittels des Empfangssignals versendet wird. Die Berechnungsvorrichtung kann ausgebildet sein, um basierend auf der Farbverteilung bzw. der Anordnung der Farben innerhalb des lokalen Koordinatensystems des Erfassungsbereichs eine Ausrichtung (Rotation) des Erfassungsbereichs und mithin der mobilen Vorrichtung bezüglich des farbigen Positionsbildes 28d und mithin eine Rotation der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung zu bestimmen. If the intersection point 38 of the four segments 32a-d is located within the detection range of the mobile device sensor, then, based on an arrangement of the colors of the segments 32a-d within the detection range, in addition to a position of the mobile device, an orientation of the mobile device relative to FIG the display device 14 can be determined. Thus, a color distribution and / or an arrangement of colors within a local coordinate system of the detection area 34 may be part of the color information that is sent by means of the received signal. The computing device may be configured to align (rotation) the detection area and thus the mobile device with respect to the colored position image 28d and thus rotate the mobile device with respect to the display device, based on the color distribution of the colors within the local coordinate system of the detection area to determine.
Fig. 2e zeigt eine schematische Darstellung eines farbigen Positionsbildes 28e, das eine kreisförmige Grundfläche aufweist und drei Segmente 32a-c umfasst, die eine voneinander verschiedene Farbe aufweisen. Die Segmente 32a-c sind jeweils als Kreissegmente mit einem voneinander verschiedenen Flächeninhalt ausgeführt und weisen den gemeinsamen Berührungspunkt 38 auf. Fig. 2e shows a schematic representation of a colored position image 28e, which has a circular base and three segments 32a-c having a mutually different color. The segments 32a-c are each as circle segments executed with a different surface area and have the common touch point 38.
Vorteilhaft an Segmenten mit einem voneinander verschiedenen Flächeninhalt ist bei- spielsweise, dass ein Segment, das eine Farbe aufweist, die an der Anzeigevorrichtung 14 mit einer geringeren Intensität als andere Farben des farbigen Positionsbildes 28e dargestellt wird, mit einem vergrößerten Flächeninhalt dargestellt wird. Dies führt dazu, dass die entsprechende Farbe mit der geringeren Intensität auf einer größeren Fläche dargestellt wird, was zu einer verbesserten Erfassung durch den Sensor der mobilen Vor- richtung führt. Alternativ kann mittels einer voneinander verschiedenen Fläche der Segmente 32a-c auch eine ungleiche Sensitivität des Sensors der mobilen Vorrichtung bezüglich der Farben des farbigen Positionsbildes 28e kompensiert werden. For example, it is advantageous on segments with a different surface area that a segment having a color that is displayed on the display device 14 with a lower intensity than other colors of the colored position image 28e is displayed with an enlarged surface area. As a result, the corresponding lower intensity ink is displayed on a larger area, resulting in improved detection by the mobile device sensor. Alternatively, by means of a mutually different surface of the segments 32a-c, an unequal sensitivity of the sensor of the mobile device with respect to the colors of the colored position image 28e can also be compensated.
Die Segmente 32a-c sind entlang einer Umfangsrichtung 42 des farbigen Positionsbildes 28e angeordnet. Das bedeutet, dass entlang der Umfangsrichtung 42, die parallel zu einem Umfang des farbigen Positionsbildes 28e und innerhalb desselben angeordnet ist, alle der richtungsbestimmenden Segmente 32a-d durchlaufen werden. Richtungsbestimmend bedeutet dabei, dass basierend auf den richtungsbestimmenden Segmenten 32a-c die Verschieberichtung der mobilen Vorrichtung bezüglich des Positionsbildes 28e und mithin der Anzeigevorrichtung bestimmbar ist. Der innere Bereich, wie er für Fig. 2c beschrieben ist, kann, je nach implementiertem Algorithmus ein nicht- richtungsbestimmender Bereich sein. The segments 32a-c are arranged along a circumferential direction 42 of the colored position image 28e. That is, along the circumferential direction 42 arranged parallel to and within a circumference of the colored position image 28e, all of the direction-determining segments 32a-d are traversed. Direction determining means that based on the direction-determining segments 32a-c, the direction of displacement of the mobile device with respect to the positional image 28e and thus the display device can be determined. The inner region, as described for FIG. 2 c, may be a non-directional region, depending on the algorithm implemented.
Die Rotation, wie sie für das Positionsbild 28d beschrieben ist, kann auch mit anderen Positionsbildern 28a, 28b, 28d oder 28e bestimmbar sein, etwa wenn bei dem Positionsbild 28c der Erfassungsbereich 34 größer ist als das Segment 32e, so dass die Segmente 32a-d bei einer zentrierten Anordnung des Erfassungsbereichs 34 bezüglich des farbigen Positionsbildes 28c ebenfalls innerhalb des Erfassungsbereichs angeordnet sind. Alternativ kann für eine Bestimmung der Rotation der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzei- gevorrichtung auch lediglich eines der Segmente 32a-d innerhalb des Erfassungsbereichs angeordnet sein, was (unter Berücksichtigung der Anordnung des inneren Bereichs) innerhalb des lokalen Koordinatensystems eines Bildsensors der Kamera einen Abgleich des lokalen Koordinatensystems des Erfassungsbereichs bzw. des Sensors der mobilen Vorrichtung und des Koordinatensystems der Anzeigevorrichtung und/oder eines anderen Koordinatensystems, auf das die Anzeigevorrichtung bezogen ist, ermöglicht. The rotation, as described for the position image 28d, can also be determinable with other position images 28a, 28b, 28d or 28e, for example if the detection area 34 is larger than the segment 32e in the position image 28c, so that the segments 32a-d in a centered arrangement of the detection area 34 with respect to the colored position image 28c are also arranged within the detection area. Alternatively, for a determination of the rotation of the mobile device with respect to the display device, only one of the segments 32a-d may be arranged within the detection area, which (taking into account the arrangement of the inner area) within the local coordinate system of an image sensor of the camera local coordinate system of the detection area or the sensor of the mobile device and the coordinate system of the display device and / or another coordinate system, to which the display device is related, allows.
Eine Grundfläche eines Positionsbildes 28a-e kann dabei eine beliebige Form aufweisen, etwa eine runde, eine elliptische, eine polygone Form oder eine Freiform. Auch können die Segmente eines Positionsbildes eine gleiche oder von einander verschiedene Form aufweisen. Insbesondere ist die vorangehend beschriebene Ausgestaltung der Segmente 32a-e als Kreisform (Segment 32e) oder Kreisausschnitte (32a-d) lediglich exemplarisch zu verstehen. Alternativ sind auch andere Formen, etwa gekrümmte Verläufe zwischen Segmenten vorstellbar. A base of a positional image 28a-e may have any shape, such as a round, an elliptical, a polygonal shape or a freeform. Also can the segments of a position image have the same or different shape. In particular, the embodiment of the segments 32a-e described above as a circular shape (segment 32e) or circular cutouts (32a-d) is to be understood merely as an example. Alternatively, other shapes, such as curved courses between segments are conceivable.
Wie es bspw. für die Fig. 2c und 2d beschrieben ist, kann mittels des farbigen Positionsbildes 28e eine Orientierung der mobilen Vorrichtung bezüglich des Positionsbildes 28e bzw. bezüglich der Anzeigevorrichtung bestimmt werden. As is described, for example, for FIGS. 2c and 2d, an orientation of the mobile device relative to the positional image 28e or relative to the display device can be determined by means of the colored position image 28e.
Alternativ oder zusätzlich kann die Berechnungsvorrichtung ausgebildet sein, um die Orientierung (Rotation) der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung basierend auf Daten von Lagesensoren der mobilen Vorrichtung zu bestimmen. Umfasst die mobile Vorrichtung Ladesensoren, etwa Beschleunigungssensoren oder Sensoren, die eine Ver- kippung der mobilen Vorrichtung bezüglich eines Gravitationsfeldes anzeigen und übermittelt die mobile Vorrichtung diese Daten, etwa mittels des Empfangssignals, so kann die Berechnungsvorrichtung ausgebildet sein, um die Orientierung der mobilen Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung basierend auf der globalen Orientierung der mobilen Vorrichtung zu bestimmen. Alternatively or additionally, the computing device may be configured to determine the orientation (rotation) of the mobile device relative to the display device based on data from position sensors of the mobile device. If the mobile device comprises charging sensors, such as acceleration sensors or sensors, which indicate tilting of the mobile device with respect to a gravitational field, and the mobile device transmits this data, for example by means of the received signal, the computing device can be designed to determine the orientation of the mobile device the display device based on the global orientation of the mobile device to determine.
In anderen Worten ist neben der Position des mobilen Endgerätes für manche Anwendungen, beispielsweise Kartenoverlays, auch noch die Rotation des Gerätes (mobile Vorrichtung) auf dem Großdisplay wichtig. Um die Rotation zu bestimmen, gibt es zwei Möglichkeiten. Die meisten mobilen Endgeräte besitzen Lagesensoren, welche die Rotation des Gerätes sehr präzise liefern können. Sind keine entsprechenden Sensoren vorhanden, kann die Bestimmung der Rotation über das farbige Positionsbild erfolgen. Beispielsweise weist das Positionsbild einen kleinen oder keinen weißen Kreis in der Mitte auf, wie es für die Fig. 2d beschrieben ist. Gegenüber der Fig. 2c ist das farbige Positionsbild der Fig. 2d leicht modifiziert, der weiße Kreiß in der Mitte entfernt und die vier Farbabschnitte (Sektoren 32a-d) entsprechend erweitert, so dass ein Kreis mit vier verschiedenen farbigen Vierteln erhalten wird. Das Trackingsystem positioniert die Disk (farbiges Positionsbild) dann so, dass der Anteil der vier Farben stets im Wesentlichen gleich ist, um die Position der Trackingdisk unter der Kamera der mobilen Vorrichtung zu halten. Dies kann ggf. zu einem etwas unruhigeren Tracking führen, erlaubt aber durch die An- Ordnung der Farben relativ zur Kamera die Rotation dieser gegenüber dem Großdisplay zu bestimmen. Eine Verfolgungsgeschwindigkeit kann beispielsweise auf einer Wiederholrate der Kamera basieren. Ist die Kamera beispielsweise ausgebildet, um 30 Bilder pro Sekunde zu erfassen, so können in einem vergleichbaren Zyklus Farbinformationen mit- tels des Empfangssignals an die Empfangsvorrichtung bzw. die Berechnungsvorrichtung übermittelt werden. In other words, in addition to the position of the mobile terminal for some applications, such as card overlays, even the rotation of the device (mobile device) on the large display is important. To determine the rotation, there are two possibilities. Most mobile devices have position sensors, which can deliver the rotation of the device very precisely. If no corresponding sensors are present, the determination of the rotation can take place via the colored position image. For example, the position image has a small or no white circle in the middle, as described for Fig. 2d. Compared to Fig. 2c, the colored position image of Fig. 2d is slightly modified, the white circle in the middle is removed, and the four color sections (sectors 32a-d) are correspondingly expanded, so that a circle with four different colored quarters is obtained. The tracking system then positions the disc (colored position image) such that the proportion of the four colors is always substantially equal to hold the position of the tracking disc under the camera of the mobile device. This may possibly lead to a more restless tracking, but allows by the arrangement of the colors relative to the camera to determine the rotation of these compared to the large display. For example, a tracking rate may be based on a refresh rate of the camera. For example, if the camera is designed to capture 30 frames per second, color information can be included in a comparable cycle. Are transmitted to the receiving device or the computing device means of the received signal.
Fig. 3a zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 30 zur Bestimmung der Position der mobilen Vorrichtung 12. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese das farbige Positionsbild 28c orts- variant anzeigt. Das Positionsbild 28c weist eine Abmessung entlang der x-Richtung und der y-Richtung auf, die kleiner ist als eine entsprechende Abmessung der mobilen Vorrichtung 12. Ist die mobile Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 positio- niert, beispielsweise auf diese gelegt, so wird das Positionsbild 28c zumindest teilweise von der mobilen Vorrichtung 12 verdeckt. 3a shows a schematic representation of a device 30 for determining the position of the mobile device 12. The calculation device 18 is designed to control the display device 14 in such a way that it displays the colored position image 28c in a location-variant manner. The position image 28c has a dimension along the x-direction and the y-direction that is smaller than a corresponding dimension of the mobile device 12. If the mobile device 12 is positioned relative to the display device 14, for example, it is placed on it the positional image 28c is at least partially obscured by the mobile device 12.
Indem das Positionsbild 28c zumindest teilweise verdeckt ist wird ermöglicht, dass insbesondere bei Anwendungen, bei denen ein Benutzer sowohl die Anzeigevorrichtung 14 als auch die mobile Vorrichtung 12 betrachtet, eine optische Beeinträchtigung oder gar Störung für den Benutzer zu reduziert oder verhindert ist. By at least partially obscuring the positional image 28c, it is possible, in particular in applications in which a user views both the display device 14 and the mobile device 12, to reduce or prevent visual impairment or even interference for the user.
Die Vorrichtung 30 bzw. die Berechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese das farbige Positionsbild 28c in etwa mittig bezüglich des Sensors der mobilen Vorrichtung 12 positioniert. Beispielsweise kann die Berechnungsvorrichtung 18 ausgebildet sein, um basierend auf dem Empfangssignal 26, das die Farbinformation bezüglich der mittigen Positionierung aufweist, eine Referenzinformation zu bestimmen. Dies kann beispielsweise die Farbinformation selbst sein. Alternativ kann die Referenzinformation bereits in oder für die Berechnungsvorrichtung 18 zu- gänglich hinterlegt sein, etwa in einem Referenzinformationsspeicher. The device 30 or the computing device 18 is designed to control the display device 14 so that it positions the colored position image 28c approximately centrally with respect to the sensor of the mobile device 12. For example, the computing device 18 may be configured to determine reference information based on the reception signal 26 having the center positioning color information. This can be, for example, the color information itself. Alternatively, the reference information may already be stored in or for the computing device 18, for example in a reference information memory.
Wird die mobile Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 entlang der x- und/oder y-Richtung an eine Position entlang der x-Richtung bzw. yi entlang der y- Richtung verschoben oder um eine z-Achse, die beispielsweise senkrecht zu der x- Richtung und y-Richtung angeordnet ist, um einen Winkel α rotiert, so wird von der Empfangsvorrichtung 16 das Empfangssignal 26 mit einer gegenüber der Referenzinformation veränderten Farbinformation empfangen. Basierend auf der veränderten Farbinformation ist die Berechnungsvorrichtung 18 ausgebildet, um die Position
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und/oder die Orientierung der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 zu bestimmen, etwa indem die Berechnungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Farbinformation mit der Referenzinformation zu vergleichen. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ferner ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass das farbige Positionsbild 28c ebenfalls verschoben und/oder rotiert wird, das bedeutet, dass die Anzeigevorrichtung 14 so angesteuert werden kann, dass diese das Positionsbild 28c zumindest teilweise an den für die mobile Vorrichtung be- stimmten Ort x^ positioniert. Zumindest teilweise bedeutet dabei, dass beispielsweise basierend auf Berechnungsungenauigkeiten und/oder Detektionsungenauigkeiten des Sensors der mobilen Vorrichtung 12 Positionsunterschiede zwischen einer bestimmen Position und/oder Orientierung und einer tatsächlichen Position bzw. Orientierung entstehen können. Ferner können Positionsunterschiede resultieren, wenn zwischen einer kontinuierlichen Bewegung der mobilen Vorrichtung 12, der Übermittlung des Empfangssignals 26, der Berechnung der Position durch die Berechnungsvorrichtung 18 und der Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 14 eine Latenz auftritt, während derer die mobile Vorrichtung 12 weiter verschoben wird. Dies kann dazu führen, dass die mobile Vorrichtung 12 gegenüber der bestimmten Position entlang der x-Richtung und/oder Vi entlang der y-Richtung bereits weiter verschoben oder um einen weiteren Winkel α rotiert ist. Dies kann mittels eines Abgleichs mit der Referenzinformation kompensiert werden, indem die Position erneut bestimmt wird. Das bedeutet, dass die Position bzw. die Positionsänderung, die Rotation bzw. eine Rotationsänderung von der Berechnungsvorrichtung 18 kontinuierlich bestimmt werden kann.
Moving the mobile device 12 with respect to the display device 14 along the x and / or y direction to a position along the x direction or yi along the y direction or about a z-axis, for example, perpendicular to the x- Direction and y-direction is rotated by an angle α, the reception signal 26 is received by the receiving device 16 with respect to the reference information changed color information. Based on the altered color information, the computing device 18 is configured to determine the position
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and / or to determine the orientation of the mobile device 12 with respect to the display device 14, such as by the computing device being configured to compare the color information with the reference information. The computing device 18 is further configured to control the display device 14 in such a way that the colored position image 28c is also displaced and / or rotated, which means that the display device 14 can be activated such that it at least partially aligns the position image 28c with that for the color image mobile device certain location x ^ positioned. At least partially means that, for example based on calculation inaccuracies and / or detection inaccuracies of the sensor of the mobile device 12 position differences between a particular position and / or orientation and an actual position or orientation may arise. Furthermore, positional differences may result if there is a latency between a continuous movement of the mobile device 12, the transmission of the received signal 26, the calculation of the position by the computing device 18 and the driving of the display device 14, during which the mobile device 12 is further shifted. This can lead to the mobile device 12 being already further displaced relative to the specific position along the x-direction and / or vi along the y-direction or rotated by a further angle α. This can be compensated for by comparison with the reference information by redetermining the position. This means that the position or the position change, the rotation or a rotation change can be continuously determined by the computing device 18.
Die Empfangsvorrichtung 16 ist ferner ausgebildet, um ein Orientierungssignal 43 von der mobilen Vorrichtung 12 zu empfangen, das Informationen bezüglich der globalen Orientierung der mobilen Vorrichtung 12 aufweist. Die Empfangsvorrichtung 16 ist ausgebildet, um der Berechnungsvorrichtung 18 das Orientierungssignal 43 bereitzustellen. Die Be- rechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um die Orientierung, d. h. die Rotation oder den Winkel α zu bestimmen. The receiving device 16 is further configured to receive an orientation signal 43 from the mobile device 12 having information regarding the global orientation of the mobile device 12. The receiving device 16 is designed to provide the computing device 18 with the orientation signal 43. The calculation device 18 is designed to determine the orientation, i. H. to determine the rotation or the angle α.
Fig. 3b zeigt eine schematische Seitenschnittansicht der Vorrichtung 30. Bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 ist die mobile Vorrichtung 12 angeordnet, beispielsweise auf die Anzeigevorrichtung 14 gelegt. Die mobile Vorrichtung 12 umfasst eine Kamera 44, die ausgebildet ist, um einen Objektbereich innerhalb des Erfassungsbereichs 34 zu erfassen. Das farbige Positionsbild 28c ist so positioniert, dass selbiges teilweise innerhalb des Erfassungsbereichs 34 angeordnet ist. Wird die mobile Vorrichtung 12 verschoben, etwa um eine Wegstrecke Δχ entlang der x-Richtung, so verändert sich die Farbverteilung bzw. das Bild, das von der Kamera 44 erfasst wird. Basierend auf der Farbinformation in dem Empfangssignal ist die Berechnungsvorrichtung ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese das Positionsbild 28c ebenfalls um die Wegstrecke Δχ verschiebt. Die Bezeichnung Δχ kann sich auch auf eine Verschiebung der mobilen Vor- richtung 12 und mithin des Positionsbildes 28c entlang einer oder mehrerer anderer Anzeigerichtungen der Anzeigevorrichtung 14 beziehen. 3b shows a schematic side sectional view of the device 30. With regard to the display device 14, the mobile device 12 is arranged, for example, placed on the display device 14. The mobile device 12 includes a camera 44 that is configured to detect an object area within the detection area 34. The colored position image 28 c is positioned so that it is partially disposed within the detection area 34. If the mobile device 12 is displaced, for example by a distance Δχ along the x direction, the color distribution or the image captured by the camera 44 changes. Based on the color information in the received signal, the computing device is designed to control the display device 14 so that it also shifts the position image 28c by the distance Δχ. The designation Δχ can also refer to a shift in the mobile direction 12 and thus the positional image 28c along one or more other display directions of the display device 14 relate.
Die Vorrichtung 30 ist basierend auf der kontinuierlichen Bestimmung der Position der mobilen Vorrichtung 12 ausgebildet, um eine Bewegung und/oder eine Rotation derselben nachzuverfolgen (engl.: to track = verfolgen). Das farbige Positionsbild 28c kann als Verfolgerscheibe (engl.: Tracking Disk) bezeichnet werden. The device 30 is configured based on the continuous determination of the position of the mobile device 12 to track movement and / or rotation thereof. The colored position image 28c may be referred to as a tracking disk.
In anderen Worten handelt es sich bei dem farbigen Positionsbild, der Tracking Disk bei- spielsweise um eine Grafik, die einen Ring darstellt, der in vier gleich große Farbbereiche aufgeteilt ist, wie es für die Fig. 2c dargestellt ist. Diese Tracking Disk wird auf dem Großdisplay, d. h. der Anzeigevorrichtung 14, an der Stelle angezeigt, an der das mobile Endgerät lokalisiert wurde. Umfasst der innere Bereich bspw. eine weiße Farbe und ist der Erfassungsbereich kleiner oder gleich bezüglich Flächeninhalt und Geometrie, befindet sich das weiße Innere der Disk in diesem Fall genau unter der Kamera des Gerätes. Wird das mobile Endgerät nun verschoben, taucht eine oder zwei der vier Farben im Blickfeld der Kamera des Endgerätes auf, so taucht/tauchen ein oder zwei oder drei der vier Farben im Blickfeld der Kamera des Endgerätes auf. Durch die Anordnung der Farben innerhalb des Erfassungsbereichs lässt sich bestimmen, in welche Richtung das Gerät ver- schoben wurde und die Tracking Disk wird in diese Richtung verschoben, bis sich das weiße Zentrum wieder unter der Kamera befindet. In other words, the colored position image, the tracking disk, for example, is a graphic that represents a ring that is divided into four equal-sized color areas, as shown for FIG. 2c. This tracking disc will be displayed on the big screen, i. H. the display device 14, displayed at the location at which the mobile terminal has been located. For example, if the inner area includes a white color and the area of coverage is less than or equal in area and geometry, then the white interior of the disc is just below the camera of the device. If the mobile terminal is now displaced, one or two of the four colors appear in the field of vision of the terminal's camera, so that one or two or three of the four colors appear / appear in the field of vision of the terminal's camera. By arranging the colors within the detection area, it is possible to determine in which direction the device has been moved and the tracking disk will be moved in this direction until the white center is again under the camera.
Unter Bezugnahme auf die in Fig. 2c abgebildete Tracking Disk 28c könnte ein Beispiel so aussehen: das Gerät wird nach oben, d. h. in positiver y'-Richtung verschoben, also wird die Kamera über das Segment 32a, ein Abschnitt des Rings, bewegt. Der Abschnitt 32a weist beispielsweise eine rote Farbe auf. Die Kamera erkennt die rote Farbe, übermittelt die Information an das Großdisplay bzw. an die Empfangsvorrichtung und/oder die Berechnungsvorrichtung, welche die Tracking Disk nach oben bewegt. Dies wird wiederholt bis die Kamera wieder die weiße Farbe entdeckt. Wird die Tracking Disk zu weit bewegt, so erscheint das Segment 32c, das beispielsweise eine grüne Farbe aufweist, unter der Kamera, wodurch das System wiederum weiß, dass es die Disk 28c nach unten verschieben muss. Indem diese Adaption kontinuierlich vorgenommen wird, kann das mobile Endgerät über das Großdisplay bewegt werden, wobei die Tracking Disk stets unter der Kamera des Endgerätes positioniert bleibt bzw. erneut dorthin positioniert wird. Aufgrund der Positionierung der Kamera bei den meisten mobilen Endgeräten und der Größe der Tracking Disk ist diese in der Regel fast vollständig von dem Gerät verdeckt und somit für den Benutzer nicht oder nur in einem geringen Umfang sichtbar. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 40, die ausgebildet ist, um eine initiale Position x0/yo der mobilen Vorrichtung 12 entlang der x-Richtung und der y- Richtung zu bestimmen, beispielsweise bevor eine Verfolgung (Tracking) ausgeführt wird, wie es bspw. für die Fig. 1 und 3 beschrieben ist. Basierend auf der Initialposition kann von dieser ausgehend eine Referenz-Farbinformation erhalten und/oder eine Nachverfolgung der mobilen Vorrichtung 12 ausgeführt werden. By way of example, referring to the tracking disk 28c depicted in FIG. 2c, an example might look like this: the device is moved up, ie, in the positive y 'direction, so the camera is moved over the segment 32a, a portion of the ring. The section 32a has, for example, a red color. The camera recognizes the red color, transmits the information to the large display or to the receiving device and / or the computing device, which moves the tracking disk upwards. This is repeated until the camera rediscovers the white color. If the tracking disk is moved too far, the segment 32c, for example having a green color, will appear under the camera, which in turn will tell the system to move the disk 28c down. By making this adaptation continuously, the mobile terminal can be moved across the large display, wherein the tracking disk is always positioned under the camera of the terminal or is positioned there again. Due to the positioning of the camera on most mobile devices and the size of the tracking disk, this is usually almost completely obscured by the device and thus not visible to the user or only to a small extent. 4 is a schematic diagram of a device 40 configured to determine an initial position x 0 / yo of the mobile device 12 along the x-direction and the y-direction, for example, before tracking is performed; as described, for example, for Figs. 1 and 3. Based on the initial position, reference color information can be obtained therefrom and / or a tracking of the mobile device 12 can be carried out.
Hierfür ist die Berechnungsvorrichtung 18 ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese ortsvariante farbige Initialisierungsbilder 46a und 46b anzeigt. Die ortsvarianten Initialisierungsbilder 46a und 46b weisen beispielsweise jeweils eine Balkenstruktur und eine Farbe auf, wobei die Farbe des ortsvarianten Initialisierungsbildes 46a gleich oder verschieden von der Farbe des ortsvarianten Initialisierungsbildes 46b sein kann. Das ortsvariante Initialisierungsbild 46b weist beispielsweise ebenfalls eine Balkenstruktur auf. Eine Balkenstruktur bezeichnet hierbei eine Abmessung der ortsvari- anten Initialisierungsbilder 46a und 46b über große Teile oder eine gesamte jeweilige Abmessung entlang der y- bzw. x-Richtung der Anzeigevorrichtung 14. Ein großer Teil kann bspw. zumindest 25 %, zumindest 33 %, zumindest 50 % oder einen anderen Wert der jeweiligen Anzeigerichtung bedeuten. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese das ortsvariante Initialisierungsbild 46a, das beispielsweise über große Teile oder ganzflächig der Ausdehnung der Anzeigevorrichtung 14 entlang der y- Richtung dargestellt wird, entlang der x-Richtung verschiebt. Ist das ortsvariante Initialisierungsbild 46a bezüglich des Sensors 24 der mobilen Vorrichtung 12 angeordnet, d. h. erfasst die mobile Vorrichtung 12 das ortsvariante Initialisierungsbild 46a respektive die Farbe desselben, so übermittelt sie dies mittels der Farbinformation in dem Empfangssignal 26 an die Empfangsvorrichtung 16. Basierend auf der erhaltenen Farbinformation ist die Berechnungsvorrichtung 18 ausgebildet, um die Initialposition x0/y0 des Sensors 24 und mithin der mobilen Vorrichtung 12 entlang der x-Richtung zu bestimmen. For this purpose, the calculation device 18 is designed to control the display device 14 in such a way that it displays location-variant colored initialization images 46a and 46b. The location-variant initialization images 46a and 46b have, for example, a respective beam structure and a color, wherein the color of the location-variant initialization image 46a can be the same or different from the color of the location-variant initialization image 46b. The location-variant initialization image 46b also has, for example, a bar structure. In this case, a beam structure denotes a dimension of the location-variable initialization images 46a and 46b over large portions or a total respective dimension along the y- or x-direction of the display device 14. A large portion may, for example, at least 25%, at least 33%, at least 50% or another value of the respective display direction mean. The computing device 18 is designed to control the display device 14 so that it displaces the location-variant initialization image 46a, which is represented over large or entire areas of the extent of the display device 14 along the y-direction along the x-direction. If the location-variant initialization image 46a is arranged with respect to the sensor 24 of the mobile device 12, ie if the mobile device 12 detects the location-variant initialization image 46a or the color of the same, it transmits this by means of the color information in the received signal 26 to the reception device 16. Based on the received Color information, the computing device 18 is designed to determine the initial position x 0 / y 0 of the sensor 24 and thus the mobile device 12 along the x-direction.
Beispielsweise wird das ortsvariante Initialisierungsbild 46b entlang der gesamten Abmessung der Anzeigevorrichtung 14 entlang der x-Richtung angezeigt. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese das ortsvariante Initialisierungsbild 46b entlang der y-Richtung verschiebt. Ist das ortsva- riante Initialisierungsbild 46b bezüglich des Sensors 24 angeordnet, so kann dies als Teil der Farbinformation in dem Empfangssignal 26 der Empfangsvorrichtung 16 mitgeteilt werden. Die Berechnungsvorrichtung 18 ist ausgebildet, um basierend auf dieser Farbin- formation die Initialposition y0 der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der y-Richtung der Anzeigevorrichtung 14 zu bestimmen. For example, the location-variant initialization image 46b is displayed along the entire dimension of the display device 14 along the x-direction. The computing device 18 is designed to control the display device 14 in such a way that it shifts the location-variant initialization image 46b along the y-direction. If the location-specific initialization image 46b is arranged with respect to the sensor 24, this can be communicated to the reception device 16 as part of the color information in the received signal 26. The computing device 18 is designed to be based on this color tion to determine the initial position y 0 of the mobile device 12 with respect to the y-direction of the display device 14.
Die Anzeigevorrichtung 14 kann ferner ausgebildet sein, um beliebige grafische Inhalte 48 darzustellen, etwa topografische Daten, Kartenmaterial, Lagepläne wie etwa von Einkaufszentren oder Gebäuden oder dergleichen. Die mobile Vorrichtung 12 kann ausgebildet sein, um einen Ausschnitt 52 der grafischen Daten 48 darzustellen, wobei ein Umfang des Ausschnitts 52 bezüglich der grafischen Daten 48 zumindest teilweise auf der bestimmten Position
Figure imgf000025_0001
und/oder der Initialposition x0/yo basiert. Das bedeutet, dass mit- tels der Verschiebung der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 auch der dargestellte Ausschnitt 52 veränderlich ist.
The display device 14 may further be configured to display any graphical content 48, such as topographical data, maps, maps such as shopping malls or buildings, or the like. The mobile device 12 may be configured to display a portion 52 of the graphical data 48, wherein a perimeter of the portion 52 relative to the graphical data 48 is at least partially at the determined position
Figure imgf000025_0001
and / or the initial position x 0 / yo. This means that by means of the displacement of the mobile device 12 with respect to the display device 14, the detail 52 shown is also variable.
Die Darstellung und Verschiebung der Initialisierungsbilder 46a und 46b kann genutzt werden, die initiale Position x0/y0 der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevor- richtung 14 zu bestimmen. Ist die initiale Position x0/yo bestimmt, so kann die Berechnungsvorrichtung 18 ausgebildet sein, um die Anzeigevorrichtung 14 so anzusteuern, dass diese die Initialisierungsbilder 46a und 46b ausblendet oder nicht weiter angezeigt und ein Positionsbild anzeigt, etwa eines der Positionsbilder 28a-e, die eine Nachverfolgung der mobilen Vorrichtung 12 ermöglichen. The representation and displacement of the initialization images 46a and 46b can be used to determine the initial position x 0 / y 0 of the mobile device 12 with respect to the display device 14. If the initial position x 0 / yo is determined, the computing device 18 may be configured to control the display device 14 such that it fades out or no longer displays the initialization images 46a and 46b and displays a position image, for example one of the position images 28a-e, which enable tracking of the mobile device 12.
Weisen die Initialisierungsbilder 46a und 46b eine gleiche oder ähnliche Farbe auf, so können die Initialisierungsbilder 46a und 46b sequenziell nacheinander dargestellt werden, das bedeutet, dass ein Zeitintervall, in dem das Initialisierungsbild 46a angezeigt wird, auf das Zeitintervall, in welchem das Initialisierungsbild 46b angezeigt wird, folgt, wobei die Reihenfolge auch vertausch bar ist. Die Berechnungsvorrichtung 18 kann ausgebildet sein, um basierend auf der Kenntnis, welches der Initialisierungsbilder 46a oder 46b gerade angezeigt und verschoben wird, zu bestimmen, welche Position entlang der x- Richtung oder y-Richtung die erhaltene Farbinformation bzw. das jeweilige farbige Initialisierungsbild zeigt. Ein jeweiliges Zeitintervall kann auf einer Abmessung basieren, entlang derer das Initialisierungsbild verschoben wird. Ferner kann ein Zeitintervall auf einer Verschiebegeschwindigkeit des Initialisierungsbildes beruhen. Beträgt die Anzeigerichtung in x bspw. 1 ,2 m und wird das Initialisierungsbild entlang einer Strecke von 1 ,0 m darin mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s verschoben (etwa da am Rand kein Sensor der mobilen Vorrichtung angeordnet werden kann), so beträgt das Zeitintervall 1 s. Die Anzeigerich- tungen, die Verschiebegeschwindigkeiten und/oder die Zeitintervalle können bezüglich der x-Richtung und der y-Richtung gleich oder von einander verschieden sein. Die Verschiebegeschwindigkeit kann bspw. zumindest 0,1 m/s, zumindest 0,5 m/s oder zumindest 1 m/s betragen. Die Anzeigerichtungen können eine Größe in einem Bereich zwi- sehen 0,5 m und 10 m, zwischen 0,75 m und 8 m und zwischen 1 m und 5 m oder einen beliebigen anderen Wert aufweisen. If the initialization images 46a and 46b have the same or similar color, the initialization images 46a and 46b may be sequentially displayed, that is, a time interval in which the initialization image 46a is displayed is limited to the time interval in which the initialization image 46b is displayed is, follows, the order is also interchangeable bar. The computing device 18 may be configured to determine, based on the knowledge of which of the initialization images 46a or 46b is being displayed and shifted, which position along the x-direction or y-direction shows the obtained color information or the respective colored initialization image. A respective time interval may be based on a dimension along which the initialization image is shifted. Further, a time interval may be based on a shift speed of the initialization image. If the display direction in x is, for example, 1.2 m and the initialization image is shifted along a distance of 1.0 m therein at a speed of 1 m / s (for example, because no sensor of the mobile device can be arranged at the edge) the time interval 1 s. The display directions, the shift speeds and / or the time intervals may be the same or different with respect to the x-direction and the y-direction. The displacement speed can be, for example, at least 0.1 m / s, at least 0.5 m / s or at least 1 m / s. The display directions may be a size in a range between see 0.5 m and 10 m, between 0.75 m and 8 m and between 1 m and 5 m or any other value.
Weisen die Initialisierungsbilder 46a und 46b hingegen voneinander verschiedene Farben auf, etwa rot und blau, grün und gelb oder eine andere Farbkombination, so kann basierend auf der Farbinformation, welche Farbe detektiert wurde, eine Zuordnung erfolgen, ob das Empfangssignal eine Erfassung des Initialisierungsbildes 46a oder 46b anzeigt. Das bedeutet, dass die Zeitintervalle, in denen die jeweiligen Initialisierungsbilder 46a und 46b angezeigt werden, zumindest teilweise überlappen, wobei in dem Zeitbereich, in dem sich die Zeitintervalle überlappen, beide Balkenstrukturen an der Anzeigevorrichtung 14 angezeigt werden. On the other hand, if the initialization images 46a and 46b have colors different from one another, such as red and blue, green and yellow or another color combination, an assignment may be made based on the color information as to which color was detected, whether the received signal comprises detection of the initialization image 46a or 46b indicates. That is, the time intervals in which the respective initialization images 46a and 46b are displayed at least partially overlap, and in the time range in which the time intervals overlap, both bar structures are displayed on the display device 14.
Die Farbe oder die Farben des oder der Initialisierungsbilder 46a und 46b können als initiale Farbe zur Bestimmung der initialen Position x0/y0 der mobilen Vorrichtung 12 bezüg- lieh der Anzeigevorrichtung 14 bezeichnet werden. Die Farben der Initialisierungsbilder können mit Farben des Positionsbildes ganz oder teilweise übereinstimmen oder davon verschieden sein. The color or colors of the initialization image (s) 46a and 46b may be referred to as an initial color for determining the initial position x 0 / y 0 of the mobile device 12 relative to the display device 14. The colors of the initialization images may be wholly or partially the same as or different from colors of the position image.
Die Vorrichtung 40 kann alternativ ausgebildet sein, um die initiale Position der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 lediglich entlang einer Anzeigenrichtung x- oder y zu bestimmen. Dies kann beispielsweise eine hinreichend genaue Information liefern, wenn die mobile Vorrichtung 12 lediglich entlang einer Richtung bezüglich der Anzeigevorrichtung 14 verschiebbar ist, wie es für Vorrichtung 10 beschrieben ist. In anderen Worten basiert eine Idee des Lösungsansatzes darauf, dass praktisch alle Smartphones und Tablets eine Kamera auf ihrer Rückseite besitzen. Wenn ein mobiles Endgerät auf ein Tisch-Display gelegt wird oder alternativ an ein Wand-Display gehalten wird, nimmt die Kamera wahr, was an dieser Stelle auf dem Display dargestellt wird. Je nach Kamera ist dies beispielsweise ein Bereich von ca. 15 x 15, 20 x 20 oder 30 x 35 Pixeln oder einer anderen Größe, die aufgrund des geringen Abstands nicht scharf gestellt werden. Es reicht aber vollkommen aus, um die dominante Farbe dieses Bereichs zu erkennen. Um die initiale Position des mobilen Endgerätes auf einem Großdisplay zu erkennen, wird ein farbiger, etwa roter, Streifen beispielsweise horizontal über das Display gelegt. Das mobile Endgerät erkennt über die Kamera den Moment, in dem der Streifen sich genau unter ihm befindet und meldet dies an das Großdisplay, welches die Position des Streifens kennt, da es ihn anzeigt. Somit kann die horizontale Position (x-Achse) des Endgerätes auf dem Display bestimmt werden. Gleiches kann wiederholt werden, um die Position auf der y-Achse zu bestimmen. Um den Vorgang zu beschleunigen, ist es auch möglich, zwei verschieden farbige Streifen zu verwenden und so die x- und y-Achsen- Positionen gleichzeitig zu bestimmen. The device 40 may alternatively be configured to determine the initial position of the mobile device 12 with respect to the display device 14 only along a display direction x- or y. This may, for example, provide sufficiently accurate information if the mobile device 12 is displaceable only along one direction with respect to the display device 14, as described for device 10. In other words, an idea of the solution is based on the fact that practically all smartphones and tablets have a camera on their back. If a mobile device is placed on a desktop display or alternatively held on a wall display, the camera will perceive what is shown on the display at this point. For example, depending on the camera, this may be an area of approximately 15x15, 20x20, or 30x35 pixels or any other size that is not focused due to the small distance. But it is enough to recognize the dominant color of this area. To recognize the initial position of the mobile terminal on a large display, a colored, such as red, stripes, for example, laid horizontally across the display. The mobile terminal recognizes via the camera the moment in which the strip is exactly below it and reports this to the large display, which knows the position of the strip, as it indicates it. Thus, the horizontal position (x-axis) of the terminal can be determined on the display. The same can be repeated to determine the position on the y-axis. To speed up the process, it is too It is possible to use two differently colored stripes to determine the x- and y-axis positions simultaneously.
Obwohl die Initialisierungsbilder 46a und 46 so beschrieben worden sind, dass sie entlang jeweils einer Anzeigerichtung der Anzeigevorrichtung 14 so angezeigt werden, dass sie diese Anzeigerichtung vollständig bedecken, ist es ebenfalls vorstellbar, dass die Initialisierungsbilder die Anzeigevorrichtung entlang dieser Anzeigerichtung lediglich teilweise bedecken. So kann beispielsweise ein entlang dieser jeweiligen Anzeigerichtung kleineres Initialisierungsbild entlang der jeweiligen Anzeigevorrichtung verschoben, mehrfach hin- tereinander angezeigt werden. Although the initialization images 46a and 46 have been described as being displayed along each display direction of the display device 14 so as to completely cover this display direction, it is also conceivable that the initialization images only partially cover the display device along this display direction. Thus, for example, a smaller initialization image along this particular display direction can be shifted along the respective display device, displayed several times in succession.
Fig. 5a zeigt eine schematische Aufsicht auf das Initialisierungsbild 46a, welches entlang einer Anzeigerichtung x oder y verschoben wird. Entlang einer Richtung quer bzw. senkrecht zu der Bewegungsrichtung weist das Initialisierungsbild 46a eine große Abmessung auf. 5a shows a schematic plan view of the initialization image 46a, which is displaced along a display direction x or y. Along a direction transverse to the direction of movement, the initialization image 46a has a large dimension.
Fig. 5b zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Initialisierungsbild 46c, das gegenüber dem Initialisierungsbild 46a eine dreieckige Geometrie aufweist. Die dreieckige Geometrie führt dazu, dass das Initialisierungsbild 46c entlang der Verschieberichtung x/y eine vari- able Ausdehnung (Dicke) aufweist. Dies ermöglicht beispielsweise, dass, wenn das Empfangssignal Informationen darüber enthält, wie lange das Initialisierungsbild detektiert wurde, von der Berechnungsvorrichtung Aufschlüsse darüber erhalten werden können, entlang welcher Position entlang einer Höhen-Richtung h die mobile Vorrichtung das Initialisierungsbild 46c erfasst hat. Dies ermöglicht, dass mittels des einen Initialisierungsbil- des 46c die Position der mobilen Vorrichtung 12 initial bezüglich beider Anzeigerichtungen bzgl. beider Anzeigerichtungen x und y bestimmt werden kann. Prinzipiell ist auch eine beliebige andere Geometrie des Initialisierungsbildes vorstellbar, etwa umfassend gekrümmte Kanten oder eine polygone oder elliptische Form oder eine Freiform. Obwohl in vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Vorrichtungen so beschrieben wurden, dass diese die Nachverfolgung oder die Bestimmungen der initialen Position der mobilen Vorrichtung bestimmen, können die Vorrichtungen 10, 30 und/oder 40 ausgebildet sein, um sowohl eine Bestimmung der initialen Position als auch eine Verfolgung der mobilen Vorrichtung 12 bezüglich der Anzeigevorrichtung vorzunehmen. FIG. 5b shows a schematic plan view of an initialization image 46c, which has a triangular geometry in relation to the initialization image 46a. The triangular geometry leads to the initialization image 46c having a variable extent (thickness) along the displacement direction x / y. This enables, for example, that if the received signal contains information about how long the initialization image has been detected, the computing device can obtain information about which position along a height direction h the mobile device has detected the initialization image 46c. This allows the position of the mobile device 12 to be initially determined with respect to both display directions with respect to both display directions x and y by means of the one initialization image 46c. In principle, any other geometry of the initialization image is conceivable, such as comprising curved edges or a polygonal or elliptical shape or a freeform. Although in the above described embodiments devices have been described as determining the tracking or determinations of the initial position of the mobile device, the devices 10, 30 and / or 40 may be configured to perform both a determination of the initial position and a tracking of the mobile device 12 with respect to the display device.
Wird beispielsweise die mobile Vorrichtung 12 an die Anzeigevorrichtung 14 herangeführt und ist eine Bestimmung der initialen Position gewünscht oder angestrebt, so kann dies beispielsweise mittels einer Benutzereingabe an der mobilen Vorrichtung 12 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Benutzereingabe an der Anzeigevorrichtung oder einem anderen Element der jeweiligen Vorrichtung erfolgen, anzeigen, dass ein Kommunikationsaufbau zu der mobilen Vorrichtung gewünscht ist. Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Systems 60, das die Vorrichtung 10 und die mobile Vorrichtung 12 umfasst. Die mobile Vorrichtung 12 ist ausgebildet, um einen Objektbereich, der von der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, zumindest teilweise zu erfassen. Hierfür kann die mobile Vorrichtung 12 benachbart oder an der Anzeigevorrichtung angeordnet werden. Die mobile Vorrichtung 12 ist ferner ausgebildet, um die Farbinformation basierend auf der Farbe des erfassten ortsvarianten Positionsbildes in dem erfassten Objektbereich zu bestimmen. Ferner ist die mobile Vorrichtung 12 ausgebildet, um das Empfangssignal 26 mit der Farbinformation zu senden. Die mobile Vorrichtung 12 kann beispielsweise ein Tablet-Computer, ein Smartphone, ein Audio- Abspielgerät oder eine andere mobile Vorrichtung mit Sensor- und Kommunikationsmög- lichkeiten sein, auf dem ein entsprechendes Programmprodukt, etwa in Form einer Applikation (Applikation = Application - App) gespeichert ist, das die entsprechende Funktionalität initialisiert. If, for example, the mobile device 12 is brought to the display device 14 and a determination of the initial position is desired or desired, this can be done, for example, by means of a user input on the mobile device 12. Alternatively or additionally, user input may be on the display device or on another element of the respective device, indicating that communication to the mobile device is desired. FIG. 6 shows a schematic block diagram of a system 60 that includes the device 10 and the mobile device 12. The mobile device 12 is configured to at least partially detect an object area displayed by the display device. For this purpose, the mobile device 12 can be arranged adjacent to or on the display device. The mobile device 12 is further configured to determine the color information based on the color of the detected location-variant position image in the detected object area. Further, the mobile device 12 is configured to send the reception signal 26 with the color information. The mobile device 12 can be, for example, a tablet computer, a smartphone, an audio player or another mobile device with sensor and communication possibilities, on which a corresponding program product, for example in the form of an application (application = application - app). is stored, which initializes the corresponding functionality.
Alternativ oder zusätzlich kann das System 60 auch eine Vorrichtung 30 oder 40 umfas- sen. Bspw. kann die Vorrichtung 10, 30 oder 40 ausgebildet sein, um die initiale Position der mobilen Vorrichtung zu bestimmen und daran anschließend das ortsvariante Positionsbild an der bestimmten initiale Position anzuzeigen. Die Vorrichtung 10, 30 oder 40 kann ferner ausgebildet sein, um eine von der mobilen Vorrichtung 12 empfangene Farbinformation bezüglich der initialen Position für ein anschließendes Tracking als Referenz- Information zu hinterlegen. Dies ermöglicht, dass für unterschiedliche mobile Vorrichtungen 12 eine jeweilige Referenzposition bestimmbar ist, so dass eine Genauigkeit der Positionsbestimmung bezüglich verschiedener mobiler Vorrichtungen 12 erhöht ist. Alternatively or additionally, the system 60 may also include a device 30 or 40. For example. For example, the device 10, 30 or 40 may be designed to determine the initial position of the mobile device and subsequently display the location-variant position image at the determined initial position. The device 10, 30 or 40 can also be designed to deposit a color information received by the mobile device 12 with respect to the initial position for subsequent tracking as reference information. This makes it possible for a different reference position to be determinable for different mobile devices 12, so that an accuracy of the position determination with respect to various mobile devices 12 is increased.
Gegenüber dem Stand der Technik bieten vorangehend beschriebene Ausführungsbei- spiele zwei zusätzliche Vorteile. Neben der vermeidbaren Hardware-Modifikation der mobilen Vorrichtung ist auch eine Hardware-Modifikation des Großdisplays vermeidbar. Insbesondere kann eine Anpassung des Großdisplays zur Erfassung der eingangs beschriebenen Marken vermieden werden. Der hier vorgestellte Ansatz kann prinzipiell mit jedem beliebigen Großdisplay realisiert werden. Das bedeutet, dass das Verfahren mit beliebi- gen mobilen Endgeräten eingesetzt werden kann, was beispielsweise den Einsatz im öffentlichen Raum mit den Geräten von Passanten ermöglicht. Das Wissen über die Position eines mobilen Endgerätes bezüglich eines Großdisplays ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen. Die hier vorgestellte Lösung hat den großen Vorteil, dass sie ohne Modifikation des Endgerätes einsetzbar ist. Daher ist ein mögliches Anwendungsgebiet in öffentlichen Räumen gegeben, in denen Nutzer ihre eigenen End- geräte verwenden können. Ein Beispiel wäre ein interaktives Infoterminal, etwa in einem Einkaufszentraum, einem Flughafen oder einem Bahnhof. Durch Anlegen oder Auflegen eines mobilen Endgerätes können positionsbezogene Zusatzinformationen angezeigt werden oder Daten übertragen werden. Wird das mobile Endgerät beispielsweise auf einem auf dem Großdisplay angezeigten Lageplan auf einen Ort, etwa ein Geschäft, plat- ziert, können Zusatzinformationen, wie beispielsweise Coupons, Angebote, Wegbeschreibungen, Ankunfts- oder Abreisezeiten oder dergleichen auf das mobile Endgerät übertragen werden. Compared to the prior art, embodiments described above offer two additional advantages. In addition to the avoidable hardware modification of the mobile device and a hardware modification of the large display is avoidable. In particular, an adaptation of the large display for detecting the brands described above can be avoided. The approach presented here can in principle be realized with any large display. This means that the method can be used with any mobile devices, which allows, for example, the use in public spaces with the devices of passers-by. The knowledge of the position of a mobile terminal with respect to a large display allows a variety of applications. The solution presented here has the great advantage that it can be used without modification of the terminal. Therefore, one possible application is in public spaces where users can use their own terminals. An example would be an interactive information terminal, for example in a shopping center, an airport or a train station. By creating or placing a mobile device position-related additional information can be displayed or data transferred. If the mobile terminal is placed, for example, on a location plan displayed on the large display on a location, such as a shop, additional information, such as coupons, offers, directions, arrival or departure times or the like can be transferred to the mobile terminal.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals, which can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable. Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein. Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is effective to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer. The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier. Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer. A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Da- tenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden. A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist. Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Ein- zelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei. The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific scope of the invention. The details presented with reference to the description and explanation of the embodiments herein are limited.

Claims

Patentansprüche claims
Vorrichtung zur Bestimmung einer Position einer mobilen Vorrichtung (12) mit folgenden Merkmalen: einer Anzeigevorrichtung (14), die ausgebildet ist, um ein ortsvariantes farbiges Positionsbild (22; 28a-c) anzuzeigen; einer Empfangsvorrichtung (16), die ausgebildet ist, um ein Empfangssignal (26) von der mobilen Vorrichtung (12) zu empfangen, das eine Farbinformation bezüglich zumindest einer von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten Farbe aufweist; und einer Berechnungsvorrichtung (18), die ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) auszuwerten, um die Anzeigevorrichtung (14) bezüglich eines Orts, an dem das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) angezeigt wird, basierend auf der Auswertung des Empfangssignals (26) zu steuern, und um basierend auf der Farbinformation die Position (Xi , y der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) zu bestimmen. Apparatus for determining a position of a mobile device (12) comprising: a display device (14) adapted to display a location-variant colored position image (22; 28a-c); a receiving device (16) configured to receive a received signal (26) from the mobile device (12) having color information relating to at least one color detected by the mobile device (12); and a computing device (18) configured to evaluate the received signal (26) to the display device (14) with respect to a location at which the location-variant position image (22; 28a-e) is displayed, based on the evaluation of the received signal (26) and to determine, based on the color information, the position (Xi, y of the mobile device (12) with respect to the display device (14).
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei der die Empfangsvorrichtung (16) ausgebildet ist, um eine Vielzahl von zeitlich beabstandeten Farbinformationen zu empfangen und bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Position (x^ der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) kontinuierlich basierend auf der Vielzahl von Farbinformationen zu bestimmen. Apparatus according to claim 1, wherein the receiving device (16) is adapted to receive a plurality of temporally spaced color information and wherein the computing device (18) is adapted to detect the position (x) of the mobile device (12) relative to the display device (14) continuously based on the plurality of color information.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) zumindest zwei Segmente (32a-e) aufweist, die von einander verschiedene Farben aufweisen, wobei die Segmente (32a-e) so angeordnet sind, dass sich eine Farbe von einem Punkt (36a) innerhalb des ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a- e) ausgehend, an dem eine erste Farbe angeordnet ist, entlang einer Verschiebungsrichtung (37) ein Punkt (36b) erreicht wird, an dem eine zweite Farbe angeordnet ist. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the location-variant position image (22; 28a-e) comprises at least two segments (32a-e) having different colors from each other, the segments (32a-e) being arranged such that a color is obtained from a point (36a) within the location-variant position image (22; 28a-e) on which a first color is arranged along a displacement direction (37) a point (36b) on which a second color is arranged ,
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) vier Segmente (32a-e) aufweist, die von einander verschiedene Farben aufweisen, wobei die vier Segmente (32a-e) so angeordnet sind, dass von einem Mittenbereich (38; 32e) des ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a- e) ausgehend jeweils ein Punkt (36a) erreicht wird, bei dem entlang einer ersten Verschieberichtung (+x) eine erste Farbe, entlang einer zweiten Verschieberichtung (-x) eine zweite Farbe, entlang einer dritten Verschieberichtung (+y) eine dritte Farbe und entlang einer vierten Verschieberichtung (-y) eine vierte Farbe angeordnet ist. Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the location-variant position image (22; 28a-e) comprises four segments (32a-e) having different colors from each other, the four segments (32a-e) being arranged such that from a central region (38; 32e) of the location-variant position image (22; e) starting from a respective point (36a) is achieved, in which along a first displacement direction (+ x) a first color along a second direction of displacement (-x) a second color, along a third direction of displacement (+ y) a third color and along a fourth displacement direction (-y) a fourth color is arranged.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) einen inneren Bereich (32e) aufweist, wobei der innere Bereich (32e) eine Farbe aufweist, die von Farben, die in anderen Segmenten (32a-d) des ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a-e) angezeigt wird, verschieden ist. Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the location-variant position image (22; 28a-e) has an interior region (32e), the interior region (32e) having a color different from colors present in other segments (32a-d) ) of the location-variant position image (22; 28a-e) is different.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) so anzusteuern, dass diese das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) verschiebt, wenn die Farbinformation sich von einer Referenzinformation unterscheidet, die sich ergibt, wenn ein Sensor (24; 44) der mobilen Vorrichtung (12) zentriert über dem ortsvarianten Positionsbild (22; 28a-e) angeordnet ist, wobei eine Richtung (x, y), entlang derer das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) verschoben wird, auf der Farbinformation basiert. Apparatus according to claim 5, wherein said calculating means (18) is arranged to drive the display device (14) to shift the location-variant position image (22; 28a-e) when the color information differs from a reference information that results when a sensor (24; 44) of the mobile device (12) is centered over the location-variant position image (22; 28a-e), a direction (x, y) along which the location-variant position image (22; 28a-e ) is based on the color information.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) so anzusteuern, dass diese das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) zumindest teilweise an den bestimmten Ort (x-i , y^ der mobilen Vorrichtung (12) positioniert. Device according to one of the preceding claims, in which the calculating device (18) is designed to control the display device (14) so as to at least partially position the location-variant position image (22; 28a-e) at the specific location (xi, y) mobile device (12) positioned.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) zumindest zwei Segmente (32a-e) aufweist, die von einander verschiedene Farbinformationen aufweisen und die entlang einer Umfangsrichtung (42) angeordnet sind, entlang derer die zumindest zwei Segmente (32a-e) des ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a-e) durchlaufen werden, wobei das Empfangssignal (26) eine Information bezüglich einer Farbverteilung innerhalb eines von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten Objektbereichs (34), in dem das ortvariante Positionsbild (22; 28a-e) angeordnet ist, aufweist und wobei die Berechnungsvorrichtung(18) ausgebildet ist, um basierend auf der Farbverteilung eine Orientierung (a) der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) zu bestimmen. Apparatus according to claim 7, wherein the spatially variant position image (22; 28a-e) comprises at least two segments (32a-e) having color information different from one another and arranged along a circumferential direction (42) along which the at least two segments (32a-e) of the location-variant position image (22; 28a-e), wherein the reception signal (26) contains information regarding a color distribution within an object region (34) detected by the mobile device (12), in which the location-variant position image (34). 22; 28a-e), and wherein the calculation device (18) is designed to determine, based on the color distribution, an orientation (a) of the mobile device (12) with respect to the display device (14).
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) Abmessungen entlang einer ersten Anzeigerichtung (x) und einer zweiten Anzeigerichtung (y) der Anzeigevorrichtung (14) aufweist, die ge- ringer ist, als eine Abmessung der mobilen Vorrichtung (12) entlang der ersten (x) und zweiten (y) Anzeigerichtung, so dass das ortsvariante Positionsbild ((22; 28a-e) durch die mobile Vorrichtung (12) für einen Betrachter der Anzeigevorrichtung (14) durch die mobile Vorrichtung (12) zumindest teilweise verdeckt ist, wenn die mobile Vorrichtung bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, in which the location-variant position image (22; 28a-e) has dimensions along a first display direction (x) and a second display direction (y) of the display device (14), which as a dimension of the mobile device (12) along the first (x) and second (y) display directions such that the location-variant position image (22; 28a-e) is viewed by the mobile device (12) to a viewer of the display device (14) is at least partially obscured by the mobile device (12) when the mobile device is positioned relative to the display device (14).
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Empfangsvorrichtung (16) ausgebildet ist, um ein Orientierungssignal (43) von der mobilen Vorrichtung (12) zu empfangen, das Informationen bezüglich einer globalen Orientierung der mobilen Vorrichtung (12) aufweist und wobei die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um eine Orientierung (a) der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) basierend auf der globalen Orientierung der mobilen Vorrichtung (12) zu bestimmen. 11. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ferner ausgebildet ist, um eine initiale Position (x0, y0) der mobilen Vorrichtung (12) zu bestimmen und um die Position (y^ y der mobilen Vorrichtung (12) zu bestimmen, wenn die initiale Position (x0, y0) bestimmt ist, wobei zur Bestimmung der initialen Position (x0, y0) die Anzeigevorrichtung (14) ausgebildet ist, um ein ortsvariantes Initialisierungsbild (46a-c), das eine initiale Farbinformation aufweist, anzuzeigen; die Empfangsvorrichtung (16) ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) von der mobilen Vorrichtung (12) zu empfangen, das eine Farbinformation bezüglich der initialen Farbe des von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten ortsvarianten Initialisierungsbildes (46a-c) aufweist; und wobei die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) auszuwerten, um die Anzeigevorrichtung (14) bezüglich eines Orts (χ', y'), an dem das ortsvariante Initialisierungsbild (46a-c) angezeigt wird, zu steuern, und um basierend auf der empfangenen initialen Farbinformation die initiale Position (x0, y0) der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) zu bestimmen. Apparatus according to any of the preceding claims, wherein the receiving device (16) is adapted to receive an orientation signal (43) from the mobile device (12) having global orientation information of the mobile device (12), and wherein the computing device (18) is configured to determine an orientation (a) of the mobile device (12) with respect to the display device (14) based on the global orientation of the mobile device (12). A device according to any one of the preceding claims, wherein the computing device (18) is further adapted to determine an initial position (x 0 , y 0 ) of the mobile device (12) and the position (y ^ y of the mobile device (12) if the initial position (x 0 , y 0 ) is determined, the display device (14) being designed to determine the initial position (x 0 , y 0 ) for determining the initial position (x 0 , y 0 ), to obtain a location-variable initialization image (46a-c). receiving means (16) adapted to receive the received signal (26) from the mobile device (12) containing color information relating to the initial color of the location variants detected by the mobile device (12) And wherein the computing device (18) is adapted to evaluate the receive signal (26) to the display device (14) with respect to a location (χ ', y') at which the location variable e initialization image (46a-c) is displayed, and to determine, based on the received initial color information, the initial position (x 0 , y 0 ) of the mobile device (12) relative to the display device (14).
Vorrichtung zur Bestimmung einer initialen Position einer mobilen Vorrichtung mit folgenden Merkmalen: einer Anzeigevorrichtung (14), die ausgebildet ist, um ein ortsvariantes Initialisierungsbild (46a-c), das eine initiale Farbe aufweist, anzuzeigen; einer Empfangsvorrichtung (16), die ausgebildet ist, um ein Empfangssignal (26) von der mobilen Vorrichtung (12) zu empfangen, das eine Farbinformation bezüglich der initialen Farbe des von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten ortsvarianten Initialisierungsbildes (46a-c) aufweist; einer Berechnungsvorrichtung (18), die ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) auszuwerten, die ferner ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) bezüglich eines Orts (χ', y'), an dem das ortsvariante Initialisierungsbild (46a-c) angezeigt wird, zu steuern, und um basierend auf der empfangenen initialen Farbinformation die initiale Position (y0, yo) der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) zu bestimmen. Device for determining an initial position of a mobile device with the following features: a display device (14) adapted to display a location-variable initialization image (46a-c) having an initial color; a receiving device (16), which is configured to receive a received signal (26) from the mobile device (12) having color information regarding the initial color of the location-variant initialization image (46a-c) detected by the mobile device (12) ; a calculation device (18) which is designed to evaluate the received signal (26), which is further configured to make the display device (14) sensitive to a location (χ ', y') at which the location-variant initialization image (46a-c) is displayed, and to determine based on the received initial color information, the initial position (y 0 , yo) of the mobile device (12) with respect to the display device (14).
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der das ortsvariante Initialisierungsbild (46a-b) eine Balkenstruktur aufweist. Apparatus according to claim 12, wherein said location-variant initialization image (46a-b) comprises a beam structure.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) so anzusteuern, dass diese zur Bestimmung der Initialposition (y0, yo) ein erstes (46a) und ein zweites (46b) ortsvariantes Initialisierungsbild anzeigt, wobei das erste ortsvariante Initialisierungsbild (46a) bezüglich einer ersten Anzeigerichtung (x) entlang einer Anzeigeoberfläche der Anzeigevorrichtung (14) ortsvariant ist und wobei das zweite ortsvariante Initialisierungsbild (46b) bezüglich einer zweiten Anzeigerichtung (y) entlang der Anzeigeoberfläche der Anzeigevorrichtung (14) ortsvariant ist, wobei die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) auszuwerten, so dass eine erste Farbinformation bezüglich des ersten ortsvarianten Initialisierungsbildes (46a) erhalten wird und um ein das Empfangssignal auszuwerten, so dass eine zweite Farbinformation bezüglich des zweiten ortsvarianten Initialisierungsbildes (46b) erhalten wird, und um die initiale Position (x0, y0) der mobilen Vorrichtung (12) basierend auf der ersten Farbinformation bezüglich der ersten Anzeigerichtung (x) und basierend auf der zweiten Farbinformation bezüglich der zweiten Anzeigerichtung (y) zu bestimmen. Apparatus according to claim 12 or 13, wherein the calculating means (18) is adapted to drive the display device (14) to have a first (46a) and a second (46b) location-varying one to determine the initial position (y 0 , yo) Initialization image (46a) is spatially varying with respect to a first display direction (x) along a display surface of the display device (14), and wherein the second spatially variant initialization image (46b) is relative to a second display direction (y) along the display surface of the display device (46). 14) is spatially variable, wherein the calculation device (18) is designed to evaluate the received signal (26), so that a first color information relating to the first spatially variant initialization image (46a) is obtained and to evaluate the received signal, so that a second color information with respect of the second location-variant initialization image (46b) he and to determine the initial position (x 0 , y 0 ) of the mobile device (12) based on the first color information regarding the first display direction (x) and based on the second color information on the second display direction (y).
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) so anzusteuern, dass das erste ortsvariante Initialisierungsbild (46a) eine erste initiale Farbinformation aufweist und bei der das zweite ortsvariante Initialisierungsbild (46b) eine zweite initiale Farbinformation aufweist. Apparatus according to claim 14, wherein the computing device (18) is adapted to drive the display device (14) such that the first location-variant initialization image (46a) has a first initial color information and wherein the second location-variant initialization image (46b) has a second initial color information.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, bei der die Berechnungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung so anzusteuern, dass diese das erste ortsvariante Initialisierungsbild (46a) während eines ersten Zeitintervalls anzeigt und das zweite ortsvariante Initialisierungsbild (46b) während eines zweiten Zeitintervalls anzeigt, wobei das erste Zeitintervall und das zweite Zeitintervall zumindest teilweise überlappen. 16. The apparatus of claim 15, wherein the computing device is configured to drive the display device to display the first location-variant initialization image during a first time interval and to display the second location-variant initialization image during a second time interval overlap first time interval and the second time interval at least partially.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) so anzusteuern, dass das erste ortsvariante Initialisierungsbild (46a) und das zweite ortsvariante Initialisierungsbild (46b) eine gleiche initiale Farbe aufweisen. 17. The device according to claim 14, wherein the calculation device (18) is designed to control the display device (14) so that the first location-variant initialization image (46a) and the second location-variant initialization image (46b) have a same initial color.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, bei der die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um die Anzeigevorrichtung (14) so anzusteuern, dass diese das erste ortsvariante Initialisierungsbild (46a, 46b) während eines ersten Zeitintervalls anzeigt und das zweite ortsvariante Initialisierungsbild (46b, 46a) während eines zweiten Zeitintervalls anzeigt, wobei das zweite Zeitintervall auf das erste Zeitintervall folgt. 18. The apparatus of claim 17, wherein the computing device is configured to control the display device to display the first location-variant initialization image during a first time interval and to display the second spatially-variable initialization image (46b, 46b). 46a) during a second time interval, the second time interval following the first time interval.
19. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12-18, die ferner ausgebildet ist, um eine Position (x^ der mobilen Vorrichtung (12) zu bestimmen, nachdem die initiale Position (x0, y0) bestimmt ist, wobei zur Bestimmung der Position (x^ y die Anzeigevorrichtung (14) ausgebildet ist, um ein ortsvariantes Positionsbild (22; 28a-e), das eine Farbe aufweist, anzuzeigen; die Empfangsvorrichtung (16) ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) von der mobilen Vorrichtung (12) zu empfangen, das eine Farbinformation bezüglich der Farbe des von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a-e) aufweist; und wobei die Berechnungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) auszuwerten, um die Anzeigevorrichtung (14) bezüglich eines Orts, an dem das ortsvariante Positionsbild (22; 28a-e) angezeigt wird, basierend auf der Auswertung des Empfangssignals (26) zu steuern, und um basierend auf der empfangenen Farbin- formation die Position (x-t, y der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) zu bestimmen. 19. An apparatus according to any one of claims 12-18, further adapted to determine a position (x ^ of the mobile device (12) after the initial position (x 0 , y 0 ) is determined, wherein for determining the position (x, y) the display device (14) is adapted to display a location-varying position image (22; 28a-e) having a color; the receiving device (16) is adapted to receive the received signal (26) from the mobile device (16); 12) having color information regarding the color of the location-variant position image (22; 28a-e) detected by the mobile device (12), and wherein the calculation device (18) is adapted to evaluate the reception signal (26) control the display device (14) with respect to a location at which the location-variant position image (22; 28a-e) is displayed, based on the evaluation of the received signal (26), and based on the received color information formation to determine the position (xt, y of the mobile device (12) with respect to the display device (14).
20. System (60) mit: einer Vorrichtung (10, 30, 40) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche; und einer mobilen Vorrichtung (12), die ausgebildet ist, um einen Objektbereich, der von der Anzeigevorrichtung (14) angezeigt wird, zumindest teilweise zu erfassen (34); wobei die mobile Vorrichtung (12) ferner ausgebildet ist, um die Farbinformation basierend auf der Farbe des erfassten ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a-e) in dem erfassten Objektbereich zu bestimmen; und wobei die mobile Vorrichtung (12) ferner ausgebildet ist, um das Empfangssignal (26) mit der Farbinformation zu senden. A system (60) comprising: a device (10, 30, 40) according to any one of the preceding claims; and a mobile device (12) configured to at least partially detect (34) an object area displayed by the display device (14); wherein the mobile device (12) is further configured to determine the color information based on the color of the detected location-variant position image (22; 28a-e) in the detected object area; and wherein the mobile device (12) is further adapted to transmit the received signal (26) with the color information.
21. System gemäß Anspruch 20, bei dem die mobile Vorrichtung (12) ausgebildet ist, um eine Farbverteilung innerhalb des Objektbereichs zu bestimmen und um das Empfangssignal (26) mit der Farbinformation basierend auf der bestimmten Farbverteilung zu senden. The system of claim 20, wherein the mobile device (12) is adapted to determine a color distribution within the object area and to transmit the received signal (26) having the color information based on the determined color distribution.
22. Verfahren zur Bestimmung einer Position (x1 t y einer mobilen Vorrichtung (12) mit folgenden Schritten: 22. Method for determining a position (x 1 t y of a mobile device (12) with the following steps:
Anzeigen eines ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a-e), das eine Farbe aufweist, mit einer Anzeigevorrichtung (14); Displaying a location-variant position image (22; 28a-e) having a color with a display device (14);
Empfangen eines Empfangssignals (26) von der mobilen Vorrichtung (12), das eine Farbinformation bezüglich der Farbe des von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten ortsvarianten Positionsbildes (22; 28a-e) aufweist; Receiving from the mobile device (12) a received signal (26) having color information relating to the color of the location-variant position image (22; 28a-e) detected by the mobile device (12);
Auswerten des Empfangssignals (26); und Evaluating the received signal (26); and
Steuern der Anzeigevorrichtung (14) bezüglich eines Orts ( i , y-,), an dem das orts- variante Positionsbild (22; 28a-e) angezeigt wird auf der Auswertung des Empfangssignals (26); Bestimmen der Position (x^ y der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) basierend auf der empfangenen Farbinformation des ausgewerteten Empfangssignals (26). Controlling the display device (14) with respect to a location (i, y-,) at which the location-variant position image (22; 28a-e) is displayed on the evaluation of the received signal (26); Determining the position (x ^ y of the mobile device (12) relative to the display device (14) based on the received color information of the received received signal (26).
Verfahren zur Bestimmung einer initialen Position (x0, y0) einer mobilen Vorrichtung (12) mit folgenden Schritten: Method for determining an initial position (x 0 , y 0 ) of a mobile device (12), comprising the following steps:
Anzeigen eines ortsvarianten Initialisierungsbildes (46a, 46b) , das eine Farbe aufweist, mit einer Anzeigevorrichtung (14); Displaying a location-variant initialization image (46a, 46b) having a color with a display device (14);
Empfangen eines Empfangssignals (26) von der mobilen Vorrichtung (12), das eine Farbinforation bezüglich der Farbe des von der mobilen Vorrichtung (12) erfassten ortsvarianten Initialisierungsbildes (46a, 46b) aufweist; Receiving from the mobile device (12) a received signal (26) having a color infor- mation regarding the color of the location-variant initialization image (46a, 46b) detected by the mobile device (12);
Auswerten des Empfangssignals (26); und Evaluating the received signal (26); and
Steuern der Anzeigevorrichtung (14) bezüglich eines Orts, an dem das ortsvariante Initialisierungsbild (46a, 46b) angezeigt wird; Controlling the display device (14) with respect to a location at which the location-variant initialization image (46a, 46b) is displayed;
Bestimmen der initialen Position (x0, y0) der mobilen Vorrichtung (12) bezüglich der Anzeigevorrichtung (14) basierend auf der empfangenen Farbinformation des ausgewerteten Empfangssignals (26). Determining the initial position (x 0 , y 0 ) of the mobile device (12) with respect to the display device (14) based on the received color information of the received received signal (26).
Verfahren gemäß Anspruch 22 oder 23, das ferner folgenden Schritt aufweist: A method according to claim 22 or 23, further comprising the step of:
Positionieren der mobilen Vorrichtung, so dass die mobile Vorrichtung einen Objekt bereich (34), der von der Anzeigevorrichtung (14) angezeigt wird, zumindest teilwei se zu erfasst. Positioning the mobile device so that the mobile device detects an object area (34) displayed by the display device (14) at least in part.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 22-24, das ferner folgende Schritte aufweist: A method according to any one of claims 22-24, further comprising the steps of:
Erfassen zumindest eines Teils (34) eines Objektbereichs, der von der Anzeigevorrichtung (14) angezeigt wird; Detecting at least a portion (34) of an object area displayed by the display device (14);
Bestimmen der Farbinformation basierend auf zumindest einer Farbe in dem erfassten Objektbereich (34); und Senden des Empfangssignals (26) mit der Farbinformation. Determining the color information based on at least one color in the detected object area (34); and Sending the received signal (26) with the color information.
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 22-25, wenn das Programm auf einem Computer läuft. A computer program comprising program code for performing the method of any of claims 22-25 when the program is run on a computer.
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