DE102004008254A1 - Portable electronic device e.g. mobile telephone, has acceleration sensor realizing movement of device to output acceleration data, and evaluation unit analyzing movement curve to identify characters or symbols as control instructions - Google Patents

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Abstract

The device has an acceleration sensor (BS) realizing movement of the device to output corresponding acceleration data, and including three sensor sections (S1-S3). A conversion mechanism (KE) converts the data into a movement curve. An evaluation unit (AE) analyzes the curve to identify characters or symbols as control instructions. A display equipment (DSP) displays the curve and identified characters. An independent claim is also included for a method for realizing movements of a portable electronic device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen, und insbesondere eine tragbare elektronische Vorrichtung, welche in der Lage ist, eine Bewegung der Vorrichtung selbst zu erfassen und daraus Steueranweisungen bzw. Schriftzeichen abzuleiten.The The present invention relates to a device for detecting Movements, and in particular a portable electronic device which is able to detect a movement of the device itself and derive therefrom control instructions or characters.

Die Miniaturisierung von tragbaren elektronischen Geräten, wie Mobiltelefonen oder Organizern, bringt eine Verringerung der Bedienungselemente mit sich, und führt teilweise bis zu einem vollkommenen Verzicht auf mechanische Tasten bzw. Tastaturen. Jedoch stellt sich dabei dann immer mehr das Problem der Eingabe von differenzierten Steueranweisungen, wie beispielsweise von Schriftzeichen bei einer Schrifteingabe. Bei größeren tragbaren Geräten ist hierzu ein berührungssensitives Display, ein sogenannter "Touch Screen" vorgesehen, auf dem mittels eines speziellen Stifts Zeichen bzw. Schriftzeichen geschrieben werden können, welche dann mittels einer speziellen Schrifterkennungssoftware als Schriftzeichen oder Steueranweisungen erkannt werden. Bei kleineren tragbaren Geräten, welche zumeist auch ein kleines Display aufweisen, ist die gerade beschriebene Methode zum Eingeben von Zeichen oder Steueranweisungen jedoch mühsam oder ganz unmöglich.The Miniaturization of portable electronic devices, such as Mobile phones or Organizern, brings a reduction in the controls yourself, and leads partly up to a complete abandonment of mechanical buttons or keyboards. However, it turns out then more and more the problem the input of differentiated control statements, such as of characters in a font input. For larger portable devices this is a touch-sensitive Display, a so-called "Touch Screen ", on the by means of a special pen characters or characters can be written which then by means of a special letter recognition software as a character or control statements are detected. For smaller portable devices, which usually also have a small display is just described However, method of entering characters or control statements laboriously or completely impossible.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bequeme Möglichkeit zur Eingabe von Schriftzeichen und Steueranweisungen in ein tragbares elektronisches Gerät bzw. in eine tragbare elektronische Vorrichtung zu schaffen.It is thus the object of the present invention, a convenient way to enter characters and control statements in a portable electronic device or to create a portable electronic device.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is solved by the independent claims. advantageous Embodiments are the subject of the dependent claims.

Eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Erfassen von Bewegungen basiert hierbei auf einer Beschleunigungsmessung. Falls die Bewegung bzw. Beschleunigung der tragbaren elektronischen Vorrichtung in hinreichender Qualität gemessen wird, kann daraus durch eine Integration, genauer gesagt eine zweifache Integration, über der Zeit eine Positionsinformation berechnet werden, welche schließlich Aufschluss über die Bewegungskurve bzw. Kurve im Ortsraum der Vorrichtung gibt. Findet eine Zeitmessung oder Integration über die Zeit nicht kontinuierlich, sondern in Intervallen statt, so werden schließlich Ortspunkte berechnet, welche die Kurve im Ortsraum repräsentieren. Es muss dabei bedacht werden, dass bei einer Handschrift bzw. dem Schreibvorgang in der Regel keine hohen Geschwindigkeiten, allerdings sehr hohe Beschleunigungen auftreten. Folglich kann gemäß diesem Verfahren die Genauigkeit einer Schrifterkennung im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren erhöht werden. Außerdem ist die Datenverarbeitungskette bei einer Handschrifterkennung mittels Beschleunigungsmessung einfacher als bei optischen Systemen (wie es unten noch erläutert werden wird), da kein "Pixel Matching" durchgeführt werden muss, wodurch ein Baustein, der diese Algorithmik implementiert, eingespart werden kann.A Device or a method for detecting movements based here on an acceleration measurement. If the movement or acceleration the portable electronic device measured in sufficient quality can, by an integration, more precisely a twofold Integration, about the time a position information is calculated, which finally provides information about the Movement curve or curve in the spatial space of the device are. finds a time measurement or integration over time not continuous, but rather at intervals, location points are finally calculated which represent the curve in place space. It has to be considered be that in a handwriting or the writing process in the Usually no high speeds, but very high accelerations occur. Consequently, according to this Method the accuracy of a text recognition as opposed to usual Procedure increased become. Furthermore is the data processing chain in a handwriting recognition means Acceleration measurement easier than with optical systems (such as it will be explained below will be) because no "pixels Matching "be performed which requires a building block that implements this algorithmics, can be saved.

Eine tragbare elektronische Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen weist somit einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Bewegung der tragbaren elektronischen Vorrichtung und zum Ausgeben von entsprechenden Beschleunigungsdaten auf. Ferner hat die (tragbare elektronische) Vorrichtung eine Konvertierungseinrichtung zum Umwandeln der Beschleunigungsdaten in eine Bewegungskurve bzw. Kurve im Ortsraum der Vorrichtung. Schließlich ist ferner eine Auswerteeinrichtung zum Analysieren der Bewegungskurve vorgesehen, um daraus Schriftzeichen oder Symbole herzuleiten.A portable electronic device for detecting movements has Thus, an acceleration sensor for detecting a movement of the portable electronic device and for outputting appropriate Acceleration data on. Furthermore, the (portable electronic) Device a conversion device for converting the acceleration data in a movement curve or curve in the spatial space of the device. Finally is Furthermore, an evaluation device for analyzing the movement curve provided to derive therefrom characters or symbols.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Beschleunigungssensor zwei Sensorabschnitte zum Erfassen der Bewegung der Vorrichtung in zwei Dimensionen. Ein derartiger Beschleu nigungssensor ist somit geeignet, um Bewegungen der tragbaren elektronischen Vorrichtung parallel zu einer Ebene, wie beispielsweise einer Tischoberfläche zu erkennen. Jedoch kann der Beschleunigungssensor ferner einen dritten Sensorabschnitt zum Erfassen der Bewegung der Vorrichtung in einer dritten Dimension aufweisen. Günstiger Weise sind dabei die drei Sensorabschnitte senkrecht zueinander angeordnet.According to one advantageous embodiment, the acceleration sensor comprises two Sensor sections for detecting the movement of the device in two Dimensions. Such a acceleration sensor is thus suitable parallel to movements of the portable electronic device to recognize a plane, such as a table surface. However, the acceleration sensor may further include a third sensor portion for detecting the movement of the device in a third dimension exhibit. better Way are the three sensor sections perpendicular to each other arranged.

Wie bereits erwähnt, kann die Konvertierungseinrichtung dafür ausgelegt sein, die Bewegungskurve mittels zweifacher Integration der Beschleunigungsdaten über die Zeit zu berechnet, wobei zunächst in einer ersten Integration die Geschwindigkeiten) der Bewegung der Vorrichtung berechnet wird (werden) und schließlich in einer zweiten Integration die Positionsdaten, welche schließlich die Bewegungskurve oder Bewegungskurve ergeben. Vorteilhafter Weise wird die zweifache Integration mittels numerischer Integration durchgeführt.As already mentioned, For example, the conversion device may be configured to provide the movement curve by double integration of the acceleration data over the Time to be calculated, taking first in a first integration the speeds) of the movement the device is (will) be calculated and finally in a second integration the position data, which finally the Movement curve or motion curve result. Advantageously the double integration is done by numerical integration.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vorrichtung ferner eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Bewegungskurve und/oder eines erkannten Schriftzeichens bzw. eines Symbols aufweisen. Es ist in diesem Zusammenhang möglich, dass mehrere erkannte Schriftzeichen auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, so dass ein Benutzer schnell erkennt, welche Zeichen oder Wörter er eingegeben hat und ggf. eine Fehleingabe schnell korrigieren kann.According to one Further advantageous embodiment, the device can also a display device for displaying the movement curve and / or a recognized character or symbol. It is possible in this context, that several recognized characters on the display device be displayed so that a user quickly recognizes which characters or words he has entered and possibly correct an incorrect entry quickly can.

Des Weiteren kann die tragbare elektronische Vorrichtung ferner eine Lautsprechereinrichtung aufweisen, welche derart von der Auswerteinrichtung angesteuert wird, dass sie ein akustisches Signal ausgibt, wenn ein Schriftzeichen oder ein Symbol aus einer Bewegungskurve erkannt worden ist. Ferner ist es in diesem Zusammenhang möglich, dass die Lautsprechereinrichtung ein weiteres akustisches Signal ausgibt, wenn die Auswerteeinrichtung nicht in der Lage war, anhand der gerade erfassten Bewegungskurve ein Zeichen bzw. Symbol zu erkennen.Of Further, the portable electronic device may further include a Have speaker device, which is driven by the evaluation device is that it will emit an audible signal when a character or a symbol has been detected from a motion curve. Further is it possible in this context that the loudspeaker device outputs a further acoustic signal, if the evaluation device was unable to use the straight detected movement curve to recognize a sign or symbol.

Da nicht jede Bewegung einer tragbaren elektronischen Vorrichtung dazu dient, Zeichen oder Steueranweisungen einzugeben, weist die Vorrichtung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Schalteinrichtung auf, die dafür ausgelegt ist, ansprechend auf ein Signal eines Benutzers den Beginn oder das Ende der Erfassung einer Bewegung der Vorrichtung festzulegen. Anders ausgedrückt, kann bei Ausbildung der Schalteinrichtung in Form einer Taste an der Seite der tragbaren elektronischen Vorrichtung diese gedrückt werden, wenn der Benutzer beabsichtigt, ein Zeichen oder eine Steueranweisung einzugeben, und kann losgelassen werden, wenn der Eingabevorgang beendet werden soll. Nach Loslassen der Taste kann dann der Konvertierungs- und Analysevorgang in der Vorrichtung beginnen, um anhand der Bewegung der Vorrichtung Schriftzeichen oder Symbole herzuleiten.There not every movement of a portable electronic device to do so is used to enter characters or control statements, the device according to a further advantageous embodiment, a switching device, the one for that is designed in response to a signal from a user's beginning or to determine the end of detection of movement of the device. In other words, can in training the switching device in the form of a button the side of the portable electronic device these are pressed if the user intends to use a sign or a control statement and can be released when the input operation should be terminated. After releasing the key, the conversion and analysis process in the device begin to move Derive the device characters or symbols.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die tragbare elektronische Vorrichtung als ein Mobilfunkgerät, ein Mobiltelefon, ein kleiner tragbarer Computer (beispielsweise in der Ausführung eines PDA (Personal Digital Assistant oder Organizer) oder als eine Uhr bzw. Armbanduhr ausgebildet sein.According to one Advantageous embodiment, the portable electronic device as a mobile device, a mobile phone, a small portable computer (for example in the execution a PDA (Personal Digital Assistant or Organizer) or as one Watch or wristwatch be formed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen von Bewegungen einer tragbaren elektronischen Vorrichtung geschaffen, bei dem in einem ersten Schritt eine Bewegung der Vorrichtung erfasst wird und entsprechende Beschleunigungsdaten ausgegeben werden. Ferner werden die Beschleunigungsdaten in eine Bewegungskurve der Vorrichtung umgewandelt, welche dann analysiert wird, um daraus Schriftzeichen oder Symbole als Steueranweisungen für die Vorrichtung herzuleiten bzw. zu erkennen.According to one Another aspect of the invention is a method for detecting Movements of a portable electronic device created, wherein detected in a first step, a movement of the device and corresponding acceleration data are output. Further will be the acceleration data in a movement curve of the device which is then analyzed to become characters or deriving symbols as control instructions for the device or to recognize.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer tragbaren elektronischen Vorrichtung in Form eines Mobiltelefons gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; 1 a schematic representation of a portable electronic device in the form of a mobile phone according to a preferred embodiment;

2 eine schematische Darstellung des Ablaufs der Erfassung einer Bewegung der in 1 gezeigten Vorrichtung und der Analyse der Bewegung. 2 a schematic representation of the process of detecting a movement of in 1 shown device and the analysis of the movement.

Bevor nun eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläutert wird, soll kurz auf ein herkömmliches Verfahren zur Erfassung von Bewegungen einer tragbaren elektronischen Vorrichtung mittels eines optischen Systems eingegangen werden, um die sich im Folgenden ergebenden Vorteile der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen.Before now an apparatus and a method according to a preferred embodiment of the invention explained is, should be short on a conventional Method for detecting movements of a portable electronic Device be received by means of an optical system, for the following advantages of the present invention to clarify.

Bei herkömmlichen optischen Systemen oder Vorrichtungen werden Eingaben, ähnlich wie bei einer optischen Computermaus, durch Erfassen von Bewegungen mit Hilfe einer Kamera getätigt. Es werden dabei in äquidistanten Zeitschritten Bilder eines Untergrunds (einer Ebene, auf der sich das Gerät bzw. die Vorrichtung bewegt) aufgenommen und mit jeweils vorhergehenden Bildern verglichen (markante Bildelemente, welche gleiche Untergrundobjekte darstellen, werden zwischen einem aktuellen und einem vorhergehenden Bild verglichen), was als sogenanntes "Pixel Matching" bezeichnet wird. Aus den Differenzbildern können dann Bewegungsvektoren errechnet werden, die schließlich zur neuen Position integriert werden können. Die Anwendung dieses Verfahrens auf mobile bzw. tragbare Geräte hat zum Einen den Nachteil, dass nicht immer sichergestellt werden kann, dass eine geeignete (ebene) Unterlage zur Verfügung steht. Vielmehr ist beispielsweise in einer Situation, in der sich ein Benutzer des mobilen Geräts in einer Stadt unterwegs befindet, überhaupt keine Unterlage verfügbar, oder eventuell eine, die zu wenig Oberflächentextur hat, um ein "Pixel Matching" durchführen zu können. Weitere Nachteile dieses optischen Verfahrens bestehen im hohen Stromverbrauch sowie im großen Platzbedarf des Kamerasystems.at usual optical systems or devices will be inputs similar to in an optical computer mouse, by detecting movements made with the help of a camera. It will be in equidistant Time steps Pictures of a background (a plane on which the device or the device moves) and with each preceding Pictures (distinctive picture elements representing the same background objects, are compared between a current and a previous image), what as so-called "pixels Matching " becomes. From the difference pictures can then motion vectors are calculated, which eventually become new position can be integrated. The application of this method on mobile or portable devices On the one hand has the disadvantage that it is not always ensured can ensure that a suitable (level) surface is available. Rather, for example, in a situation where there is a Mobile device user is in a city on the road, no pad available, or possibly one that has too little surface texture to perform pixel matching can. Other disadvantages of this optical method are high Electricity consumption as well as in large Space requirement of the camera system.

Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, eine Bewegung eines tragbaren elektronischen Geräts mittels einer Beschleunigungsmessung zu erfassen. Ein derartiges Gerät ist nun in 1 in der Form eines Mobiltelefons MT dargestellt. Das Mobiltelefon MT weist dabei von oben nach unten betrachtet einen Lautsprecher LS zum Ausgeben eines akustischen Signals sowie ein Display bzw. eine Anzeigeeinrichtung DSP zum Ausgeben eines optischen Signals, insbesondere zum Anzeigen von Zeichen und Symbolen, auf. Ferner umfasst das Mobiltelefon MT einen Beschleunigungssensor BS, der drei Sensorabschnitte 51, S2 und S3 aufweist. Derartige Sensorabschnitt sind dabei vorteilhafter Weise senkrecht zueinander angeordnet, um dreidimensionale Bewegungen, d. h. Bewegungen jeweils in einer X-, Y- und Z-Dimension, zu erfassen. Ein derartiger Sensorabschnitt kann dabei beispielsweise einen induktiven Beschleunigungssensor, piezoelektrischen Beschleunigungssensor oder kapazitiven Beschleunigungssensor umfassen. Das physikalische Prinzip, das dahinter steckt, beruht auf der Tatsache, dass sich die Kapazität eines Plattenkondensators mit einer vorgegebenen Querschnittsfläche bei Veränderung des Abstands der Elektrodenplatten verändert. Ein Messelement eines Beschleunigungssensors ist jedoch kein einfacher, sondern ein erweiterter Plattenkondensator, der durch eine zusätzliche Elektrodenplatte in zwei Teilkondensatoren geteilt ist. Während die zwei äußeren Elektrodenplatten fest montiert sind, ist eine mittlere Elektrodenplatte (welche zwischen den fest montierten Platten angeordnet ist) elastisch gelagert und hat zudem eine fixe Masse. Wirkt auf die mittlere Elektrodenplatte (aufgrund einer Bewegung bzw. Beschleunigung) also eine Kraft, so verschiebt sie sich um eine gewisse Distanz. Ist die Kraft weg, so geht sie wieder in ihre ursprüngliche Position zurück. Dadurch verändern sich die Abstände zwischen der ersten fixen und der mittleren Elektrodenplatte und der zweiten fixen und der mittleren Elektroden platte und somit auch die jeweiligen Kapazitäten. Dieser komplexe Kondensator mit der mittleren zusätzlichen Elektrode lässt sich für die Beschleunigungsmessung vorteilhaft nutzen. Wie bereits erwähnt, ist die mittlere Elektrodenplatte elastisch gelagert. Ihr mechanisches Verhalten auf Grund der Trägheit gibt die Möglichkeit, Beschleunigungen auf elektrische Art zu messen. Zudem lässt sich diese Bauart mit den drei Elektroden für eine Brückenschaltung elegant ausnützen, weil dies als Ergebnis einen linearen Zusammenhang zwischen Beschleunigung und zu messender Spannung liefert.Thus, it is proposed according to the present invention to detect a movement of a portable electronic device by means of an acceleration measurement. Such a device is now in 1 represented in the form of a mobile phone MT. The mobile phone MT has, viewed from top to bottom, a loudspeaker LS for outputting an acoustic signal as well as a display or a display device DSP for outputting an optical signal, in particular for displaying characters and symbols. Furthermore, the mobile telephone MT comprises an acceleration sensor BS, which has three sensor sections 51, S2 and S3. Such sensor section are advantageously arranged perpendicular to each other to three-dimensional movements, ie Bewegun each in an X, Y and Z dimension to capture. Such a sensor section may include, for example, an inductive acceleration sensor, piezoelectric acceleration sensor or capacitive acceleration sensor. The physical principle behind this is based on the fact that the capacitance of a plate capacitor with a given cross-sectional area changes as the pitch of the electrode plates changes. However, a measuring element of an acceleration sensor is not a simple but an extended plate capacitor, which is divided by an additional electrode plate into two sub-capacitors. While the two outer electrode plates are fixedly mounted, a middle electrode plate (which is disposed between the fixedly mounted plates) is elastically supported and also has a fixed mass. If a force acts on the middle electrode plate (due to a movement or acceleration), it shifts by a certain distance. When the power is gone, it goes back to its original position. As a result, the distances between the first fixed and the middle electrode plate and the second fixed and the middle electrode plate change and thus also the respective capacities. This complex capacitor with the middle additional electrode can be used advantageously for the acceleration measurement. As already mentioned, the middle electrode plate is elastically supported. Their mechanical behavior due to inertia gives the possibility to measure accelerations in an electrical way. In addition, this type of three-electrode bridge can be elegantly used for a bridge circuit because, as a result, it provides a linear relationship between acceleration and voltage to be measured.

Sind die drei Sensorabschnitte S1 bis S3, wie oben erwähnt, senkrecht zueinander ausgerichtet (beispielsweise S1 in der X-Dimension, S2 in der Y-Dimension und S3 in der Z-Dimension), so sind sie nun in der Lage, eine dreidimensionale Bewegung des Mobiltelefons MT zu erfassen. Die jeweiligen erfassten Bewegungen in den einzelnen Dimensionen bzw. die jeweiligen Beschleunigungen werden in Form von Bewegungs- oder Beschleunigungsdaten BD (vgl. dazu auch 2) einer Konvertierungseinrichtung KE zugeführt. Das heißt, es werden vorteilhafter Weise die Beschleunigungen von dem Sensor BS erfasst und in digitaler Form der Konvertierungseinrichtung KE zugeführt. In der Konvertierungseinrichtung KE werden die jeweiligen Beschleunigungen bzw. Beschleunigungsdaten zweifach numerisch über die Zeit integriert, was sehr wenig Rechenzeit in Anspruch nimmt. Somit können die Aufgaben einer Konvertierungseinrichtung durch einen digitalen Signalprozessor oder sogar durch eine Mikroprozessor eines mobilen Geräts, wie eines Mobiltelefons, durchgeführt werden (beide Prozessoren sind ohnehin schon in einem solchen Gerät vorhanden). Die nun durch die Integration berechneten Positionsdaten ergeben schließlich eine Bewegungskurve oder Kurve im Ortsraum BT (vergleiche wiederum 2) des Mobiltelefons. Diese Kurve oder mehrere Kurven werden dann in einer Auswerteeinrichtung AE analysiert, um daraus Zeichen bzw. Schriftzeiten oder Symbole herzuleiten. Insbesondere kann die Aus werteeinrichtung durch eine Schrifterkennungssoftware realisiert werden.As mentioned above, if the three sensor sections S1 to S3 are perpendicular to each other (for example, S1 in the X-dimension, S2 in the Y-dimension, and S3 in the Z-dimension), they are now capable of three-dimensional motion of the mobile phone MT. The respective detected movements in the individual dimensions or the respective accelerations are in the form of motion or acceleration data BD (cf. 2 ) supplied to a conversion device KE. This means that the accelerations are advantageously detected by the sensor BS and fed in digital form to the conversion device KE. In the conversion device KE, the respective accelerations or acceleration data are integrated twice over the time numerically, which takes up very little computing time. Thus, the tasks of a converting device can be performed by a digital signal processor or even by a microprocessor of a mobile device such as a mobile phone (both processors are already present in such a device). The position data now calculated by the integration finally result in a motion curve or curve in the spatial space BT (compare again 2 ) of the mobile phone. This curve or several curves are then analyzed in an evaluation device AE in order to derive therefrom characters or font times or symbols. In particular, the evaluation device can be realized by a text recognition software.

Die von der Auswerteeinrichtung AE erkannten Zeichen oder Symbole können dann von der Anzeigeeinrichtung DSP dargestellt werden.The Signs or symbols recognized by the evaluation device AE can then be displayed by the display device DSP.

Das Mobiltelefon gemäß 1 hat ferner eine Schalteinrichtung SE in Form einer an der Seite angebrachten Taste, die dazu dient, die Aufzeichnung einer Bewegungskurve zu beginnen und zu beenden. Das bedeutet, wird die Taste SE gedrückt, so beginnt im Mobiltelefon MT die Aufzeichnung der Bewegung des Mobiltelefons und somit die Aufzeichnung dessen Bewegungskurve. Nachdem beispielsweise der Benutzer mit dem Mobiltelefon einen Buchstaben oder ein Schriftzeichen in die Luft geschrieben hat, kann er die Aufzeichnung der Bewegung durch Loslassen der Taste SE wieder beenden. Ansprechend auf das Loslassen der Taste findet nun eine Umwandlung der Beschleunigungsdaten durch die Einrichtungen KE und AE statt.The mobile phone according to 1 also has a switching device SE in the form of a side-mounted key, which serves to start and end the recording of a movement curve. That is, when the SE button is pressed, the mobile phone MT starts recording the movement of the mobile phone and thus recording its movement curve. For example, after the user has written a letter or a character in the air with the mobile phone, he can stop recording the movement by releasing the SE key. In response to the release of the key, a conversion of the acceleration data by the devices KE and AE now takes place.

Es sei nun auf 2 verwiesen, in der noch einmal kurz die einzelnen Verfahrensschritte vom Erfassen der Bewegung des mobilen Geräts, wie des Mobiltelefons MT zum Anzeigen einer Gruppe von erkannten Schriftzeichen dargestellt ist.It is now up 2 referenced, in which again briefly shows the individual steps of detecting the movement of the mobile device, such as the mobile phone MT for displaying a group of recognized characters.

Dabei wird in Schritt S1 von einem Beschleunigungssensor die Bewegung des mobilen Geräts, wie des Mobiltelefons MT erfasst und es werden Beschleunigungsdaten BD insbesondere in digitaler Form einer Konvertierungseinrichtung KE zugeführt. In dieser erfolgt gemäß einem Schritt S2 eine zweifache Integration der Beschleunigungsdaten BD über die Zeit, um schließlich eine Bewegungskurve oder Ortskurve der Bewegung des mobilen Geräts zu erhalten. Genauer gesagt, erfolgt vorteilhaftweise zu bestimmten Zeiten bzw. in bestimmten Zeitintervallen eine zweifache Integration der Beschleunigungsdaten über die Zeit, so dass Ortspunkte entlang der Kurve der Bewegung des Mobiltelefons MT erhalten werden. Es sei bemerkt, dass die in Schritt S1 erhaltenen Bewegungsdaten bzw. Beschleunigungsdaten auch anders als in Schritt S2 beschrieben verarbeitet werden können. Beispielsweise können mittels lediglich einfacher Integration Geschwindigkeitsdaten bzw. Impulsdaten des Mobiltelefons berechnet werden, um schließlich eine Bewegungstrajektorie mit einer Komponente im Ortsraum und einer Komponente im Impulsraum zu erhalten. Die erhaltene Bewegungskurve BT (bzw. die die Bewegungskurve repräsentierenden Ortspunkte) wird in Schritt S3 einem Analysevorgang bzw. einer Schrifterkennung in der Auswerteeinrichtung AE zugeführt, um schließlich den Bewegungskurven entsprechende Zeichen oder Symbole herzuleiten. Werden von der Auswerteeinrichtung AE Zeichen oder Symbole erkannt, so kann ein Erkennen beispielsweise mittels eines akustischen Signals über den Lautsprecher LS dem Benutzer mitgeteilt werden. Je nachdem, ob es sich bei den erkannten Zeichen oder Symbolen um Schriftzeichen oder Steueranweisungen handelt, können die Zeichen entweder auf der Anzeigeeinrichtung DSP als Schriftzeichen SZ in Schritt 4 angezeigt werden oder können an eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) des Mobiltelefons gegeben werden, damit diese entsprechende Funktionen ausführt.In this case, the movement of the mobile device, such as the mobile telephone MT, is detected by an acceleration sensor in step S1, and acceleration data BD, in particular in digital form, are fed to a conversion device KE. In this, according to a step S2, a twofold integration of the acceleration data BD takes place over time in order finally to obtain a movement curve or locus of movement of the mobile device. More specifically, at certain times or at certain time intervals, there is advantageously a twofold integration of the acceleration data over time, so that location points along the curve of the movement of the mobile telephone MT are obtained. It should be noted that the motion data or acceleration data obtained in step S1 can also be processed differently than described in step S2. For example, speed data or pulse data of the mobile telephone can be calculated by means of merely simple integration in order finally to obtain a movement trajectory with a component in the spatial domain and a component in the pulse space. The obtained movement Curve BT (or the location points representing the movement curve) is fed to an analysis process or to a character recognition in the evaluation device AE in step S3 in order finally to derive signs or symbols corresponding to the movement curves. If signs or symbols are detected by the evaluation device AE, recognition can be communicated to the user, for example by means of an acoustic signal, via the loudspeaker LS. Depending on whether the recognized characters or symbols are characters or control instructions, the characters can either be displayed on the display DSP as character SZ in step 4 or can be given to a control device (not shown) of the mobile phone so that they performs corresponding functions.

Die in 1 gezeigte Vorrichtung bzw, das in 2 gezeigte Verfahren haben dabei mehrere Vorteile:

  • 1. Es wird im Gegensatz zum herkömmlichen optischen bzw. optoelektronischen Sensor keine bestimmte bzw. geeignete Unterlage benötigt. Genauer gesagt, kann auf eine Unterlage gänzlich verzichtet werden, da der Benutzer quasi in der Luft schreiben kann. Dies ermöglicht die Einsetzbarkeit eines Mobiltelefons MT gemäß 1 an beliebigen Orten (beispielsweise in der S-Bahn, oder stehend auf einem Stadtplatz, usw.).
  • 2. Der Platzbedarf für eine Anordnung zum Erkennen der Bewegung eines mobilen Geräts gemäß 1 ist wesentlich geringer als bei herkömmlichen (optischen) Geräten oder Verfah ren, da die oben erwähnten Beschleunigungssensoren (insbesondere in der Ausführung von digitalen Beschleunigungssensoren) wesentlich kleiner sind (2-4mm) als optische Kamerasysteme und ferner auch kein zusätzlicher Baustein für das Pixel Matching wie in optischen Systemen nötig wird.
  • 3. Der Stromverbrauch ist wesentlich geringer, da es sich bei einem Beschleunigungssensor oben dargestellter Art um einen rein elektronischen Baustein handelt, im Gegensatz zu den optoelektronischen Systemen im Stand der Technik, die bekanntlich eine wesentlich höheren Stromverbrauch haben.
  • 4. Ferner ist keine integrierte oder externe Beleuchtung wie bei optischen kamerabasierten Systemen notwendig, wodurch wieder der Stromverbrauch sehr verringert werden kann.
In the 1 shown device or, in 2 shown methods have several advantages:
  • 1. In contrast to the conventional optical or optoelectronic sensor no specific or suitable pad is required. More specifically, can be dispensed with a document entirely, because the user can write in the air, so to speak. This enables the usability of a mobile phone MT according to 1 at any location (for example in the S-Bahn, or standing on a city square, etc.).
  • 2. The space requirement for an arrangement for detecting the movement of a mobile device according to 1 is much lower than in conventional (optical) devices or procedural ren, since the acceleration sensors mentioned above (especially in the implementation of digital acceleration sensors) are much smaller (2-4mm) than optical camera systems and also no additional building block for pixel matching as in optical systems becomes necessary.
  • 3. The power consumption is much lower, since it is a purely electronic component in an acceleration sensor shown above, in contrast to the optoelectronic systems in the prior art, which are known to have a much higher power consumption.
  • 4. Furthermore, no integrated or external illumination is necessary as with optical camera-based systems, which again can be very reduced power consumption.

Claims (10)

Tragbare elektronische Vorrichtung (MT) zum Erfassen von Bewegungen, mit folgenden Merkmalen: einem Beschleunigssensor (BS) zum Erfassen einer Bewegung der Vorrichtung und zum Ausgeben von entsprechenden Beschleunigungsdaten (BD); einer Konvertierungseinrichtung (KE) zum Umwandeln der Beschleunigungsdaten (BD) in eine Bewegungskurve (BT) der Vorrichtung; einer Auswerteeinrichtung (AE) zum Analysieren der Bewegungskurve, um daraus Schriftzeichen (SZ) oder Symbole zu erkennen.Portable electronic device (MT) for detecting of movements, with the following features: an accelerometer sensor (BS) for detecting a movement of the device and for outputting from corresponding acceleration data (BD); a conversion device (KE) for converting the acceleration data (BD) into a motion curve (BT) the device; an evaluation device (AE) for analyzing the movement curve to from it characters (SZ) or symbols detect. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Beschleunignungssensor (BS) zwei Sensorabschnitte (S1, S2) zum Erfassen der Bewegung der Vorrichtung in zwei Dimensionen aufweist.Apparatus according to claim 1, wherein the acceleration sensor (BS) two sensor sections (S1, S2) for detecting the movement of Device in two dimensions. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Beschleunigungssenor (BS) ferner einen dritten Sensorabschnitt (S3) zum Erfassen der Bewegung der Vorrichtung in einer dritten Dimension aufweistApparatus according to claim 2, wherein the acceleration sensor (BS) further comprises a third sensor section (S3) for detecting the Has movement of the device in a third dimension Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Konvertierungseinrichtung (KE) dafür ausgelegt ist, die Bewegungskurve mittels zweifacher Integration (52) der Beschleunigungsdaten über die Zeit zu berechnen.Device according to one of claims 1 to 3, wherein the conversion device (KE) for that is designed, the movement curve by means of two-fold integration (52) the acceleration data over to calculate the time. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Konvertierungseinrichtung (KE) dafür ausgelegt ist, die Integration numerisch durchzuführen.Apparatus according to claim 4, wherein the converting means (KE) for that is designed to perform the integration numerically. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner eine Anzeigeeinrichtung (DSP) zum Anzeigen der Bewegungskurve und/oder eines erkannten Schriftzeichens (SZ) oder Symbols aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, further comprising a Display device (DSP) for displaying the movement curve and / or a recognized character (SZ) or symbol. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine Lautsprechereinrichtung (LS) aufweist, welche derart von der Auswerteeinrichtung (AE) angesteuert ist, dass sie ein akustisches Signal ausgibt, wenn ein Schriftzeichen oder Symbol aus einer Bewegungskurve erkannt worden ist.Device according to one of claims 1 to 6, further comprising a Speaker device (LS), which in such a way from the evaluation device (AE) is triggered that it emits an audible signal when a Character or symbol has been recognized from a movement curve is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner eine Schalteinrichtung (SE) aufweist, die dafür ausgelegt ist, ansprechend auf ein Signal eines Benutzers den Beginn und/oder das Ende der Erfassung einer Bewegung der Vorrichtung festzulegen.Device according to one of claims 1 to 7, further comprising a Switching device (SE), which is designed to be appealing on a user's signal the beginning and / or end of the Determining a movement of the device set. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche als ein Mobilfunkgerät, ein Mobiltelefon (MT), ein kleiner tragbarer Computer oder als eine Uhr ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 8, which as a Mobile device a mobile phone (MT), a small portable computer or as one Clock is formed. Verfahren zum Erfassen von Bewegungen einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, mit folgenden Schritten: Erfassen (S1) einer Bewegung der Vorrichtung und Ausgeben von entsprechenden Beschleunigungsdaten (BD); Umwandeln (S2) der Beschleunigungsdaten (BD) in eine Bewegungskurve (BT) der Vorrichtung; Analysieren (S3) der Bewegungskurve, um daraus Schriftzeichen (SZ) oder Symbole zu erkennen.A method of detecting movements of a portable electronic device, comprising the steps of: detecting (S1) movement of the device and outputting corresponding acceleration data (BD); Converting (S2) the acceleration data (BD) into a movement curve (BT) of the device; Analyze (S3) the motion curve to get out of it Recognize characters (SZ) or symbols.
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