DE10110428A1 - Method and device for performing object tracking - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausführen einer Objektverfolgung, wobei mittels einer Inertialsensoren umfassenden und auf einer flächenhaften Unterlage bewegbaren Eingabevorrichtung, bspw. einer Computermaus, Beschleunigungsmeßdaten ermittelt werden, wobei aus diesen Beschleunigungsmeßdaten Positionsdaten über die Bewegung der Eingabevorrichtung errechnet werden, die angezeigt oder in an sich beliebiger Weise weiterer Datenverarbeitung zugeführt oder zu Steuerungsprozessen verwendet werden können, und wobei während der Ausführung des Verfahrens erkannt wird, wenn sich die Eingabevorrichtung in Ruhe befindet. The invention relates to a method for performing a Object tracking, using an inertial sensor comprehensive and movable on a flat surface Input device, for example a computer mouse, Acceleration measurement data are determined, from these Accelerometer data position data on the movement of the Input device can be calculated, the displayed or in at fed into further data processing in any way or can be used for control processes, and wherein is detected during the execution of the method if the input device is at rest.
Die ermittelten Positionsdaten, die aus den Beschleunigungsmeßdaten ermittelt werden, können bspw. zur Steuerung eines Cursors auf einem Computerbildschirm verwendet werden, wobei solchenfalls die Eingabevorrichtung von einer Computermaus gebildet ist. Dies stellt aber nur eine Anwendung des Verfahrens dar.The determined position data, which from the Accelerometer data can be determined, for example Control of a cursor used on a computer screen be, in which case the input device of a Computer mouse is formed. However, this only represents one application of the procedure.
Es existiert eine Vielzahl von Eingabevorrichtungen in Form von Computermäusen, die mechanisch über eine integrierte Kugel arbeiten, deren Rotation bei Bewegung über eine flächenhafte Unterlage ausgewertet wird. Durch die hieraus gewonnenen Positionsdaten wird die Bewegung eines Cursors auf einem Computerbildschirm gesteuert. Es ist bekannt, dass diese mechanisch arbeitenden Systeme sehr anfällig bezüglich Verschmutzung, Beschaffenheit der Unterlagen und Eindringen von Feuchtigkeit sind. Ferner sind infolge der mechanisch bewegten Komponenten dieser Computermäuse Verschleißerscheinungen nicht zu verhindern.A variety of input devices exist in the form of computer mice mechanically using an integrated ball work, their rotation when moving over an areal Document is evaluated. Through the gained from it Position data is the movement of a cursor on a Computer screen controlled. It is known that this mechanically working systems very vulnerable with regard Contamination, condition of the documents and penetration are from moisture. Furthermore, due to the mechanical moving components of these computer mice Signs of wear cannot be prevented.
Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, Computermäuse mit einer integrierten Kamera auszustatten, welche eine beleuchtete Unterlage quasi optisch abtastet. Hieraus wird die Position der Computermaus über einen integrierten Prozessor errechnet. Diese Geräte sind aber ebenfalls anfällig gegen Verschmutzung und haben ein sehr komplexen Aufbau. The suggestion has already been made to use computer mice an integrated camera, which a Illuminated pad virtually optically scanned. This becomes the Position of the computer mouse via an integrated processor calculated. However, these devices are also susceptible to Pollution and have a very complex structure.
Es wurde deshalb bereits mit US 4,787,051 der Vorschlag unterbreitet, eine Computermaus mit Inertialsensoren auszustatten, und über diese Inertialsensoren Beschleunigungsmeßdaten über die Bewegung der Computermaus zu ermitteln und hieraus durch zweifache Integration Positionsdaten zu errechnen.It was therefore already the proposal with US 4,787,051 submitted to a computer mouse with inertial sensors equip, and via these inertial sensors Accelerometer data on the movement of the computer mouse too determine and from this by double integration To calculate position data.
Bei Durchführung eines derartigen gattungsgemäßen Verfahrens nach US 4,787,051 stellt sich das Problem der schlechten Langzeitstabilität aufgrund der sogenannten Drift. Diese Drift ist auf die zweifache Integration der bei ruhender Computermaus bzw. ruhender Eingabevorrichtung sehr geringen Sensorsignale, die in Form eines Hintergrundrauschens stets vorhanden sind, zurückzuführen. Bei einer Eingabevorrichtung in Form einer Computermaus, durch welche eine Cursorposition auf einem Computerbildschirm gesteuert wird, bedeutet dies, dass infolge der stets vorhandenen, wenn auch sehr geringen Beschleunigungsmeßdaten, welche die Inertialsensoren ausgeben, der Cursor langsam aus dem Bildschirm auswandert. Mit der US 4,787,051 wird vorgeschlagen, während der Ausführung des Verfahrens festzustellen, wenn sich die Eingabevorrichtung, also die Computermaus, in Ruhe befindet, und zwar dadurch, dass eine Oszillationsfrequenz, die auf Muskelzittern des Benutzers zurückzuführen ist und zwischen 10 und 40 Hz liegt, überwacht wird. Wenn diese überlagerte Oszillation nicht meßbar ist, so befindet sich die Computermaus in Ruhe, und währendessen werden die Beschleunigungsmeßdaten nicht integriert. Ferner wird periodisch ein Reset-Steuersignal ausgesandt, um die Integrationseinheiten auf Null zu setzen.When performing such a generic method according to US 4,787,051 the problem of the bad arises Long-term stability due to the so-called drift. This drift is based on the double integration of the at rest Computer mouse or resting input device very low Sensor signals always in the form of a background noise are present. With an input device in the form of a computer mouse through which a cursor position controlled on a computer screen, it means that due to the always existing, albeit very small Acceleration measurement data which the inertial sensors output, the cursor slowly moves out of the screen. With the US 4,787,051 is proposed during the execution of the Method to determine if the input device, that is, the computer mouse is at rest, specifically because that an oscillation frequency that is due to muscle tremors of the Is between 10 and 40 Hz, is monitored. If this superimposed oscillation is not is measurable, the computer mouse is at rest, and while the acceleration measurement data are not integrated. Furthermore, a reset control signal is sent periodically sent out to set the integration units to zero.
Bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens nach US 4,787,051 dürfte es nicht möglich sein, bspw. einen Cursor auf einer Bildschirmseite zu "halten". Ferner werden die Integrationseinheiten nur von Zeit zu Zeit auf "Null" gesetzt.When using this known method according to US 4,787,051 it should not be possible, for example a cursor on a "Hold" screen page. Furthermore, the Integration units only set to "zero" from time to time.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zum Ausführen einer Objektverfolgung so auszubilden, dass das Problem der Drift und damit die Langzeitstabilität verbessert wird und exakte Positionsbestimmungen über mehrere Minuten erreicht werden können. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ausführen einer Objektverfolgung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 21 so zu verbessern, dass bei Ausführung eines gattungsgemäßen Verfahrens das Problem der Drift des zweifach integrierten Signals und damit die Langzeitstabilität bei der Objektverfolgung verbessert werden kann.Proceeding from this, the present invention has the object based on the generic method for performing a Train object tracking so that the problem of drift and thus the long-term stability is improved and exact Position determinations can be achieved over several minutes can. It is also an object of the present invention a device for performing object tracking after the Preamble of claim 21 to improve so that Execution of a generic method the problem of Drift of the double integrated signal and thus the Long-term stability in object tracking can be improved can.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen
Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst,
dass eine Schwellwertprüfung für die ermittelten
Beschleunigungsmeßdaten durchgeführt wird, um zu erkennen, ob
die Beschleunigungsmeßdaten innerhalb oder außerhalb eines
Schwellwertbereichs liegen, der durch amin und amax begrenzt ist,
dass ein Ruhen der Eingabevorrichtung angenommen wird, wenn
die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten über eine vorgebbare
Kalibrierzeitdauer Tmin innerhalb des Schwellwertbereichs
liegen,
dass aus den ermittelten Beschleunigungsmeßdaten, die während
der vorgebbaren Kalibrierzeitdauer Tmin innerhalb des
Schwellwertbereichs liegen (Ruhen der Eingabevorrichtung), ein
Mittelwert Oj errechnet wird,
dass der errechnete Mittelwert Oj als Offset O zur
Feinkorrektur der gerade aktuellen Beschleunigungsmeßdaten
herangezogen wird.This object is achieved according to the invention in a generic method according to the preamble of claim 1
that a threshold value check is carried out for the determined acceleration measurement data in order to recognize whether the acceleration measurement data lie within or outside a threshold value range which is limited by a min and a max ,
that the input device is assumed to be at rest if the determined acceleration measurement data lie within the threshold value range over a predefinable calibration time period T min ,
that an average value O j is calculated from the determined acceleration measurement data, which lie within the threshold value range during the predeterminable calibration time period T min (resting of the input device),
that the calculated mean value O j is used as offset O for fine correction of the current acceleration measurement data.
Der Offset kann dabei als O = Oj einfach von den Tmin zeitlich vorzugsweise nachfolgenden, insbesondere aktuellen Beschleunigungsmeßdaten a'l nach al = a'l - O abgezogen werden. Es erweist sich als vorteilhaft, den zeitlich zuletzt berechneten Offset Oj zur Feinkalibrierung heranzuziehen, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes, beispielsweise zu Beginn des Verfahrens, wünschenswert ist.The offset can simply be subtracted as O = O j from the T min preferably subsequent, in particular current acceleration measurement data a ' l to a l = a' l - O. It proves advantageous to use the last calculated offset O j for fine calibration, unless something else, for example at the beginning of the method, is expressly desirable.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also quasi kontinuierlich eine Schwellwertprüfung durchgeführt. Wenn innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer Tmin die durch die Inertialsensoren ermittelten Beschleunigungsmeßdaten a'l innerhalb des Schwellwertbereichs liegen, der so gewählt wird, dass er geringe und auf "Rauschen" zurückzuführende Beschleunigungswerte umfasst, nicht aber auf eine Bewegung der Eingabevorrichtung zurückzuführende Beschleunigungswerte, so wird ein Ruhen der Eingabevorrichtung angenommen, und die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten werden zur Ausführung einer Feinkalibrierung verwendet. Hierzu wird aus diesen Beschleunigungsmeßdaten, die während der Kalibrierzeitdauer Tmin ermittelt wurden und die innerhalb des Schwellwertbereichs liegen, ein Mittelwert Oj errechnet. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei diesem Mittelwert nicht notwendigerweise um den arithmetischen Mittelwert handeln muß, sondern dass eine wie auch immer gestaltete oder gewichtete Mittelung der einzelnen Beschleunigungsmeßdaten a'l hierunter zu verstehen ist. Dieser Mittelwert Oj wird dann als Offset O zur Feinkorrektur der gerade aktuellen und der folgenden Beschleunigungsmeßdaten verwendet. Es wird also von den tatsächlich ermittelten Beschleunigungsmeßdaten dieser zuvor ermittelte Offset zur Feinkorrektur abgezogen. Auf diese Weise wird die Drift der durch zweifache Integration der Beschleunigungsmeßdaten ermittelten Positionsdaten erheblich reduziert.According to the method according to the invention, a threshold value check is carried out quasi continuously. If, within a predeterminable time period T min, the acceleration measurement data a ' l determined by the inertial sensors lie within the threshold value range, which is selected such that it comprises low acceleration values attributable to "noise", but not acceleration values attributable to movement of the input device, then the input device is at rest, and the determined acceleration measurement data are used to carry out a fine calibration. For this purpose, an average value O j is calculated from these acceleration measurement data, which were determined during the calibration time period T min and which lie within the threshold value range. It is pointed out that this mean value does not necessarily have to be the arithmetic mean value, but that it is to be understood as meaning whatever averaging or design of the individual acceleration measurement data a ' l . This mean value O j is then used as offset O for fine correction of the current and the following acceleration measurement data. This previously determined offset for fine correction is therefore subtracted from the actually measured acceleration measurement data. In this way, the drift of the position data determined by double integration of the acceleration measurement data is considerably reduced.
Wenn im Zuge der Durchführung dieses Verfahrens also während der Schwellwertprüfung festgestellt wird, dass die Beschleunigungsmeßdaten außerhalb des Schwellwertbereichs liegen, so wird dieser Wert und die folgenden Werte dieser Kalibierzeitdauer Tmin nicht weiter zur Berechnung des Mittelwerts Oj herangezogen. Es wird, wenn wieder ein Ruhen der Eingabevorrichtung festgestellt wird, dann ein neuer Mittelwert Oj während einer vorgebbaren Kalibrierzeitdauer Tmin bestimmt, die zweckmäßigerweise zwischen 10 ms und 60 ms liegt und während derer sämtliche Beschleunigungsmeßdaten innerhalb des Schwellwertbereichs liegen.If, in the course of carrying out this method, it is determined during the threshold value check that the acceleration measurement data lie outside the threshold value range, then this value and the subsequent values of this calibration time period T min are no longer used to calculate the mean value O j . If the input device is again at rest, a new mean value O j is determined during a predeterminable calibration time period T min , which expediently lies between 10 ms and 60 ms and during which all acceleration measurement data lie within the threshold value range.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass diejenigen Beschleunigungsmeßdaten a'l, die innerhalb des Schwellwertbereichs liegen, nicht zur Berechnung von Positionsdaten herangezogen werden.It should also be pointed out that those acceleration measurement data a ' l which lie within the threshold value range are not used for the calculation of position data.
Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es durch die fortlaufende, insbesondere quasi kontinuierliche Berechnung von Korrekturdaten als Offset O während des Ruhens der Eingabevorrichtung möglich, die Drift der durch zweifache Integration der Beschleunigungsmeßdaten gewonnenen Positionsdaten so gering zu halten, dass bspw. ein hierdurch gesteuerter Cursor eines Computerbildschirms über viele Minuten an ein und derselben Stelle des Bildschirms gehalten werden kann.When performing the method according to the invention, it is through the continuous, especially quasi-continuous Calculation of correction data as offset O during rest the input device possible, the drift by two Integration of the acceleration measurement data obtained To keep position data so low that, for example controlled cursor of a computer screen over many Minutes held in the same place on the screen can be.
In ganz besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, aus mehreren errechneten Mittelwerten Oj, die während des Ruhens der Eingabevorrichtung, insbesondere über aneinander anschließende Kalibrierzeitintervalle Tmin errechnet wurden, m Mittelwerte Oj zu berücksichtigen und hieraus einen gemittelten Offset O zu errechnen und zur Feinkorrektur der gerade aktuellen Beschleunigungsmeßdaten heranzuziehen. Hierbei kann es sich um die letzten m Mittelwerte Oj handeln. Der gemittelte Offset O kann wieder nach al = a'l - O von den Beschleunigungsmeßdaten a'l abgezogen werden.In a particularly advantageous development of the invention it is proposed, m averages O j to take account of a plurality of calculated average values O j, which were calculated min during the suspension of the input device, in particular adjoining one another Kalibrierzeitintervalle T, and from this to calculate an averaged offset O and Fine correction of the current acceleration measurement data to be used. This can be the last m mean values O j . The averaged offset O may again after a l = a 'l - O of the Beschleunigungsmeßdaten a' are withdrawn l.
Auf diese Weise wird erfindungsgemäß die "Robustheit" der Objektverfolgung erhöht, indem als Offset O ein Mittelwert der insbesondere letzten m Mittelwerte Oj ermittelt und zur Feinkorrektur verwendet wird; Spitzen und Ausreißer verlieren auf diese Weise ihre schädliche Wirkung auf das Integrationsergebnis. Man könnte auch von einer gewollten Erhöhung der Trägheit der Fehlerkorrektur sprechen. Auch hier sei erwähnt, dass der Begriff der Mittlung wie eingangs erwähnt, im weitesten Sinne zu verstehen ist. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn für m Werte zwischen 5 und 25, vorzugsweise zwischen 5 und 15 gewählt werden.In this way, the “robustness” of the object tracking is increased according to the invention by determining an average value of the in particular last m average values O j as offset O and using it for fine correction; In this way, peaks and outliers lose their harmful effect on the integration result. One could also speak of a deliberate increase in the inertia of error correction. It should also be mentioned here that the term averaging, as mentioned at the beginning, is to be understood in the broadest sense. It has proven to be expedient if values between 5 and 25, preferably between 5 and 15, are selected for m.
Es hat sich desweiteren als zweckmäßig und vorteilhaft erwiesen, wenn amin zwischen -0,001 g und -0,01 g und amax zwischen +0,001 g und +0,01 g liegt. Der Schwellwert wird zweckmäßigerweise abhängig von der Sensorqualität, also in Abhängigkeit des Rauschverhaltens des Sensors gewählt. Die Schwellwerte liegen vorzugsweise geringfügig über dem Grundrauschen der Sensoren. Bei qualitativ hochwertigsten Sensoren könnte also ein Schwellwertbereich zwischen -0,001 g und +0,001 g gewählt werden. Wie vorstehend erwähnt, erweist es sich als zweckmäßig den Schwellwertbereich innerhalb von -0,01 g und +0,01 g zu wählen, insbesondere zwischen -0,006 g und +0,006 g. g ist dabei 9,81 m/s2.It has also proven to be expedient and advantageous if a min is between -0.001 g and -0.01 g and a max is between +0.001 g and +0.01 g. The threshold value is expediently chosen as a function of the sensor quality, that is to say as a function of the noise behavior of the sensor. The threshold values are preferably slightly above the background noise of the sensors. For the highest quality sensors, a threshold value range between -0.001 g and +0.001 g could be selected. As mentioned above, it proves to be expedient to choose the threshold value range between -0.01 g and +0.01 g, in particular between -0.006 g and +0.006 g. g is 9.81 m / s 2 .
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken könnte über eine weitere Schwellwertprüfung erreicht werden, dass nur solche Beschleunigungsmeßdaten a'l zur Rechnung von Positionsdaten herangezogen werden, die außerhalb eines zweiten Schwellwertbereichs liegen, um sicherzustellen, dass nur solche Beschleunigungsmeßdaten a'l zur Berechnung von Positionsdaten herangezogen werden, die mit Sicherheit auf eine tatsächliche, also bestimmungsgemäß herbeigeführte Beschleunigung bzw. Verschiebung der Eingabevorrichtung zurückzuführen sind. In diesem Fall ist dieser zweite Schwellwertbereich von Schwellwerten bmin und bmax begrenzt, die betragsmäßig größer sind als amin bzw. amax. Insbesondere können die Schwellwerte bmin und bmax mit amin und amax zusammenfallen, so dass jeder Beschleunigungsmeßwert a'l zur Berechnung von Positionsdaten herangezogen, also einer Integration unterworfen wird, wenn er außerhalb des ersten Schwellwertbereichs (amin und amax) liegt. According to a further concept of the invention could be achieved via a further threshold test that only Beschleunigungsmeßdaten A 'l used for the calculation of position data, which lie outside a second threshold range, to ensure that only those Beschleunigungsmeßdaten A' l used for the calculation of position data, which can certainly be traced back to an actual acceleration or displacement of the input device, that is to say as intended. In this case, this second threshold value range is limited by threshold values b min and b max , which are larger in magnitude than a min or a max . In particular, the threshold values b min and b max can coincide with a min and a max , so that each acceleration measurement value a ' l is used to calculate position data, i.e. is subjected to integration if it lies outside the first threshold value range (a min and a max ) ,
Die Kalibrierzeitdauer Tmin gibt an, innerhalb welcher Zeit die Beschleunigungsmeßdaten, die für die Kalibrierung verwendet werden. Innerhalb dieser Kalibierzeitdauer Tmin muß sich die Eingabevorrichtung per Definition in Ruhe befinden, d. h. während dieses Zeitintervalls befinden sich sämtliche Beschleunigungsmeßdaten innerhalb des Schwellbereichs. Nur wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, werden die Beschleunigungswerte für die Feinkalibrierung verwendet. An sich sollte das Zeitintervall Tmin möglichst klein sein, damit so oft als möglich die Feinkalibrierung durchgeführt werden kann. Bevorzugte Kalibrierzeiten liegen zwischen 10 und 60 ms.The calibration time period T min specifies the time within which the acceleration measurement data used for the calibration. By definition, the input device must be at rest within this calibration time period T min , ie all acceleration measurement data are within the threshold range during this time interval. The acceleration values are only used for the fine calibration if this requirement is met. As such, the time interval T min should be as small as possible so that the fine calibration can be carried out as often as possible. Preferred calibration times are between 10 and 60 ms.
Die Abtastfrequenz F, mit der Beschleunigungsmeßdaten ermittelt werden, liegt vorzugsweise zwischen 300 und 1500 Hz, insbesondere zwischen 300 und 1000 Hz, was bedeutet, dass zwischen 300 und 1500 bzw. zwischen 300 und 1000 Beschleunigungsmeßdaten pro Sekunde genommen werden. Ist die Abtastfrequenz zu gering, so treten nicht hinnehmbare Fehler durch die Integration der Beschleunigungsmeßdaten und bei der Auswertung auf. Auf der anderen Seite ist eine Erhöhung der Abtastfrequenz mit einem steigenden Rechenaufwand verbunden, und außerhalb des genannten Frequenzbereichs ist die durch die höhere Abtastfrequenz gewonnene Performanceverbesserung eher gering. The sampling frequency F, with the acceleration measurement data are preferably between 300 and 1500 Hz, especially between 300 and 1000 Hz, which means that between 300 and 1500 or between 300 and 1000 Accelerometer data are taken per second. Is the Sampling frequency too low, so unacceptable errors occur by integrating the acceleration measurement data and in the Evaluation on. On the other hand, there is an increase in Sampling frequency combined with an increasing computing effort, and outside of the mentioned frequency range is that by higher sampling frequency gained performance improvement rather low.
Wenn während einer Kalibrierzeitdauer Tmin Beschleunigungsmeßdaten a'l zur Mittelwertbildung Oj herangezogen werden, so bedeutet dies, dass eine Anzahl k = Tmin.F Beschleunigungsmeßdaten berücksichtigt werden.If acceleration measurement data a ' l is used for averaging O j during a calibration period T min , this means that a number k = T min. F acceleration measurement data are taken into account.
Die Mittelwertbildung Oj kann in vorteilhafter Weise nach der folgenden Formel durchgeführt werden.The averaging O j can advantageously be carried out according to the following formula.
Die Offset-Ermittlung aus den insbesondere letzten m
Mittelwerten Oj kann vorteilhafterweise nach folgender Formel
durchgeführt werden:
The offset determination from the in particular last m mean values O j can advantageously be carried out using the following formula:
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird nach einer ersten Integration der Beschleunigungsmeßdaten eine nichtlineare Verstärkung der hieraus errechneten Geschwindigkeitswerte vor einer weiteren Integration durchgeführt. Bei dieser nichtlinearen Verstärkung kann es sich bspw. um eine Quadatur der Geschwindigkeitswerte handeln. Hierdurch wird erreicht, dass gerade bei langsamen Bewegungen der Eingabevorrichtung die vorhandene Drift im Vergleich zum tatsächlichen Bewegungssignal (Nutzsignal) weniger stark gewichtet wird, da ja diese Beschleunigungsmeßdaten, die auf die Drift zurückzuführen sind, gegenüber denjenigen, die auf eine gewollte Bewegung zurückzuführen sind, kleiner sind. Durch die nichtlineare Verstärkung wird deren Einfluß, der sonst gerade bei langsamen Bewegungen doch verhältnismäßig groß wäre, verringert. Es werden also langsam ausgeführte Bewegungen, bei denen Beschleunigungsmeßwerte, die nicht auf das Nutzsignal sondern auf Drift zurückzuführen sind und ein großen Fehler verursachen würden, weniger gewichtet als schnelle Bewegungen. Würde hingegen die Verstärkung erst nach der zweiten Integration, also der Integration der Geschwindigkeitswerte erfolgen, so würde auch der bei langsamen Bewegungen größere Fehler verstärkt werden.According to a further inventive idea, a first Integration of the acceleration measurement data a non-linear Amplification of the speed values calculated from this another integration. At this nonlinear amplification can be, for example, a quadature of the speed values act. This ensures that especially with slow movements of the input device the existing drift compared to the actual one Motion signal (useful signal) is weighted less because yes this acceleration measurement data on the drift are due to those who are due to a intentional movement are smaller. Through the their influence becomes nonlinear amplification, that otherwise just would be relatively large with slow movements, reduced. So there are slow movements, at those acceleration measurements that do not affect the useful signal but due to drift and a big mistake would cause less weight than quick movements. Would the reinforcement only after the second Integration, i.e. the integration of the speed values would take place, so would be the larger with slow movements Errors are amplified.
Nach einem weiteren an sich selbstständigen Erfindungsgedanken wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Signalformüberwachung, insbesondere in Form einer Frequenzbandüberwachung, bei den ermittelten Beschleunigungsmeßdaten ausgeführt, um Signalformen, insbesondere Frequenzbereiche, der Beschleunigungsmeßdaten zu erkennen und hierdurch Steuerprozesse einzuleiten. Es wird also eine Analyse der ermittelten Beschleunigungsmeßdaten nach deren Signalform, insbesondere deren Frequenzen, durchgeführt. Beispielsweise findet das Führen einer Computermaus als Eingabevorrichtung zur Steuerung eines Cursors auf einem Computerbildschirm innerhalb eines vergleichsweise geringen Frequenzbands statt.After a further inventive idea is in the implementation of the method according to the invention a waveform monitor, especially in the form of a Frequency band monitoring, with the determined Accelerometer data executed to waveforms especially frequency ranges, the acceleration measurement data recognize and hereby initiate control processes. It will an analysis of the determined acceleration measurement data whose signal form, in particular their frequencies, performed. For example, running a computer mouse takes place as Input device for controlling a cursor on a Computer screen within a comparatively small Frequency band instead.
Insofern ist es vorteilhaft und möglich, dass die Signalformüberwachung, insbesondere in Form einer Frequenzbandüberwachung, bei den ermittelten Beschleunigungsmeßdaten ausgeführt wird, um solche Signalformen, insbesondere solche Beschleunigungsbereiche, zu erkennen, die nicht auf die bestimmungsgemäße Objektverfolgung zurückzuführen sind, um hierdurch Steuerungsprozesse einzuleiten. Beispielsweise wäre ein Schlag mittels eines Hammers auf die flächenhafte Unterlage, auf der sich die Eingabevorrichtung befindet, mit einem sehr hohen Frequenzspektrum verbunden und könnte als Störung detektiert werden. In entsprechender Weise könnte ein Fallenlassen der Eingabevorrichtung aus geringer Höhe oder das Auftippen der Eingabevorrichtung auf die flächenhafte Unterlage erkannt werden.In this respect, it is advantageous and possible that the Waveform monitoring, especially in the form of a Frequency band monitoring, with the determined Accelerometer data is run to such Waveforms, especially such acceleration ranges recognize that is not on the intended object tracking are attributable to control processes initiate. For example, a blow would be by means of a Hammers on the flat surface on which the Input device is located with a very high Frequency spectrum connected and could be detected as a disturbance become. Similarly, dropping the Input device from a low height or the tap of the Input device recognized on the flat surface become.
Es wird nun in ganz besonders vorteilhafter Weise vorgeschlagen, dass ein vergleichsweise hochfrequenter Beschleunigungsbereich dazu verwandt wird, einen Lokalisierungssteuerungsprozeß zu initiieren. Es könnte hierdurch bspw. ein Cursor auf einen Ausgangspunkt eines Computerbildschirms zurückbewegt werden, wenn der Cursor nach langer Zeit des Ruhens "ausgewandert" ist oder die Eingabevorrichtung bewußt beiseite gelegt wurde etc. Ein Benutzer bräuchte also lediglich mit dem Finger auf die Eingabevorrichtung zu tippen, mit einem Fingerknochen auf die Unterlage zu klopfen oder die Eingabevorrichtung kurz auf die Unterlage aufzutippen, um schlagartig einen (Re)Lokalisierungssteuerungsprozeß auszulösen, etwa dahingehend, dass hierdurch der Cursor auf einem Computerbildschirm an eine bestimmte Stelle plaziert wird.It will now be in a particularly advantageous manner suggested that a comparatively high frequency Acceleration range is used to create a Initiate localization control process. It could hereby, for example, a cursor on a starting point of a Computer screen when the cursor moves to "emigrated" after a long period of rest or who Input device was deliberately set aside etc. A So users only need to put their finger on the Typing input device with a finger bone on the Tap the pad or briefly on the input device Tap on the pad to suddenly get one Trigger (re) localization control process, for example in that this places the cursor on a Computer screen is placed in a specific place.
Die Frequenzen für eine derartige Frequenzbandüberwachung bzw. -auswertung liegen oberhalb von 15 Hz. Frequenzen unterhalb von 15 Hz sind Nutzsignale. Impulsfrequenzen, die aber über 100 Hz liegen, können mit Sicherheit nicht mehr auf die Bewegung der Eingabevorrichtung durch die Hand eines Benutzers zurückgeführt werden.The frequencies for such frequency band monitoring or - Evaluation are above 15 Hz. Frequencies below of 15 Hz are useful signals. Pulse frequencies, but over 100 Hz, can no longer rely on the Movement of the input device by a user's hand to be led back.
Die Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrichtung zum Ausführen einer Objektverfolgung mit den Merkmalen des Anspruchs 21.The invention further relates to a device for Execute object tracking with the characteristics of the Claim 21.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen sowie aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:Further features, details and advantages result from the attached claims and from the graphic Representation and subsequent description of a preferred Embodiment of the invention. The drawing shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung von über der Zeit aufgetragenen Beschleunigungsmeßdaten; Fig. 1 is a schematic representation of the applied over time Beschleunigungsmeßdaten;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des integrierten Signals nach Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic illustration of the integrated signal according to FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs in Blockdiagrammform; Fig. 3 is a schematic representation of the procedure in block diagram form;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer miniaturisierten Eingabevorrichtung. Fig. 4 is a schematic representation of a miniaturized input device.
Die Fig. 1 und 2 sollen das Phänomen der sogenannten Drift verdeutlichen. Fig. 1 zeigt über der Zeit aufgetragen den Verlauf einzelner mit einer Frequenz F genommenen Beschleunigungsmeßdaten a'l in einer ersten Richtung. Man erkennt, dass die Beschleunigungsmeßdaten zunächst innerhalb eines Schwellwertbereichs, begrenzt durch amin und amax verbleiben. Während dieser Zeit befindet sich eine Inertialsensoren umfassende Eingabevorrichtung, bspw. eine Computermaus, in Ruhe und die in Fig. 1 dargestellten verhältnismäßig geringen Beschleunigungsmeßdaten sind auf das "Rauschen" des betrachteten Inertialsensors zurückzuführen. Diese Rausch-Daten sind für sich genommen sehr gering. Sie führen aber bei kontinuierlicher Integration zu Errechnung von Geschwindigkeitswerten wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, zu einem verhältnismäßig rasch anwachsenden Geschwindigkeitswert Vx und damit verbunden zu einem großen Fehlsignal, welches sich bei weiterer Integration zur Erzeugung von Positionsdaten der Eingabevorrichtung und deren Verstärkung innerhalb kürzester Zeit so nachteilig auswirken kann, dass das Verfahren unbrauchbar wird. Ebenfalls in Fig. 1 angedeutet ist am Ende der Rausch-Signale eine lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellte Zunahme der Beschleunigungsmeßdaten, die auf ein Verschieben der Eingabevorrichtung, also auf ein Nutzsignal zurückzuführen sind. Figs. 1 and 2 are intended to illustrate the phenomenon of so-called drift. Fig. 1 shows plotted against time the course of individual taken at a frequency F Beschleunigungsmeßdaten a 'l in a first direction. It can be seen that the acceleration measurement data initially remain within a threshold value range, delimited by a min and a max . During this time, an input device comprising inertial sensors, for example a computer mouse, is at rest and the relatively small acceleration measurement data shown in FIG. 1 are due to the "noise" of the inertial sensor under consideration. These noise data are very small in themselves. However, in the case of continuous integration, they lead to calculation of speed values, as is shown schematically in FIG. 2, to a relatively rapidly increasing speed value V x and, associated therewith, to a large false signal which, when further integrated, produces position data of the input device and its amplification within can have such an adverse effect in a very short time that the method becomes unusable. Also indicated in FIG. 1 is an increase in the acceleration measurement data, which is shown only schematically and not to scale, at the end of the noise signals, which increase can be attributed to a displacement of the input device, that is to say to a useful signal.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit diesem Problem der Drift der insbesondere zweifach integrierten Beschleunigungsmeßdaten und versucht die hiermit verbundenen Probleme zu eliminieren.The present invention addresses this problem of Drift of the particularly double integrated Accelerometer data and tries the related To eliminate problems.
In Fig. 3 ist schematisch angedeutet eine Eingabevorrichtung 2, bspw. eine Computermaus, die auf einer flächenhaften Unterlage bewegbar ist. Es kann sich hierbei aber auch um eine an sich beliebige Eingabevorrichtung, welche zum Zwecke der Objektverfolgung auf einer körperlichen Oberfläche bewegbar ist, handeln. Die Eingabevorrichtung umfasst zwei orthogonal angeordnete einachsige Beschleunigungssensoren 4. Sollte, was bei Computermäusen an sich nicht erforderlich ist, auch eine Rotation der Eingabevorrichtung erfasst werden, so könnte hierfür ein weiterer Sensor in Form eines Drehratensensors (Gyroskop) vorgesehen werden.In Fig. 3 is schematically indicated an input device 2, for example. A computer mouse which is movable on a planar surface. However, this can also be any input device that is movable per se on a physical surface for the purpose of object tracking. The input device comprises two orthogonally arranged uniaxial acceleration sensors 4 . Should a rotation of the input device also be detected, which is not necessary per se in computer mice, a further sensor in the form of a rotation rate sensor (gyroscope) could be provided for this.
Beim Einschalten der Computermaus wird automatisch eine Grobkalibrierung durchgeführt, um insbesondere die Neigung der Unterlage zu kompensieren. Durch diese Grobkalibrierung wird der Einfluß der Schwerkraft eliminiert. Da sich ein geringer Offset zu den Beschleunigungsmeßdaten, die auf eine gewollte Verschiebung der Eingabevorrichtung zurückzuführen sind, jedoch signifikant im Ergebnis der numerischen Auswertung der Daten auswirkt, wird eine quasi kontinuierliche Feinkalibrierung, die nachfolgend beschrieben wird, ausgeführt. Die Feinkalibrierung korrigiert außerdem geringe Neigungsunterschiede der Unterlage, auf der die Eingabevorrichtung ruht oder bewegt wird.When the computer mouse is switched on, an automatically Rough calibration is carried out, in particular to determine the inclination of the To compensate for the document. Through this rough calibration the influence of gravity is eliminated. Because a little Offset to the acceleration measurement data which is based on a desired Displacement of the input device can be attributed to however significant in the result of the numerical evaluation of the Data impact becomes a quasi-continuous Fine calibration, which is described below, executed. The fine calibration also corrects minor ones Differences in inclination of the surface on which the Input device rests or is moved.
Diese Feinkalibrierung erfolgt durch eine insbesondere kontinuierliche Schwellwertüberwachung der mit einer Abtastfrequenz F zwischen 300 und 1000 Hz genommenen Beschleunigungsmeßdaten, wenn während einer Kalibrierzeitdauer Tmin zwischen 10 und 60 ms im Zuge dieser Schwellwertprüfung festgestellt wird, dass die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten a'l innerhalb des Schwellwertbereichs, der durch amin und amax gewählt ist zwischen -0,006 g und +0,006 g liegen, so wird definitionsgemäß ein Ruhen der Eingabevorrichtung 2 angenommen, und es wird dann etwa nach folgender Formel ein Mittelwert Oj dieser Beschleunigungsmeßdaten ermittelt, wobei die Anzahl k der hierfür zu berücksichtigenden Beschleunigungsmeßdaten durch k = F.Tmin bestimmt ist. Tmin liegt dabei in der Größenordnung einiger Millisekunden, vorzugsweise zwischen 10 und 60 ms. This fine calibration is carried out by, in particular, continuous threshold value monitoring of the acceleration measurement data taken with a sampling frequency F between 300 and 1000 Hz if, during a calibration period T min between 10 and 60 ms, it is determined in the course of this threshold value check that the determined acceleration measurement data a ' l are within the threshold value range, which is chosen by a min and a max are between -0.006 g and +0.006 g, the input device 2 is by definition assumed to be at rest, and an average value O j of this acceleration measurement data is then determined approximately according to the following formula, the number k being the acceleration measurement data to be taken into account for this is determined by k = FT min . T min is of the order of a few milliseconds, preferably between 10 and 60 ms.
Wenn in der daran anschließenden Zeit Tmin wiederum die Beschleunigungsmeßdaten a'l innerhalb des Schwellwertbereichs liegen, so wird aus diesen k Meßdaten wiederum ein Mittelwert Oj berechnet. Dieser Mittelwert Oj kann zur Korrektur der daran anschließenden Beschleunigungsmeßdaten nach der Formel al = a'l - Oj verwendet werden.If the acceleration measurement data a ′ l again lie within the threshold value range in the subsequent time T min , an average value O j is again calculated from these k measurement data. This mean value O j can be used to correct the subsequent acceleration measurement data according to the formula a l = a ' l - O j .
Es hat sich hiervon ausgehend aber als besonders vorteilhaft
erwiesen, wenn die Robustheit dieser Offset-Bestimmung dadurch
erhöht wird, dass nicht nur ein Mittelwert Oj, insbesondere
der letzte Mittelwert Oj sondern mehrere Mittelwerte
insbesondere die letzten m Mittelwerte Oj berücksichtigt
werden, indem hieraus ein gemittelter Offset O, etwa nach
folgender Formel berechnet und der Korrektur zugrunde gelegt
wird:
Based on this, it has proven to be particularly advantageous if the robustness of this offset determination is increased by taking into account not only an average value O j , in particular the last average value O j, but several average values, in particular the last m average values O j an average offset O is calculated from this, roughly according to the following formula and the correction is used as a basis:
Die eigentliche Feinkorrektur der Beschleunigungswerte al erfolgt dann über die Gleichung al = a'l - O.The actual fine correction of the acceleration values a l is then carried out using the equation a l = a ' l - O.
Auf diese Weise kann die Drift durch Temperatureinflüsse, Sensorgenauigkeit oder sonstige Einwirkungen, insbesondere Neigungsunterschiede der Unterlage, automatisch und quasi kontinuierlich korrigiert werden. Durch die sehr kurze Kalibrierzeit Tmin wird dieser Vorgang vom Benutzer nicht wahrgenommen. Es genügt also eine extrem kurze Zeit der Nichtbewegung, also des Ruhens der Eingabevorrichtung im vorstehend erörterten Sinne, um die vorstehend erläuterten Kalibrierungsvorgänge durchzuführen. Wenn aber während der Schwellwertprüfung festgestellt wird, dass die Beschleunigungsmeßdaten nicht mehr innerhalb des Schwellwertbereichs liegen, also eine Verlagerung der Eingabevorrichtung 2 vorgenommen wird, so werden diese Beschleunigungsmeßdaten nicht zur Mittelwertberechnung Oj herangezogen und vorzugsweise auch die übrigen Beschleunigungsmeßdaten dieses Zeitintervalls Tmin werden nicht zur Feinkalibrierung verwendet. Die Beschleunigungsmeßdaten werden dann mit dem zuletzt berechneten Offset O nach al = a'l - O korrigiert und dem Rechenmittel zugeführt, wo aus den Beschleunigungsmeßdaten al Positionsdaten ermittelt werden. Wenn die Eingabevorrichtung 2 das nächste Mal wieder für eine Zeitdauer Tmin (Kalibrierzeitdauer) in Ruhe ist, so wird ein neuer Mittelwert Oj bzw. ein neuer gemittelter Offset O berechnet, der dann bei der Feinkorrektur zugrunde gelegt wird.In this way, the drift can be corrected automatically and quasi continuously by temperature influences, sensor accuracy or other influences, in particular differences in inclination of the base. Due to the very short calibration time T min , this process is not noticed by the user. An extremely short period of non-movement, that is to say the input device is at rest in the sense discussed above, is therefore sufficient to carry out the calibration processes explained above. However, if it is determined during the threshold value check that the acceleration measurement data is no longer within the threshold value range, i.e. if the input device 2 is shifted, these acceleration measurement data are not used for calculating the mean value O j, and preferably the other acceleration measurement data of this time interval T min are also not used Fine calibration used. The acceleration measurement data are then corrected with the last calculated offset O to a l = a ' l - O and fed to the computing means, where position data are determined from the acceleration measurement data a l . The next time the input device 2 is at rest for a time period T min (calibration time period), a new average value O j or a new average offset O is calculated, which is then used as the basis for the fine correction.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens umfasst neben der die Inertialsensoren 4 umfassenden Eingabevorrichtung 2 ein Mittel 6 zum Durchführen einer Schwellwertprüfung, ein Mittel 8 zum Errechnen des Mittelwerts Oj, ein Mittel 10 zum Bestimmen des gemittelten Offsets O, ein Mittel 12 zum Feinkorrigieren der Beschleunigungsmeßdaten a'l sowie ein Rechenmittel 14 zum Errechnen von Positionsdaten über die Bewegung der Eingabevorrichtung 2 aus den Beschleunigungsmeßdaten al.In addition to the input device 2 comprising the inertial sensors 4 , a device for carrying out the method described above comprises a means 6 for carrying out a threshold value check, a means 8 for calculating the mean value O j , a means 10 for determining the averaged offset O, and a means 12 for fine correction the acceleration measurement data a ' l and a computing means 14 for calculating position data on the movement of the input device 2 from the acceleration measurement data al.
Zwischen der Eingabevorrichtung 2 und dem Mittel 6 und/oder einer die Mittel 6 bis 14 umfassenden Einheit können Schnittstellen zur Übertragung von Informationen über Kabel, Infrarot oder Funk vorgesehen sein, die hier nicht dargestellt sind.Interfaces for the transmission of information via cable, infrared or radio can be provided between the input device 2 and the means 6 and / or a unit comprising the means 6 to 14 , which are not shown here.
Es ist desweiteren möglich, zusätzlich zu den vorstehend geschilderten Vorgängen eine Signalformüberwachung, insbesondere eine Frequenzbandüberwachung, bei den ermittelten Beschleunigungsmeßdaten a'l durchzuführen, um Beschleunigungsbereiche bzw. charakteristische Signalverläufe, insbesondere Frequenzbänder, von Beschleunigungsmeßdaten zu erkennen und hierdurch Steuerprozesse einzuleiten. Dies kann, wie schematisch in Fig. 3 angedeutet, durch Frequenzbandfilter 16 geschehen. Wird bspw. ein hochfrequenter Bereich, wie er durch ein Auftippen der Eingabevorrichtung auf einer harten ebenen Unterlage erzeugt werden kann, detektiert, so könnte hierdurch ein Steuerungsprozeß, bspw. ein Relokalisieren des Cursors auf einem Computerbildschirm an einen bestimmten Bereich des Bildschirms eingeleitet werden. Durch die Frequenzbandüberwachung könnten aber auch bspw. die Eingabetasten von Computermäusen codiert werden und beim Auftreten eines entsprechenden Frequenzspektrums eine Betätigung einer solchen Taste angenommen und ausgewertet werden. Die Eingabe, die bei herkömmlichen Computermäusen über Taster erfolgt, könnte über verschiedene Impulse, die unterschiedliche Frequenzbänder umfassen, ausgeführt werden, so dass kein zusätzlicher Bauraum für Taster mehr erforderlich ist. Wie erwähnt muß die Signalformüberwachung nicht notwendigerweise eine Frequenzbandüberwachung sein, sondern sie kann auch als Überwachung der Form der Beschleunigungsimpulse oder des Amplitudenverlaufs ausgeführt werden.It is also possible, in addition to the processes described above, to carry out a signal shape monitoring, in particular frequency band monitoring, on the determined acceleration measurement data a ' l , in order to identify acceleration ranges or characteristic signal profiles, in particular frequency bands, of acceleration measurement data and thereby initiate control processes. As indicated schematically in FIG. 3, this can be done by frequency band filter 16 . If, for example, a high-frequency area, such as can be generated by tapping the input device on a hard, flat surface, is detected, this could initiate a control process, for example relocating the cursor on a computer screen to a specific area of the screen. The frequency band monitoring could also be used, for example, to encode the input keys of computer mice and, if a corresponding frequency spectrum occurs, actuation of such a key can be accepted and evaluated. The input, which takes place via push buttons in conventional computer mice, could be carried out via different impulses which comprise different frequency bands, so that no additional space for push buttons is required. As mentioned, the waveform monitoring does not necessarily have to be frequency band monitoring, but it can also be carried out as monitoring the shape of the acceleration pulses or the amplitude curve.
Bild 4 zeigt eine stark miniaturisierte Ausführung einer Eingabevorrichtung 2' mit einem bandförmigen Befestigungsmittel 18 zum Festlegen der Eingabevorrichtung 2' an der Fingerkuppe eines Benutzers. Nach einiger Übung ist es für einen Benutzer leicht möglich, durch verschieden starkes Antippen oder Aufsetzen der Eingabevorrichtung 2' auf die Unterlage verschiedene Frequenzbänder anzuwählen, um hierdurch verschiedene Steuerfunktionen, die bei herkömmlichen Computermäusen durch die linke bzw. rechte Maustaste ausgeführt werden, auszulösen. Figure 4 shows a highly miniaturized version of an input device 2 'with a band-shaped fastening means 18 for fixing the input device 2 ' to the fingertip of a user. After some practice, it is easily possible for a user to select different frequency bands by tapping or placing the input device 2 'on the pad in order to trigger various control functions which are carried out in conventional computer mice by the left or right mouse button.
Claims (25)
Beschleunigungsmeßdaten ermittelt werden, wobei aus diesen Beschleunigungsmeßdaten Positionsdaten über die Bewegung der Eingabevorrichtung errechnet werden, die angezeigt oder in an sich beliebiger Weise weiterer Datenverarbeitung zugeführt oder zu Steuerungsprozessen verwendet werden können, und wobei während der Ausführung des Verfahrens erkannt wird, wenn sich die Eingabevorrichtung in Ruhe befindet, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schwellwertprüfung für die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten durchgeführt wird, um zu erkennen, ob die Beschleunigungsmeßdaten innerhalb oder außerhalb eines Schwellwertbereichs liegen, der durch amin und amax begrenzt ist,
dass ein Ruhen der Eingabevorrichtung angenommen wird, wenn die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten über eine vorgebbare Kalibrierzeitdauer Tmin innerhalb des Schwellwertbereichs liegen,
dass aus den ermittelten Beschleunigungsmeßdaten, die während der vorgebbaren Kalibrierzeitdauer Tmin innerhalb des Schwellwertbereichs liegen (Ruhen der Eingabevorrichtung), ein Mittelwert Oj errechnet wird, dass der errechnete Mittelwert Oj als Offset O zur Feinkorrektur von Beschleunigungsmeßdaten a'l herangezogen wird.1. Method for executing object tracking, an input device comprising, for example, a computer mouse, comprising an inertial sensor and being movable on a flat surface,
Acceleration measurement data are determined, position data on the movement of the input device being calculated from these acceleration measurement data, which data can be displayed or in any other way fed to further data processing or used for control processes, and during the execution of the method it is recognized when the input device is in Rest, characterized by
that a threshold value check is carried out for the determined acceleration measurement data in order to recognize whether the acceleration measurement data lie within or outside a threshold value range which is limited by a min and a max ,
that the input device is assumed to be at rest if the determined acceleration measurement data lie within the threshold value range over a predefinable calibration time period T min ,
that an average value O j is calculated from the determined acceleration measurement data, which lie within the threshold value range (rest of the input device) during the predeterminable calibration time period T min , that the calculated average value O j is used as offset O for fine correction of acceleration measurement data a ' l .
durchgeführt wird.13. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the averaging O j after
is carried out.
durchgeführt wird.14. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the offset determination according to
is carried out.
mit einem Rechenmittel (14) zum Errechnen von Positionsdaten über die Bewegung der Eingabevorrichtung aus Beschleunigungsmeßdaten, wobei die Positionsdaten angezeigt oder in an sich beliebiger Weise weiterer Datenverarbeitung zugeführt oder zu Steuerungsprozessen verwendet werden können, gekennzeichnet durch
ein Mittel (6) zum Durchführen einer Schwellwertprüfung für die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten, um zu erkennen, ob die Beschleunigungsmeßdaten innerhalb oder außerhalb eines Schwellwertbereichs liegen, der durch Schwellwerte amin und amax begrenzt ist, ein Ruhen der Eingabevorrichtung (2) angenommen wird, wenn die ermittelten Beschleunigungsmeßdaten über eine vorgebbare Kalibrierzeitdauer Tmin innerhalb des Schwellwertbereichs liegen,
ein Mittel (8) zum Errechnen eines Mittelwerts Oj aus den ermittelten Beschleunigungsmeßdaten a'l, die während der vorgebbaren Kalibrierzeitdauer Tmin innerhalb des Schwellwertbereichs liegen (Ruhen der Eingabevorrichtung),
ein Mittel (12) zum Feinkorrigieren der Beschleunigungsmeßdaten a'l, die dann der Berechnung der Positionsdaten durch das Rechenmittel zugrunde gelegt werden, anhand des errechneten Mittelwerts Oj als Offset O.21. Device for executing object tracking, with an input device ( 2 ) comprising inertial sensors ( 4 ) and movable on a flat surface, for example a computer mouse, for determining acceleration measurement data a ' l ,
with a computing means ( 14 ) for calculating position data on the movement of the input device from acceleration measurement data, the position data being displayed or being able to be supplied in any other way to further data processing or used for control processes, characterized by
means ( 6 ) for carrying out a threshold value check for the determined acceleration measurement data in order to recognize whether the acceleration measurement data lie within or outside a threshold value range, which is limited by threshold values a min and a max , if the input device ( 2 ) is assumed to be at rest, if the acceleration measurement data determined lie within the threshold value range over a predeterminable calibration time period T min ,
means ( 8 ) for calculating an average value O j from the determined acceleration measurement data a ' l , which lie within the threshold value range during the predeterminable calibration time period T min (resting of the input device),
means ( 12 ) for fine-tuning the acceleration measurement data a ' l , which are then used as the basis for the calculation of the position data by the computing means, on the basis of the calculated mean value O j as offset O.
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