DE10040812C2

DE10040812C2 - Gerät zur Cursor-Steuerung

Info

Publication number: DE10040812C2
Application number: DE2000140812
Authority: DE
Inventors: Angela Zellner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2020-08-22
Also published as: DE10040812A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Cursor- Steuerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Standard-Personalcomputern (PCs) gibt es zur Realisierung der Maus-Funktion verschiedene allgemein bekannte und ver breitet eingesetzte Möglichkeiten: so werden als Standard-PC- Maus eine Rollkugel-Maus oder eine Grid-(Gitter-)Maus jeweils mit oder ohne einer Infrarot/Hochfrequenz- bzw. IR/RF-(IR/HF-) Schnittstelle eingesetzt. Bei der Rollkugel-Maus kann die Rollkugel beweglich oder starr eingebaut sein. Auch kann zur Cursor-Steuerung anstelle einer Rollkugel ein Touchpad (Be rührungskissen) oder dergleichen eingesetzt werden. Für einen Laptop oder ein Notebook wird auch eine Minimaus verwendet, die sich durch besonders kleine Abmessungen auszeichnet.

Speziell für Laptop- oder Notebook-Benutzer ist es unprak tisch, mit einer in den Laptop oder das Notebook eingebauten Computer-Maus-Funktion zu arbeiten. Dies gilt sowohl für eine Rollkugel-Maus als auch für eine Grid-Maus oder eine Minimaus oder eine Cursor-Steuerung mit Touchpad.

Bei wechselnden Arbeitsplätzen oder wechselnden Benutzern von Laptops oder Notebooks werden nämlich das Gewöhnen an eine dann gegebenenfalls jeweils andere Maus sowie das Einstellen von Klickfrequenz und andere persönliche Einstellungen oft mals als störend und aufwendig empfunden. Solche persönliche Einstellungen gewinnen mit den steigenden Anforderungen an Sicherheitsfunktionen im PC-Bereich, wie bei der Verwendung von Crypto-Cards oder Verschlüsselungen, aber immer mehr an Bedeutung.

Gerade im Hinblick auf diese Sicherheitsfunktionen wäre es oftmals von großem Vorteil, wenn in einem Betrieb jedem Mit arbeiter sein persönliches Cursor-Steuerungsgerät mit allen Funktionen, nämlich persönlichen Einstellungen, Identifikati on und Verschlüsselung, zugeordnet wäre und dieses auf jeder Unterlage, wie beispielsweise einem Tisch, dem Stoff des Ho senbeines auf dem Oberschenkel usw. zuverlässig funktionieren würde.

Schließlich ist es für ein Cursor-Steuerungsgerät vorteil haft, wenn dieses ohne weiteres und unverändert in gleich be quemer Weise von Rechtshändern und Linkshändern bedient wer den kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, gegebenenfalls für Rechtshänder und Linkshänder verschiedene Gestaltungen vorzusehen.

Aus der US 5 706 026 A ist ein Cursor-Steuerungsgerät der eingangs genannten Art mit einem ersten Sensor zur Identifi kation von Funktionen, einem zweiten Sensor zur Quittierung der durch den ersten Sensor identifizierten Funktion und ei ner Schnittstelle zur Verbindung der Sensoren mit einem Com puter bekannt, wobei der erste Sensor als Fingerspitzen- Sensor gestaltet ist.

Weiterhin wird in der US 5 481 265 A auf Sicherheitsaspekte bei der Computersteuerung mittels eines Benutzer-Computer- Schnittstellensystems eingegangen. Hierzu werden Sicherheits tabellen in einem Festwertspeicher abgelegt, welche die Zugriffserlaubnis auf einen oder mehrere Benutzer beschrän ken. Die Benutzer identifizieren sich mittels eines ihnen persönlich zugeordneten, an einem Finger getragenen Cursor-Steuerungsgerätes.

Fingerspitzen-Sensoren für mehrere Finger sind beispielsweise in US 5 581 484 A und US 5 880 712 A beschrieben.

Aus der DE 195 19 125 A1 ist ein Cursor-Steuerungsgerät be kannt, das als zusätzliche Funktion beispielsweise eine Blut druck-Messung bei einem Benutzer erlaubt.

Schließlich ist aus der DE 198 16 117 A1 eine elektronische Schlüsseleingabevorrichtung mit einem Fingerabdruckeingabemo dul zur Erzeugung eines Schlüsselsignals, das einen berech tigten Benutzer eines Computersystems identifiziert, bekannt. Damit soll die Schlüsseleingabevorrichtung verhindern können, daß von einem Hacker abgefangene Paßwörter für diesen ver wendbar sind, um zu den Daten des berechtigten Benutzers Zugriff zu erlangen. Diese bekannte Schlüsseleingabevorrich tung ist an ein Computersystem angeschlossen und weist ein Gehäuse, einen Fingerabdruckeingabemodul zum Eingeben eines Fingerabdrucks eines Benutzers und einen Zeigemodul zum Er zeugen eines Cursor-Steuersignals entsprechend einer Eingabe des Benutzers auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Cur sor-Steuerung zu schaffen, das den obigen Forderungen genügt und insbesondere eine personalisierte Cursor-Steuerungsfunk tion mit hohem Sicherheitsstandard für Rechtshänder und Linkshänder speziell bei Laptops, Notebooks und dergleichen erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät zur Cursor-Steuerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale ge löst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät zur Cursor-Steuerung sind die eigentlichen Funktionen einer Maus, wie insbesondere das ge zielte Verfahren des Cursors auf dem Bildschirm und die Be stätigung eines einem jeweils eingenommenen Feld entsprechen den Befehls durch Anklicken, und weitere Funktionen, wie z. B. eine Identifikation des Benutzers, Verschlüsselungen usw. in ein personalisiertes Armbandgerät mit wenigstens zwei Fin gerring-Sensoren integriert: der eine Fingerring-Sensor wirkt dabei als eigentliche Maus und ist als Fingerspitzen- bzw. Fingertip-Sensor gestaltet, der den Cursor auf einem Bild schirm des Computers in der vom Benutzer gewünschten Weise zu verfahren vermag. Das Armbandgerät kann in ähnlicher Weise wie eine Armbanduhr gestaltet sein. Der eine Fingerring- Sensor erlaubt es so, den Cursor in der gewünschten Weise auf dem Bildschirm zu bewegen. Der andere Fingerring-Sensor nimmt eine "Klickfunktion" vor, wenn der zuerst genannte Finger ring-Sensor den Cursor auf das gewünschte Feld auf dem Bild schirm bewegt hat. Er dient also zur Quittierung bzw. Bestä tigung der auf dem Bildschirm vom Cursor angezeigten Informa tion bzw. des dieser Information entsprechenden Befehles. Im Armbandgerät selbst sind eine IR/RF-Schnittstelle für die Kommunikation zwischen den Fingerring-Sensoren und dem Compu ter, gegebenenfalls Steuereinheiten usw. für die Fingerring- Sensoren und weitere Funktionen untergebracht, wie dies wei ter unten näher erläutert werden wird.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Fingerring-Sensoren als Fingertip-Sensoren mit jeweils einem Fingerabdruck-Sensor er laubt ohne weiteres eine persönliche Identifikation des jeweiligen Benutzers der Maus. Das heißt, ein Fingerabdruck- Sensor erfasst die Struktur der Haut ("Fingerabdruck") des jeweiligen Benutzers und ist so programmierbar, dass der Fin gerring-Sensor nur dann arbeitet, wenn er am entsprechenden Finger des berechtigten Benutzers angebracht ist. Ein unbe rechtigter Zugang zu einem Computer ist damit ausgeschlossen.

Gegebenenfalls können noch weitere Fingerring-Sensoren am gleichen Finger oder an anderen Fingern des Benutzers ange bracht werden, die die Ausführung von verschiedenen Funktio nen auszulösen vermögen. Beispiele hierfür sind eine Betäti gung des mit den Fingerring-Sensoren verbundenen Armbandgerä tes, in die eine Zeitmessfunktion (Uhr), eine Gesundheits überwachungsfunktion für Puls, Temperatur, Hautfeuchtigkeit usw. des Benutzers integriert sein können.

Die Ringe der Fingerring- bzw. Fingertip-Sensoren sind in vorteilhafter Weise aus elastischem Material hergestellt und können zu ihrer Unterscheidung farbig gestaltet werden, so dass beispielsweise ein roter Fingerring für die Bewegung des Cursors und ein blauer Fingerring für die Betätigung der Klickfunktion zuständig sind. Ein Rechtshänder und ein Links händer können dann ohne weiteres beispielsweise den roten Fingerring am Zeigefinger und den blauen Fingerring am Mit telfinger tragen.

Die Fingerring-Sensoren können über Kabel oder auch drahtlos mit dem Armbandgerät verbunden sein, das neben der IR/RF- Schnittstelle zur Kommunikation mit dem Computer und Steuer einheiten die oben erwähnten zusätzlichen Funktionen für die Sensoren aufweisen kann.

In das Armbandgerät kann eine Mini-Speicherkarte zur Ver schlüsselung der übertragenen Nachrichten einführbar sein. Eine solche Mini-Speicherkarte kann dabei gegebenenfalls so gestaltet sein, dass sie nur bei Vorliegen persönlicher Iden titätsmerkmale arbeitet.

Das Armbandgerät kann, wie bereits angedeutet wurde, bei spielsweise die Zeit und den Betriebszustand der Maus sowie des Computers anzeigen, in einem Speicher persönliche Ein stellungen aufzeichnen und eine Einheit enthalten, die einem berechtigten Benutzer, der über den Fingertip-Sensor identi fiziert ist, einen Zugriff auf die Mailbox oder den Speicher des Computers erlaubt.

Weitere Funktionen, die in das Armbandgerät integriert sein können, sind, wie bereits erwähnt wurde, Funktionen der Ge sundheitsüberwachung, wie beispielsweise Messung von Puls, Temperatur, Hautfeuchtigkeit usw. des jeweiligen Benutzers. Die Überwachung dieser Funktionen kann bei speziellen Anwen dungen des Cursor-Steuerungsgeräts bzw. des diesem zugeordne ten Computers von großer Bedeutung sein. Beispiele hierfür sind alle Personen, die einen Computer bedienen und deren je weiliger Gesundheitszustand in hohem Maße von Bedeutung ist, wie beispielsweise bei Lokomotivführern, Piloten im zivilen und militärischen Bereich, Astronauten usw.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Hand mit angelegtem Gerät zur Cursor-Steuerung einschließlich Schnittstelle zu einem Computer,

Fig. 2 eine Seitensicht eines Fingertip-Sensors,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Schnitt stelle zwischen Fingertip-Sensor und Computer,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Fingertip-Sensor und

Fig. 5 eine Seitensicht des Fingertip-Sensors von Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine Hand 1, bei der an einem Zeigefinger 2 und an einem Mittelfinger 3 jeweils ein Fingertip-Sensor 4 bzw. 5 angebracht ist. Der Fingertip-Sensor 4 besteht, wie aus den Fig. 2, 4 und 5 ersichtlich ist, aus einem Fingerring 6 und einer Sensoreinheit 7 mit einem eine Rollkugel 8 aufwei senden Sensor und einem Fingerabdruck-Sensor 9. Anstelle des Rollkugel-Sensors kann gegebenenfalls auch ein Grid-Sensor verwendet werden. Bei aufgestecktem Fingerring 6 liegt der Fingerabdruck-Sensor 9 an der Fingerkuppe des Fingers 2 an und kann so den Fingerabdruck des Fingers 2 feststellen. Nur wenn der Fingerabdruck-Sensor 9 feststellt, dass der von ihm ermittelte Fingerabdruck mit dem Fingerabdruck einer be rechtigten Person übereinstimmt, wird das Cursor-Steuerungs gerät eingeschaltet.

Auf der dem Fingerabdruck-Sensor 9 gegenüberliegenden Seite der Sensoreinheit 7 ist die Rollkugel 8 vorgesehen, die in gleicher Weise wie diejenige einer üblichen Rollkugel-Maus arbeitet.

Der Fingertip-Sensor 5 ist in ähnlicher Weise ausgestaltet wie der Fingertip-Sensor 4. Er weist aber anstelle der Roll kugel 8 einen Drucksensor auf, der, sobald mit dem zugehö rigen Mittelfinger 3 ein Druck auf ihn ausgeübt wird, eine Klick-Funktion auslöst. Der Fingertip-Sensor 5 ist wie der Fingertip-Sensor 4 zur Erhöhung des Sicherheitsstandards mit einem Fingerabdruck-Sensor ausgestattet.

Die Sensoren 4 und 5 erfüllen also zusammen mit ihrer jewei ligen zugehörigen Elektronik die Funktion einer Computer- Maus: durch Verfahren bzw. Bewegen der Rollkugel 8 auf einer beliebigen Unterlage, wie beispielsweise einem Tisch oder dem Stoff eines Hosenbeines, wird ein Cursor 9 auf einem Bild schirm 10 eines Computers 11 in entsprechender Weise verfah ren. Hat dieser Cursor 9 die gewünschte Position erreicht, so wird diese durch Drücken des Sensors 5 angeklickt.

Die Sensoren 4, 5 sind über Kabel 12, 13 oder drahtlos mit einer Schnittstelle 14 in einem Armbandgerät verbunden, das auch die notwendige Elektronik der Sensoren 4, 5 und weitere Funktionen enthalten kann. Diese Schnittstelle 14 ist vor zugsweise als IR/RF-Schnittstelle gestaltet, welche eine In frarot-(IR-) und/oder Hochfrequenz-(RF-)Verbindung zu dem Computer 11 herstellt.

Das Armbandgerät weist ein Armband 15 auf und hat ein Gehäuse 16, das so gestaltet ist, dass in ihm neben der Schnittstelle 14 und weiteren Funktionen auch die Sensoren 4, 5 aufgenommen werden können.

Außerdem ist in das Gehäuse 16 eine Mini-Speicherkarte 17 einführbar, die zur Verschlüsselung von übertragenen Signalen dient und außerdem persönliche Identitätsmerkmale als zusätz liche Sicherheitsfunktion enthalten kann. Nur wenn diese Mi ni-Speicherkarte 17 in das Gehäuse 16 eingeführt ist, wird eine Übertragung von Signalen zwischen der Schnittstelle 14 und dem Computer 11 in verschlüsselter Weise ausgeführt.

Die Ringe 6 der Sensoren 4, 5 können verschiedenfarbig ge staltet werden, so dass beispielsweise der für die Bewegung des Cursors 9 zuständige Sensor 4 rot gestaltet ist, während der die Klick-Funktion auslösende Sensor 5 ein blaues Kenn zeichen hat. Dadurch wird sichergestellt, dass immer auf dem zugehörigen Finger 2 bzw. 3 der "richtige" Sensor 4 bzw. 5 aufgesteckt wird. Dabei spielt Rechtshändigkeit bzw. Links händigkeit keine Rolle, da die Drähte 12, 13 ein beliebiges Aufstecken der Ringe bzw. Sensoren 4, 5 erlauben.

Das erfindungsgemäße Gerät zur Cursor-Steuerung ist dank der Fingertip-Sensoren 9 individuell jedem einzelnen Benutzer zu zuordnen, so dass nur der berechtigte Benutzer es zu betäti gen vermag. Damit liegt ein hoher Sicherheitsstandard vor. Dieser Sicherheitsstandard kann noch durch die Mini-Speicher karte 17 gesteigert werden, die in das Gehäuse 16 des Arm bandgerätes einzuführen ist und die Kommunikation mit dem Computer 11 erlaubt.

Das erfindungsgemäße Gerät zur Cursor-Steuerung ist so einem Benutzer zugeordnet und kann, sofern ein Computer mit ihrer Schnittstelle 14 kompatibel ist, an beliebige Computer ange schlossen werden.

In das Gehäuse 16 der Schnittstelle 14 können weitere Funk tionen integriert sein, wie beispielsweise Messgeräte für Blutdruck, Puls, Temperatur, Hautfeuchtigkeit usw. Damit kann der Gesundheitszustand des Benutzers ständig überwacht wer den, was bei zahlreichen Anwendungen vorteilhaft und sogar notwendig ist. In diesem Fall sind auf dem Gehäuse 16 der Schnittstelle 14 weitere Anzeigen 18 untergebracht, auf denen die ermittelten Werte für beispielsweise den Puls angezeigt werden.

Weitere Funktionen, die auf der Schnittstelle 14 angezeigt werden können, sind Zeit, Betriebszustand des Computers usw. Ebenso kann das Gehäuse 16 noch Einheiten zur Speicherung persönlicher Einstellungen und Möglichkeiten für einen Zu griff auf eine Mailbox enthalten.

Anstelle einer Rollkugel kann auch eine andere Einrichtung zum Verfahren des Cursors vorgesehen werden. Bereits eingangs sind hierfür Beispiele genannt.

Bezugszeichenliste

1

Hand

2

Zeigefinger

3

Mittelfinger

4

Fingertip-Sensor für Identifikation

5

Fingertip-Sensor für Klickfunktion

6

Ring

7

Sensoreinheit

8

Rollkugel

9

Fingerabdruck-Sensor

10

Anzeigeschirm

11

Computer

12

Verbindungsdraht

13

Verbindungsdraht

14

Schnittstelle

15

Armband

16

Gehäuse von Schnittstelle

17

Mini-Speicherkarte

18

Anzeigeeinheit

19

Cursor

Claims

1. Gerät zur Cursor-Steuerung für insbesondere Laptops, Notebooks und dergleichen, mit einem ersten Sensor (4) zum cursorgesteuerten Auswählen eines Menüfeldes oder Bildsym bols, einem zweiten Sensor (5) zur Quittierung des durch den ersten Sensor (4) ausgewählten Menüfeldes oder Bildsymbols und einer Schnittstelle (14) zur Verbindung der Sensoren (4, 5) mit einem Computer (11), wobei wenigstens einer der Senso ren (4, 5) als Fingerspitzen-Sensor gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Sensoren (4, 5) als Fingerspitzen-Sensoren für verschiedene Finger gestaltet sind und jeder Fingerspitzen- Sensor (4, 5) jeweils einen Fingerring (6) aufweist, an dem zusätzlich ein einen Fingerabdruck eines jeweiligen Benutzers feststellender Sensor (9) angebracht ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (4) als Rollkugel ausgeführt ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (14) an einem Armband (15) angebracht ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (14) in einem nach Art einer Armband uhr ausgeführten Gehäuse (16) am Armband (15) angebracht ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) der Schnittstelle (14) eine Verschlüs selungseinrichtung (17) enthält.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsselungseinrichtung (17) eine Mini-Speicher karte zur Verschlüsselung übertragener Nachrichten aufweist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (4, 5) über Kabel (12, 13) mit der Schnitt stelle (14) verbunden sind.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (14) über Funk mit dem Computer (11) verbunden ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse der Schnittstelle (14) Einheiten für zusätz liche Funktionen untergebracht sind.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Funktion eine Zeitmessfunktion (Uhr) ist.

11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere zusätzliche Funktion eine Überwachungsfunk tion ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsfunktion eine Gesundheitsüberwachungs funktion ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere zusätzliche Funktion eine Steuerfunktion für den Computer (11) ist.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfunktion die Speicherung persönlicher Einstel lungen und/oder einen Zugriff auf eine Mailbox umfasst.

15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (4, 5) auf Fingern (2, 3) für Rechtshänder und Linkshänder austauschbar sind.

16. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer, wenigstens zweiter oder dritter Finger mit einem zusätzlichen Sensor für weitere Funktionen ausgestattet ist.

17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Funktion eine im Gehäuse der Schnittstelle (14) enthaltene Funktion umfasst.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (6) der Sensoren (4, 5) elastisch gestaltet sind.

19. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (6) der Sensoren (4, 5) farbig gestaltet sind.