DE10063347A1

DE10063347A1 - Vorrichtung zur komfortablen Steuerung und Manipulation von virtuellen Objekten für ein Endgerät zur Ein-/Ausgabe, Übertragung und/oder Speicherung von Text-, Ton- und/oder Bildinformation

Info

Publication number: DE10063347A1
Application number: DE10063347A
Authority: DE
Inventors: Frank Blaimberger; Christine Kocourek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-06-20
Also published as: WO2002050650A3; WO2002050650A2

Abstract

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung 107, 108 bzw. 303 zur komfortablen Eingabe, Steuerung und Manipulation von Text- und/oder Bilddaten, die auf dem Ausgabesichtfeld 103 eines Telekommunikations-Endgeräts zur Text-, Ton- und/oder Bildübertragung bzw. -speicherung, insbesondere eines Mobiltelefons, grafisch visualisiert werden. Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird eine stufenlose Navigation einer Einfüge- und/oder Positionsmarke in der Ebene eines Ausgabe-Sichtfeldes 103 in allen Richtungen ermöglicht. Zur zweidimensionalen Ortsorientierung und Navigation in der Ebene des Sichtfeldes 103 werden keine weiteren hardwaretechnischen Hilfsmittel benötigt, und eine Benutzereingabe über eine Tastenkombination ist zu diesem Zweck ebenfalls nicht erforderlich. DOLLAR A Zwei spezielle Ausführungsformen der Erfindung betreffen Vorrichtungen, bei denen es sich zur Orientierung und Navigation einer Einfüge- und/oder Positionsmarke zur Eingabe bzw. zum Editieren von Text- und/oder Bilddokumenten benötigten Steuerungseinheiten um ein ins Endgerät integriertes Drehrad 107 in Kombination mit einem Vierrichtungsschalter 108 bzw. um eine ins Endgerät integrierte Vorrichtung 303 mit einem drehbar gelagerten Rollband 305 als Navigationsmedium handelt.

Description

A. Schilderung des allgemeinen Problems

Die Entwicklung der Hardware und Software moderner techni scher Systeme ist in den letzten Jahren so weit fortgeschrit ten, dass die Bedienung dieser Systeme immer komplizierter wurde. Der Mensch ist als Benutzer oft überfordert, weil die Mächtigkeit und die Komplexität dieser Systeme eine lange Ei narbeitungs- und Gewöhnungsphase erfordert.

Trotz umfangreicher Forschungstätigkeit und der durch die Multimediatechnik initiierten Fortschritte auf dem Gebiet der Mensch-Maschine-Kommunikation sind Benutzeroberflächen heute vielfach noch nicht ausreichend bedienfreundlich gestaltet. Das Zusammenwirken von Mensch und Maschine ist heute in vie len Fällen noch unbefriedigend. Im privaten und beruflichen Bereich gibt es daher häufig Anlass zu Klagen über Mängel der Mensch-Maschine-Kommunikation, die den Komfort, die Leistung oder gar die Gesundheit des Benutzers beeinträchtigen.

Der Grad der Bedienfreundlichkeit eines Geräts zeigt sich bei der Lösung einer Aufgabe des Benutzers unter Zuhilfenahme des Geräts. Die Bedien- bzw. Benutzungsfreundlichkeit (engl.: "Ease of Use") eines Systems oder Geräts ist dabei durch die drei Merkmale Effektivität, Effizienz und Akzeptanz gekenn zeichnet.

- Unter dem Begriff "Effektivität" versteht man, in welchem Umfang die Ziele eines Benutzers erreicht werden können. Hierbei liegt die Fragestellung zugrunde: "Wie gut kann ein Benutzer die Aufgabe erfüllen?"
- Der "Effizienz" liegt die Frage zugrunde, welche Ressour cen von dem Benutzer eingesetzt werden müssen, um diese Ziele zu erreichen. Hierbei liegt die Fragestellung zugrunde: "Welchen Aufwand muss der Benutzer zur Lösung der Aufgabe erbringen?"
- Demgegenüber beschreibt man mit dem Begriff "Akzeptanz", wie der Benutzer die Bedingungen des Umgangs mit dem Gerät subjektiv bewertet. Hierbei liegt die Fragestellung zu grunde: "Wie beurteilt der Benutzer die Arbeit mit dem Ge rät?"

Bedienfreundlichkeit ist neben technischen und wirtschaftli chen Aspekten eines der wichtigsten Kennzeichen der Produkt qualität eines Systems oder Geräts, das nicht nur das Produkt selbst, sondern auch sein Umfeld betrifft. Die Qualität eines Produkts ist jedoch von entscheidender Bedeutung für den langfristigen Erfolg des Produkts auf dem Markt. Trotz der gegenwärtig intensiven Bemühungen um Qualitätsverbesserung ist jedoch festzustellen, dass die Bedeutung der Bedien freundlichkeit bei vielen technischen Systemen und Geräten noch nicht gebührend beachtet wird. Bei entscheidenden Ab strichen bei einem oder mehreren der oben aufgeführten Be dienfreundlichkeitsmerkmale eines Produkts spricht man auch von Bedienunfreundlichkeit, in extremen Fällen auch von "Bedienfeindlichkeit".

Was Bedienfreundlichkeit jedoch im Einzelnen bedeutet und wie sie erreicht werden kann, ist nicht unbedingt immer klar zu definieren. Dies kann man an vielen kommerziellen Anwendungen stets aufs Neue feststellen. Eine Reihe von Maßnahmen können zu einer bedienfreundlichen Umgebung beitragen, doch sind diese nicht immer problemlos miteinander kombinierbar. Dabei kommt es immer wieder zu Zielen, die in Konflikt zueinander stehen: Einerseits soll die Bedienoberfläche intuitiv und leicht erlernbar sein, andererseits sollen sowohl Gelegen heitsbenutzer als auch Profis effizient mit ihr umgehen kön nen. Oft scheitert daher die Gestaltung einer Bedienoberflä che bereits an der unklaren Definition ihrer Zielgruppe.

Bei der Gestaltung eines neuen Geräts lassen sich oft zahl reiche Mängel feststellen, die zu bedienfeindlichen Lösungen führen.

Häufig basieren die Probleme des Benutzers darauf, dass bei der Gestaltung eines neuen Geräts Vorwissen vorausgesetzt wird, das beim Benutzer nicht oder nur in Ausnahmefällen vor handen ist. Dies kann beispielsweise zu Schwierigkeiten beim Verstehen von ausgegebenen Begriffen oder zur Missinterpreta tion angezeigter grafischer Bildsymbole führen. Wahrnehmungs probleme stellen weitere Benutzungshindernisse dar, bei spielsweise bei zu geringen Werten des Kontrasts eines darge stellten Bildes bzw. einer Grafik oder bei zu geringer Schriftgröße eines angezeigten Textes. Handlungsprobleme er geben sich bei ungünstiger Gestaltung der Eingabemittel, etwa bei zu geringen Abmessungen von Funktionstasten oder bei feh lender Rückmeldung der Betätigung eines Eingabemittels. Ent scheidungsprobleme hat der Benutzer bei unklarer Präsentation der wählbaren Alternativen, zum Beispiel bei unübersichtli chen, parallel dargebotenen Angeboten an Information.

Mangelnde Bedienfreundlichkeit kann sich auch darin äußern, dass das technische System bzw. Gerät ungeeignet ist, die Er kennung und Korrektur von Fehlern des Benutzers in angemesse ner Art und Weise zu unterstützen.

Heute wird in der Regel für unterschiedliche Benutzer eines Geräts eine einzige unveränderliche Interaktionsform vorgege ben, ohne auf die Kenntnisse und Fähigkeiten der Benutzer Rücksicht zu nehmen. Bei zahlreichen Geräten ist mit einem breiten Spektrum von Benutzern in nahezu jeder Altersklasse zu rechnen, das vom ungeübten bis zum spezialisierten Anwen der reicht. Mit den heute üblichen starren Informationssyste men ist es unmöglich, den unterschiedlichsten Anforderungen dieser Personengruppen in gleicher Weise gerecht zu werden.

Die heutigen Interaktionsformen zwischen Mensch und Maschine, überwiegend gekennzeichnet durch die Benutzung von optischen und akustischen Anzeigen und Printmedien zur Ausgabe von In formation durch die Maschine sowie von haptischen Eingabeme dien wie beispeilsweise Tastatur und Maus zur Eingabe von In formation durch den Menschen. Es ist jedoch zu erkennen, dass schon heute und erst recht mit der Weiterentwicklung der In formations- und Kommunikationstechnik diese Ein- und Ausgabe geräte das Zusammenwirken zwischen Mensch und Maschine behin dern. Im Zuge der Weiterentwicklung der Multimediatechnik wird daher neben anderen Verfahren, wie zum Beispiel automa tische Spracherkennung und Sprachinterpretation, die Auswer tung von Gestik, Mimik, Augenbewegungen und Kräften etc. be trieben. Diese Verfahren ermöglichen es, weitere Sinnes- und Effektormodalitäten in die Mensch-Maschine-Kommunikation ein zubeziehen, um zu einem natürlicheren und deshalb benutzungs freundlicheren Umgang mit technischen Systemen zu gelangen.

Die ergonomische Arbeitsgestaltung stellt den Menschen in den Mittelpunkt aller Betrachtungen und strebt ein Optimum zwi schen Wirtschaftlichkeit und Humanität der Arbeit an. In die Ergonomie fließen Erkenntnisse aus den verschiedensten Berei chen der Arbeitswissenschaft ein, wie zum Beispiel die Ar beitsphysiologie, -psychologie, -soziologie und -pädagogik. Der Inhalt der Ergonomie als Wissenschaft der Gestaltung ei ner adäquaten Kommunikation und Interaktion zwischen Mensch und Maschine kann auch als Anpassung der Arbeit an die indi viduellen Fähigkeiten des Menschen verstanden werden. Dazu gehört unter anderem auch die Bereitstellung von für einen bestimmten Verwendungszweck geeigneten Erzeugnissen und ar beitsgerechter, benutzerfreundlicher Arbeitsmittel. Fehlen diese, sind Probleme und Reklamationen der Anwender vorpro grammiert.

Durch die zunehmende Verbreitung von Mobiltelefonen und trag baren Rechnern, sowie der Verfügbarkeit flächendeckender zel lularer Netzwerke wurde die Vision vom Zugriff auf Informati onen "für jedermann", "jederzeit" und "an jedem Ort" zur Rea lität. Benutzer mobiler Systeme erwarten hierbei Zugang zu multimedialen Daten, wie sie es von modernen Informationssys temen oder dem Internet her kennen. Doch um diese Erwartungen erfüllen zu können und benutzerfreundliche Applikationen be reitstellen zu können, müssen beim Entwurf der Benutzer- bzw. Bedienoberfläche eines Geräts die besonderen Eigenschaften mobiler Geräte berücksichtigt werden. Der Begriff "Benutzer oberfläche" bezieht sich in diesem Fall also nicht auf die von einem Betriebssystem angebotene Oberfläche (engl.: "Desk top"), sondern auf die vom mobilen Online-Dienst bereitge stellte Browser-User-Schnittstelle. Im Folgenden sollen diese Eigenschaften näher erläutert werden. Eine große Rolle spielt hierbei auch der Einsatz von Benutzerprofilen, um eine an den Nutzer, seine Präferenzen und sein Endgerät angepasste Dar stellung der Oberfläche und die damit verbundenen Interakti onsmechanismen zu ermöglichen.

Generell lässt sich feststellen, dass mobile Endgeräte in Be zug auf Leistungsfähigkeit, Übertragungslaufzeiten, Kapazität zur Speicherung von Daten, Größe und Auflösung des Darstel lungsbereichs, Anzahl der darstellbaren Farben etc. deutlich hinter den Leistungsdaten stationärer Rechner hinterherhin ken. Einen wesentlichen Anteil an der Minderleistung bei mo bilen Endgeräten tragen die verwendeten Techniken zur Eingabe von Information. Oftmals kommen bei mobilen Endgeräten auch benutzerangepasste Eingabemechanismen zum Einsatz, insbeson dere für Text- und Bilddaten. So verfügen viele dieser in mo bilen Endgeräten integrierten Kleinstcomputer nicht über eine alphanumerische Tastatur, sondern werden beispielsweise über eine Kombination aus Griffel und berührungssensitivem Ein gabe-Display mit einer automatischen Handschrifterkennung ge steuert. Andere Lösungen setzen einen speziellen Stift bzw. Lichtgriffel als Ersatz für eine Maus ein, um die Position einer Marke auf dem Darstellungsbereich zu verändern. Licht griffel sind mit einem Aktivierungsknopf versehen, der vom Benutzer gedrückt werden muss, um Selektions- bzw. Markie rungsvorgänge durchführen zu können oder um beispielsweise Linien zeichnen zu können. Dieser Aktivierungsknopf ist meist in die Griffelspitze integriert.

B. Herkömmliche Lösung des allgemeinen Problems nach dem der zeitigen Stand der Technik

Zur Navigation innerhalb einer auf einem Ausgabesichtfeld (Display oder Monitor) dargestellten virtuellen Umgebung so wie zur Steuerung und Manipulation von dargestellten virtuel len Objekten sind unter anderem folgende Steuereinheiten nach dem derzeitigen Stand der Technik bekannt: Steuerknüppel (engl.: "Joystick") und Rollkugel (engl.: "Trackball"). Dar über hinaus existieren weitere Steuereinheiten, bei denen be rührungssensitive Eingabeflächen (engl.: "Touchscreens" bzw. "Touchpads") zum Einsatz kommen, die mit Hilfe eines Fingers bzw. eines speziellen Lichtgriffels bedient werden können. Diese berührungssensitiven Steuereinheiten sollen im Folgen den jedoch nicht weiter betrachtet werden.

Ein isotonischer Steuerknüppel ist ein Bedienelement in Form eines Hebels, der in der Ausgangslage senkrecht zur Bedien oberfläche steht und nach verschiedenen Richtungen ausgelenkt werden kann. Er liefert eine eindimensionale kontinuierliche Variable Δx ∈ IR oder eine zweidimensionale kontinuierliche Variable mit der komplexen Darstellung

Δz: = Ax + i.Δy = |Δz|.e^i.arc(Az). ^π ^/180° =
= |Δz|.[cos(arc(Δz).π/180°) + i.sin(arc(Δz).π/180°)] ∈ _| C

mit
der imaginären Einheit i: = √-1,
der Eulerschen Zahl e: = 2,718281828 . . .,
dem Realteil Δx: = R{Δz} ∈ IR,
dem Imaginärteil bzw. Δy: = J{Δz} ∈ IR,
dem Absolutbetrag |Δz| = √Δx² + Δy² ∈ IR +|0 und
dem Phasenwinkel

bestehend aus zwei relativen Ortskoordinaten (Δx, Δy bzw. |Δz|, arc(Δz)) auf einem Ausgabesichtfeld. Nach dem Loslassen des Steuerknüppels kehrt er selbsttätig in die Ausgangslage zurück, zum Beispiel durch die Einwirkung von Gummibändern oder Metallfedern. Die Bezeichnung "isotonisch" deutet darauf hin, dass dass die rücktreibende Kraft F_rück bei jeder Auslen kung ungefähr gleich groß ist. Der isotonische Steuerknüppel ist ein sehr schnelles, aber nicht sehr genau einstellbares Bedienelement. Seine Vorteile sind der geringe Platzbedarf, die leicht und intuitiv erlernbare Handhabung und eine gute taktile Rückmeldung über den Zustand der Variablen. Isotoni sche Steuerknüppel werden vor allem zur Steuerung von fern steuerbaren Modellfahrzeugen und -flugzeugen, Kränen und He bebühnen sowie als Joysticks im Bereich der Computerspiele und "Virtual-Reality"-Simulationen eingesetzt. Ihr Einsatz ist besonders dort sinnvoll, wo die Bewegung des Steuerknüp pels in unmittelbarer Analogie zur Bewegung eines Geräteteils oder eines dargestellten Objekts in einer virtuellen Simula tionsumgebung steht.

Im Gegensatz dazu ist ein isometrischer Steuerknüppel ein analoges, selbstzentrierendes Bedienelement, das die darauf angewendeten Kräfte misst und bis zu drei kontinuierliche Va riablen Δx, Δy, Δϕ_z ∈ IR liefert. Seine Eigenschaften ent sprechen denen des isotonischen Steuerknüppels. Die Bezeich nung "isometrisch" deutet darauf hin, dass er nur eine ver nachlässigbare Auslenkung besitzt. Die dritte Variable Δϕ_z wird bevorzugt aus der Drehung um die Hebelachse z gewonnen. Maximal lassen sich mit einem isometrischen Steuerknüppel sechs Variablen steuern, nämlich drei translatorische (Δx, Δy, Δz ∈ IR) und drei rotatorische (Δϕ_x, Δϕ_y, Δϕ _z ∈ IR). Mit einem solchen Bedienelement lassen sich beispielsweise Robo terarme in der industriellen Fertigung gut steuern.

Eine Rollkugel ist ein zweidimensionales, kontinuierliches Bedienelement, das aus einer frei drehbaren Kugel und zwei Sensoren besteht. Die Sensoren messen die Bewegungen der Rollkugel in zwei orthogonalen, also um ϕ = 90° gegeneinander verdrehten Richtungen und bilden daraus eine zweidimensionale kontinuierliche Variable mit der komplexen Darstellung

Δz: = Ax + i.Δy = |Δz|.e^i.arc(Δz). ^π ^/180° =
= |Δz|.[cos(arc(Δz).π/180°) + i.sin(arc(Δz).π/180°)] ∈ _| C

bestehend aus zwei relativen Ortskoordinaten (Δx, Δy bzw. |Δz|, arc(Δz)) auf einem Ausgabesichtfeld. Die Kugel ragt in der Regel zu etwa einem Drittel aus der Gehäuseoberfläche heraus. Masse und Reibung der Rollkugel sind dabei so ge wählt, dass die Kugel bei normaler Bewegung durch die Finger bzw. eine Hand eines Benutzers nach dem Loslassen sofort ste henbleibt, aber bei schneller Bewegung infolge ihrer Massen trägheit kurz (also für eine Zeitdauer bis zu etwa Δt_max ≈ 1 s) nachrollt. Die zweidimensionale Variable einer Rollkugel kann mit einer sehr großen Genauigkeit und in einem begrenzten Be reich auch sehr schnell eingestellt werden. Im Gegensatz zu einem Steuerknüppel ist die Rollkugel nicht selbstzentrierend und kann in jedem eingestellten Zustand (Δx,Δy) verharren. Der zweidimensionale Einstellbereich ist dabei unbegrenzt, das heißt es ist theoretisch Δx → ± ∞ und/oder Δy → ± ∞ ein stellbar. Eine Rollkugel benötigt relativ wenig Platz und kann in jede beliebig geneigte Gehäuseoberfläche integriert werden.

C. Unzulänglichkeiten und Nachteile der bekannten Lösung

Mit Hilfe der für herkömmliche Bedienoberflächen mobiler Te lekommunikations-Endgeräte nach dem Stand der Technik vorge sehenen Eingabetasten können Einfüge- bzw. Positionsmarken, die auf dem Ausgabe-Sichtfeld des Geräts dargestellt werden, nur in horizontaler (arc(Δz) = -180° bzw. 0°) oder vertikaler Richtung (arc(Δz) = -90° bzw. + 90°), nicht aber in einer Schrägrichtung (arc(Δz) ∈ [-180° + n.90°; -180° + (n + 1).90°[für n = 0, 1, 2, 3) bewegt werden. Dabei ist die Positionierung einer Marke nur in Stufen, das heißt zeilen-, spalten- bzw. zeichenweise, möglich. Ein typisches Anwendungsbeispiel für das Navigieren einer Einfüge- bzw. Positionsmarke über das Ausgabe-Sichtfeld eines mobilen Endgeräts ist das "Surfen" im Internet mit Hilfe des "Wireless Application Protocol" (WAP), wie es künftig in UMTS möglich sein wird. Ein weiteres typisches Anwendungsbeispiel in diesem Zusammenhang ist das Editieren eines Textes, zum Beispiel in einer Applikation zur Unterstützung des Kurznach richtendienstes (engl.: "Short Message Service", SMS). Soll beispielsweise die Marke von einer Position P₁ (z₁ = x₁ + i.y₁) am linken unteren Rand eines im Ausgabe-Sichtfeld dargestellten Textbereichs zu einer Position P₂ (z₂ = x₂ + i.y₂) am rechten obe ren Rand des Textbereichs bewegt werden, wobei die Anzahl der zu überbrückenden Spalten- bzw. Zeichenbreiten in x-Richtung mit

und die Anzahl der zu überbrückenden Zeilenhöhen in y-Rich tung mit

gegeben ist, ist der Benutzer zu einer (N_x + N_y)-fachen Betäti gung von Eingabetasten gezwungen, die eine Verschiebung der Marke um N_x Spalten- bzw. Zeichenbreiten Δx_n und N_y Zeilenhö hen Δy_n ermöglichen. Fallen während der Arbeit des Benutzers mit dem Gerät viele Aufgaben an, bei denen mit Hilfe einer Marke Objekte selektiert, verschoben bzw. neu positioniert werden sollen, kann das Navigieren der Einfüge- bzw. Positi onsmarke möglicherweise viel Zeit in Anspruch nehmen. Diese langwierige Art des Editieren von SMS-Texten kann vom Benut zer als unkomfortabel, mühsam und umständlich empfunden wer den.

Die Auswahl der Buchstaben des Kurznachrichtentextes erfolgt in SMS-Applikationen ebenfalls über ein mühsames Verfahren, bei dem vorzugsweise eine scrollbare alphanumerische Liste verwendet wird, die mit Hilfe von Richtungsschaltern für Scrollen in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung gesteuert werden kann. Diese Art der Eingabe von Information erfordert extrem viel Zeit und ist daher auch nur für kurze Textmitteilungen geeignet.

Sowohl die Navigation im Internet als auch die Eingabe von SMS-Texten sowie die Art der Bearbeitung dieser Kurznachrich tentexte werden also durch unzureichende Eingabemedien unnö tig erschwert. Falls keine schnelle Abhilfe geschaffen wird, kann dies aufgrund der beschriebenen Mängel unter Umständen langfristig eine verminderte Akzeptanz von UMTS, insbesondere des Dienstes SMS, und damit eine sinkende Nachfrage in der Bevölkerung zur Folge haben.

D. Durch die Erfindung noch zu lösende Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bestehende Situation mit Mitteln der zur Zeit verfügbaren Technik zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrich tung mit Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst. Die zu lö sende Aufgabe ist dabei nicht nur auf Telekommunikations-End geräte beschränkt, sondern betrifft alle Anwendungen, bei de nen mit Hilfe von Steuerungsgeräten eine komfortable Steue rung und Navigation von virtuellen Objekten, die auf einem Ausgabe-Sichtfeld dargestellt werden, erreicht werden soll.

E. Erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe gemäß den vorliegenden Patentansprüchen anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele

Die vorgelegte Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kom fortablen Steuerung und Manipulation von virtuellen Objekten für ein Endgerät zur Ein- und/oder Ausgabe, Übertragung und/oder Speicherung von Text-, Ton- und/oder Bildinforma tion. Dabei kann es sich insbesondere um ein mobiles Endgerät zur Telekommunikation handeln, das über folgende Komponenten verfügt:

- ein Sichtfeld 103 (engl.: "Display") zur grafischen Visua lisierung von Text- und/oder Bildinformation,
- eine Benutzeroberfläche 101 zur interaktiven Steuerung der Ein- und Ausgabe von Ton-, Bild- und/oder Textdaten,
- integrierte Funktionstasten 104, 105 und 106 sowie
- integrierte Steuerungseinheiten 107, 108 bzw. 303 zur Ori entierung und Navigation von mindestens einer auf dem Sichtfeld 103 dargestellten Einfüge- und/oder Positions marke (engl.: "Cursor").

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 107, 108 bzw. 303 ermöglicht es dem Benutzer des mobilen Endgeräts, die auf dem Ausgäbe- Sichtfeld 103 dargestellte Positions- bzw. Einfügemarke in alle Richtungen der Sichtfeld-Ebene (arc(Δz) ∈ -180°; +180°[) stufenlos zu navigieren, ohne dass dazu weitere hardwaretech nische Hilfsmittel benötigt werden oder eine Benutzereingabe über eine Kombination von Funktionstasten erforderlich ist. Die Bezeichnung "stufenlos" bedeutet dabei, dass die Marke quasi-kontinuierlich verschoben werden kann, ähnlich wie auch ein Mauszeiger. Die Genauigkeit der Positionierung wird dabei nur durch die Größe der einzelnen Bildpunkte (Pixel) be schränkt. Der Vorteil liegt in der Möglichkeit einer komfor tablen und schnellen 360°-Navigation der Einfüge- bzw. Posi tionsmarke, die mit Hilfe einer speziellen Vorrichtung 107, 108 bzw. 303 erzielt wird. Durch diese erfindungsgemäße Vor richtung kann eine größere Geschwindigkeit der Informations eingabe erzielt werden. Damit kann im Hinblick auf eine er hebliche Verbesserung der Bedienfreundlichkeit des mobilen Endgeräts in Bezug auf die Merkmale "Effizienz" und "Akzep tanz" erreicht werden.

Eine der häufigsten Anwendungsfälle der Eingabe von Informa tion in ein informationsverarbeitendes System, bei denen Steuerungseinheiten 107, 108 bzw. 303 zum Einsatz gelangen, ist die Festlegung der Position einer Einfüge- und/oder Posi tionsmarke im dargestellten Bildbereich eines Sichtfeldes 103 (Monitor bzw. Display). Die Genauigkeit der Positionierung kann dabei nur durch die vom Hersteller garantierte Auflösung des Sichtfeldes 103, also die Größe der Bildpunkte (engl.: "Pixel"), bestimmt sein.

Die Steuerungseinheit 107, 108 bzw. 303 kann ebenfalls zur Navigation innerhalb des im Sichtfeld darstellbaren Text- und/oder Bildbereichs geeignet vorgesehen sein. Diese Funkti onalität ist insbesondere für Applikationen geeignet, die ein "Surfen" im Internet, die Ausführung von Bewegungen virtuel ler Objekte oder die Orientierung in virtuellen, computerge nerierten Umgebungen ermöglichen. Die Fähigkeit zur Naviga tion der Einfüge- und/oder Positionsmarke ist generell ein nützliches Hilfsmittel, wenn beispielsweise mehrere, auf dem Sichtfeld 103 verteilte virtuelle Schaltflächen 207 und/oder Objekte mehrfach bedient werden müssen.

Zur Auslösung vorprogrammierbarer Aktionen bei Positionierung der Einfüge- und/oder Positionsmarke innerhalb bestimmter Teilbereiche des Sichtfeldes 103 kann die Steuerungseinheit 107, 108 bzw. 303 über eine oder mehrere integrierte Funkti onstasten verfügen. Mit Hilfe dieses Auslösemechanismus kann wie bei einer Maus nach Betätigung der jeweiligen Funktions taste ("Anklicken") beispielsweise ein virtuelles Objekt se lektiert werden. Auch das Zeichnen von geraden bzw. gekrümm ten Linien, Polygonzügen, Vielecken, Kreisen, Ellipsen oder anderen geometrischen Figuren kann mit Hilfe dieser integ rierten Funktionstasten ermöglicht werden, indem die zur Festlegung von Lage, Größe und Form dieser Objekte notwendi gen Punkte "angeklickt" werden, zum Beispiel Start- und End punkt einer geraden Linie, zwei diagonal gegenüberliegenden Eckpunkte eines Rechtecks oder der Mittelpunkt und ein Punkt auf der Linie eines Kreises. Generell lässt sich jede Aktion zur Manipulation virtueller Objekte, die auf dem Sichtfeld 103 dargestellt werden, in die folgenden drei Schritte unter teilen: 1. die Selektion bzw. Markierung des Objekts durch Anklicken seiner Fläche oder einer seiner Begrenzungslinien, 2. die Modifikation der Eigenschaften des Objekts, zum Bei spiel durch Skalierung seiner Größe, Verändern seiner Farbe etc. und 3. die Signalisierung der Beendigung einer durchge führten Aktion durch erneute Betätigung einer Funktionstaste.

Die Steuerungseinheit 107, 108 bzw. 303 kann ferner zur Mar kierung, Selektion bzw. Deselektion von innerhalb des Sicht feldes darstellbaren Text- und/oder Bildbereichen verwendet werden. Sollen beispielsweise Textstellen im Textbereich oder virtuelle Objekte im Bildbereich gelöscht bzw. kopiert und an anderer Stelle im dargestellten Text- bzw. Bildbereich wieder eingefügt werden, müssen sie zuvor markiert bzw. selektiert werden. Beim Markieren einer Textstelle bzw. eines virtuellen Objekts kann der Text bzw. das Objekt zum Beispiel farbig oder gegenüber dem Hintergrund invers dargestellt werden. Das bedeutet, dass der Hintergrund des markierten Bereichs und der markierte Text bzw. das markierte Objekt ihre Farben tau schen. Das Markieren kann etwa durch "Anklicken" von Anfang- und Endeposition einer Textstelle, durch "Anklicken" des betreffenden virtuellen Objekts oder durch Erzeugen eines um rahmenden Rechtecks um das jeweilige Objekt erfolgen.

Die Steuerungseinheit 107, 108 bzw. 303 kann zur Vergrößerung (engl: "Zoom-In") bzw. Verkleinerung (engl.: "Zoom-Out") von innerhalb des Sichtfeldes darstellbaren Text- und/oder Bild bereichen eingesetzt werden. Man spricht in diesem Zusammen hang auch von einer "Lupen"-Funktion. Dazu wird etwa ein Bildausschnitt beispielsweise mit Hilfe eines umrahmenden Rechtecks markiert. Nach dem Anklicken der Eckpunkte bzw. der Begrenzungslinien dieses Rechtecks kann dieses bei gedrückter Funktionstaste durch Bewegen der Steuerungseinheit 107 bzw. 303 in seiner Größe kontinuierlich verändert werden. Bei ei nem solchen Bild kann es sich etwa um einen mit einer Kamera aufgenommenen Schnappschuss bzw. ein Standbild oder eine Gra fik handeln, die dem Anwender beispielsweise per Fax oder über das Internet zugesendet wurde. Soll beispielsweise eine vergrößerte oder verkleinerte Ansicht eines Textausschnitts angezeigt werden, kann dies nach Markieren des Textaus schnitts bei gedrückter Funktionstaste durch Bewegen der Steuerungseinheit 107 bzw. 303 auf kontinuierliche Weise ge schehen. Alternativ kann auch eine stufenweise Vergrößerung bzw. Verkleinerung von Text- oder Bildausschnitten vorgenom men werden, indem der prozentuale Skalierungswert der Vergrö ßerung bzw. Verkleinerung zum Beispiel aus einer scrollbaren Liste ausgewählt wird.

Die Benutzeroberfläche kann um virtuelle Schaltflächen 207 (Softkeys) auf dem Sichtfeld 103 erweitert sein, die entweder einen fest zugewiesenen Platz auf dem Sichtfeld 103 einnehmen oder in der Form von sogenannten "Pull-Down"-Menüs organi siert sind, also erst nach Betätigung anderer Schaltflächen sichtbar werden. Diese virtuellen Schaltflächen 207 können vom Benutzer mit Hilfe der Steuerungseinheit 107, 108 bzw. 303 angesteuert und mit Hilfe einer dafür vorgesehenen Funk tionstaste aktiviert bzw. deaktiviert werden.

Bei dem zur Orientierung auf dem Sichtfeld 103 und zur Navi gation der Einfüge- und/oder Positionsmarke benötigten Steue rungseinheit 107, 108 bzw. 303 zur Eingabe bzw. zum Editieren von Text- und/oder Bilddokumenten kann es sich um mindestens ein ins Endgerät integriertes Navigationsmedium, wie bei spielsweise einen Steuerknüppel, eine Rollkugel und/oder ein Drehrad 107, handeln. Ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein solches Drehrad 107, das um einen Vierrichtungsschalter 108 (engl.: "Navikey") in der Ebene der Bedienoberfläche 101 angeordnet ist. Es kann um eine Achse A_z, die senkrecht zur Bedienoberfläche 101 des Endgeräts ausgerichtet ist, gedreht werden (also in ±ϕ_z-Rich tung). Durch eine Drehung in +ϕ_z-Richtung kann beispielsweise ein schnelles Vorwärts-Navigieren einer Einfüge- und/oder Po sitionsmarke in einem Textbereich bzw. in einer scrollbaren Liste erreicht werden, durch eine Drehung in -ϕ_z-Richtung ein schnelles Rückwärts-Navigieren. Durch das Drehen am Rad kann beispielsweise eine Liste gescrollt werden, in der die zehn arabischen Ziffern, die 26 Buchstaben des lateinischen Alpha bets, Umlaute und Diphthonge der deutschen Sprache und Son derzeichen abgelegt sind. Die Marke kann dabei jeweils um ein Zeichen weiter vor- bzw. zurückbewegt werden, wobei immer ein Zeichen selektiert ist. Durch Drücken der Funktionstaste "OK" (Softkey oder reale Taste) wird das selektierte Zeichen in das Texteingabefeld eingefügt. Das Drehrad 107 kann ferner dazu verwendet werden, sogenannte "Ebenenwechsel" durchzufüh ren, also zum Beispiel um zwischen einzelnen Listen eines "Pull-Down"-Menüs, einzelnen Funktionstasten, Schaltflächen, Textfeldern, Scrollbalken, Reiterleisten oder ähnlichen Be dienelementen, die auf dem Sichtfeld 103 angezeigt werden können, zu wechseln. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Drehrades 107 besteht in der Unterstützung der "Lupen"-Funk tion zum Vergrößern (engl.: "Zoom-In") bzw. Verkleinern (engl.: "Zoom-Out") von Bildausschnitten, die auf dem Sicht feld 103 dargestellt werden, bzw. zum Skalieren der Ansicht eines markierten Textbereichs (siehe Erläuterungen zu Patent anspruch 6).

Bei dem zur Orientierung auf dem Sichtfeld 103 und zur Navi gation der Einfüge- und/oder Positionsmarke zur Eingabe bzw. zum Editieren von Text- und/oder Bilddokumenten benötigten Steuerungseinheit kann es sich auch um eine ins Endgerät in tegrierte Vorrichtung 303 mit einem drehbar gelagertes Roll- bzw. Laufband 305 als Navigationsmedium handeln. Das Roll- bzw. Laufband 305 kann im einfachsten Fall als ein Kunst stoff- oder Gummi-Riemen realisiert sein, der über zwei zy lindrische Walzen 306b aufgerollt ist. An der Außenseite des Rollbandes 305 befinden sich Noppen, Rillen bzw. Mulden 304, die bei der Bedienung des Rollbandes 305 als Fingeraufnehmer zur Erhöhung der Haftreibung dienen, zum Beispiel für eine Bedienung mit dem Daumen. Das Rollband 305 ist dabei so an geordnet, dass seine Laufrichtung parallel zur x-y-Ebene des Sichtfeldes verläuft. Die Vorrichtung 303 kann beispielsweise mittig in einer Y-förmigen Lagerung 306a befestigt sein, de ren Achse A_z senkrecht zur Bedienoberfläche des Endgeräts ausgerichtet ist, so dass das Rollband 305 um diese Achse A_z (also in ± ϕ_z-Richtung) gedreht werden kann. Soll die Marke beispielsweise von einem Ausgangspunkt P₁ mit der komplexen Darstellung

z₁ := x₁ + i.y₁

in der Richtung arg(Δz) um die Länge |Δz| zu einem Zielpunkt P₂ mit der komplexen Darstellung

z₂ := x₂ + i.y₂ = z₁ + |Δz|.e^i.arg( ^Δ ^z). ^π ^/180° =
= z₁ + |Δz|.[cos(arg(Δz).π/180°) + i.sin(arg(Δz).π/180°)]

navigiert werden, kann man die Vorrichtung 303 um den Winkel

Δϕ_z,k(Δz) = arg (Δz) + k.180° für k ∈ {0;1}

um die Achse A_z drehen und das Rollband 305 um die der Länge |Δz| proportionale Wegdifferenz

Δl_k ~ (-1)^k.|Δz| für denselben Wert von k

weiterschieben bzw. -ziehen. Die Vorrichtung 303 mit drehbar gelagertem Rollband 305 kann sowohl für die Navigation einer Einfüge- und/oder Positionsmarke innerhalb von Textbereichen als auch innerhalb von Bildbereichen erfolgreich eingesetzt werden.

Die oben genannten Steuereinheiten Steuerknüppel, Rollkugel, Drehrad 107 bzw. die Vorrichtung 303 mit drehbar gelagertem Rollband 305 können vorzugsweise zur schnellen Grobsteuerung der Einfüge- und/oder Positionsmarke verwendet werden. Alle diese Steuereinheiten sind für stufenlose Bewegung geeignet und sind einfach und schnell mit einer Hand zu bedienen (engl.: "One-Hand Operation"). Mit Ausnahme des Drehrades 107 können mit Hilfe dieser Steuereinheiten in der x-y-Ebene des Sichtfeldes 360°-Navigationen, also Bewegungen in jeder be liebigen Richtung

arc (Δz) ∈ [-180°; +180° [,

ausgeführt werden. Da nach dem Lehrsatz des Pythagoras für rechtwinklige Dreiecke und der Dreiecksungleichung die Bezie hung

|Δz| = |Δx + i.Δy| = √Δx² + Δy² ≦|Δx| + |Δy

gilt, können die für Navigationen der Einfüge- und/oder Posi tionsmarke in der x-y-Ebene des Sichtfeldes benötigten Weg strecken erheblich verkürzt werden, nämlich von einer Stre ckenlänge |Δx| + |Δy| bei Bewegung in ±x- bzw. ±y-Richtung auf eine Streckenlänge |Δz| bei Bewegung in beliebiger Richtung arc(Δz) ∈ [-180°; +180°] innerhalb der x-y-Ebene des Sicht feldes. Das hat zur Folge, dass auch alle mit Hilfe dieser Marke ausführbaren Operationen schneller und effizienter er ledigt werden können. Ein weiterer Vorteil bei der Bedienung dieser Steuereinheiten ist, dass eine Hand bzw. ein Finger des Benutzers sich dabei exakt in dieselbe Richtung wie die Einfüge- bzw. Positionsmarke auf dem Sichtfeld 103 bewegt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Bewegungsrichtung arc(Δz) der Steuereinheit exakt auf dem Sichtfeld 103, also der virtuellen Oberfläche des Endgeräts, abgebildet wird. Be dienfehler hinsichtlich der Navigation, welche aus Fehlinter pretationen der Abbildung von Steuerbewegungen auf Bewegungen der Einfüge- und/oder Positionsmarke resultieren, können so mit reduziert werden.

Zur langsamen Feinsteuerung der Einfüge- und/oder Positions marke können als weitere Steuereinheiten die Rechts-/Links- bzw. die Oben-/Unten-Pfeiltasten eines Vierrichtungsschalters 108 (engl.: "Navikey") verwendet werden. Mit ihrer Hilfe kann innerhalb eines Bildbereiches des Sichtfeldes 103 ein pixel weises Positionieren der Marke und damit auch aller markier ten Objekte, Text- bzw. Bildausschnitte um die differenziel len Wegstrecken dx bzw. dy in positiver bzw. negativer x- bzw. y-Richtung in der x-y-Ebene des Sichtfeldes 103 erreicht werden. Die Marke erfüllt dabei die Funktion eines Mauszei gers. Alternativ können die Steuerungstasten des Vierrich tungsschalters 108 auch zur spalten- bzw. zeichenweisen oder zeilenweisen Weiterschaltung einer Einfüge- und/oder Positi onsmarke in einem Textbereich des Sichtfeldes verwendet wer den. Die Marke erfüllt dabei die Funktion eines Cursors. Der Vierrichtungsschalter 108 kann also in Applikationen sinnvoll eingesetzt werden, bei denen eine Marke nur um kurze Wegstre cken |Δx| + |Δy| bewegt werden soll, wie zum Beispiel in einer Kalender-Applikation 202, bei der die Marke den jeweiligen Wochentag in der Monatsansicht anzeigt.

Bei der steuerbaren Einfüge- und/oder Positionsmarke zur Po sitionierung und Navigation auf dem Sichtfeld 103 kann es sich um ein grafisches Symbol, wie beispielsweise einen Maus zeiger in Form eines Pfeil-, Hand-, Stift-, Radiergummi- oder in Form eines anderen Anzeigesymbols bzw. einen Cursor in Form eines senkrechten Strichs, Doppelstrichs, Rechtecks oder in Form eines anderen Einfügesymbols handeln. Je nach Anwen dungszweck können Art, Form, Größe und/oder Farbe differie ren. So kann beispielsweise ein senkrechter Strich bzw. ein Rechteck als Einfügemarke in einem Texteditor eingesetzt wer den, ein Pfeilsymbol kann beispielsweise als Anzeige- bzw. Positioniersymbol zur Navigation in einer virtuellen Umgebung zweckmäßig eingesetzt werden, ein Handsymbol zur Selektion dargestellter virtueller Objekte. Stift- bzw. Radiergummisym bole eignen sich besonders in Applikationen zum Editieren von Grafiken, Zeichnungen und Bilder. Um beispielsweise bei der Navigation der Einfüge- und/oder Positionsmarke den Übergang vom Text- bzw. Bildbereich zum Steuerbereich des Sichtfeldes 103, der die virtuellen Schaltflächen 207 enthält, zu ver deutlichen, kann es zweckmäßigerweise eingerichtet sein, Art, Form, Größe und/oder Farbe der Marke zu wechseln.

Art, Form, Größe und/oder Farbe des als Mauszeiger bzw. Cur sor verwendeten Symbols für die Einfüge- und/oder Positions marke können als Voreinstellung fest vorgegeben sein. Die Ei genschaften der Marke sind dabei in der Regel vom Hersteller an die jeweilige Applikation des Endgeräts zweckmäßig ange passt. Es kann sich dabei auch beispielsweise um ein bestimm tes, hervorgehobenes Symbol (zum Beispiel ein invers darge stelltes oder blinkendes Zeichen, eine Unterstreichung etc.) handeln, das auf dem Sichtfeld 103 dargestellt wird und die aktuelle Eingabe- bzw. Navigier-Position kennzeichnet. Zu sätzlich kann jedoch vorgesehen sein, dass von einem Benutzer Art, Form, Größe und/oder Farbe der Marke auch individuell eingestellt werden können.

F. Figurenbeschreibung mit Bezugszeichenliste

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele, wie sie in den Fig. 1 bis 4 geschildert sind, näher beschrieben.

Im Detail zeigen:

Fig. 1 die Benutzer- bzw. Bedienoberfläche 101 eines mobi len Endgeräts zur Telekommunikation, das über ein Sichtfeld 103 zur grafischen Visualisierung von Text- und/oder Bildinformation, integrierte Funkti onstasten 104, 105 und 106 sowie einen integriertes Drehrad 107 um einen Vierrichtungsschalter 108 (engl.: "Navikey") als Steuerungseinheit zur schnellen und komfortablen Orientierung und Naviga tion einer dargestellten Einfüge- und/oder Positi onsmarke auf dem Sichtfeld 103 verfügt,

Fig. 2 mögliche Applikationen 201, 202, 203 und 204a-c, bei denen die schnelle und komfortable Navigation einer Einfüge- und/oder Positionsmarke mit Hilfe von Drehrad 107 bzw. Vierrichtungsschalter 108 zweckmäßig eingesetzt werden kann,

Fig. 3 die Benutzer- bzw. Bedienoberfläche 301 eines mobi len Endgeräts zur Telekommunikation, das über ein Sichtfeld 302 zur grafischen Visualisierung von Text- und/oder Bildinformation, integrierte Funkti onstasten 307, 308 und 309 sowie eine Vorrichtung 303 mit einem drehbar gelagerten Rollband 305 als Steuerungseinheit zur schnellen und komfortablen Orientierung und Navigation einer dargestellten Einfüge- und/oder Positionsmarke auf dem Sichtfeld 302 verfügt, inklusive der Draufsicht und eines Querschnitts der Rollband-Anordnung 303 und

Fig. 4 eine mögliche Applikation 401 bzw. 402, bei der die schnelle und komfortable Navigation einer Einfüge- und/oder Positionsmarke mit Hilfe der Vorrichtung 303 mit einem drehbar gelagerten Rollband 305 zweckmäßig eingesetzt werden kann.

In Fig. 1 sind das in der Benutzeroberfläche 101 des mobilen Endgeräts integrierte Drehrad 107 sowie der Vierrichtungs schalter 108 dargestellt. Beide Steuerungseinheiten können auf einfache, ergonomische und komfortable Weise mit nur ei nem Finger bedient werden.

In Fig. 2 werden verschiedene Anwendungsbeispiele 201, 202, 203 und 204a-c gezeigt, in denen die schnelle und komfortable Navigation einer Einfüge- und/oder Positionsmarke mit Hilfe von Drehrad 107 bzw. Vierrichtungsschalter 108 Verwendung findet. Abgebildet sind die Anzeige-Fenster 201, 202, 203 und 204 verschiedener Applikationen, in denen die Funktionen Po sitionierung, Navigation, Selektion und Markierung durch die Marke veranschaulicht werden.

Im Fenster 201 kann zum Beispiel mit Hilfe der Rechts-/Links- bzw. der Oben-/Unten-Pfeiltasten des Vierrichtungsschalters 108 eine der durch Symbole (engl.: "Icons") repräsentierten Applikationen "Tipps", "Telefonverzeichnis mit Kurzwahl liste", "Audiobetrieb" bzw. "SIM-Dienste" einer aktivierten Ebene ausgewählt werden. Bei einmaligem Tastendruck wandert die Marke um jeweils ein Symbol nach rechts, links, oben bzw. unten. Im dargestellten Fenster 201 ist die Applikation "Telefonverzeichnis mit Kurzwahlliste" ausgewählt, was durch die inverse Darstellung des entsprechenden Symbols zum Aus druck kommt. Durch einen Drehen des Rades 107 gegen bzw. im Uhrzeigersinn kann ein sogenannter "Ebenenwechsel" vorgenom men werden. Die im jeweilgen Anwendungsfall ausgewählte Ebene wird in den Vordergrund gerückt. Dabei kann beispielsweise zwischen den Ebenen "Allgemeines", "Spiele" und "Organizer", die in einer Reiterleiste angezeigt werden, gewechselt wer den. Die Ebene "Organizer" kann als Applikationen zum Bei spiel einen benutzerspezifischen Terminkalender, ein Adress buch, ein Notizbuch, einen Taschenrechner oder eine Umrech nungstabelle für ausländische Währungen beinhalten. Im skiz zierten Beispiel ist die Ebene "Allgemeines" ausgewählt.

Im Fenster 202 kann mit Hilfe der Rechts-/Links- bzw. der Oben-/Unten-Pfeiltasten des Vierrichtungsschalters 108 um je einen Tag bzw. eine Kalenderwoche (KW) in der ausgewählten Monatsansicht des dargestellten Kalenders für den Monat Ja nuar des Jahres 2000 weitergeschaltet werden. Der selektierte Wochentag (in diesem Beispiel Mittwoch, der 11. Januar 2000) kann beispielsweise grau unterlegt werden. Das Drehrad 107 dient in diesem Fall dazu, in eine andere Monatsansicht mit einer Schrittweite von einem Monat vor- bzw. zurückzublät tern.

Im Fenster 203 ist ein Beispiel einer Applikation darge stellt, mit der die Namen und Telefonnummern von Teilnehmern in ein benutzerspezifisches Telefonverzeichnis bzw. in Einga befelder einer Kurzwahlliste eingetragen bzw. nachgeschlagen werden können. Die Eingabe der Groß- und Kleinbuchstaben, Ziffern bzw. Sonderzeichen kann durch Selektion dieser Zei chen aus einer scrollbaren Liste am rechten Rand des Fensters 203 erfolgen. Die Rechts-/Links-Pfeiltasten des Vierrich tungsschalters 108 bewegen einen Cursor in einem der Eingabe felder um je ein Zeichen vor bzw. zurück. Mit den Oben-/Unten-Pfeiltasten des Vierrichtungsschalters 108 kann der Cursor zwischen den beiden Eingabefeldern hin- und herbewegt werden. Das Drehrad 107 dient in diesem Fall dazu, die Liste der Zeichen vor- bzw. zurückzuscrollen.

In den Fenstern 204a, 204b und 204c ist ein Beispiel einer Applikation dargestellt, mit der E-Mails editiert und versen det werden können. Durch ein Drehen des Rades 107 bzw. durch ein Betätigen der Oben-/Unten-Pfeiltasten des Vierrichtungs schalters 108 kann eine vergrößerte bzw. verkleinerte Teilan sicht des editierten Textes angezeigt werden.

In den Kopfzeilen 205 dieser Fenster können grafische Symbole oder kurze Texte als Fenstertitel angezeigt werden. Die mitt leren Bereiche 206 der Fensters können als Eingabe-, Aktions- bzw. Darstellungsbereich für Grafik, Bild und Text vorgesehen sein, in dem zum Beispiel Symbole, Textmenüs, Felder, Listen, virtuelle Schaltflächen, Text- und/oder Bildbereiche etc. an gezeigt werden. In den Fußzeilen 207 dieser Fenster können weitere virtuelle Schaltflächen angeordnet sein. Im skizzier ten Beispiel sind dies jeweils die virtuellen Schaltflächen "Option" und "OK". Durch Betätigen der "Option"-Taste in ei nem der Fenster 201, 202, 203 bzw. 204a-c können Menüs mit weiteren Funktionen aufgerufen werden; durch Betätigen der "OK"-Taste kann in einem der Fenster 201, 202, 203 bzw. 204a-c kann eine vom Benutzer durchgeführte Aktion abgeschlossen und bestätigt werden.

Mit Hilfe von Drehrad 107 und/oder Vierrichtungsschalter 108 ist ebenfalls ein Vergrößern (engl.: "Zoom-In") bzw. Verklei nern (engl.: "Zoom-Out") von ausgewählten Bildausschnitten möglich, wie in den Fenstern 208 und 209 dargestellt. Die Se lektion des Bildausschnittes kann dabei durch Festlegung der diagonal gegenüberliegenden Eckpunkte eines umrahmenden Rechtecks mit Hilfe von Drehrad 107 und/oder Vierrichtungs schalter 108 erfolgen. Nach Betätigen einer "OK"-Taste gilt die Auswahl eines Bildbereichs als abgeschlossen. Dieser Bildbereich kann dann, wie oben beschrieben, vergrößert bzw. verkleinert werden.

Fig. 3 veranschaulicht bildhaft eine mögliche technische Ausführung der in die Benutzer- bzw. Bedienoberfläche 301 ei nes mobilen Endgeräts integrierten Vorrichtung 303 mit einem Lauf- bzw. Rollband 305, das in der Draufsicht und im Quer schnitt A-B dargestellt ist. Die Vorrichtung 303 kann um eine Achse Az senkrecht zur Bedienoberfläche 301 entgegen dem Uhr zeigersinn (also in +ϕ_z-Richtung) bzw. im Uhrzeigersinn (also in -ϕ_z-Richtung) gedreht werden. Zudem kann das Rollband 305 in Vorwärts- (also in +z-Richtung) bzw. Rückwärtsrichtung (also in -z-Richtung) bewegt werden. Mit den römischen Zif fern I und II sind die beiden Freiheitsgrade für die Rotati onsbewegung der Vorrichtung 303 um den Winkel Δϕ_z,k(Δz) und die Translationsbewegung des Rollbandes 305 um die Wegdiffe renz Δl_k bezeichnet. In der unteren Hälfte von Fig. 3 sind zwei Draufsichten der Vorrichtung 303 für zwei verschiedene Fälle gezeichnet. Das obere Teilbild veranschaulicht die Ro tation und Translation des Rollbandes 305 in Schrägrichtung für

Fall a): Δϕ_z,k (Δz) = 45° bzw. Δϕ_z,k (Δz) = +135°
für k = 0 bzw. k = 1 (I) und Δl_k + ≠ 0 mm (II);

das untere Teilbild zeigt die Translation des Rollbandes 305 in Zeilenrichtung für

Fall b): Δϕ_z,k (Δz) = -180° bzw. Δϕ_z,k (Δz) = 0°

für k = 0 bzw. k = 1 (I) und Δl_k ≠ 0 mm (II).

In Fig. 4 werden Beispiele für die komfortable und schnelle Navigation eines Cursors mit Hilfe der Vorrichtung 303 mit einem Lauf- bzw. Rollband 305 in Textbereichen einer Textedi tor-Applikation 401 bzw. 402 gezeigt. Die gezeichneten Spezi alfälle für die Bewegung des Cursors über das Display eines mobilen Telekommunikations-Endgeräts entsprechen dabei den Fällen a) und b) aus Fig. 3 für die Bewegung der Vorrichtung 303. Im Fenster 401 ist die Navigation des Cursors für eine Rotation und Translation des Rollbandes 305 in Schrägrichtung wie in Fall a) gezeichnet; im Fenster 402 ist die Navigation des Cursors für eine Translation des Rollbandes 305 in Zei lenrichtung wie in Fall b) gezeichnet. Durch ein Betätigen der virtuellen Schaltfläche "Options" in der Fußzeile 404 des Fensters 401 bzw. 402 können zusätzliche Funktionen aufgeru fen werden, zum Beispiel Funktionen zur Skalierung der Schriftgröße, zur Änderung des Schrifttyps, zur automatischen Rechtschreibprüfung, zur automatischen Silbentrennung, zum Benutzen eines Wörterbuchs für sinn- und sachverwandte Beg riffe etc. Mit Hilfe der virtuellen Schaltfläche "View" in der Fußzeile 404 des Fensters 401 bzw. 402 kann beispiels weise eine kleinere oder größere Textansicht mit Hilfe einer "Zoom"-Funktion erzeugt werden.

Die Bedeutung der in den Fig. 1 bis 4 mit Ziffern bezeich neten Symbole kann der nachfolgenden Bezugszeichenliste ent nommen werden.

Bezugszeichenliste

101

Benutzer- bzw. Bedienoberfläche eines mobilen Endgeräts zur Telekommunikation

102

Lautsprecher

103

Grafisches Ausgabe-Sichtfeld (Display)

104

Wählziffern- bzw. Funktionstasten

105

Rufannahmetaste

106

Rufendetaste

107

Drehrad zum schnellen und komfortablen Navigieren einer Einfüge- und/oder Positionsmarke über das Sichtfeld

103

und zum Ebenenwechsel innerhalb des Sichtfeldes

103

108

Vierrichtungsschalter (Navikey) zur Feinsteuerung einer Einfüge- und/oder Positionsmarke über das Sichtfeld

103

109

Mikrofon

201

Fenster zur Auswahl verschiedener Applikationen

202

Fenster mit der Monatsansicht eines Kalenders

203

Fenster zum Editieren eines benutzerspezifischen Telefon verzeichnisses bzw. einer Kurzwahlliste

204

Fenster für eine E-Mail-Applikation zur Demonstration der "Lupen"-Funktion für markierte Textbereiche anhand drei verschiedener "Zoom"-Faktoren (

204

a,

204

b und

204

c)

205

Kopfzeile mit Titel eines der Fenster

201

,

202

,

203

bzw.

204

a-c

206

Eingabe-, Aktions- bzw. Darstellungsbereich für Grafik, Bild und Text eines der Fenster

201

,

202

,

203

bzw.

204

a-c

207

Fußzeile mit virtuellen Schaltflächen für zusätzliche Funktionen bzw. zur Bestätigung abgeschlossener Aktionen eines der Fenster

201

,

202

,

203

bzw.

204

a-c

208

Landschaftsszene als Testbild zur Demonstration der Se lektion, Vergrößerung bzw. Verkleinerung von Bildaus schnitten

209

Vergrößerter Teilausschnitt der Landschaftsszene

208

301

Benutzer- bzw. Bedienoberfläche eines mobile Endgeräts zur Telekommunikation

302

Grafisches Ausgabe-Sichtfeld (Display)

303

Vorrichtung mit drehbar gelagertem Rollband

305

zum schnellen und komfortablen Navigieren einer Einfüge- und/oder Positionsmarke über das Sichtfeld

302

; die römi sche Ziffer I bezeichnet die Drehrichtung zum Positio nieren der Marke, die römische Ziffer II die Bewegungs richtung für die Navigation der Marke über das Sichtfeld

304

Mulde zur Fingeraufnahme (z. B. für den Daumen)

305

Riemen als Lauf- bzw. Rollband

306

a Y-förmige drehbare Lagerung für das Rollband

305

306

b Zylindrische Walzen zur Aufnahme des Rollbandes

305

307

Rufannahmetaste

308

Rufendetaste

309

Wählziffern- bzw. Funktionstasten

310

Lautsprecher

311

Mikrofon

401

Fenster zur Veranschaulichung der schnellen und komfor tablen Navigation eines Cursors in einem Textbereich ent lang einer Strecke in Schrägrichtung

402

Fenster zur Veranschaulichung der schnellen und komfor tablen Navigation eines Cursors in einem Textbereich ent lang einer Strecke in Zeilenrichtung

403

Textbereich einer Texteditor-Applikation in einem Fenster

401

bzw.

402

404

Fußzeile einer Texteditor-Applikation mit virtuellen Schaltflächen für zusätzliche Funktionen bzw. zur Modifi kation der Ansicht eines Textbereichs Applikation in ei nem Fenster

401

bzw.

402

Claims

1. Vorrichtung zur komfortablen Steuerung und Manipulation von virtuellen Objekten für ein Endgerät zur Ein-/Ausgabe, Übertragung und/oder Speicherung von Text-, Ton- und/oder Bildinformation, insbesondere ein mobiles Endgerät zur Te lekommunikation, mit einem Sichtfeld (103) zur grafischen Visualisierung von Text- und/oder Bildinformation, mit ei ner Benutzeroberfläche (101) zur interaktiven Steuerung der Ein- und Ausgabe von Ton-, Bild- und/oder Textdaten, mit integrierten Funktionstasten (104, 105 und 106) sowie mit integrierten Steuerungseinheiten (107, 108 bzw. 303) zur Orientierung und Navigation einer dargestellten Ein füge- und/oder Positionsmarke auf dem Sichtfeld (103), dadurch gekennzeichnet, dass eine stufenlose Navigation der Einfüge- und/oder Positionsmarke in alle Richtungen zur zweidimensionalen Ortsorientierung in der Ebene des Sichtfeldes (103) ermöglicht wird, ohne dass dazu weitere hardwaretechnische Hilfsmittel benötigt werden oder eine Benutzereingabe über eine Kombination von Funktionstasten (104, 105 bzw. 106) erforderlich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (107, 108 bzw. 303) zur Positionierung einer Einfüge- und/oder Positionsmarke innerhalb eines im Sichtfeld (103) dar stellbaren Text- und/oder Bildbereichs geeignet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (107, 108 bzw. 303) zur Navigation innerhalb des im Sichtfeld (103) darstellbaren Text- und/oder Bildbereichs geeignet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (107, 108 bzw. 303) über mindestens eine integrierte Funktions taste verfügt, mit deren Hilfe bei Positionierung der Ein füge- und/oder Positionsmarke innerhalb bestimmter Teilbe reiche des Sichtfeldes (103) vorprogrammierbare Aktionen ausgelöst werden.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (107, 108 bzw. 303) zur Markierung, Selektion bzw. Deselektion von innerhalb des Sichtfeldes (103) darstellbaren Text- und/oder Bildbereichen eingesetzt wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (107, 108 bzw. 303) zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung von in nerhalb des Sichtfeldes 103 darstellbaren Text- und/oder Bildbereichen eingesetzt wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzeroberfläche (101) um menügesteuerte oder fest vorgegebene virtuelle Schalt flächen (Softkeys) auf dem Sichtfeld (103) erweitert ist, die vom Benutzer mit Hilfe des Navigationsmediums (107, 108 bzw. 303) angesteuert und mit Hilfe einer Funktions taste aktiviert werden.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zur Orientie rung auf dem Sichtfeld (103) und zur Navigation der Ein füge- und/oder Positionsmarke zur Eingabe bzw. zum Editie ren von Text- und/oder Bilddokumenten benötigten Steue rungseinheit um mindestens ein ins Endgerät integriertes Navigationsmedium, wie beispielsweise einen Steuerknüppel, eine Rollkugel und/oder ein Drehrad (107) handelt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zur Orientie rung auf dem Ausgabesichtfeld (103) und Navigation der Einfüge- und/oder Positionsmarke zur Eingabe bzw. zum Edi tieren von Text- und/oder Bilddokumenten benötigten Steue rungseinheit um eine ins Endgerät integrierte Vorrichtung (303) mit einem drehbar gelagerten Rollband (305) als Na vigationsmedium handelt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheiten Steuer knüppel, Rollkugel, Drehrad (107) und/oder die Vorrichtung (303) mit dem drehbar gelagerten Rollband (305) zur schnellen Grobsteuerung der Einfüge- und/oder Positions marke verwendbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuereinheit die Steue rungstasten des Vierrichtungsschalters (108) zur langsamen Feinsteuerung der Einfüge- und/oder Positionsmarke ver wendbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der steuerbaren Einfüge- und/oder Positionsmarke zur Positionierung und Navigation auf dem Sichtfeld (103) um ein grafisches Sym bol, wie beispielsweise einen Mauszeiger in Form eines Pfeil-, Hand-, Stift-, Radiergummi- oder in Form eines an deren Anzeigesymbols bzw. einen Cursor in Form eines senk rechten Strichs, Doppelstrichs, Rechtecks oder in Form ei nes anderen Einfügesymbols handelt.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Art, Form, Größe und/oder Farbe des als Mauszeiger bzw. Cursor verwendeten Symbols für die Einfüge- und/oder Positionsmarke als Voreinstel lung fest vorgegeben sind, jedoch von einem Benutzer auch individuell eingestellt werden können.