DE10153590A1

DE10153590A1 - Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften

Info

Publication number: DE10153590A1
Application number: DE10153590A
Authority: DE
Inventors: Rene Baltus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-03
Filing date: 2001-11-03
Publication date: 2003-05-15

Abstract

Es wird eine auf Kraftsensoren gelagerte Plattform beschrieben, die es erlaubt, die bei der Betätigung von auf der Plattform angeordneten Kommunikationsgeräten, z. B. Tastaturen, entstehende dynamische Betätigungsdrucke zur Erweiterung der Funktionalität zu nutzen.

Description

Geräte und Vorrichtungen zur Bedienung von Geräten, Maschinen und Computern sind allgemein bekannt. Hierzu zählen z. B. Bildschirme, Tastaturen, Joysticks, sogenannte Mäuse, Telefone, Mobiltelefone und ähnliches.
Nachteilig bei derlei Geräten ist jedoch, daß die Funktionalität sich lediglich auf Ein-Aus- Funktionen, z. B. bei Tastaturen oder bedienbaren Bildschirmen beschräkt. Bei Joysticks und Mäusen werden schon dynamische Bewegungen genutzt. Allerdings fehlt allen diesen Vorrichtungen die Erfassung der Bewegungsdynamik in allen denkbaren Richtungen. In EP 0560 356 ein Bildschirm beschrieben, der mit Kraftsensoren ausgestattet ist. Diese sind aber ab Werk, also bei der Herstellung, einzubauen. Ferner gibt es Anmeldungen zu Joysticks ohne bewegliche Teile oder Tastaturen mit Kraftsensoren, deren Ausstattung mit den Kraftsensoren ebenfalls bei der Herstellung erfolgt. D. h., dies sind völlig neue Produkte, die zum Teil erst als Prototypen zur Verfügung stehen oder sich in der Vorserie befinden.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es erlaubt nachträglich an schon vorhandenen Produkten die Vorteile der dynamischen Erfassung von Betätigungskräften als Erweiterung der Funktionalität zu nutzen.
Hierzu ist vorgesehen, die Auflagepunkte der Geräte so auszustatten, daß der zur Nutzung ausgeübte Betätigungsdruck über Kraftsensoren erfaßt und ausgewertet wird. Dies wird durch eine multifunktionale oder individuell an das Gerät angepaßte Plattform erreicht. Hierbei ist die Plattform mit mindestens drei, idealerweise mit vier oder mehr Kraftsensoren ausgerüstet. Sie wird einfach unter der schon vorhandenen Computertastatur, dem Bildschirm, dem Joystick, dem Drucker, dem Telefon oder der Maus gelegt. Vorgesehen ist weiterhin einzelne Kraftsensoren anzuwenden, die dann unter den jeweiligen Auflagepunkten der Geräte angebracht werden.
Die Kraftsensoren, z. B. Wägezellen oder preiswerte, druckproportional abstandmessende Reflexlichtschranken, werden an entsprechend designierten Flachkabeln eingesteckt und untereinander und mit der Auswerteeinheit elektrisch verbunden. Hierdurch ist es möglich, daß der Nutzer "seinen" Meßsatz an "sein" Gerät optimal anpassen kann.
Um die laufende Produktion der Bediengeräte zu nutzen, wird der Hersteller die Sensoren, z. B. durch kleben, an das Gerät anbringen. Nach Umstellung der Produktion oder neue Modelle werden die Sensoren direkt bei der Fertigung in die Geräte integriert.
Hier ist besonders an Tastaturen gedacht. Die Erweiterung der Funktionalität wird sehr deutlich bei Sprachen die sich Zeichen bedienen. Chinesisch ist mit min. 3000 Zeichen ein gutes Beispiel hierfür. Die Tastatur ist z. Zt. eher umständlich auf eine derart hohe Anzahl von Zeichen umzustellen oder umzuschalten. Wird jedoch über den Betätigungsdruck eine zweite und dritte oder weitere Ebenen der Tastatur genutzt, kommen dem Nutzer erhebliche Erleichterungen zugute.
Bei Bildschirmen oder Displays erfolgt die Erweiterung der Funktionalität dadurch, daß ohne viel Aufwand der Bildschirm als drucksensitives Eingabegerät genutzt wird.
Bei einigen Geräten, z. B. Druckern, entfallen dann alle Tasten außer der Netztaste. Zur Bedienung des Druckers werden auf seiner Gehäuseoberfläche bestimmte Stellen markiert, die bei Druckbeaufschlagung die zugeordnete Funktion ausführen. Da Drucker während ihrer Funktion zum Teil starke Bewegungen ausführen, sind diese ebenfalls von der Plattform oder den Sensoren erfaß- und speicherbar. Diese Daten werden zur Überprüfung der korrekten Wirkungsweise des Druckers genutzt. Sind bei Störungen die Daten von einem Servicebeauftragten über Datenleitungen abrufbar, kann er sich ein Bild der aufgetretenen Störung machen.
Aber auch in vielen anderen Anwendungen sind weitere Bedienungsebenen von Vorteil. So entfällt die lästige Mehrfachnutzung von Tasten, z. B. bei Tastaturen von Telefonen; hier wird dann der höhere Betätigungsdruck den gewünschten Buchstaben oder die gewünschte Funktion aufrufen.
Wird ein Mobiltelefon auf die vorgeschlagene Plattform gelegt oder mit Drucksensoren ausgestattet, wird die Eingabe von Buchstaben oder Buchstabenfolgen erheblich erleichtert.
Eine Erweiterung der Funktionalität ist durch die Nutzung der erfaßten Druckwerte zur biometrischen Wiedererkennung von Personen gegeben. Hier ist besonders an die personentypische und unverwechselbare Tippdynamik bei der Eingabe von PIN und Paßwörtern gedacht. Weitere auswertbare biometrische Merkmale sind bekannt und stehen ebenfalls zur Verfügung.
In bekannter Weise werden die erfaßten Meßwerte über Draht, Funk oder Infrarot an den Rechner zur Auswertung gesendet.
Bei Lesern von Scheckkarten, Kreditkarten oder den sogenannten Smart Cards wird die unverwechselbare und unfälschbare Dynamik des Einschiebens und Herausnehmen der Karte als biometrisches Merkmal erfaßt und genutzt. Ferner wird wie bei der Computertastatur beschrieben die Tippgeschwindigkeit und der Tippdruck bei der Eingabe einer PIN erfaßt und genutzt.
Sinn der Erfindung ist kurz gesagt, schon vielfach vorhandene Geräte nachträglich zu verbessern und preiswert deren Nutzungsmöglichkeiten erheblich zu erweitern.

Claims

1. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften, dadurch gekennzeichnet, daß eine multifunktionale oder individuell an das jeweilige Gerät angepaßte Plattform mit mindestens drei, idealerweise mit vier oder mehr Kraftsensoren ausgerüstet ist, die einfach unter den vorhandenen Gerät, z. B. der Computertastatur, dem Bildschirm, dem Joystick, dem Drucker, dem Telefon oder der Maus gelegt wird, wobei der auf das Gerät ausgeübte Druck, z. B. der Tastendruck, erfaßt, aus den unterschiedlichen Werten der Kraftmessung die Position errechnet und die zugeordnete Funktion gestartet wird. Vorgesehen ist weiterhin einzelne Kraftsensoren anzuwenden, die dann unter den jeweiligen Auflagepunkten der Geräte angebracht werden.

2. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftsensoren Wägezellen oder die druck- oder kraftproportionale Eindrucktiefe messende Rerflexlichtschranken zur Anwendung kommen.

3. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kraftsensoren an entsprechend designierten Flachkabeln entsprechend der Abmessung des zur Nutzung vorgesehenen Gerätes, z. B. mittels Schneidkontakten, eingesteckt und untereinander und mit der Auswerteeinheit elektrisch verbunden sind.

4. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Funktionalität sofort durch unterstellen der Plattform oder später durch das Ausrüsten der Geräte mit Kraftsensoren durchfürbar ist.

5. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bildschirmen oder Displays die Erweiterung der Funktionalität dadurch erfolgt, daß der Bildschirm als drucksensitives Eingabegerät genutzt wird.

6. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fehlerdiagnostik die zuvor gespeicherten typischen Bewegungen der Funktion des Gerätes mit den jeweils erfaßten verglichen werden.

7. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gerätetypischen Bewegungen der Funktion des Gerätes als individuelles Merkmal genutzt werden um die Identität des Gerätes festzustellen und damit digitale Signaturen zu generieren.

8. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erweiterung der Funktionalität durch die Nutzung der bei der Betätigung erfaßten Druckwerte zur biometrischen Wiedererkennung von Personen gegeben ist, wobei hier u. a. die personentypische und unverwechselbare Tippdynamik bei der Eingabe von Text, PIN und Paßwörtern zum Einsatz kommt.

9. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Meßwerte über Draht, Funk oder Infrarot an den Rechner zur Auswertung und Errechnung der Druckgabeposition gesendet werden.

10. Erweiterung der Funktionalitäten von aktiven und passiven Bedienungs- und Kommunikationsgeräten durch Erfassung von dynamischen menschlichen Betätigungskräften nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lesern von Scheckkarten, Kreditkarten oder den sogenannten Smart Cards die unverwechselbare und unfälschbare Dynamik des Einschiebens und Herausnehmen der Karte als biometrisches Merkmal erfaßt und genutzt wird.