DE10341045B4

DE10341045B4 - Eingabe- und Ausgabeeinheit für Informationen

Info

Publication number: DE10341045B4
Application number: DE2003141045
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof. Dr.-Ing. Butz; Antonio Dr.-Ing. Krüger; Markus Gross
Original assignee: Universitaet des Saarlandes
Current assignee: Ip Verwertungs 82031 Gruenwald De GmbH
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: DE10341045A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabe- und Ausgabeeinheit für Informationen, wobei die Einheit frei handhabbar ist, wobei zwei drehbare Bedienteile vorhanden sind, wobei wenigstens eines der Bedienteile gleichzeitig die als Bildanzeige ausgebildete Informationsausgabe trägt und wobei eine Verdrehung des ersten Bedienteiles gegenüber dem zweiten Bedienteil als Eingabe unterschieden wird von einer Verdrehung des zweiten Bedienteils gegenüber dem ersten Bedienteil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabe- und Ausgabeeinheit für Informationen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Eingabeeinheiten und Ausgabeeinheiten bekannt, die als separate Teile ausgebildet sind. Die Eingabeeinheiten sind beispielsweise als Tastaturen ausgebildet oder als sogenannte Maus, mit der ein Zeiger (Cursor) auf einem Display bewegbar ist. Die Anzeigeeinheiten können beispielsweise als Bildschirm ausgebildet sein oder als Flüssigkristall-Display. Weiterhin sind sogenannte Touchscreens bekannt. Dabei handelt es sich um Displays mit denen erfassbar ist, ob und an welcher Stelle ein Benutzer einen Finger oder die Hand auf den Bildschirm gehalten hat. Damit wird es möglich, dem Benutzer eine Auswahl an Informationen anzubieten und weitere Aktionen abhängig davon auszuführen, welche der angezeigten Infomationen der Benutzer ausgewählt hat. Derartige Touchscreens können auch durch Bedienung mit einem Zeigestift steuerbar sein.

Weiterhin ist aus der nicht vorveröffentlichten Offenlegungsschrift DE 102 52 960 A1 eine Eingabe- und Ausgabeeinheit bekannt, bei der an einem Mittelteil zwei Bedienteile angebracht sind, die als Drehgriffe ausgebildet sind. Es wird die Verdrehung der Bedienteile gegenüber dem Mittelteil ausgewertet. Dazu wird bei einer Drehung eines Bedienteils das Mittelteil mit der anderen Hand jeweils fest gehalten, um ein unbeabsichtigtes und undefiniertes Mitdrehen des Mittelteils zu vermeiden. Die Eingabe- und Ausgabeeinheit ist frei handhabbar. Eine Informationsausgabe erfolgt durch Kraftrückkoppelung auf die Bedienteile.

Aus der US 2003/0122775 A1 ist eine Einrichtung bekannt, die ein Teil enthält, das eine Informationsausgabe trägt und ein drehbeweglich daran angebrachtes Bedienteil. Es wird eine Drehung des Bedienteils ausgewertet.

Aus der DE 100 62 013 A1 , der EP 0 979 990 A2 und der US-PS 5,335,557 sind jeweils Einrichtungen bekannt, die mehrere Bedienelemente aufweisen, wobei diese Einrichtungen allesamt von diesen Bedienelement separate Informationsausgaben als Bildanzeigen aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Eingabe- und Ausgabeeinheit für Informationen vorzuschlagen, die hinsichtlich der Handhabbarkeit verbessert ist. Insbesondere soll ermöglicht werden, die beiden Bedienteile gleichzeitig zu betätigen. Die Einheit soll eine Bedienung mit zwei Händen ermöglichen und die optische Informationsausgabe integriert haben.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch Anspruch 1 gelöst, wonach wenigstens eines der Bedienteile gleichzeitig die als Bildanzeige ausgestaltete Informationsausgabe trägt und wobei eine Verdrehung des ersten Bedienteiles gegenüber dem zweiten Bedienteil als Eingabe unterschieden wird von einer Verdrehung des zweiten Bedienteils gegenüber dem ersten Bedienteil.

Vorteilhaft ist also die Eingabe- und Ausgabeeinheit als ein Gerät ausgebildet. Indem die Informationsausgabe gleichzeitig wenigstens eines der Bedienteile ist, wird erreicht, dass die Einheit sehr kompakt ist und eine sehr direkte Kopplung zwischen Ein- und Ausgabe besteht.

In Verbindung mit der freien Handhabbarkeit wird dadurch weiterhin erreicht, dass die Informationsausgabe für den Benutzer definiert zu ihm gedreht ist.

Indem die beiden Bedienteile drehbar sind und die jeweiligen Betätigungen voneinander unterschieden werden, wird weiterhin vorteilhaft erreicht, dass eine gute Eingabemöglichkeit vorhanden ist. Beispielsweise ist mit der Einheit eine Eingabe durch ein entsprechend angezeigtes Menu an Informationen möglich. Mit dem einen Bedienteil wird dabei die sogenannte Scroll-Funktion als aufwärts und abwärts Blättern realisiert. Mit dem anderen Bedienteil können dann abhängig von der gerade aktuell angezeigten Information die Hierarchieebenen durchwandert werden.

Besonders vorteilhaft sind bei dieser Ausführungsform die beiden Bedienteile koaxial zueinander angeordnet.

Vorteilhaft weist eines der Bedienteile einen Orientierungssensor auf, mit dem die Lage des Bedienteils im Raum ermittelbar ist. Weiterhin kann noch ein Sensor vorhanden sein, mit dem die relative Lage der Bedienteile zueinander auswertbar ist. Damit wird es dann möglich, zu unterscheiden, welches der beiden Bedienteile gegenüber dem anderen gedreht wurde. Weist beispielsweise der Orientierungssensor eine Änderung auf und der Sensor für die relative Lage eine entsprechend gegensinnige Änderung, wurde das Bedienteil gedreht, in dem sich der Orientierungssensor befindet. Ergibt sich aus dem Signal des Orientierungssensors, dass das Bedienteil mit dem Orientierungssensor nicht bewegt wurde, wobei aber der Sensor für die relative Lage eine Änderung aufweist, so kann daraus geschlossen werden, dass das Bedienteil bewegt wurde, in das der Orientierungssensor nicht integriert ist.

Es ist ebenfalls möglich, jeweils einen Orientierungssensor in jedem der beiden Bedienteile vorzusehen und dann den Sensor für die relative Lage entfallen zu lassen. Der Orientierungssensor kann beispielsweise magnetisch funktionieren oder mit Ultraschall oder mit Trägheit oder die Gravitation auswerten. Der Sensor für die relative Lage der beiden Bedienteile kann berührungsfrei mit optischen Signalen arbeiten. Die Orientierung in der Vertikalen lässt sich beispielsweise mittels eines Gravitationssensors auswerten. Die Drehrichtung in horizontaler Ebene lässt sich magnetisch unter Ausnutzung des Erdmagnetfeldes bestimmen.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist das die Informationsausgabe bildende Bedienteil zylindrisch geformt, wobei die Informationsausgabe als Display auf der Zylindermantelfläche angeordnet ist, wobei die aufsteigende bzw. absteigende Anzeigerichtung des Display in Umfangsrichtung des Zylinders gegeben ist.

Es ist dabei möglich, ein kontinuierliches Display vorzusehen, das auf der Zylindermantelfläche "rundum" angeordnet ist. Gemäß Anspruch 3 kann das Display aber auch aus mehreren Displayelementen bestehen, die auf der Zylindermantelfläche angeordnet sind.

Es ist dann beispielsweise möglich, 6 einzelne Displayelemente anzuordnen. Auf Grund der Auswertung des Orientierungssensors, der vorteilhaft in das Bedienteil integriert ist, das die Informationsausgabe ist, kann geschlossen werden, auf welches der Displays der Benutzer schaut bzw. auf welchen Teil der Displayfläche der Benutzer schaut.

Die Blickrichtung des Benutzers ist ca. 45 Grad von oben auf die Zylindermantelfläche. Durch Auswertung des Orientierungssensors kann dann die aktuelle Information auf dem Display gesteuert werden.

Es ist gegebenenfalls möglich, nur einzelne Displayelemente anzusteuern bzw. nur einen Teil der Displayfläche. Dadurch kann Energie gespart werden. Es wird dann nur der Teil des Displays bzw. nur die Displayelemente angesteuert, auf die der Benutzer blickt.

Anspruch 4 betrifft dann eine Lösung, wonach ein Bedienteil in Richtung seiner Längsachse drückbar oder ziehbar ist oder im Sinne eines Kippens oder Neigens betätigbar ist bis zum Erreichen eines Druckpunktes.

Damit wird vorteilhaft eine Eingabemöglichkeit im Sinne einer "ENTER"-Taste realisierbar.

Koaxial angeordnete Bedienteile können beispielsweise aufeinander zu bewegt oder auseinander gezogen werden.

Die Einheit kann grundsätzlich als selbständiges Teil ausgebildet sein und die Elektronik und Software zur Datenverarbeitung integriert haben wie dies beispielsweise bei sogenannten Palmtops der Fall ist. Es ist aber auch möglich, mit der Einheit lediglich die Eingabe und Ausgabe von Informationen abzuwickeln und einen Datenaustausch zwischen der Einheit und einem Rechner zu organisieren. Dazu kann die Einheit drahtgebunden oder drahtlos mit dem Rechner kommunizieren.

Ebenso ist es möglich, mit der Einheit neben der optischen Anzeige von Informationen noch eine akustische Informationsausgabe vorzusehen oder eine haptische Informationsausgabe, beispielsweise durch ein Vibrieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:
1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Eingabe- und Ausgabeeinheit,
2: ein zweites Beispiel einer Eingabe- und Ausgabeeinheit,
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Eingabe- und Ausgabeeinheit 1. Es ist zu sehen, dass zwei drehbare Bedienteile 2 und 3 vorhanden sind. Die Bedienteile 2 und 3 sind jeweils um ihre Längsachsen drehbar.
Das Bedienteil 3 ist als Informationsausgabe ausgestaltet. Dazu weist das Bedienteil 3 an seiner Mantelfläche Displaysegmente 4 auf. Es wäre ebenso möglich, eine Displayfläche vorzusehen, die kontinuierlich am Außenumfang angebracht ist. Ebenso wäre es auch möglich, das Bedienteil 2 ebenfalls als Informationsausgabe auszubilden.
Es ist ein Orientierungssensor vorhanden, mit dem die Orientierung des Bedienteils 3 im Raum erkannt werden kann. Damit kann erkannt werden, welches der Displaysegmente 4 sich oben befindet. Weiterhin ist ein Sensor vorhanden, mit dem erkannt werden kann, ob eine relative Verdrehung des Bedienteils 2 gegenüber dem Bedienteil 3 statt gefunden hat.
Damit ist also unterscheidbar, ob das Bedienteil 3 gedreht wurde oder das Bedienteil 2. Es ist durch eine Auswertung und Differenzbildung der aus den Sensorsignalen abgeleiteten Werte auch erkennbar, ob beide Bedienteile betätigt wurden.
Sinnvoller Weise hält der Benutzer in dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Bedienteil 2 mit der linken Hand und das als Informationsausgabe ausgebildete Bedienteil 3 mit der rechten Hand. Durch Drehen des Bedienteils 3 kann auf der Anzeige nach oben und nach unten gewandert werden. Durch ein Drehen des Bedienteils 2 kann nach rechts und links gewandert werden. Dies kann beispielsweise bei einer Landkarte sinnvoll sein. Um dem Benutzer die Bedienung zu vereinfachen kann beispielsweise eine Drehung im Sinne einer Schraube ein Wandern nach rechts bewirken und eine Drehung entgegen dieser Drehrichtung ein Wandern nach links. Entsprechend können auch in Tabellen dargestellte Informationen dargestellt werden, wobei durch das Bedienteil 2 dann Spalten gewechselt werden können.
Zur einfachen Realisierung und um Schleifkontakte oder ähnliches zu vermeiden, kann das Teil im wesentlichen einstückig ausgebildet werden. Das Bedienteil 2 ist dann lediglich eine Hülse, die aufgebracht ist. Bei einem Drehen des Bedienteils 3 wird dann ebenso das "Innenteil" des Bedienteils 2 mitgedreht, was aber für den Benutzer als solches nicht wahrnehmbar ist. Der Vorteil ist dabei, dass die gesamte Elektronik mit der Energieversorgung in einem Bauteil untergebracht werden kann, so dass dafür mehr Einbauraum zur Verfügung steht und das Problem entfällt, eine Schnittstelle zwischen zwei gegeneinander bewegbaren Teilen zu schaffen.
Die Einheit kann mit einem oder mehreren Akkumulatoren versehen sein. Weiterhin kann eine Buchse vorhanden sein, um die Akkumulatoren aufladen zu können.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Display 4 auf der sichtbaren Grundfläche des Bedienteils 3 untergebracht ist. Der Benutzer schaut also bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen von oben auf die Einheit 1.
Es muss in diesem Fall nur ein Display 4 vorgesehen werden und nicht mehrere Displaysegmente, wie dies im Ausführungsbeispiel der 1 dargestellt wurde.
Es ist wieder ein Orientierungssensor vorhanden, der beispielsweise das Erdmagnetfeld nutzt, um die Drehrichtung und Orientierung des Bedienteils 3 auszuwerten, da die Einheit im wesentlichen senkrecht gehalten wird.
Außer der unterschiedlichen Anordnung des Display 4 kann die Einheit 1 gemäß der Darstellung der 2 im übrigen identisch aufgebaut sein zur Darstellung der 1.
Bei der Darstellung der 2 ist zu beachten, dass die Anzeige auf dem Display 4 gedreht werden muss, damit der Benutzer die Informationen immer mit der richtigen Orientierung angezeigt bekommt.
Bei den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 kann eine "ENTER"-Taste realisiert sein, indem die beiden Bedienteile gegeneinander zusammen drückbar oder auseinander ziehbar sind bis zum Erreichen eines definierten Druckpunktes.

Claims

Eingabe- und Ausgabeeinheit für Informationen, wobei die Einheit (1) frei handhabbar ist und wobei zwei drehbare Bedienteile (2, 3) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Bedienteile (3) gleichzeitig die als Bildanzeige ausgebildete Informationsausgabe (4) trägt und dass eine Verdrehung des ersten Bedienteiles (2) gegenüber dem zweiten Bedienteil (3) als Eingabe unterschieden wird von einer Verdrehung des zweiten Bedienteils (3) gegenüber dem ersten Bedienteil (2).
Ein- und Ausgabeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Informationsausgabe tragende Bedienteil (3) zylindrisch geformt ist, wobei die Informationsausgabe als Display (4) auf der Zylindermantelfläche angeordnet ist, wobei die aufsteigende bzw. absteigende Anzeigerichtung des Display (4) in Umfangsrichtung des Zylinders gegeben ist.
Ein- und Ausgabeeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Display aus mehreren Displayelementen (4) besteht, die auf der Zylindermantelfläche angeordnet sind.
Eingabe- und Ausgabeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienteil (2, 3) in Richtung seiner Längsachse drückbar oder ziehbar ist oder im Sinne eines Kippens oder Neigens betätigbar ist bis zum Erreichen eines Druckpunktes.