DE19816147A1 - Direktzeigeapparat für digitale Anzeigen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erstellung einer Präsentation über ein Netzwerk und genauer ein Verfahren und einen Apparat zum Darstellen einer Präsentation, auf die von einem Netzwerk zugegriffen wird.

Heutzutage verwenden Computersysteme typischerweise eine gewisse Sorte von Cursor, der auf einem Bildschirm angezeigt wird, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, Befehle auszuwählen oder andere Eingabefunktionen durchzuführen. Aktuell wird eine Cursor­ steuerung durch Relativbewegungsvorrichtungen, wie z. B. Mäuse, oder Direktkontakt mit der Anzeige, wie z. B. einem Touch Screen bzw. Berührungsbildschirm, bewerkstelligt. Relativbewegungsvorrichtungen steuern die Cursorbewegung. Jedoch ist die Bewegung des Cursors nicht gleich der Bewegung der Relativbewegungsvorrichtung. Eine Direktsteuervor­ richtung ermöglicht, daß Eingaben durchgeführt werden, indem physisch eine Stelle des Schirms berührt wird. Beide dieser Typen von Cursorsteuerung weisen eine physische Schnittstelle mit einem Computer auf. Jedoch sind diese Relativbewegungsvorrichtungen zu beschränkend. Deshalb wäre es wünschenswert, eine Cursorsteuerungsvorrichtung bereit­ zustellen, die keine physische Schnittstelle mit dem System aufweist.

Im Geschäftsleben werden diese Präsentationen häufig für eine Vielfalt von Zwecken durchgeführt. Häufig werden Präsentationen durch einzelne Personen durchgeführt, die Overhead-Projektionen von Bildern, Graphen, Charts usw. verwenden. Seit kurzem beinhal­ ten weiterentwickelte Geschäfts- und Wissenschaftspräsentationen interaktives Multimedia und Farben. Zum Beispiel werden Software, wie z. B. PowerPoint®, und Hardware immer üblicher für derartige Präsentationen. Tatsächlich kann aktuell ein tragbarer Laptop-Compu­ ter mit Digitalanzeigebildschirmen auf Overhead-Projektoren verbunden werden.

Ein Problem bei den interaktiven und Multimedia-Darstellungen ist, daß die Hardware voluminös bzw. sperrig sein kann, was eine einzelne Person behindern kann oder den Umfang des Materials, den die einzelne Person zu einer Darstellung bringen kann, be­ schränken kann. Es ist wünschenswert, die Hardwaremenge, die zur Unterstützung derartiger Darstellungen notwendig ist, zu reduzieren.

Ein Ziel einer Darstellung ist es, eine genaue aktualisierte Information bereitzustellen. Quellen für diese Typen von Information beinhalten Netzwerke und verteilte Datenbasen, wie z. B. digitale Bibliotheken, Daten-Jukeboxen, Server und das World Wide Web (das Web).

Das gegenwärtig größte existierende Computernetzwerk ist das Internet. Das Internet ist eine weltweite Verbindung von Computernetzwerken, die unter Verwendung eines gemeinsamen Protokolls kommunizieren. Millionen von Computern von einfachen Personalcomputern bis High-End-Supercomputern sind mit dem Internet verbunden.

1989 wurde ein neuer Typ von Informationssystem, das als World Wide Web (das Web) bekannt ist, in dem Internet eingeführt. Die frühe Entwicklung des Webs fand in CERN, dem europäischen Teilchenphysiklabor, statt. Das Web ist ein Wide-Area ("Weitbereichs-")- Hypermedia-Informationsauffindungssystem, das einen breiten Zugriff zu einem großen Universum von Dokumenten gestattet. Anfänglich war das Web nur der akademischen oder Forschergemeinde bekannt und wurde durch diese verwendet, da es kein leicht verfügbares Werkzeug bzw. Tool gab, das einer technisch untrainierten Person erlauben würde, auf das Web zuzugreifen.

1993 gab das National Center for Supercomputing Applications (NSCA) einen Web-Browser heraus, der "Mosaic" genannt wird, der eine graphische Benutzerschnittstelle (GUI für "Graphical User Interface") implementierte. Das GUI von Mosaic war einfach zu erlernen und dennoch leistungsstark und erlaubte es Benutzern, Dokumente von dem Web zu beschaf­ fen, indem einfache Anklickbefehle verwendet werden. Da der Benutzer nicht technisch trainiert sein muß und der Browser leicht zu verwenden ist, haben Web-Browser das Potential, das Internet für die Massen zu öffnen.

Die Architektur des Webs folgt einem konventionellen Client-Servermodell. Die Ausdrücke "Client" und "Server" werden verwendet, um zu der allgemeinen Rolle eines Computers, als einer, der Daten anfordert (der Client) oder einer, der Daten liefert (der Server), Bezug zu nehmen. In der Web-Umgebung befinden sich die Web-Browser bei den Clients und die Web-Dokumente befinden sich bei den Servern. Die Web-Clients und die Web-Server kommunizieren, indem ein Protokoll verwendet wird, das "HpyerText Transfer Protokoll" (HTTP) genannt wird. Ein Browser, wie z. B. Mosaic, öffnet eine Verbindung zu einem Server und löst eine Anforderung für ein Dokument aus. Der Server liefert das angeforderte Dokument, typischerweise in der Gestalt eines Textdokuments, das in einem Standard- HyperText Markup Language (HTML bzw. wörtlich: "Sprache zur Auszeichnung von HyperText")-Format codiert ist.

Abschnitte von Dokumenten, die auf dem Web dargestellt werden, enthalten typischerweise HyperText-Links bzw. Hyperlinks bzw. Hyperverbindungen, die Graphiken oder Text in einem Dokument mit einem anderen Dokument auf dem Web verbinden. Dokumente, die Hyperlinks beinhalten, werden vor ihrer "Veröffentlichung" im Web erzeugt. Das heißt, ein Dokument, das veröffentlicht werden soll, wird zu einem Server geliefert, der das Dokument erzeugt und im wesentlichen das Dokument veröffentlicht, indem der Zugriff auf das Dokument durch andere in dem Web erlaubt wird, jeder Hyperlink ist einem Universal Resource Locator (URL bzw. wörtlich: "genormte Methode zum Auffinden von Resourcen") zugeordnet, der ein Dokument auf dem Web identifiziert und lokalisiert. Wenn ein Benutzer einen Hyperlink auswählt, indem z. B. ein Cursor verwendet wird, beschafft der graphische Browser das entsprechende Dokument bzw. die entsprechenden Dokumente unter Verwen­ dung eines URL bzw. von URLs.

Die vorliegende Erfindung liefert eine Zeigevorrichtung, die den Cursor auf einer Anzeige steuert, und zwar basierend auf der absoluten Positionierung der Cursorsteuervorrichtung bezüglich des Bildschirms. Die Zeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann verwen­ det werden, um auf Dokumente, wie z. B. jene, die von dem Web beschafft werden und die Teil der Präsentation sein können, zuzugreifen und diese darzustellen.

Wie der Trend in Richtung auf Hochqualitäts-Multimediaproduktionen weiter zunimmt, können die Menschen wünschen, einen Zugriff auf die Netzwerke zu haben, einschließlich der Nutzung derartiger akademischer Dokumente zur Verwendung bei Präsentationen. Die vorliegende Erfindung stellt einen derartigen Zugriff bereit. Wie im folgenden beschrieben werden wird, stellt die vorliegende Erfindung einen Apparat bereit, um Präsentationen von bzw. mit Online-Dokumenten durchzuführen.

Ein System wird beschrieben. Das System umfaßt eine Cursorsteuervorrichtung und eine Anzeigevorrichtung, um einen Cursor auf einem Abschnitt davon anzuzeigen, und zwar basierend auf der absoluten Positionierung der Cursorsteuervorrichtung bezüglich der Anzeige.

Bei einer Ausführungsform projiziert die Anzeigevorrichtung Online-Dokumente in Antwort auf Dokumentanforderungen, die über Cursorauswahlvorgänge durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft und nicht beschränkend in den Figuren der begleitenden Zeichnungen dargestellt, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf ähnliche Elemente beziehen. Dabei können Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen unterein­ ander kombiniert werden. Bezüglich der Zeichnungen gilt:

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Präsentationsapparates der vorliegenden Erfindung in Beziehung mit einem Netzwerk.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer drahtlosen Cursorsteuerung gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines drahtlosen Cursorsteuersensors gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine Geometrie für ein Infrarot(IR)-Folge- bzw. -Bewegungsfolge- und Positio­ niersystem gemaß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Eine Direktzeigevorrichtung zur Steuerung einer Cursorbewegung auf einer Anzeige, die nicht mit einer physischen bzw. physikalischen Schnittstelle mit der Zeigevorrichtung verbunden ist, wird beschrieben. Bei der folgenden Beschreibung werden zu Erklärungs­ zwecken zahlreiche spezifische Details dargestellt, um ein sorgfältiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten. Es ist jedoch für Fachleute offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details realisiert werden kann. In anderen Fällen werden gut bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammgestalt gezeigt, um eine Verschleierung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung liefert einen Direktzeigeapparat zur Verwendung mit Digital­ anzeigen, ohne eine physikalische Schnittstelle mit der Anzeige (oder dem System, das die Anzeige treibt) zu haben. Bei einer Ausführungsform steuert der Direktzeigeapparat einen Cursor auf einer Anzeigeeinrichtung. Das heißt, der Direktzeigeapparat arbeitet als eine Cursorsteuervorrichtung, die es erlaubt, eine Eingabe zu dem System zu senden, ohne mit diesem eine physikalische bzw. physische Schnittstelle zu haben.

Ohne eine physikalische bzw. physische Schnittstelle basiert die Steuerung des Cursors auf der absoluten Position des Direktzeigeapparats bezüglich der Anzeigeeinrichtung bzw. des Bildschirms. Die vorliegende Erfindung verwendet Sensoren, um die absolute Position der Direktzeigevorrichtung zu bestimmen und absolute Koordinaten für die Position der Zeige­ vorrichtung bezüglich der Anzeigeeinrichtung zuzuordnen, die auf einem Bildschirm oder einem anderen Schirm bzw. Sichtfläche bzw. Projektionsfläche projiziert werden kann. Gyroskope und/oder Brennpunkt- bzw. Schärfeneinstellungen können für derartige Zwecke verwendet werden.

Eine Steuerlogik transformiert Sensordaten in allgemeine Koordinaten zur korrekten Positio­ nierung des Cursors auf dem projizierten Bild. Bemerkenswert ist, daß bei einer Aus­ führungsform die Koordinatensysteme sowohl der Zeigevorrichtung als auch der Anzeigeein­ richtung in ein gemeinsames Koordinatensystem transformiert werden. Bei einer alternativen Ausführungsform wird entweder die Zeigevorrichtung oder die Anzeigeeinrichtung in das Koordinatensystem der anderen Vorrichtung bzw. Einrichtung transformiert.

Durch Folgen bzw. Bewegungsfolgen der Position der Zeigevorrichtung kann jeglicher Bewegung, die die Zeigevorrichtung durchführt, gefolgt werden. Derartige aufgezeichnete Bewegungen in Verbindung mit dem Abstand der Zeigevorrichtung von der Anzeigeein­ richtung und dem Schnitt zwischen der Anzeigeeinrichtung und einer Zeigelinie bzw. gedachten Zeigelinie von dem Direktzeigeapparat zu der Anzeigeeinrichtung können verwen­ det werden, um den Cursor auf dem Bildschirm korrekt zu positionieren. Somit erzeugt durch Steuerung des Cursors basierend auf seiner absoluten Position jede Bewegung der Zeigevorrichtung eine absolute Bewegung der Anzeige im Gegensatz zur relativen Bewegung der Anzeige.

Eine derartige Zeigevorrichtung kann verwendet werden, um die Anzeige von Dokumente, auf die von einem Netzwerk zugegriffen wird, wie z. B. dem World Wide Web (das Web), während der Darstellung zu steuern. Die vorliegende Erfindung liefert eine Anzeigeein­ richtung, die mit einem Netzwerk, wie z. B. dem Web, verbunden ist, um Online Dokumen­ te, wie z. B. Text und Multimediadateien, darzustellen, auf die von dem Netzwerk zu­ gegriffen wird. Durch die Verwendung der Cursorsteuerung der vorliegenden Erfindung können eine einzelne Person oder mehrere Personen die Darstellung steuern, die den Zugriff und die Anzeige von Online-Dokumenten beinhaltet.

Vor der Erläuterung der folgenden Erfindung im Detail wird eine kurze Erklärung hinsicht­ lich der Client-Server-Operationen, URLs und dem Browsen im Web geboten. Ein Compu­ ternetzwerk, wie z. B. das Internet, beinhaltet verschiedene unterschiedliche Arten von Computern, die als Server verwendet werden können. Im allgemeinen stellen PCs oder Workstations die Plätze bzw. "Sites" dar, an denen ein Mensch den Computer betätigen kann, um Anforderungen nach Daten von anderen Computern oder Servern auf dem Netz­ werk durchzuführen. Üblicherweise befinden sich die angeforderten Daten in entfernten Computern. Bei dieser Beschreibung werden die Ausdrücke "Client" und "Server" verwen­ det, um auf die allgemeine Rolle eines Computers als einem Anforderer von Daten (Client) oder einem Lieferanten von Daten (Server) hinzuweisen bzw. Bezug zu nehmen. Weiter kann jeder Computer Daten bei einer Transaktion anfordern und Daten bei einer anderen Transaktion liefern, wobei die Rolle des Computers vom Client zum Server oder umgekehrt ausgetauscht wird.

Das Web verwendet das Client-Server-Modell, um Information zwischen Clients und Servern auszutauschen. Die Web-Server sind mit dem Internet verbunden und antworten auf Doku­ mentanforderungen von Web-Clients. Die Web-Clients ermöglichen es Benutzern, über Web- Browser auf Web-Dokumente zuzugreifen, die sich auf Web-Servern befinden.

Ein Beispiel eines Client-Serversystems, das über das Internet angeschlossen ist, kann ein entferntes Serversystem beinhalten, das durch das Internet mit einem Client-System verbun­ den ist. Ein Client-System kann herkömmliche Komponenten, wie z. B. einen Prozessor, einen Speicher (z. B. RAM), einen Bus, der den Prozessor und den Speicher verbindet, eine Massenspeichervorrichtung (z. B. eine magnetische Festplatte oder eine optische Speicher­ platte), die mit dem Prozessor und dem Speicher über eine I/O-Steuereinrichtung (Eingabe-/Aus­ gabesteuereinrichtung) verbunden ist, und eine Netzwerkschnittstelle, wie z. B. ein herkömmliches Modem, beinhalten.

Ein Beispiel für eine URL für ein Web-Dokument ist folgendes:
http://info.tech.ch/hypertext/Data/WWW/History.html.

Diese URL zeigt an, daß durch Verwendung des HTTP-Protokolls, um einen Server zu erreichen, der "Info.tech.ch" genannt wird, es eine Directory bzw. ein Verzeichnis "hyper­ text/Data/WWW" gibt, das ein HTML-Dokument enthält, das "History.html" genannt wird.

Um auf ein Web-Dokument bzw. ein anfängliches Web-Dokument zuzugreifen, gibt der Benutzer die URL für ein Web-Dokument in ein Web-Browserprogramm ein. Der Web- Browser sendet dann eine HTTP-Anforderung zu dem Server, der das Web-Dokument hat, das der URL entspricht. Der Web-Server antwortet auf die HTTP-Anforderung durch Senden des angeforderten HTTP-Objekts zu dem Client. In den meisten Fällen handelt es sich bei dem HTTP-Objekt um ein Dokument mit einfachem Text (ASCII), das Text enthält, der in HTML geschrieben ist. Das HTML-Dokument beinhaltet üblicherweise Hyperlinks zu anderen Web-Dokumenten. Der Web-Browser zeigt das HTML-Dokument auf dem Bild­ schirm für den Benutzer an und die Hyperlinks zu anderen Web-Dokumenten werden auf eine gewisse Art und Weise derartig hervorgehoben bzw. herausgestellt, daß die Benutzer die Hyperlinks erkennen und auswählen können.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Präsentationsapparats der vorliegenden Erfindung, der mit einem Netzwerk in Beziehung steht. Im allgemeinen ist die Anzeigevorrichtung 10 angeschlossen, um über ein Netzwerk 12 zu kommunizieren und um Daten von der Cursorsteuervorrichtung 14 zu empfangen.

Gemäß einer Ausführungsform umfaßt die Anzeigevorrichtung 10 eine Projektionsvor­ richtung 110, wie z. B. einen Overhead-Projektor. Ein LCD-Projektionsfeld oder eine andere Vorrichtung wird in Verbindung mit einem Overhead-Projektor verwendet, um Dokumente anzuzeigen, die von einem Netzwerk empfangen wurden. Zusätzlich kann das LCD-Feld ebenfalls als eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung wirken, die Eingaben von dem Finger eines Benutzers, einen Stift oder einem anderen derartigen Ding zu akzeptieren, um einen Cursor zu steuern. Die Projektionsvorrichtung 110 projiziert Dokumente, auf die von einem Netzwerk zugegriffen wird, auf den Schirm 100, damit diese von Teilnehmern bei einer Präsentation betrachtet werden können. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 100 ein Monitor oder eine andere auf Röhren basierende Anzeigevorrichtung sein.

Auf der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 130 läuft ein Web-Browser, der von einer drahtlosen Cursorsteuervorrichtung bzw. von drahtlosen Cursorsteuervorrichtungen und/oder einer berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung gesteuert wird. Mögliche Web- Browser, die z. B. verwendet werden können, sind Mosaic, Navigator® (verfügbar von NetScape von Mountain View, Calif.) oder andere Schnittstellen, die einen Zugriff auf das Web oder ein anderes Netzwerk erlauben. Alternativ kann die Projektionsvorrichtung 110 mit einem Computer verbunden sein, auf dem ein Web-Browser läuft und/oder der einen Netzwerkzugriff bietet bzw. liefert.

Eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 130 ist mit einem Netzwerk 12 über einen Übergang 112 bzw. einen "Gateway" (wörtlich: "Einfahrt") verbunden, der einen Zugriff zu dem Web 180 über das Internet 170 bereitstellt. Bei einer Ausführungsform ist der Gateway 112 in eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 130 integriert, und zwar dergestalt, daß ein Kabel, eine Telefonleitung oder eine andere Verbindung zum direkten Zugriff zwischen der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 130 und dem Internet 170 (über eine Telefonbuchse) verwendet wird. Somit kann ein Benutzer das LCD-Projek­ tionsfeld bzw. LCD-Projektions-Bedienfeld und eine oder mehrere drahtlose Cursorsteuer­ vorrichtungen zu einer Präsentation oder zu einem Treffen bzw. "Meeting" tragen, um auf Online-Dokumente über das Web zuzugreifen. Alternativ kann der Gateway 112 sich weiter weg befinden bzw. von den übrigen derartig entfernt sein, daß die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 130 mit einem Wandauslaß oder einer anderen Schnittstelle verbunden ist, um einen Zugriff zu dem Gateway 112 zu erlauben, der wiederum einen Zugriff zum Internet 170 bereitstellt.

Die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 130 beinhaltet ebenso einen drahtlosen Cursorsteuersensor 114, der Daten von drahtlosen Cursorsteuervorrichtungen, wie z. B. drahtlose Cursorsteuervorrichtungen 150 und 152, empfängt. Der drahtlose Cursorsteuersen­ sor 114 empfängt Daten von Sensoren, die die Position von drahtlosen Cursorsteuervor­ richtungen fühlen, um einen oder mehrere entsprechende Cursor, die auf dem Schirm 100 über die Projektionsvorrichtung 110 gezeigt sind, zu steuern. Der drahtlose Cursorsteuersen­ sor ist detaillierter unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 gezeigt.

Der drahtlose Cursorsteuersensor 114 kann als ein Teil einer berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 130 oder als ein Teil einer Projektionsvorrichtung 110 realisiert sein. Alternativ kann der drahtlose Cursorsteuersensor 114 ein separates bzw. eigenes Hardwareelement sein, das mit der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 130 gekoppelt ist.

Wenn eine Präsentation gezeigt wird, kann ein einzelner den Cursor positionieren, um einen oder mehrere Hypertextlinks oder "Hot Buttons", denen besondere Funktionen zugeordnet sind, ähnlich wie "Hot Keys", die auf dem Bildschirm 100 dargestellt sind, indem eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 114 oder eine drahtlose Cursorsteuervorrichtung (z. B. 150 oder 152) verwendet wird. Somit kann eine Präsentation durchgeführt werden, indem ein LCD-Projektionsfeld mit dem Web über eine Telefonbuchse oder eine andere Verbindung verbunden wird und indem eine oder mehrere drahtlose Cursorsteuervor­ richtungen oder eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung verwendet wird, die die Hardware verringert und/oder die Anzahl der erstellten bzw. gedruckten Kopien, die für die Präsentation erforderlich sind.

Das Web 180 beinhaltet mehrere Server und Maschinen, die mit dem Gateway 112 über das Internet 170 verbunden sind. Bezüglich des Web's 180 ist bemerkenswert, daß die vorliegen­ de Erfindung nicht darauf beschränkt ist, Dokumente auf dem Web zu beschaffen. Die Lehre der vorliegenden Erfindung kann ebenso auf vielfältige Netzwerke, Daten und Dokument­ speicher- und Archiviereinrichtungen oder andere Typen von Client-Serversystemen ange­ wendet werden, die Dokumente oder andere Informationen auf Anforderung zur Verfügung stellen bzw. zur Verfügung haben.

Andere Konfigurationen können ebenso verwendet werden. Zum Beispiel kann die berüh­ rungsempfindliche Eingabevorrichtung 130 beiseite gelassen werden, wobei nur eine oder mehrere drahtlose Cursorsteuervorrichtungen und der drahtlose Cursorsteuersensor 114 als Teil eines LCD-Projektionsfeldes übrig bleibt. Alternativ können die drahtlosen Cursor­ steuervorrichtungen zusammen mit dem drahtlosen Cursorsteuersensor 114 weggelassen werden, wobei nur die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 130 übrig bleibt.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer drahtlosen Cursorsteuervorrichtung 150. Die Positions­ sensoren 210 und der optische Sensor 220 erzeugen Eingangssignale zu dem Multiplexer 230. Die Steuereinheit 250 steuert den Multiplexer 230. Der Sender 240 überträgt die Ausgangssignale des Multiplexers 230.

Bei einer Ausführungsform beinhaltet die drahtlose Cursorsteuervorrichtung 150 ein Posi­ tionssensorsystem mit einem Gyroskop (Gyro), in dem ein rotierendes Glied fortlaufend sich um einen feste Drehachse dreht, solange keine Kräfte auf das Glied ausgeübt werden und das Glied nicht beschleunigt wird. Gyro-Haltungstransducer bzw. Gyro-Lagemeßwandler (freie Gyros bzw. freie Kreisel) werden als Gyros bzw. Kreisel mit zwei Freiheitsgraden verwen­ det, die ein Ausgangssignal für die drei Lageebenen der drahtlosen Cursorsteuervorrichtung liefern: Neigung, Gier und Rollbewegung (oder x-, y- und z-Achsen). Geschwindigkeits­ gyros bzw. Kreisel mit zwei Freiheitsgraden bzw. Wendekreisel sind Lagegeschwindigkeits­ meßwertwandler, die ein Ausgangssignal bereitstellen, das zur Winkelgeschwindigkeit (zeitliche Rate der Änderung der Lage) proportional ist. Daten von den Positionssensoren werden zu dem Sender 240 übertragen.

Eine alternative Realisierung eines Positionssensorsystems, das so beschrieben ist, wie es in einem Schreibsystem verwendet wird, ist in einer Patentanmeldung, die mit dem Titel "MANUAL ENTRY INTERACTIVE PAPER AND ELECTRONIC DOCUMENT HAND­ LING AND PROCESSING SYSTEM" offenbart ist, das am 1. November 1995 in den USA unter der Seriennummer 08/551,535 eingereicht wurde. Der Inhalt der entsprechenden deutschen Offenlegungsschrift Nr. 196 44 109.9 wird hiermit in die Offenbarung mit aufgenommen.

Die drahtlose Cursorsteuervorrichtung 150 beinhaltet weiter eine Fokuseinstellung bzw. Schärfejustage (z. B. im Prinzip wie bei Autofocus-Kameras) oder optische Sensoren. Der optische Sensor bestimmt den Abstand zwischen der drahtlosen Cursorsteuervorrichtung 150 und der Oberfläche, die die Dokumente darstellt, die von dem Benutzer betrachtet werden, wie z. B. der Bildschirm 100. Bei einer Ausführungsform beinhaltet der optische Sensor eine manuelle Fokuseinstellung, die von dem Benutzer eingestellt wird. Alternativ kann der optische Sensor eine Schaltung enthalten, die automatisch den Abstand zwischen der Cursor­ steuervorrichtung und dem Schirm 100 bestimmt. Zum Beispiel kann der optische Sensor Licht zur Reflexion am Schirm 100 bringen, um den Abstand zu bestimmen. Andere geeignete Mechanismen zur Bestimmung von Abstand können ebenso verwendet werden. Andere drahtlose Cursorsteuervorrichtungen, wie z. B. eine drahtlose Cursorsteuervor­ richtung 252, und jegliche zusätzliche drahtlose Cursorsteuervorrichtungen werden auf dieselbe Art und Weise realisiert.

Bei einer Ausführungsform bestimmen die Positionssensoren 210 und der optische Sensor 220 die Bewegung in drei Dimensionen sowie den Abstand zwischen der Cursorsteuervor­ richtung 150 und dem Bildschirm 100. Dies ermöglicht eine genaue Bestimmung des Schnittpunktes zwischen dem Bildschirm 100 und der "Zeigelinie" der Cursorsteuervor­ richtung 150. Somit kann eine genaue Cursorsteuerung durch die Verwendung einer Cursor­ steuervorrichtung erzielt werden, die nicht physisch mit der Anzeigevorrichtung oder der Hardware, die den Netzwerkzugriff bereitstellt, verbunden ist. Weiter muß der Präsentator aufgrund der absoluten Positionsbestimmung nicht den Cursor auf dem bei Präsentationen üblicherweise großen Bildschirm suchen, da er sich an der Verlängerungslinie seines Zeigegeräts befindet. Schließlich ist der Präsentator frei im Raum beweglich.

Der Multiplexer 230 koppelt selektiv Positionssensoren 210 oder einen optischen Sensor 220 zu einem Transmitter bzw. Sender 240 in Antwort auf Signale, die von der Steuereinheit 250 erzeugt werden. Die Steuereinheit 250 erzeugt Steuersignale, um das Koppeln der Sensoren zu dem Sender 240 zu alternieren, so daß Daten von den Sensoren durch den Sender 240 übertragen werden. Der Sender 240 überträgt Datenausgangssignale durch den Multiplexer 230, die durch den drahtlosen Cursorsteuersensor 114 empfangen werden (wie in Fig. 2 und 4 gezeigt ist), um einen Cursor zu steuern, der auf dem Bildschirm 100 gezeigt ist.

Daten von Positionssensoren und dem optischen Sensor werden zu dem drahtlosen Cursor­ steuersensor 114 in der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 130 übertragen. Der drahtlose Cursorsteuersensor 114 empfängt und verarbeitet Daten von der einen drahtlosen Cursorsteuervorrichtung oder von den mehreren drahtlosen Cursorsteuervorrichtungen, um die Cursor, die durch die Anzeigevorrichtung 10 dargestellt sind, zusammen mit jeder Cursorsteuervorrichtung zu bewegen, und zwar in Antwort auf Bewegungen der drahtlosen Cursorsteuervorrichtungen.

Der drahtlose Cursorsteuersensor 114, der in Fig. 3 gezeigt ist, beinhaltet im allgemeinen einen Empfänger 300, der mit einem Demultiplexer 310 verbunden ist, der Daten kanalartig vom Empfänger 300 zu entweder dem Positionssensor-Konditionierer 320 oder dem opti­ schen Sensor-Konditionierer 330 in geeigneter Art und Weise leiten. Die Ausgangssignale des Positionssensor-Konditionierers 320 und des optischen Sensor-Konditionierers 330 werden im Multiplexer 340 gekoppelt, der ein Eingangssignal auswählt, das mit dem Prozessor 350 verbunden werden soll. Die Steuereinheit 370 erzeugt Signale, um den Demultiplexer 310 und den Multiplexer 340 zu steuern. Das Ausgangssignal des Multiple­ xers 340 wird mit dem Prozessor 350 verbunden. Der Speicher 360 ist ebenso mit dem Prozessor 350 verbunden.

Der Empfänger 300 empfängt Signale von einem oder mehreren drahtlosen Cursorsteuervor­ richtungen, wie z. B. drahtlosen Cursorsteuervorrichtungen 150 und 152. Der Empfänger 300 ist selektiv mit dem Positionssensor-Konditionierer 320 und dem optischen Sensor-Konditio­ nierer 330 über den Demultiplexer 310 derartig verbunden, daß die Daten des Positions­ sensors zu dem Positionssensor-Konditionierer 320 und die Daten des optischen Sensors zu dem optischen Sensor-Konditionierer 330 zu geeigneten Zeiten übertragen werden.

Die Ausgangssignale des Positionssensor-Konditionierers 320 und des optischen Sensor- Konditionierers 330 werden selektiv mit dem Prozessor 350 über den Multiplexer 340 verbunden. Der Prozessor 350 empfängt und verarbeitet Positionssensordaten von dem Positionssensor-Konditionierer 320 und Daten vom dem optischen Sensor von dem optischen Sensor-Konditionierer 300. Der Prozessor 350 verarbeitet die Daten, die empfangen wurden, um Cursorbewegungen auf der Anzeigevorrichtung 10 zu steuern. Der Prozessor 350 greift auf den Speicher 360 zu, um Sensordaten zu verarbeiten und Cursorbewegungen zu steuern. Der drahtlose Cursorsteuersensor 114 steuert dadurch einen oder mehrere Cursor auf der Anzeigevorrichtung 10 in Antwort auf Bewegungen der drahtlosen Cursorsteuervorrichtun­ gen, wie z. B. drahtlose Cursorsteuervorrichtungen 150 und 152.

Fig. 3 ist eine mögliche Ausführungsform, jedoch sind auch andere Ausführungsformen möglich. Zum Beispiel können der Demultiplexer 310, der Positionssensor-Konditionierer 320, der optische Sensor-Konditionierer bzw. Optosensor-Konditionierer 330, der Multiple­ xer 340 und die Steuereinheit 370 ein Teil eines Empfängers 300 oder eines Prozessors 350 sein. Alternativ können manche der Elemente ein Teil des Empfängers 300 sein, während die anderen ein Teil des Prozessors 350 sind.

Wie in der obigen Beschreibung gezeigt ist, können Teilnehmer einer Präsentation auf Online-Dokumente zugreifen, indem ein Web-Browser oder eine andere Netzwerkschnitt­ stelle verwendet wird. Ein Teilnehmer kann z. B. auf eine Webseite zugreifen, um eine Präsentation zu beginnen, und dann auf andere Online-Dokumente zugreifen, indem ein Hypertext oder eine andere Verbindung auf der Webseite ausgewählt wird, indem eine der Cursorsteuervorrichtungen verwendet wird, wie oben diskutiert wurde. Somit kann der Teilnehmer einen Zugriff auf ein großes Universum von Online-Dokumenten mit reduzierter Hardware bzw. weniger Hardwareaufwand bekommen.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein drahtloser Cursorsteuersensor 114 mit einem Infrarot(IR)-Detektor ausgerüstet ist, der die Bewegung von drahtlosen Cursor­ steuervorrichtungen detektiert. Bei dieser Ausführungsform beinhalten die drahtlosen Cursorsteuervorrichtungen nicht Gyros bzw. Kreisel oder einen optischen Sensor. Die Position einer jeden drahtlosen Cursorsteuervorrichtung wird durch eine Anzahl von IR-ab­ strahlenden Abtastquellen bestimmt. Der Cursor überträgt also insbesondere nicht aktiv seine Position, sondern der Cursor ist passiv und seine Position wird bestimmt.

Wenn ein drahtloser Cursorsteuersensor 114 mit einem Infrarot-Detektor ausgerüstet ist, können eine Mehrzahl von zwei oder mehr externen IR-Abstrahl-Abtastquellen verwendet werden, die sich bei vorbestimmten Positionen befinden, um der Position des drahtlosen Cursorsteuersensors zu folgen, indem Triangulationstechniken bzw. Dreiecknavigation­ stechniken verwendet werden, die den Winkel messen, bei dem jede IR-Abtastquelle die drahtlose Cursorsteuervorrichtung beleuchtet. Insbesondere können entlang der Zeigevor­ richtung Infrarot-Reflektoren vorgesehen werden, insbesondere am Anfang und am Ende, insbesondere kugelförmig, deren Position mittels der Infrarot-Abtastquelle bestimmt wird, um so die Zeigerichtung, z. B. aus der Position zweier Infrarot-Reflektoren, zu bestim­ men. Alternativ kann die drahtlose Cursorsteuervorrichtung mit einem IR-Sender ausgerüstet sein und zwei oder mehrere externe Abtastempfänger, die sich bei vorgeschriebenen Positio­ nen befinden, können verwendet werden, um der Position der drahtlosen Cursorsteuervor­ richtung mittels Triangulation bzw. Dreiecknavigation zu folgen. Fig. 4 zeigt die Geometrie eines IR-Folgesystems, das drei externe Positionen 401, 411 und 421 verwendet. Jede Position weist einen gerichteten Abtaststrahl (der empfangen wird oder der gesendet wird) 402, 412 und 422 auf, die jeweilig Positionen 401, 411 und 421 zugeordnet sind. Ein schattierter Bereich 430 stellt den Schnitt der Strahlen dar und entspricht der geschätzten Position der drahtlosen Cursorsteuervorrichtung. Die Verwendung von drei oder mehr Sende- bzw. Empfangspunkten wird bevorzugt.

Die Erfindung läßt sich insbesondere wie folgt zusammenfassen:
Ein Apparat zum Darstellen von Online-Dokumenten wird bereitgestellt. Die Vorrichtung ist mit einem Netzwerk verbunden und zur Verwendung mit dem Netzwerk gedacht, das einen Zugriff zu verbundenen bzw. verfügbaren Online-Dokumenten in Antwort auf Dokumentan­ forderungen bereitstellt. Die Vorrichtung umfaßt eine Cursorsteuervorrichtung und wenig­ stens einen Positionssensor, wobei der Positionssensor eine Stelle der Cursorsteuervor­ richtung bestimmt. Der wenigstens eine Positionssensor ist mit einer Anzeigevorrichtung verbunden. Die Anzeigevorrichtung zeigt einen Cursor an, der auf die Cursorsteuervor­ richtung anspricht bzw. dessen Bewegung sich dadurch steuern läßt. Die Anzeigevorrichtung zeigt Online-Dokumente in Antwort auf Dokumentanforderungen an, die mittels des Cursors ausgeführt werden.

Die Steuerlogik zur Steuerung des Cursors, insbesondere nach Anspruch 1 steuert erfin­ dungsgemäß den Cursor insbesondere oder ausschließlich basierend auf der relativen Position des Cursors sowie basierend auf dem Schnittpunkt der Anzeige mit dem Schnitt­ punkt der Richtung in der die Zeigereinrichtung zeigt, wobei zur Bestimmung des Schnitt­ punktes erfindungsgemaß insbesondere die absolute Position der Zeigevorrichtung sowie insbesondere auch die absolute Neigung der Zeigevorrichtung bestimmt wird und die bestimmten Daten in die Steuerung einfließen. Die Bestimmung kann jeweilig aktiv durch Meßgeräte in der Zeigevorrichtung oder passiv durch außerhalb der Zeigevorrichtung angeordnete Postitionsbestimmungseinrichtungen erfolgen. Diese senden insbesonder Ortungssignale zum Orten der Zeigevorrichtung ab, die diese Signale reflektiert. Die Zeigevorrichtung kann hierzu mit Ortungssignal-Reflexionseinrichtungen versehen sein. Ortungssignale werden nach der Reflexion wieder aufgefangen und zur Positionsbestimmung ausgewertet.

Claims (15)

1. System, das folgendes umfaßt:
eine drahtlose Cursorsteuervorrichtung;
eine Anzeigevorrichtung;
eine Steuerlogik, die mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist, um einen Cursor auf einem Teil der Anzeigevorrichtung anzuzeigen und um den Cursor basierend auf der absoluten Position der Cursorsteuervorrichtung bezüglich der Anzeige zu bewegen, wobei dies die Position der Cursorsteuervorrichtung relativ zu der Anzeige und den Schnittpunkt der Anzeige mit einer Zeigelinie von der Cursorsteuervorrichtung zu der Anzeige ein­ schließt.

2. System, das im Anspruch 1 festgelegt ist, bei welchem die Steuerlogik wenigstens einen Sensor umfaßt.

3. System, das im Anspruch 1 festgelegt ist, bei welchem die Steuerlogik Sensordaten in globale bzw. räumliche bzw. Kugel-Koordinaten transformiert, die die Position des Cursors bezüglich der Anzeige darstellen.

4. System, das im Anspruch 1 festgelegt ist, bei welchem die Anzeigevorrichtung Online-Dokumente in Antwort auf Dokumentanforderungen anzeigt, die durch Bewegungen des Cursors mittels der Cursorsteuervorrichtung gemacht werden.

5. System zum Darstellen von Online-Dokumenten von einem Netzwerk, das Zugriff auf verbundene bzw. angeschlossene Online-Dokumente in Antwort auf Dokumentanforderungen bereitstellt, wobei das System folgendes umfaßt:
eine Cursorsteuervorrichtung;
wenigstens einen Positionssensor, um eine Position bzw. Lage und/oder Neigung der Cursorsteuervorrichtung zu bestimmen; und
eine Anzeige, die mit wenigstens einem Positionssensor verbunden ist und die einen Cursor hat, der auf einem Teil davon angezeigt ist, wobei der Cursor auf die Cursorsteuer­ vorrichtung anspricht, wobei die Anzeigevorrichtung Online-Dokumente in Antwort auf Dokumentanforderungen darstellt, die über den Cursor gemacht wurden.

6. System nach Anspruch 5, bei welchem das Netzwerk das World Wide Web ist.

7. System nach Anspruch 5, bei welchem Online-Dokument World Wide Web-Seiten umfassen.

8. System nach Anspruch 5, bei welchem die Dokumentanforderungen eine Hyperlink­ auswahl über die Cursorsteuervorrichtung umfaßt.

9. System nach Anspruch 5, bei welchem die Anzahl der Positionssensoren folgendes aufweisen:
eine Anzahl von Gyroskopen bzw. Kreisel, um eine Neigung, eine Gier bzw. Hin- und Herbewegung und eine Rollbewegung der Cursorsteuervorrichtung bzw. deren La­ geänderung zu detektieren;
einen optischen Sensor, um einen Abstand zwischen der Cursorsteuervorrichtung und der Anzeigevorrichtung zu detektieren; und
einen Sensor, der mit der Anzahl von Gyroskopen und dem optischen Sensor verbun­ den ist, um Daten von der Anzahl von Gyroskopen und dem optischen Sensor zu übertragen.

10. System nach Anspruch 5, bei welchem wenigstens ein Positionssensor folgendes umfaßt:
einen Empfänger, um Positionsdaten von der Cursorsteuervorrichtung zu empfangen; und
einen Prozessor, der mit dem Empfänger verbunden ist, um ein Ausgangssignal in Antwort auf die Positionsdaten zu erzeugen.

11. System nach Anspruch 5, bei welchem wenigstens ein Positionssensor eine Anzahl von Infrarot(IR)-Abstrahl-Abtastquellen umfaßt, die mit der Anzeigevorrichtung verbunden sind und die sich bei einer Anzahl von vorbestimmten Positionen befinden, um einer Position der Cursorsteuervorrichtung zu folgen und um ein Ausgangssignal in Antwort auf die Position der Cursorsteuervorrichtung zu erzeugen.

12. System zum Darstellen von Online-Dokumenten, wobei die Vorrichtung mit einem Netzwerk verbunden ist und zur Verwendung mit einem Netzwerk bestimmt ist, das einen Zugriff zu verbundenen bzw. beschaffbaren Online-Dokumenten in Antwort auf Dokumen­ tanforderungen bereitstellt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine Cursorsteuereinrichtung, um einen Cursor zu steuern;
eine Positionssensoreinrichtung, um eine Position der Cursorsteuereinrichtung zu bestimmen; und
eine Anzeigeeinrichtung, um einen Cursor anzuzeigen bzw. darzustellen, der auf die Cursorsteuereinrichtung anspricht, und um Online-Dokumente in Antwort auf die Dokument­ anforderungen darzustellen, die mittels des Cursors durchgeführt werden.

13. System nach Anspruch 12, bei welchem die Cursorsteuereinrichtung folgendes umfaßt:
eine Positionsüberwachungseinrichtung zur Überwachung einer Neigung, einer Gier bzw. Hin- und Herbewegung und einer Rollbewegung der Cursorsteuereinrichtung bzw. zur Überwachung der Lageänderung;
eine Optosensoreinrichtung zur Bestimmung eines Abstandes zwischen der Cursor­ steuereinrichtung und der Anzeigeeinrichtung; und
eine Sendeeinrichtung zum Senden von Daten von der Positionsüberwachungsein­ richtung und der Optosensoreinrichtung bzw. optischen Sensoreinrichtung.

14. System nach Anspruch 12, bei welchem die Positionssensoreinrichtung folgendes umfaßt:
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Daten von der Cursorsteuerein­ richtung; und
eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Daten, die von der Empfangsein­ richtung empfangen wurden, und zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Antwort auf die Daten, die von der Cursorsteuereinrichtung empfangen werden.

15. System nach Anspruch 12, bei welchem die Positionssensoreinrichtung eine Anzahl von Infrarot(IR)-Abstrahl-Abtasteinrichtungen umfaßt, die mit der Anzeigevorrichtung verbunden sind und die sich bei einer Anzahl von vorbestimmten Positionen befinden, um einer Position der Cursorsteuereinrichtung zu folgen und um ein Ausgangssignal in Antwort auf die Position der Cursorsteuereinrichtung zu erzeugen.