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Diese
Anmeldung nimmt Bezug auf den Gegenstand, welcher beschrieben ist
in den folgenden
US-Patenten:
US-Patent Nr. 5,578,813 , eingereicht am 2. März
1995, erteilt am 26. November 1996 und betitelt mit "Free-hand image
scanning device which compensates for non-linear movement";
US-Patent Nr. 5,644,139 ,
eingereicht am 14. August 1996, erteilt am 1. Juli 1997, und betitelt
mit "Navigation technique for detecting movement of navigation sensors
relative to an object"; und
US-Patent
Nr. 5,786,804 , eingereicht am 6. Oktober 1995, erteilt
am 28. Juli 1998, und betitelt „Method and system for tracking
attitude". Diese drei Patente beschreiben Techniken von Positionsbewegungsverfolgung.
Diese Techniken sind eine Komponente in einer bevorzugten Ausführungsform,
die unten beschrieben ist. Entsprechend sind die
US-Patente Nr. 5,578,813 ,
5,644,139 und
5,786,804 hierin durch Bezugnahme
eingeschlossen.
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Diese
Anmeldung nimmt ebenso Bezug auf den Gegenstand, der beschrieben
ist in dem
US-Patent Nr. 6,057,540 ,
eingereicht am 30. April 1998, erteilt am 2. Mai 2000 und betitelt
mit "Mouseless optical and Position translation type screen pointer
control for a computer system";
US-Patent
Nr. 6,151,015 , eingereicht am 27. April 1998, erteilt am
21. November 2000 und betitelt „Pen-Iike computer pointing
device"; und US-Patentanmeldung Nr. 09/052,046, eingereicht am 30.
März 1998 und betitelt „Seeing eye mouse for a
computer system". Diese beiden Bezug genommenen Patente und die
Patentanmeldung beschreiben Bildschirmzeigevorrichtungen basierend auf
den Techniken, die beschrieben sind in den
US-Patenten Nr. 5,578,813 ,
5,644,139 und
5,786,804 . Folglich sind die
US-Patente mit den Nrn. 6,057,540 und
6,151,015 und die US-Patentanmeldung
Nr. 09/052,046, eingereicht am 30. März 1998 und betitelt „Seeing
eye mouse for a computer system", hierin durch Bezugnahme eingeschlossen.
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft allgemein tragbare elektronische Vorrichtungen.
Diese Erfindung betrifft insbesondere eine tragbare elektronische
Vorrichtung mit mausähnlichen Fähigkeiten zum
Steuern eines Zeigers auf einem Anzeigebildschirm der elektronischen
Vorrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Verwendung von Hand bedienten Zeigevorrichtungen zur Verwendung
mit einem Computer und seiner Anzeige ist fast universal geworden.
Bei weitem die populärste der verschiedenen Vorrichtungen
ist die konventionelle (mechanische) Maus, verwendet in Verbindung
mit einem zusammenwirkenden Mousepad. Zentral innerhalb der Bodenoberfläche
der Maus angeordnet ist ein Loch, durch welches sich ein Teil der
Unterseite einer Stahlkugel mit Gummioberfläche erstreckt.
Das Mousepad ist typischerweise ein geschlossenporiges Schaumgummipad, welches
mit einem geeigneten Gewebe bedeckt ist. Niedrigreibungspads auf
der Bodenoberfläche der Maus gleiten leicht über
das Gewebe, aber der Gummiball rutscht nicht. Vielmehr rollt der
Gummiball über das Gewebe, wenn die Maus bewegt wird. Innerhalb der
Maus sind Rollen oder Räder, welche die Kugel an ihrem Äquator
kontaktieren und ihre Rotation in elektrische Signale konvertieren,
welche orthogonale Komponenten der Mausbewegung repräsentieren. Diese
elektrischen Signale werden gekoppelt an einen Computer, wo Software
auf die Signale reagiert zum Ändern der angezeigten Position
eines Zeigers (Cursor) um ein ΔX und ein ΔY in Übereinstimmung mit
der Bewegung der Maus. Der Benutzer bewegt die Maus, wie es notwendig
ist, um den angezeigten Zeiger zu einer gewünschten Stelle
oder Position zu bringen. Wenn einmal der Zeiger auf dem Bildschirm auf
ein Objekt oder eine Stelle von Interesse zeigt, wird eine Taste
auf der Maus mit den Fingern der Hand aktiviert, welche die Maus
hält. Die Aktivierung dient als eine Instruktion, irgendeine
Aktion durchzuführen, deren Natur durch Software in dem
Computer definiert ist.
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Zusätzlich
zu mechanischen Typen von Zeigevorrichtungen wie einer konventionellen
Maus wurden auch optische Zeigevorrichtungen entwickelt, wie zum
Beispiel die, die beschrieben sind in den hierin eingeschlossenen
Patenten und Patentanmeldungen. In einer Form einer optischen Zeigevorrichtung
wird, statt des Bewegens eines mechanischen Elementes wie einer
Kugel in einer konventionellen Maus, eine Relativbewegung zwischen
einer Abbildungsoberfläche, wie beispielsweise einem Finger oder
einer Arbeitsfläche, und Fotodetektoren innerhalb der optischen
Zeigevorrichtung optisch abgefühlt und in Bewegungsinformation
konvertiert. Für tragbare elektronische Vorrichtungen,
wie beispielsweise Zellulartelefone, persönliche digitale
Assistenten (PDAs), Digitalkameras, tragbare Spielvorrichtungen,
Pager, tragbare Musikabspieler (zum Beispiel MP3-Player) und andere
Vorrichtungen, kann es unerwünscht sein, eine externe Zeigevorrichtung wie
beispielsweise eine mechanische Maus oder eine optische Maus, die
mit der Vorrichtung verbunden ist, zu verwenden. Es ist oft unbequem,
die zusätzliche Ausrüstung herumzutragen. Mit
einer mechanischen Zeigevorrichtung wie einer Maus kann es schwierig
sein, eine geeignete Oberfläche zu finden, zum darauf Betreiben
der Maus.
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Einige
tragbare elektronische Vorrichtungen enthalten eingebaute Bildschirm-Zeigevorrichtungen.
Zum Beispiel enthalten einige Zellulartelefone Pfeiltasten, die
es erlauben, einen Hervorhebebalken auf einem Anzeigebildschirm
herumzubewegen zum Hervorheben von Menüpunkten, wie beispielsweise Namen
oder Telefonnummern. Wenn einmal ein Menüpunkt hervorgehoben
wurde, wird der Menüpunkt typischerweise ausgewählt
durch Drücken einer anderen Taste auf dem Zellulartelefon.
Die Verwendung von mehreren Pfeiltasten zum Hervorheben und Selektiveren
von Menüpunkten ist ineffizient und zeitaufwändig,
insbesondere für Benutzer, die es eher gewohnt sind, mit
anderen Typen von Bildschirm-Zeigevorrichtungen zu arbeiten, wie
beispielsweise einer Maus oder einem Trackball, oder einer optischen
Zeigevorrichtung.
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Es
wäre wünschenswert, im Wesentlichen eine tragbare
elektronische Vorrichtung in eine Maus umzuwandeln. Durch Bereitstellen
mausähnlicher Fähigkeiten für eine tragbare
elektronische Vorrichtung könnte die Vorrichtung in einer
Weise ähnlich zu einer konventionellen Maus betrieben werden,
jedoch ohne die Unbequemlichkeit des Herumtragens von zusätzlicher
Ausrüstung. Es wäre auch wünschenswert,
Sicherheitsmerkmale in die elektronische Vorrichtung einzubauen,
so dass bestimmte Bewegungsmuster der elektronischen Vorrichtung
detektiert und verwendet werden könnten zum Identifizieren
oder Verifizieren eines bestimmten Benutzers.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Form der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zum Steuern
einer Menüpunktauswahl in einer tragbaren elektronischen
Vorrichtung. Die tragbare elektronische Vorrichtung umfasst eine Menüanzeige
mit einer Vielzahl von Menüpunkten und einen Menüpunktzeiger,
welcher durch einen Benutzer bewegbar ist, zum Hervorheben bestimmter Menüpunkte.
Eine relative Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung
und einer Abbildungsoberfläche wird abgefühlt.
Ein erster Satz von Bewegungsdaten wird erzeugt, anzeigend eine erste
relative Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung
und der Abbildungsoberfläche. Der Menüpunktzeiger
wird bewegt basierend auf dem ersten Satz von Bewegungsdaten, zum
Hervorheben eines ersten Menüpunktes. Ein zweiter Satz
von Bewegungsdaten wird erzeugt, anzeigend eine zweite relative
Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der
Abbildungsoberfläche. Der erste Menüpunkt wird
selektiert basierend auf dem zweiten Satz von Bewegungsdaten.
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Eine
andere Form der vorliegenden Erfindung liefert eine tragbare elektronische
Vorrichtung, enthaltend eine Menüanzeige mit einer Vielzahl
von Menüpunkten, und einen Menüpunktzeiger, welcher bewegbar
ist durch einen Benutzer zum Hervorheben bestimmter Menüpunkte.
Die tragbare elektronische Vorrichtung umfasst einen Bewegungssensor, zum
Abfühlen einer relativen Bewegung zwischen der tragbaren
elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche.
Der Bewegungssensor ist konfiguriert zum Erzeugen eines ersten Satzes
von Bewegungsdaten, anzeigend eine erste relative Bewegung zwischen
der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der Abbildungsoberfläche.
Der Bewegungssensor ist konfiguriert zum Erzeugen eines zweiten
Satzes von Bewegungsdaten, anzeigend eine zweite relative Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der Abbildungsoberfläche.
Eine Steuervorrichtung ist konfiguriert zum Bewegen des Menüpunktzeigers
basierend auf dem ersten Satz von Bewegungsdaten, zum Hervorheben eines
ersten Menüpunktes. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert
zum Auswählen des ersten Menüpunktes, basierend
auf dem zweiten Satz von Bewegungsdaten.
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Eine
andere Form der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zum
Identifizieren des Benutzers einer tragbaren elektronischen Vorrichtung. Bewegungsmusterdaten,
repräsentierend ein erstes Muster von relativer Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche
wird gespeichert. Eine relative Bewegung zwischen der tragbaren
elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche
wird abgefühlt. Ein erster Satz von Bewegungsdaten wird
erzeugt basierend auf der abgefühlten relativen Bewegung.
Der erste Satz von Bewegungsdaten repräsentiert ein zweites
Muster von relativer Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen
Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche. Der erste Satz
von Bewegungsdaten wird verglichen mit den gespeicherten Bewegungsmusterdaten.
Der Benutzer der tragbaren elektronischen Vorrichtung wird identifiziert
basierend auf dem Vergleich des ersten Satzes von Bewegungsdaten
und den gespeicherten Bewegungsmusterdaten.
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Eine
andere Form der vorliegenden Erfindung liefert eine tragbare elektronische
Vorrichtung mit einer Fähigkeit zum Identifizieren eines
gegenwärtigen Benutzers der Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst
einen Speicher zum Speichern von Bewegungsmusterdaten, repräsentierend
ein erstes Bewegungsmuster von relativer Bewegung zwischen der tragbaren
elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche.
Ein Bewegungssensor erzeugt einen ersten Satz von Bewegungsdaten,
repräsentierend ein zweites Muster von relativer Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche.
Eine Steuervorrichtung vergleicht den ersten Satz von Bewegungsdaten
mit den gespeicherten Bewegungsmusterdaten. Die Steuervorrichtung
ist konfiguriert zum Identifizieren des Benutzers der tragbaren
elektronischen Vorrichtung basierend auf dem Vergleich des ersten
Satzes von Bewegungsdaten mit den gespeicherten Bewegungsmusterdaten.
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Eine
andere Form der vorliegenden Erfindung liefert eine tragbare elektronische
Vorrichtung enthaltend einen Speicher zum Speichern von Bewegungsmusterdaten,
repräsentierend ein erstes Muster von relativer Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche.
Ein Bewegungsdetektor erzeugt einen ersten Satz von Bewegungsdaten,
repräsentierend ein zweites Muster von relativer Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche.
Eine Steuervorrichtung vergleicht den ersten Satz von Bewegungsdaten
mit den gespeicherten Bewegungsmusterdaten. Die Steuervorrichtung
ist konfiguriert zum Ermöglichen eines Betriebes der tragbaren
elektronischen Vorrichtung, wenn der erste Satz von Bewegungsdaten
mit den gespeicherten Bewegungsmusterdaten übereinstimmt.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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1A ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines
Zellulartelefons mit einer optischen, Bewegungsübersetzungstyp-Bildschirm-Zeigervorrichtung,
welche auf einer Frontseite des Telefons positioniert ist.
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1B ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Zellulartelefons, enthaltend eine optische Bewegungsübersetzungstyp-Bildschirm-Zeigervorrichtung,
welche auf einer Rückseite des Telefons positioniert ist.
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2 ist
eine piktographische Seitenansicht von Hauptkomponenten einer Ausführungsform
einer optischen Bewegungsübersetzungstyp-Bildschirm-Zeigervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein elektrisches Blockdiagramm von Hauptkomponenten der Zellulartelefone,
die in 1 und 2 dargestellt
sind.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, welche einen
Teil hiervon bilden, und in welchen im Wege der Veranschaulichung
spezifische Ausführungsformen dargestellt sind, in welchen
die Erfindung praktiziert werden kann. Es sollte sich verstehen,
dass andere Ausführungsformen verwendet werden können
und strukturelle oder logische Veränderungen durchgeführt
werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung soll daher nicht
in einem limitierenden Sinne verwendet werden und der Umfang der
vorliegenden Erfindung ist definiert durch die anhängenden
Ansprüche.
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1A ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Frontoberfläche
einer tragbaren elektronischen Vorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
In der Ausführungsform, die in 1A dargestellt
ist, ist die tragbare elektronische Vorrichtung 10A ein
Zellulartelefon. In einer alternativen Ausführungsform
kann die Vorrichtung 10A jeder Typ von tragbarer elektronischer
Vorrichtung sein, welcher einen Anzeigebildschirm aufweist, einschließlich
eines persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einer Digitalkamera,
einer tragbaren Spielvorrichtung, eines Pagers, eines tragbaren
Musikspielers, oder einer anderen Vorrichtung. Wenn hierin auf eine
bestimmte tragbare elektronische Vorrichtung Bezug genommen wird,
wird die Bezugszahl 10 mit einem angehängten Buchstaben verwendet.
Wenn allgemein auf tragbare elektronische Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, wird die Bezugszahl 10 ohne
angehängten Buchstaben verwendet.
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Das
Zellulartelefon 10A enthält eine Ein-/Aus-Taste 12,
einen Anzeigebildschirm 14, einen Hervorhebebalken 16,
Menüpunkte 18A–18C (gemeinsam
als Menü 18 bezeichnet), eine Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 und
eine Vielzahl von Drucktasten 24. Die Drucktasten 24 werden
auch als Tastatur 24 bezeichnet. Ein Benutzer schaltet
das Zellulartelefon 10A unter Verwendung des Ein-/Aus-Schalters 12 ein/aus.
Ein Menü 18, enthaltend eine Vielzahl von Menüpunkten 18A–18C,
wird einem Benutzer auf dem Anzeigebildschirm 14 angezeigt.
In einer Ausführungsform sind die Menüpunkte 18A–18C Namen
oder Telefonnummern. Für die Menüpunkte 18A–18C,
welche Namen sind, speichert das Zellulartelefon 10A eine
zugehörige Telefonnummer für jeden solchen Namen.
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Ein
Benutzer hebt einen bestimmten der Menüpunkte 18A–18C hervor
durch Bewegen des Hervorhebebalkens 16. In einer Ausführungsform wird
der Hervorhebebalken 16 bewegt durch Reiben eines Fingers 22 gegen
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20. Wenn der Finger 22 nach
oben bewegt wird gegen die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20,
bewegt sich der Hervorhebebalken 16 durch die Menüpunkte 18A–18C nach
oben. Wenn der Finger 22 nach unten bewegt wird gegen die
Bewegungsdetektionsvorrichtung 20, bewegt sich der Hervorhebebalken 16 durch
die Menüpunkte 18A–18C nach
unten. Nachdem ein gewünschter der Menüpunkte 18A–18C mit
dem Hervorhebebalken 16 hervorgehoben wurde, wird der hervorgehobene
Menüpunkt dann ausgewählt. In einer Ausführungsform wird
der hervorgehobene Menüpunkt ausgewählt durch
Bewegen des Fingers 22 gegen die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 entweder
in einer Richtung nach links oder nach rechts. Nachdem ein hervorgehobener
Menüpunkt durch einen Benutzer ausgewählt wurde,
wählt das Zellulartelefon 10A automatisch die
ausgewählte Telefonnummer, oder die Telefonnummer, welche
zu dem gewählten Namen gehört.
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In
einer Ausführungsform wird eine alternative Technik verwendet
zum Selektieren des hervorgehobenen Menüpunkts, wie beispielsweise
Drücken einer Taste auf der Tastatur 24 oder Tippen
auf die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20. Jedoch kann, wenn
ein Benutzer den Finger 22 von der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 entfernt,
um eine der Drucktasten 24 zu drücken oder auf
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 zu tippen, der Benutzer
zufällig eine zusätzliche Bewegung über
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 erzeugen und dadurch
bewirken, dass ein anderer Menüpunkt ausgewählt
wird. Durch Auswählen der Menüpunkte 18A– 18C mit
einer Bewegung nach rechts oder nach links über die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20, muss
der Benutzer den Finger 22 des Benutzers nicht von der
Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 entfernen zum Selektieren
eines gewünschten Menüpunktes, was es dem Benutzer
erlaubt, die gewünschten Menüpunkte schneller
und genauer zu selektieren (aufzurufen).
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht limitiert auf die Verwendung einer
Aufwärts- und Abwärtsbewegung zum Hervorheben
von Menüpunkten und der Verwendung einer Bewegung nach
links und nach rechts zum Selektieren von Menüpunkten.
Vielmehr können die hierin beschriebenen Techniken auf
jeden Typ von Menüsystem angepasst werden. Zum Beispiel
verursacht in einer Ausführungsform, nach dem Hervorheben
eines Menüpunktes, eine Linksbewegung eine Aktion, die
durchgeführt werden soll, wie zum Beispiel das Wählen
der Telefonnummer, und eine Rechtsbewegung verursacht, dass eine
andere Aktion ergriffen wird, wie beispielsweise es dem Benutzer
zu erlauben, die Telefonnummer oder den Namen zu editieren. Geschwindigkeit,
Beschleunigung und Wiederholung von Bewegung des Fingers 22 gegen
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 wird in einer Form
der vorliegenden Erfindung ebenfalls berücksichtigt, um
die Anzahl von Aktionen, die aufgerufen werden können,
zu erweitern. Ferner würde für ein System, welches
ein Scrollen nach links und nach rechts liefert, eine Bewegung nach
links und nach rechts über die Detektionsvorrichtung 20 bewirken, dass
Menüpunkte hervorgehoben werden, und eine Aufwärts-
oder Abwärtsbewegung über die Bewegungsvorrichtung 20 würde
bewirken, dass ausgewählte Menüpunkte selektiert
werden. Es sollte sich auch verstehen, dass andere Typen von Bildschirmzeigern
verwendet werden können anstelle eines Hervorhebebalkens 16,
wie beispielsweise ein Pfeil oder anderer bewegbarer Indikator.
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1B ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Rückseite einer
alternativen Ausführungsform der tragbaren elektronischen
Vorrichtung, die in
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1A dargestellt
ist, veranschaulicht. Das Zellulartelefon 10B, welches
in 1B dargestellt ist, ist im Wesentlichen dasselbe
wie das Zellulartelefon 10A, welches in 1A dargestellt
ist, mit der Ausnahme, dass die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 auf
einer Rückoberfläche des Zellulartelefons 10B positioniert
ist, wohingegen die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 auf
einer Frontoberfläche des Zellulartelefons 10A positioniert
ist. Durch Positionieren der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 auf
einer Rückoberfläche des Zellulartelefons 10B,
kann das Zellulartelefon 10B in einer ähnlichen Weise
wie eine konventionelle Maus verwendet werden. Das Zellulartelefon 10B kann
gegen eine Arbeitsoberfläche oder eine Abbildungsoberfläche,
wie beispielsweise eine Arbeitsfläche, ein Hosenbein, eine
Wand, oder jede andere, relativ flache Oberfläche, gerieben
werden, zum Hervorheben und Selektieren bestimmter Menüpunkte 18A–18C.
Die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 kann auch betrieben werden,
wie mit Bezug auf 1A beschrieben, wie beispielsweise
durch Gleiten der Hand oder des Fingers eines Benutzers über
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20.
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Es
wird verstanden werden, dass mehrere Bewegungsdetektionsvorrichtungen 20 in
einer tragbaren elektronischen Vorrichtung 10 verwendet
werden können. In einer Ausführungsform wird eine
Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 auf beiden, einer Front-
und einer Rückoberfläche einer tragbaren elektronischen
Vorrichtung 10 positioniert, um einem Benutzer die Option
zu erlauben, einen Finger zum Steuern der Menüpunktselektion
zu verwenden oder die Vorrichtung 10 selbst zum Steuern
der Menüpunktselektion zu verwenden. Es wird auch verstanden
werden, dass es die relative Bewegung zwischen der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 und
einer Arbeitsoberfläche oder einer Abbildungsoberfläche ist,
welche die Bewegung des Hervorhebebalkens 16 erzeugt und
dass solch eine Bewegung erzeugt werden kann entweder durch Bewegen
einer Oberfläche relativ zu der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 oder
durch Bewegung der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 relativ
zu einer Oberfläche.
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In
einer Ausführungsform bewegt sich, wenn die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 des
Zellulartelefons 10B aufwärts bewegt wird gegen
eine Arbeitsoberfläche, der Hervorhebebalken aufwärts durch
die Menüpunkte 18A–18C. Wenn
die Bewegungsdetektionsvorrichtung abwärts gegen eine Arbeitsoberfläche
bewegt wird, bewegt sich der Hervorhebebalken 16 abwärts
durch die Menüpunkte 18A–18C.
Nachdem ein gewünschter der Menüpunkte 18A–18C hervorgehoben
wurde mit dem Hervorhebebalken 16, wird der hervorgehobene
Menüpunkt dann selektiert. In einer Ausführungsform
wird der hervorgehobene Menüpunkt selektiert durch Bewegen
der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 gegen eine Arbeitsoberfläche
in einer Richtung entweder nach links oder nach rechts. Nachdem
ein hervorgehobener Menüpunkt durch einen Benutzer selektiert wurde,
wählt das Zellulartelefon 10A automatisch die selektierte
Telefonnummer, oder die Telefonnummer, welche zu dem selektierten
Namen verbunden gehört.
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In
einer Form der vorliegenden Erfindung enthält die tragbare
elektronische Vorrichtung 10 ein Sicherheitsmerkmal, welches
von einem Benutzer verlangt, ein „gestisches Passwort"
vor der Benutzung der Vorrichtung 10 einzugeben. Ein gestisches Passwort
ist ähnlich zu textuellen Passwörtern, welche
typischerweise in Computersystemen und anderen elektronischen Vorrichtungen
verwendet werden. Jedoch ist ein gestisches Passwort anstelle dem
Eingeben eines alphanumerischen Textes zum Identifizieren eines
bestimmten Benutzers ein Bewegungsmuster (zum Beispiel, Kreis, die
Zahl 8, eine Spirale, ein Quadrat, etc.), welches unter
Verwendung der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 eingegeben wird.
Eine geeignete Aufforderung kann auf der Anzeige 14 bereitgestellt
werden, zum Anzeigen, dass der Benutzer ein gestisches Passwort
eingeben soll. In einer Ausführungsform wird ein gestisches
Passwort eines Benutzers in der tragbaren elektronischen Vorrichtung 10 gespeichert,
und der Betrieb der Vorrichtung 10 wird nur ermöglicht,
nachdem der Benutzer die tragbare elektronische Vorrichtung 10 (und entsprechend
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20) in einem Muster
bewegt, welches mit dem gespeicherten gestischen Passwort zusammenpasst.
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2 zeigt
eine vereinfachte Darstellung einer Seitenansicht einer Bewegungsdetektionsvorrichtung
20,
welche geeignet ist zum Verfolgen der relativen Bewegung einer Arbeitsoberfläche
und einer Abbildungsoberfläche, wie beispielsweise eines menschlichen
Fingers
22, welcher gegen eine Oberfläche
105 eines
transparenten Pfostens
103 gepresst wird. Obwohl die Bewegungsdetektionsvorrichtung
20 beschrieben
wird in dem Kontext eines menschlichen Fingers
22 als die
Abbildungsoberfläche, wird es verstanden werden, dass die
Bewegungsdetektionsvorrichtung auf jeder geeigneten Abbildungsoberfläche
verwendet werden kann, wie beispielsweise einer Schreibtischplatte,
einer Wand, eines Hosenfußes, oder jeder anderen Oberfläche,
die relativ flach ist und bequem verfügbar ist für
den Benutzer der tragbaren elektronischen Vorrichtung
10. Eine
Bewegungsdetektionsvorrichtung wie die in
2 dargestellte
ist im Detail beschrieben in dem
US-Patent
Nr. 6,057,540 (dem '540 Patent), welches hierin durch Bezugnahme
eingeschlossen ist. Der Betrieb der Bewegungsdetektionsvorrichtung
20 wird auch
unten zusammengefasst.
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Eine
Lichtquelle 102, welche in einer Ausführungsform
eine LED ist, emittiert Licht, welches erfasst und fokussiert wird
durch eine Linse 104 zum Beleuchten einer Oberfläche 105.
Die Oberfläche 105 kann flach sein, oder vorzugsweise,
eine leichte Krümmung aufweisen. Eine Krümmung
hilft in dem Vergrößern der Größe
des Gebiets der Oberfläche 105, die im Fokus für
den Bewegungsdetektor 109 ist, der nachstehend beschrieben
wird. Die Oberfläche 105 kann eine Glas- oder
andere verschleißresistente Beschichtung sein, die auf
das Ende des transparenten Pfostens 103 appliziert ist.
In einer Form der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche 105 ungefähr
3/16 bis 1/4 eines Zolls im Durchmesser und die Länge des
transparenten Pfostens 103 ist in einem Bereich von ungefähr
3/8 bis 3/4 eines Zolls. Ein anderer Begriff, der beschreibend ist
für den transparenten Pfosten 103 ist „Stablinse".
Eine undurchsichtige Barriere 110 hält Streulicht
von der LED 102 vom Erreichen des Bewegungsdetektors 109 ab.
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Wenn
die Spitze 106 des Fingers 22 gegen die Oberfläche 105 gepresst
wird, sind die Riefenrücken der Haut und jede anderen Mikrotexturmerkmale
in der Ebene der Oberfläche 105 sichtbar, gerade als
wenn diese ein Teil der Oberfläche 105 wären. Die
Linse 108 fokussiert Licht von diesen Merkmalen auf ein
Array von Fotodetektoren, welches Teil des Bewegungssensors 109 ist.
Der Bewegungssensor 109 erfasst und verfolgt automatisch
jedes geeignete Bild. Beim Verfolgen eines Bildes erzeugt der Bewegungssensor 109 inkrementelle
(X, Y)-Signale.
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Das
Anheben der Fingerspitze 106 weg von der Oberfläche 105,
um selbst einige Tausendstel eines Zolls, defokussiert das Bild
und erzeugt einen Verlust der Nachverfolgung. Diese Bedingung wird innerhalb
des Bewegungsdetektors 109 detektiert, und, in einer Ausführungsform,
die Erzeugung des inkrementellen (X, Y)-Signals endet. Dies hat
den Effekt, dass der Hervorhebebalken 16 unverändert
gelassen wird, an welcher Stelle auch immer, die er momentan besetzt,
und ist exakt das gleiche, wie wenn ein Benutzer einer Maus seine
Hand von der Maus entfernt. Wenn die Fingerspitze 106 danach
auf der Oberfläche 105 wieder aufgesetzt wird,
erkennt der Bewegungsdetektor 109, dass ein Bild aufgenommen
wurde, und, in einer Ausführungsform, behandelt er diese
Erfassung, als ob ein Reset durchgeführt worden ist. Das
heißt, bis es eine neue Bewegung nachfolgend der neuen
Erfassung gegeben hat, werden die inkrementellen Koordinaten (X,
Y) den Wert (0,0) haben. Dies lässt die existierende Position des
Hervorhebebalkens 16 ungestört, bis zu einer Zeit,
da er absichtlich bewegt wird durch die Bewegung der Fingerspitze 106 und
entspricht exakt einer Mausbenutzerplatzierung seiner Hand zurück
auf der Maus, ohne sie zu bewegen.
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Der
Bewegungssensor 109 verwendet exakt oder im Wesentlichen
dieselbe Technik wie die Abbildungs- und Navigationsanordnung, die
in den eingeschlossenen Patenten beschrieben ist. In den besonderen,
darin beschriebenen Betriebseinstellungen war es wünschenswert,
dass es eine Vergrößerung des Bildes gibt, bevor
es den Sensor erreicht, aufgrund der kleinen Größe
der Mikromerkmale, die abgebildet und verfolgt werden (zum Beispiel
Papierfasern). Hier sind die Merkmale auf der Fingerspitze 106 im
Vergleich richtig groß, so dass in einer Ausführungsform
eine Vergrößerung nicht verwendet wird. In alternativen
Ausführungsformen wird Vergrößerung verwendet.
Obwohl eine Form von Abbildung und Navigationsmechanismus in den
eingeschlossenen Patenten beschrieben ist, wird unten ein kurzer Überblick über
die Technik geliefert.
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Eine
LED 102, welche in einer Ausführungsform eine
IR-LED ist, emittiert Licht, welches durch die Linse 104 auf
ein Gebiet 105 projiziert wird, welches Teil einer Arbeitsoberfläche 106 ist,
die für die Navigation abgebildet werden soll. In einer
Form der vorliegenden Erfindung ist der Bewegungssensor 109 ein
integrierter Schaltkreis (IC) mit einem Array von Fotodetektoren,
Speicher und arithmetischen Schaltungen, angeordnet zum Implementieren
von Bildkorrelation und Nachverfolgungsfunktionen, wie sie hierin
und in den eingeschlossenen Patenten beschrieben sind. Ein Bild
des beleuchteten Gebietes 106 wird durch ein optisches
Fenster (welches der transparente Pfosten 3 selbst sein
kann) auf ein Package (nicht dargestellt) der integrierten Schaltung 109 und
auf das Array von Fotodetektoren projiziert. Die Linse 108 hilft
in der Projektion des Bildes auf die Fotodetektoren.
-
Eine
bevorzugte optische Navigationstechnik gemäß der
vorliegenden Erfindung detektiert optisch eine Bewegung durch direktes
Abbilden der verschiedenen bestimmten optischen Merkmale, die an der
Oberfläche 105 sichtbar sind, als ein Array von Pixeln,
soviel dem menschlichen Sehvermögen zugetraut wird. IR-Licht,
reflektiert von einer texturierten Arbeitsoberfläche, welche
gegen die Oberfläche 5 gepresst ist, wird auf
ein geeignetes Array (z. B. 16×16 oder 24×24)
von Fotodetektoren fokussiert. Die Antworten der einzelnen Fotodetektoren
werden digitalisiert auf eine geeignete Auflösung (z. B.
6 oder 8 Bits) und gespeichert als ein Frame in entsprechenden Orten
innerhalb eines Speicherarrays. In einer Ausführungsform
entspricht jedes Pixel in einem Frame einem der Fotodetektoren.
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Die
Gesamtgröße des Arrays von Fotodetektoren ist
vorzugsweise groß genug zum Empfangen eines Bildes mit
mehreren Merkmalen (zum Beispiel Furchenrücken in den Wirbeln
der Haut). Auf diese Weise erzeugen Bildern von solchen räumlichen Merkmalen übersetzte
Muster von Pixelinformation, wenn die Fingerspitze 106 sich
bewegt. Die Anzahl von Fotodetektoren in dem Array und die Framerate, mit
welcher ihr Inhalt digitalisiert und erfasst wird, wirken zusammen
zum Beeinflussen, wie schnell die Fingerspitze 106 über
die Oberfläche 105 bewegt und noch verfolgt werden
kann. Die Nachverfolgung wird bewerkstelligt durch Vergleichen eines
neu erfassten Beispielframes mit einem früher erfassten Referenzframe
zum Ermitteln der Richtung und des Betrages der Bewegung.
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In
einer Ausführungsform wird der gesamte Inhalt von einem
der Frames sukzessive um einen Abstand von 1 Pixel in jede der 8
Richtungen verschoben, die durch eine 1-Pixel Offset-Versuchsverschiebung
erlaubt sind (eines hinüber, eines hinüber und
eines hinunter, eines hinunter, eines hinauf, eines hinauf und eines
hinüber, eines hinüber in die andere Richtung,
etc.). Dies addiert sich zu 8 Versuchen. Auch wird, da es keine
Bewegung gegeben haben könnte, auch ein 9. Versuch „Null-Verschiebung" verwendet.
Nach jeder Versuchsverschiebung werden die Bereiche der Frames,
die überlappen, voneinander auf einer Pixel-zu-Pixel-Basis
subtrahiert und die resultierenden Differenzen werden vorzugsweise
quadriert und dann summiert, zum Bilden eines Maßes der Ähnlichkeit
(Korrelation) innerhalb des Gebietes der Überlappung. Größere
Versuchsverschiebungen sind natürlich möglich
(zum Beispiel zwei hinüber und eines hinunter), aber an
einem Punkt ruiniert die begleitende Komplexität den Vorteil und
es ist bevorzugt, eine ausreichend hohe Framerate mit kleinen Versuchsverschiebungen
zu haben. Die Versuchsverschiebung mit der geringsten Abweichung
(der größten Korrelation) kann genommen werden
als Hinweis auf die Bewegung zwischen den zwei Frames. Das heißt,
sie liefert eine Rohbewegungsinformation, die skaliert und/oder
akkumuliert werden kann, zum Liefern der Hervorhebebalken-Bewegungsinformation
(ΔX und ΔY) von bequemer Granularität
und bei einer geeigneten Rate von Informationsaustausch.
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Der
Sensor 109 detektiert automatisch, wenn die Fingerspitze 106 von
der Oberfläche 105 entfernt wurde, durch Fühlen,
dass alle oder ein Großteil der Pixel in dem Bild „dunkel
geworden sind". Tatsächlich ist der Prozess etwas komplizierter als
das, wie unten erläutert wird.
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Wenn
die Fingerspitze 106 von der Oberfläche 105 entfernt
wird, erreicht das IR-Licht von der beleuchtenden LED 102 nicht
mehr die Fotodetektoren in derselben Menge als es dies vorher tat,
wenn überhaupt; die reflektierende Oberfläche
ist zu weit weg oder ist einfach nicht sichtbar. Jedoch, wenn die Fingerspitze 106 entfernt
und die Oberfläche 105 als Ergebnis einer intensiv
beleuchteten Umgebung ausgesetzt wird, dann können die
Ausgänge der Fotodetektoren jedes Niveau aufweisen. Der
Schlüssel ist, dass die Abgaben der Fotodetektoren gleichförmig, oder
fast so, sein werden. Der Hauptgrund, dass die Abgaben gleichmäßig
werden, ist, dass es nicht mehr länger ein fokussiertes
Bild gibt. All die Bildmerkmale sind verschieden und sie sind verteilt über
die gesamte Sammlung von Fotodetektoren. Deshalb kommen die Fotodetektoren
gleichförmig auf ein durchschnittliches Niveau. Dies ist
in deutlichem Gegensatz zu dem Fall, wenn es ein fokussiertes Bild
gibt. In dem fokussierten Fall weisen die Korrelationen zwischen
den Frames (man erinnere die eines hinüber, eines hinüber
und eines hinunter, etc.) eine bestimmte Erscheinung auf.
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Im
Betrieb sollten die Bilder mit einer Rate erfasst werden, die ausreichend
ist, dass aufeinanderfolgende Bilder sich in ihrem Abstand durch
nicht mehr als vielleicht 1/4 der Breite des Arrays, oder 4 Pixel
für ein 16×16 Array von Fotodetektoren, aufweist.
Experimente zeigen, dass eine Fingergeschwindigkeit von 50 mm/Sek.
nicht unrealistisch ist. Mit einer 1:1 Abbildung entspricht dies
einer Geschwindigkeit des Arrays von 800 Pixel/Sek. Um dem Erfordernis
gerecht zu werden, nicht mehr als 4 Pixel pro Zyklus zu bewegen,
wird eine Messrate von 200 Proben/Sek. benötigt. Diese
Rate ist recht praktikabel und es kann wünschenswert sein,
bei einem Mehrfachen dieser Rate zu arbeiten.
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3 ist
ein elektrisches Blockdiagramm, welches die Hauptkomponenten einer
tragbaren elektronischen Vorrichtung 10, wie beispielsweise
eines Zellulartelefons 10A oder 10B, veranschaulicht. Die
tragbare elektronische Vorrichtung 10 umfasst eine Antenne 196,
eine Kommunikationsschaltung 198, einen Bewegungssensor 109,
eine Anzeige 14, ein Eingabe-/Ausgabe-(I/O) Interface 200,
ein I/O-Interface 202, eine Tastatur 24, einen
Prozessor 204 und einen Speicher 206. Der Bewegungssensor 109, der
Anzeige 14 und die Tastatur 24 sind jeweils mit dem
I/O-Interface 202 gekoppelt. Das I/O-Interface 202 ist
auch mit dem Prozessor 204 gekoppelt. Der Prozessor 204 kommuniziert
mit dem Bewegungssensor 109, der Anzeige 14 und
der Tastatur 24 über das I/O-Interface 202.
Der Prozessor 204 ist auch mit dem Speicher 206 gekoppelt.
In einer Ausführungsform ist ein Treiber 208 in
dem Speicher 206 gespeichert. Der Prozessor 204 verwendet
den Treiber 208 zum Steuern des Hervorhebebalkens 16 auf
der Anzeige 14 basierend auf Bewegungsdaten, die von dem
Bewegungssensor 109 empfangen wurden.
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Kommunikationen
werden durch die Vorrichtung 10 über die Antenne 196 gesendet
und empfangen. Die Antenne 196 ist mit der Kommunikationsschaltung 198 gekoppelt.
Die Kommunikationsschaltung 198 enthält Standardkommunikationskomponenten,
die den Fachleuten bekannt sind, wie zum Beispiel Verstärker,
Analog-zu-Digital-Konverter, Digital-zu-Analog-Konverter, Modulatoren
und Demodulatoren. Der Prozessor 204 ist mit der Kommunikationsschaltung 198 über
das I/O-Interface 200 gekoppelt.
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In
einer Form der vorliegenden Erfindung empfängt der Prozessor 204 inkrementelle
(X, Y)-Signale von dem Bewegungssensor 109, welche auf eine
relative Bewegung zwischen der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 und
einer Arbeitsoberfläche hinweisen. Unter Verwendung des
Treibers 208 prozessiert der Prozessor 204 die
empfangenen inkrementellen (X, Y)-Signale und unternimmt entsprechende
Aktionen. Das Zellulartelefon 10A verwendend, als ein Beispiel,
wenn der Finger 22 aufwärts bewegt wird gegen
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20, empfängt
der Prozessor 204 inkrementelle (X, Y)-Signale von dem
Bewegungssensor 109, welche diese Aufwärtsbewegung
anzeigen. Als Reaktion bewirkt der Prozessor 204, dass
sich der Hervorhebebalken 16 auf der Anzeige 14 aufwärts
durch die Menüpunkte 18A–18C bewegt.
Wenn der Finger 22 abwärts gegen die Detektionsvorrichtung 20 bewegt wird,
empfängt der Prozessor 204 inkrementelle (X, Y)-Signale
von dem Bewegungssensor 109, welche diese Abwärtsbewegung
anzeigen. Als Reaktion bewirkt der Prozessor 204, dass
sich der Hervorhebebalken 16 auf der Anzeige 14 abwärts
durch die Menüpunkte 18A–18C bewegt.
Wenn die empfangenen inkrementellen (X, Y)-Signale von dem Bewegungssensor 109 eine
Bewegung des Fingers 22 gegen die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 nach links
oder nach rechts anzeigen, bewirkt der Prozessor 204, dass
die Kommunikationsschaltung 198 die Telefonnummer wählt,
welche dem gegenwärtig hervorgehobenen Menüpunkt
zugeordnet ist. In einer Ausführungsform unterscheidet
der Prozessor 204 zwischen relativ kleinen Bewegungen nach
links oder rechts, welche auftreten können, wenn ein Benutzer aufwärts
oder abwärts durch die Menüpunkte scrollt und
größeren Bewegungen nach links oder nach rechts,
welche anzeigen, dass der Benutzer einen hervorgehobenen Menüpunkt
zu selektieren wünscht.
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In
einer Form der vorliegenden Erfindung umfasst die tragbare elektronische
Vorrichtung 10 ein Sicherheitsmerkmal, welches erfordert,
dass ein Benutzer ein „gestisches Passwort" eingibt, vor
Verwendung der Vorrichtung 10. Um dieses Sicherheitsmerkmal
zu verwenden, gibt ein Benutzer Bewegungsmuster ein, welches das
Passwort des Benutzers repräsentiert, unter Verwendung
der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20 ein. Bewegungsmusterdaten,
welche die eingegebene Bewegung repräsentieren, sind in
dem Speicher 206 gespeichert. In einer Form der Erfindung
wird, nachdem ein gestisches Passwort durch einen Benutzer eingegeben und
in dem Speicher 206 gespeichert wurde, der Betrieb der
Vorrichtung 10 nur ermöglicht, nachdem der Benutzer
die tragbare elektronische Vorrichtung 10 (und entsprechend
die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20) gegen eine Arbeitsoberfläche
in einem Muster bewegt, welches dem gespeicherten gestischen Passwort
gleichkommt. Der Prozessor 204 vergleicht eingegebene gestische
Passworte mit Bewegungsmusterdaten, welche in dem Speicher 206 gespeichert
sind, und bestimmt, ob die Bewegung übereinstimmt. In einer
Ausführungsform verwendet der Prozessor 204 konventionelle
Musterabgleichtechniken an, zum Identifizieren, ob die Bewegungen übereinstimmen.
-
Von
einem Benutzer kann verlangt werden, das gestische Passwort des
Benutzers einzugeben, wenn die Vorrichtung 10 zum ersten
Mal angeschaltet wird, vor jeder Verwendung der Vorrichtung 10, oder
ein anderes Timing kann verwendet werden. Dieses Sicherheitsmerkmal
der Vorrichtung 10 verhindert den Betrieb der Vorrichtung 10,
wenn sie verloren oder gestohlen wurde. Zusätzlich kann
das Sicherheitsmerkmal verwendet werden zum Identifizieren mehrerer
Benutzer einer bestimmten tragbaren elektronischen Vorrichtung 10,
für Abrechnungszwecke oder aus anderen Gründen.
Zum Beispiel können mehrere gestische Passworte, die mehreren
Benutzern zugeordnet sind, in der Vorrichtung 10 gespeichert
werden. Von jedem Benutzer würde verlangt werden, das gestische
Passwort des Benutzers vor dem Betrieb der Vorrichtung 10 einzugeben.
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In
einer Form der vorliegenden Erfindung kann ein Benutzer Freihandzeichnungen
in die tragbare elektronische Vorrichtung 10 eingeben durch Bewegen
der Vorrichtung 10 (und entsprechend der Bewegungsdetektionsvorrichtung 20)
gegen eine Arbeitsoberfläche, oder durch Bewegen eines
Fingers 22 gegen die Bewegungsdetektionsvorrichtung 20. Eingegebene
Zeichnungen können verwendet werden zum Kommentieren oder
Erzeugen von Faxdokumenten, oder können Benutzerunterschriften
repräsentieren, die verwendet werden können zum
Verifizieren elektronischer Transaktionen.
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Es
wird durch eine Person von durchschnittlicher Fachkenntnis verstanden
werden, dass die Funktionen, die durch die tragbare elektronische
Vorrichtung 10 ausgeführt werden, implementiert
sein können in Hardware, Software, Firmware, oder jeder Kombination
davon. Die Implementierung kann über einen Mikroprozessor,
eine programmierbare Logikvorrichtung oder eine Zustandsmaschine
vorliegen. Komponenten der vorliegenden Erfindung können sich
in Software auf einem oder mehreren computerlesbaren Medien befinden.
Der Begriff computerlesbares Medium, wie er hierin verwendet wird,
ist definiert als umfassend jede Art von Speicher, flüchtig oder
nicht flüchtig, wie zum Beispiel Floppydisks, Festplatten,
CD-ROMS, Flashspeicher, nur Lesespeicher (ROM) und Direktzugriffsspeicher.
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Es
wird ein Verfahren zum Steuern einer Menüpunktselektion
in einer tragbaren elektronischen Vorrichtung (10A) beschrieben,
wobei die tragbare elektronische Vorrichtung eine Menüanzeige (14)
aufweist, welche eine Vielzahl von Menüpunkten (18A–18C)
und einem Menüpunktzeiger (16) aufweist, welcher
durch einen Benutzer bewegbar ist zum Hervorheben bestimmter Menüpunkte,
das Verfahren enthaltend:
Abfühlen einer relativen
Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer
Abbildungsoberfläche (106);
Erzeugen eines
ersten Satzes von Bewegungsdaten, anzeigend eine erste relative
Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der
Abbildungsoberfläche;
Bewegen des Menüpunktzeigers
basierend auf dem ersten Satz von Bewegungsdaten zum Hervorheben eines
ersten Menüpunktes (18A);
Erzeugen eines
zweiten Satzes von Bewegungsdaten, anzeigend eine zweite relative
Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der
Abbildungsoberfläche; und
Selektieren des ersten Menüpunktes
basierend auf dem zweiten Satz von Bewegungsdaten.
-
In
einem exemplarischen Verfahren zeigt der erste Satz von Bewegungsdaten
eine Bewegung in einer ersten Richtung an und der zweite Satz von
Bewegungsdaten zeigt eine Bewegung in einer zweiten Richtung an,
wobei die zweite Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten
Richtung ist.
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Einweiteres
exemplarisches Verfahren enthält ferner:
Richten von
Licht auf die Abbildungsoberfläche, dadurch Erzeugen von
reflektierten Bildern;
Fokussieren der reflektierten Bilder
auf ein Array von Fotodetektoren (109);
Erzeugen von
digitalen Darstellungen der reflektierten Bilder basierend auf Abgaben
der Fotodetektoren; und
Korrelieren von mindestens einer Version
von einer ersten der digitalen Darstellungen mit mindestens einer
Version von einer zweiten der digitalen Darstellungen.
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Ein
Beispiel einer tragbaren elektronischen Vorrichtung (10A)
enthält:
einen Speicher (206) zum Speichern
von Bewegungsmusterdaten, repräsentierend ein erstes Muster
von relativer Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung
und einer Abbildungsoberfläche (106);
einen
Bewegungssensor (20) zum Erzeugen eines ersten Satzes von
Bewegungsdaten repräsentierend ein zweites Muster von relativer
Bewegung zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche;
und
eine Steuervorrichtung (204) zum Vergleichen des ersten
Satzes von Bewegungsdaten mit dem gespeicherten Bewegungsmusterdaten,
wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist zum Identifizieren
des Benutzers der tragbaren elektronischen Vorrichtung basierend
auf dem Vergleich des ersten Satzes von Bewegungsdaten mit den gespeicherten
Bewegungsmusterdaten.
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In
einer weiteren exemplarischen Vorrichtung ist der Bewegungssensor
ein optischer Bewegungssensor.
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In
einer anderen Vorrichtung enthält der optische Bewegungssensor
ferner:
eine Lichtquelle (102) zum Beleuchten der
Abbildungsoberfläche, dabei erzeugend reflektierte Bilder;
ein
Array von Fotodetektoren;
eine Linse (108) zum Fokussieren
der reflektierten Bilder auf das Array von Fotodetektoren;
einen
Digitalisierer zum Erzeugen digitaler Darstellungen der reflektierten
Bilder basierend auf Abgaben der Fotodetektoren; und
einen
Korrelator zum Korrelieren von mindestens einer Version einer ersten
der digitalen Darstellungen mit mindestens einer Version einer zweiten der
digitalen Darstellungen. Insbesondere mag der Bewegungssensor auf
einer Rückseite der tragbaren elektronischen Vorrichtung
positioniert ist.
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Zusammenfassend
enthält eine tragbare elektronische Vorrichtung (10A)
einen Menüanzeige (14) mit einer Vielzahl von
Menüpunkten (18A–18C), und einen
Menüpunktzeiger (16), welcher durch einen Benutzer
bewegbar ist zum Hervorheben bestimmter Menüpunkte. Die
tragbare elektronische Vorrichtung enthält einen Bewegungssensor
(20) zum Abfühlen einer relativen Bewegung zwischen der
tragbaren elektronischen Vorrichtung und einer Abbildungsoberfläche
(106). Der Bewegungssensor ist konfiguriert zum Erzeugen
eines ersten Satzes von Bewegungsdaten, anzeigend eine erste relative Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der Abbildungsoberfläche.
Der Bewegungssensor ist konfiguriert zum Erzeugen eines zweiten
Satzes von Bewegungsdaten, anzeigend eine zweite relative Bewegung
zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und der Abbildungsoberfläche.
Eine Steuervorrichtung (204) ist konfiguriert zum Bewegen
des Menüpunktzeigers basierend auf dem ersten Satz von
Bewegungsdaten zum Hervorheben eines ersten Menüpunktes.
Die Steuervorrichtung ist konfiguriert zum Selektieren des ersten Menüpunktes
basierend auf dem zweiten Satz von Bewegungsdaten.
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Obwohl
spezifische Ausführungsformen illustriert und hierin beschrieben
wurden zum Zwecke der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, wird
es durch die Fachleute geschätzt werden, dass eine breite
Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen
substituiert werden kann für die spezifischen Ausführungsformen,
wie sie dargestellt und beschrieben sind, ohne von dem Umfang der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diejenigen mit Wissen in dem
chemischen, mechanischen, elektromechanischen, elektrischen und
Computerfach, werden leicht anerkennen, dass die vorliegende Erfindung
implementiert werden kann in einer sehr breiten Vielfalt von Ausführungsformen.
Diese Anmeldung ist beabsichtigt, jede Adaption oder Variation der
bevorzugten, hierin diskutierten Ausführungsformen abzudecken.
Es ist deshalb offenkundig beabsichtigt, dass diese Erfindung nur
durch die Ansprüche und die Äquivalente davon
beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5578813 [0001, 0001, 0002]
- - US 5644139 [0001, 0001, 0002]
- - US 5786804 [0001, 0001, 0002]
- - US 6057540 [0002, 0002, 0028]
- - US 6151015 [0002, 0002]