DE602004009333T2

DE602004009333T2 - Tragbare Vorrichtung zur Dateneingabe

Info

Publication number: DE602004009333T2
Application number: DE602004009333T
Authority: DE
Inventors: Stefan Rapp; Martin Osen; Georg Michelitsch
Original assignee: Sony Deutschland GmbH
Current assignee: Sony Deutschland GmbH
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2024-10-23
Also published as: GB0610143D0; DE602004009333D1; GB2423137A; GB2423137B; DE112004002015T5; WO2005041018A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Vorrichtung für die Dateneingabe durch einen Anwender nach Anspruch 1 und auf eine Vorrichtung für die Dateneingabe nach Anspruch 2.
Tragbare Vorrichtungen, wie Mobiltelefone, PDAs, Palm-Vorrichtungen o. ä., gewinnen in letzter Zeit an Popularität. Weiterhin müssen diese tragbaren Vorrichtungen einen zunehmenden Bereich von Funktionalitäten abdecken, die Eingabe von Daten oder die Auswahl von Funktionen innerhalb eines Menüs umfassend. Deshalb wird eine einfache, schnelle und intuitive Möglichkeit zur Eingabe von Daten benötigt.
Das Dokument U.S. 6,011,542 offenbart ein grafisches Texteingabe-System einschließlich eines grafischen Texteingabe-Bildschirmes, vorzugsweise auf einer kleinen elektronischen Vorrichtung, und ein grafisches Texteingabe-Rad, das auf dem grafischen Texteingabe-Bildschirm angezeigt wird. Eine Vielzahl von Zeichen wird auf dem grafischen Texteingabe-Rad dargestellt. Das System umfasst auch eine Anzeige-Vorrichtung für das Drehen des grafischen Texteingabe-Rades, um es einem Anwender zu ermöglichen, einen der Charaktere auf dem grafischen Texteingabe-Rad auszuwählen, das eingegeben werden soll. Die Auswahl wird hier mit einer Auswahl-Vorrichtung, wie z. B. einem Trackball oder einem Joystick, durchgeführt, die auf der grafischen Texteingabe-Vorrichtung vorgesehen ist.
Das Dokument U.S. 4,726,687 offenbart eine Uhr einschließlich einem konventionellen kreisförmigen analogen Display, das von einem oder mehreren Datenerfassungs-Skala(-en) umgeben ist. Daten-Auswahl-Mittel, wie z. B. ein Zeiger oder ein Fenster, werden verwendet, um eines von einer Vielzahl nicht codierter Zeichen auf der Datenerfassungs-Skala auszuwählen, wodurch das Auslesen eines assoziierten codierten Zeichens, des auf der Peripherie eines drehbaren Rades abgebildet ist. ermöglicht wird. Ein Schaft wird auf der Seite der Uhr vorgesehen und wird angekoppelt, um das Rad anzutreiben und funktioniert auch, um es dem Lesekopf zu ermöglichen, ein Datenerfassungs-Eingangssignal zu erzeugen. Dadurch kann der Schaft in eine der beiden Richtungen um seine Längsachse gedreht werden, kann entweder hin zum Gehäuse angedrückt werden oder weg vom Gehäuse weggezogen werden.
Der Nachteil des System ist die Implementierung der Auswahl-Vorrichtung oder des Schafts in der Vorrichtung, weil die Vorrichtung entweder in einer Hand gehalten wird, die die Bedienung der Auswahl-Vorrichtung oder des Schafts schwierig macht, oder die Vorrichtung wird in einer Hand und die Auswahl-Vorrichtungen wird mit der anderen Hand bedient, was abhängig von der Größe und der Position der Auswahl-Vorrichtung oder des Schafts eine genaue Bedienung mit den Finger erfordert und es erschwert, die Eingabedaten schnell und ohne irgendeinen Fehler einzugeben.
WO 93/14589 offenbart eine tragbare Vorrichtung mit den Merkmalen der Präambel von Anspruch 1.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für die Dateneingabe vorzusehen, die handlich ist und einen einfachen, schnellen und intuitiven Weg für die Eingabe von Daten ermöglicht.
Die obige Aufgabe wird durch eine tragbare Vorrichtung zur Dateneingabe durch einen Anwender gemäß Anspruch 1 erreicht, aufweisend ein Gehäuse, das so angepasst ist, um von einem Anwender gehalten zu werden, einen Griff, der am Gehäuse angebracht ist und diesem gegenüber bewegbar ist, zur Auswahl von Symbolen durch einen Anwender, und eine Anzeige zum Anzeigen der wählbaren und ausgewählten Symbole, wobei das Gehäuse und der Griff eine gemeinsame Längsachse aufweisen und wobei der Griff entlang der Längsachse der Vorrichtung bewegbar und um die Längsachse drehbar ist, zum Scrollen durch wählbare Symbole und zum Auswählen eines Symbols.
Die obige Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung zur Dateneingabe durch einen Anwender gemäß Anspruch 2 erreicht, aufweisend ein Gehäuse, das so angepasst ist, um an eine elektronische Vorrichtung angebracht zu werden, einen Griff, der am Gehäuse angebracht ist und diesem gegenüber zur Auswahl von Symbolen durch einen Anwender bewegbar ist, und eine Anzeige zum Anzeigen der wählbaren und ausgewählten Symbole, wobei das Gehäuse und der Griff eine gemeinsame Längsachse aufweisen und wobei der Griff entlang der Längsachse der Vorrichtung bewegbar und um die Längsachse drehbar ist, zum Scrollen durch die wählbaren Symbole und zum Auswählen eines Symbols.
Durch das Verwenden eines Griffes, der am Gehäuse angebracht ist und im Verhältnis dazu bewegbar ist und durch das Vorsehen des Gehäuses und des Griffs mit einer gemeinsamen Längsachse wird die Bedienung der Vorrichtung vereinfacht, weil die Bedienung der Vorrichtung einfach und bequem ist, das Gehäuse und der Griff leicht gehalten und erfasst werden können und die Daten schnell eingegeben werden können, indem man den Griff nur auf eine einfache und intuitive Weise bewegt.
Der Erfindung gemäß, wie in Anspruch 1 und 2 bestimmt, wird der Bereich auf dem Display, der einem Symbol entspricht, in Übereinstimmung mit der Wahrscheinlichkeit des Symbols verändert.
Vorzugsweise entspricht ein größerer Bereich auf dem Display einem wahrscheinlicheren Symbol und ein kleinerer Bereich auf dem Display entspricht einem weniger wahrscheinlichen Symbol.
In der folgenden Beschreibung werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näherer erläutert, in denen
1 eine schematische Ansicht einer tragbaren Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ein schematisches Funktionsschema einer tragbaren Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und
3 eine Darstellung eines Kraftfeldes für die Eingabe-Symbole gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
1 zeigt eine schematische Ansicht der tragbaren Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 10 besteht aus einen Gehäuse 1 und einem Griff 2, wobei das Gehäuse 1 ausgebildet ist, um von einem Anwender gehalten zu werden, wobei der Griff 2 am Gehäuse 1 befestigt ist und gegenüber ist dem Gehäuse 1 bewegbar ist. Die Vorrichtung 10 weist hiermit eine länglich, z. B. eine zylindrische Form und einen kreisförmigen, ovalen, rechteckigen oder irgendeinen anderen Querschnitt auf. Die Längsachse 3 der Vorrichtung 10 ist die Symmetrieachse, die sich in Richtung der längsten Ausdehnung der Vorrichtung 10 erstreckt. Das Gehäuse 1 lind der Griff 2 weisen die gemeinsame Längsachse 3 auf, und der Griff 2 ist entlang der Längsachse 3 der Vorrichtung 10 verschiebbar und um die Längsachse 3 der Vorrichtung 10 drehbar. Dadurch kann der Anwender die Vorrichtung 10 am Gehäuse 1 mit einer Hand halten und den Griff 2 mit der anderen Hand bewegen, wobei der Anwender den Griff 2 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen kann, oder er kann den Griff 2 drücken oder ziehen. Ein Display 4, das im Gehäuse 1 integriert ist, zeigt Symbole, Bilder, Menüs, Namen, Telefonnummern o. a..
Es ist zu beachten, dass das Gehäuse 1 der Vorrichtung 10 auch an eine elektronische Vorrichtung, z. B. an eine Stereoanlage, einen Computer, einen PDA o. a. angebracht werden kann, um dadurch als ein Eingabe-Mittel für die elektronische Vorrichtung zu dienen.
Hiermit kann der Anwender für die Eingabe oder das Auswählen von Daten, Informationen oder Text durch das Bewegen des Griffes 2 durch die wählbaren Symbole scrollen und ein Symbol auswählen, durch eine Menü, Namen, Telefonnummern o. a. scrollen, die auf dem Display 4 angezeigt werden.
Es ist zu beachten, dass der Begriff „Symbol" im vorliegenden Fall alphabetische Symbole, numerische Symbole und/oder jedes andere mögliche Symbol umfasst, das auf dem Display 4 einer tragbaren Vorrichtung 10 angezeigt werden kann. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, durch eine Anzahl angezeigter Symbole zu scrollen und daraus auszuwählen. Weiterhin ist zu beachten, dass das Scrollen und die Auswahl-Funktion der Vorrichtung 10 auch entsprechend für das Scrollen durch eine Menü, eine Website, ein Telefon oder Adressbuch oder einen Kalender und das Auswählen eines Menü-Punktes, eines Namens oder eines Datums ebenfalls verwendet werden kann.
Die Symbole werden entweder in einer Zeile oder in einem zweidimensionalen Layout angeordnet, wie nachfolgend erläutert. Durch das Bewegen des Griffes 2, wie nachfolgend detailliert erläutert, kann der Anwender durch die Symbole scrollen und einen oder mehr Symbole auswählen.
Dadurch wird das tatsächlich wählbare Symbol oder die tatsächlich wählbare Reihenfolge von Symbolen hervorgehoben und durch das Scrollen durch die Symbole wird entweder das aufeinanderfolgend oder das vorausgehende Symbol oder die Reihenfolge von Symbolen hervorgehoben. Es ist zu beachten, dass der Begriff „hervorgehoben" bedeuten kann, dass schwarze Symbole auf einem weißen Hintergrund in weiße Symbole auf einem schwarzen Hintergrund invertiert werden können, die Symbole größer als die anderen Symbole angezeigt werden können, die Symbole als fett gedruckt oder blinkende Symbole angezeigt werden können oder die Zeile mit Symbolen so versetzt angezeigt werden kann, dass das hervorgehobene Symbol das einzige Symbol ist, das mit den vorher schon ausgewählten Symbolen gleichhoch angeordnet ist, oder irgendeine andere Art des Hervorhebens oder des Markierens von Sequenzen von Symbolen oder einem einzelnen Symbol verwendet werden kann.
Falls die Symbole in einer Zeile angeordnet sind, scrollt der Anwender in einem ersten Schritt durch die Symbole in einer ersten oder zweiten Richtung, wobei das Scrollen bedeutet, dass entweder das Symbol, nachfolgend zum gegenwärtig wählbaren hervorgehobenen Symbol, hervorgehoben wird, oder das Symbol, vorherstehend zum gegenwärtig wählbaren Symbol, hervorgehoben wird. Dadurch wird die erste und zweite Richtung einander gegenübergestellt, zum Beispiel nach links und nach rechts oder nach oben und nach unten. In einem zweiten Schritt kann der Anwender das gegenwärtig wählbare hervorgehobene Symbol auswählen, das bedeutet, dass das Symbol entweder gespeichert wird, angezeigt wird oder in einem weiteren Schritt verarbeitet wird.
Falls die Symbole in einem zweidimensionalen Layout angeordnet sind, werden die Symbole nicht in einer geraden Linie angeordnet, sondern werden aus der Zeile verschoben und werden in einem zweidimensionalen Bereich auf dem Display angeordnet. Dadurch ist die Reihenfolge der wählbaren Symbole beim Scrollen durch die Symbole die gleiche, wie im Fall, wenn die Symbole in einer Zeile angeordnet sind.
Wenn beispielsweise die Symbole, die in einer Zeile angeordnet sind, auf dem Display von oben nach unten angezeigt sind, werden die Symbole, die in einer zweidimensionalen Zeile angeordnet sind, teilweise in Positionen nach rechts oder nach links aus der Zeile verlagert. Wenn der Anwender durch die Symbole scrollt, wird ein Symbol nach dem an der von oben nach unten oder von unten nach oben wählbar, unabhängig von der rechts- oder linksseitigen Verlagerung der Symbole.
Ein Beispiel dafür können die Buchstaben des Alphabetes sein. Wenn die Buchstaben in einer Zeile von oben nach unten angeordnet sind, dann wird die Zeile mit a, b, c und so weiter beginnen. Beim Scrollen durch die Symbole wird zuerst der Buchstabe a wählbar, danach der Buchstabe b, dann c und so weiter. In einer zweidimensionalen Anordnung kann beispielsweise der Buchstabe b rechts von der Zeile und der Buchstabe c links von der Zeile dargestellt werden. Wenn der Anwender jetzt durch die Buchstaben scrollt, dann ist wieder zuerst der Buchstabe a wählbar, dann der Buchstabe b, dann c und so weiter.
Es ist zu beachten, dass die oben genannte Anordnung der Symbole in einer zweidimensionalen Anordnung nicht auf die Anordnung der Zeile von oben nach unten begrenzt ist, sondern kann irgendeine andere Anordnung sein. Zum Beispiel kann die Zeile mit Symbolen von rechts nach links angeordnet werden und die Symbole werden dann über oder unter die Zeile versetzt.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Funktion des Griffes 2 folgendermaßen: durch das Drehen des Griffes 2 im Uhrzeigersinn kann der Anwender durch die Zeile mit den Symbolen in die ersten Richtung scrollen und durch die Zeile mit Symbolen in die zweite entgegengesetzte Richtung scrollen, indem er den Griff 2 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Beim Drücken des Griffes 2 wird das aktuell wählbare hervorgehobene Symbol ausgewählt, und durch das Ziehen des Griffes 2 wird das zuletzt ausgewählte Symbol gelöscht oder entfernt. Vorzugsweise wird die Zeile mit den wählbaren Symbole in der Scroll-Richtung angezeigt, d. h. von oben nach unten oder von unten nach oben auf dem Display. Dementsprechend kann es auch vollständige Sequenzen von Symbolen geben, die unter der Zeile mit Symbolen verteilt ist, z. B., wenn die Vorrichtung dazu verwendet wird, um englischen Text einzugeben, könnte es die Symbol-Reihenfolge 't' 'h' 'e' geben, angeordnet zwischen dem t' und dem u, um eine leichtere Eingabe häufiger Symbol-Sequenzen zu ermöglichen. Wie mit den gewöhnlichen Symbolen kann der Anwender durch das Drehen des Griffes 2 im Uhrzeigersinn durch die Sequenzen von Symbolen in der ersten Richtung scrollen und er kann durch die Sequenzen von Symbolen in der entgegengesetzten zweiten Richtung scrollen, indem er den Griff 2 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Indem man den Griff 2 drückt, wird die ganze aktuell wählbare hervorgehobene Reihenfolge von Symbolen ausgewählt. Wenn man den Griff 2 zieht, wird das zuletzt ausgewählte Symbol entfernt oder gelöscht, oder die Auswahl einer Reihenfolge von Symbolen wird rückgängig gemacht. Hier ist es möglich, die Funktionen zum Ziehen und zum Drücken umzukehren, das heißt, die Auswahl wird durchgeführt, indem man den Griff zieht und das Löschen wird durchgeführt, indem man den Griff 2 drückt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Scrollen durch die Symbole durch Drücken/Ziehen des Griffes erreicht, wohingegen das Drehen des Griffes Symbole auswählt oder entfernt. Hier werden die Symbole auf dem Display in zwei Reihen angezeigt. Vorzugsweise wird die Zeile wählbarer Symbole in der unteren Zeile auf dem Display 4 angezeigt und die schon ausgewählten Symbole in der Zeile darüber. Der Anwender scrollt durch die Symbole in einer ersten Richtung durch das Ziehen und in der entgegengesetzten zweiten Richtung durch das Drücken des Griffes. Wenn das gewünschte Symbol erreicht wird, wird es ausgewählt, indem man den Griff im Uhrzeigersinn dreht. Der Anwender kann dann wieder durch die Symbole durch das Ziehen und das Drücken scrollen, um das nächste Symbol auszuwählen. Anderenfalls kann er den Griff gegen den Uhrzeigersinn drehen, wodurch das vorher ausgewählte Symbol dann entfernt werden würde.
In einem dritten Ausführungsbeispiel werden die Symbole, die in einer Zeile oder in einem zweidimensionalen Layout angeordnet sind, wie vorangehend erläutert, in einer kombinierten Bedienung von Ziehen, Drücken und Drehen des Griffes ausgewählt. Dadurch werden vier Abläufe vom Griff 2 gesteuert, nämlich das Scrollen durch die Symbole in einer ersten Richtung, das Scrollen durch die Symbole in einer zweiten Richtung, entgegengesetzt zur ersten Richtung, Beschleunigen und Verzögern der Auswahl. Jeder dieser vier Abläufe wird einem der vier Bewegungen des Griffes 2 zugeordnet, das heißt Drehen des Griffes 2 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, das Ziehen oder das Drücken des Griffes 2. Vorzugsweise wird das Scrollen in der ersten Richtung durchgeführt, indem man den Griff 2 im Uhrzeigersinn dreht und in der zweiten Richtung, indem man den Griff 2 gegen den Uhrzeigersinn dreht, das Beschleunigen der Auswahl durch Drücken und das Verlangsamen der Auswahl durch Ziehen des Griffes 2. Dadurch das Drücken und das Ziehen wird nicht in einer diskreten, sondern in einer kontinuierlichen Art und Weise ausgeführt, wie z. B. wie von analogen Joysticks bekannt. Wie bei Joysticks gibt es eine neutrale Position, in der keine Auswahl von Symbolen erfolgt. Wenn der Anwender den Griff 2 loslässt, wird er vorzugsweise in der neutralen Position mittels eines mechanischen Federsystems oder Ähnlichem gehalten. So wird eine unbeabsichtigte Auswahl von Symbolen vermieden. Der Anwender beschleunigt die Auswahl von Symbolen durch das Drücken des Griffes 2 gegen das Gehäuse 1, entgegen der Kraft des Federsystems. Je weiter er drückt, desto schneller ist die Auswahl der Symbole. Wenn er die Kraft reduziert, indem er den Griff wirksam etwas herauszieht, wird die Geschwindigkeit, mit der die Symbole ausgewählt werden, bis zu dem Punkt reduziert, wo die neutrale Position erreicht wird und keine Symbole ausgewählt werden. Indem der Griff weiter herausgezogen wird, werden vorausgehende Auswahlen in dem Maße rückgängig gemacht, mit dem man den Griff von dem Gehäuse der Vorrichtung wegzieht. Jede weitere Zuordnung für die Bewegungen des Griffes 2 für die Abläufe ist möglich, die für das Scrollen und Auswahl erforderlich ist, wie z. B. das Drehen für die Beschleunigung/Verzögerung und das Drücken/Ziehen für die Auswahl.
Hiermit werden die Symbole auf dem Display in einer Zeile angeordnet, vorzugsweise entsprechend der Scroll-Richtung des Griffes, und der Vorgang beginnt mit dem automatischen Hervorheben eines Symbols z. B. wenn die Symbole Buchstaben in alphabetischer Reihenfolge sind wird der Buchstabe „a" automatisch am Anfang hervorgehoben. Im Allgemeinen, d. h., wenn der Griff nicht in der neutralen Position ist, wird nach einer bestimmten Zeit der aktuell hervorgehobene Buchstabe automatisch ausgewählt. Der Anwender kann innerhalb dieser Zeit durch die Symbole durch Drehen des Griffes scrollen, z. B. zum Buchstaben „h", der dann hervorgehoben wird. Nachdem die Zeit verstrichen ist, wird der aktuell hervorgehobene Buchstabe ausgewählt, im vorliegenden Beispiel „h". Weiterhin kann der Anwender die Dauer der Zeitspanne, bis der aktuell hervorgehobene Buchstabe ausgewählt wird, durch Ziehen und Drücken des Griffes 2 steuern, wie vorangehend erläutert, wobei das weitere Drücken des Griffes 2 die Zeitspanne verkürzt und die Auswahl der gegenwärtig hervorgehobenen Symbole beschleunigt und das Ziehen oder das weniger feste Drücken des Griffes 2 die Zeitspanne verlängert und die Auswahl des gegenwärtig hervorgehobenen Symbols verzögert. Wie vorangehend erläutert, ist es nicht nur möglich, die Auswahl des Symbols durch das Ziehen des Griffes zu verzögern, sondern die letzte Auswahl auch rückgängig zu machen; in diesem Fall würde die Auswahl nicht weitergehen, sondern rückwärts ablaufen, sobald der Griff über die neutralen Position gezogen wird.
Um dem Anwender die Restlaufzeit der Zeitspanne zu zeigen, die zwischen dem Hervorheben eines Symbols und der automatischen Auswahl liegt, nachdem die Zeitspanne verstrichen ist, sind unterschiedliche Verfahren möglich. Eine Möglichkeit sollte dem Anwender die Restlaufzeit grafisch anzeigen, zum Beispiel wird das aktuell hervorgehobene Symbol ständig vergrößert, bis seine Größe einen vorher festgelegten Wert erreicht. Oder die Zeile mit den Symbolen bewegt sich auf dem Display 4 in einer Richtung, zum Beispiel von rechts nach links, und wenn die Zeile einen markierten Punkt auf dem Display 4 überschreitet, z. B. die Mitte des Displays, wird das aktuell hervorgehobene Symbol ausgewählt und dann beginnt die Zeile mit der Bewegung wieder am rechten Ende des Displays. Dieses Visualisieren wird bevorzugt, wenn genügend Bildschirmplatz verfügbar ist und ein angemessen glatter Übergang erreicht werden kann, weil die Anwender, durch das Fixieren des ausgewählten Symbols – durch die Position des Symbols – eins grafisches Feedback erhalten, wenn das Symbol akzeptiert wird, und sie sich auf die nächste Symbol-Auswahl konzentrieren müssen.
Es ist auch möglich, die Restlaufzeit mittels Kontrast oder Farben anzuzeigen, z. B. das hervorgehobene Symbol hätte den höchsten Kontrast kurz bevor die Auswahl erfolgt, wäre dann ergraut oder würde sich leicht von gelb über orange nach rot verändern und wäre bei der Auswahl rot. Schon ausgewählte Symbole könnten zum Beispiel in Blau angezeigt werden. Noch eine Möglichkeit wäre ein Klangeffekt, zum Beispiel ein wiederholter Ton oder ein akustisches Signal, wobei die Häufigkeit der Wiederholungen abnimmt oder zunimmt, oder ein Ton, der lauter, weicher, höher oder tiefer klingt.
Auch jede Kombination der obenerwähnten Verfahren für das Anzeigen der Restlaufzeit für den Anwender ist möglich.
Zusätzlich zum Abtasten der Bewegung des Griffes 2, z. B. durch optische Sensoren wie bei optischen Computer-Mäusen, oder bei den ersten zwei Ausführungsbeispielen durch traditionelle Schalter ist es möglich, Mittel zum Abtasten hinzuzufügen, um nicht nur die Position oder die Richtung der Bewegung des Griffes 2 abzutasten, sondern auch die Kraft, die vom Anwender angewendet wird, um den Griff 2 zu bewegen. Wenn z. B. der Griff 2 stärker gegen das Gehäuse 1 gedrückt wird, werden die Symbole oder die Symbolsequenzen gespeichert, weiterverarbeitet, verschickt, ausgeführt o. a.. Oder, wenn der Griff fester vom Gehäuse 1 weggezogen wird, werden alle Symbole vom aktuellen Punkt bis zum Ende sofort entfernt.
Weiterhin und für alle Ausführungsbeispiele ist es möglich, Rasten oder entgegengesetzte Rasten dem Griff-Mechanismus auf so eine Weise hinzuzufügen, dass sie unabhängig in Bezug auf die zwei Dimensionen arbeiten (das Drehen und Drücken/Ziehen). Beim Anwenden der Rasten wird der Griff in einer bestimmten Position verriegelt (entlang einer der zwei Dimensionen) und der Anwender muss eine Kraft auf den Griff ausüben, der eine bestimmte Schwelle übersteigt, um den Griff aus dieser Position wegzubewegen. Eine Anordnung solcher Rasten kann verwendet werden, damit für jedes wählbare Symbol eine entsprechende Raste erzeugt wird und der Griff in vorher entsprechende, festgelegte Positionen einrastet. Am Ende der Auswahl der wählbaren Symbole kann einen Anschlag (Hard Stop) implementiert werden, oder die Symbole können in einem zyklischen Modus angeordnet werden, d. h. das Überschreiten des letzten Symbols resultiert in der Bewegung hin zum ersten Symbol.
Entgegengesetzte Rasten weisen die Wirkung auf, dass eine bestimmte Kraft überwunden werden muss, um eine bestimmte Position zu überschreiten. Solch eine Wirkung ist auch von älteren elektrischen Schreibmaschinen bekannt, wobei das Drücken auf eine Taste beim Tippen eines Buchstabens und dem festeren Drücken auf die Taste und dadurch zum Überschreiten der entgegengesetzten Raste führt, was in einer wiederholten Sequenz dieses Symbols führt, die automatisch getippt wird. Entgegengesetzte Rasten können dazu verwendet werden, um zusätzliche Funktionalitäten, wie oben erwähnt, hinzuzufügen (jedoch durch die haptische Rückkopplung, in einer günstigeren Art für den Anwender), zum Beispiel, wenn der Anwender durch das Drehen und das Ziehen oder das Drücken des Griffes 2 eine Sequenz von Symbolen oder mehrerer Symbole ausgewählt hat, werden durch Drücken des Griffes jenseits einer entgegengesetzten Raste die ausgewählten Symbole automatisch auf eine weitere Art und Weise verarbeitet, z. B. gespeichert, übertragen o. a.. Ebenfalls bewirkt das Ziehen, was normalerweise das Löschen einzelner ausgewählter Symbole bewirkt, mit einer höheren Kraft über die entgegengesetzte Raste hinaus, dass alle vorher ausgewählten Symbole auf einmal entfernt werden.
Die Kraft-Rückkopplung für das Unterstützen des Anwenders, um zwischen unterschiedlichen Drück-, Zieh- oder Dreh-Bewegungen sowie zwischen Rasten, entgegengesetzten Rasten und Hindernissen während dem Drehen, dem Ziehen oder dem Drucken zu unterscheiden wird durch ein Kraftsteuerungs-Mittel 8 erreicht. Das Kraftsteuerungs-Mittel kann mit mechanischen Mitteln wie Federn und Anschlägen (Hard Stops) erkannt werden, oder durch einen Elektromotor, elektro-rheologische Flüssigkeiten oder magnetorheologische Flüssigkeiten realisiert werden. Auch können unterschiedliche Arten von Rasten oder entgegengesetzten Rasten mit ünterschiedlichen Kraft-Profilen für die unterschiedlichen Symbole oder Funktionen durchgeführt werden. Solche eine haptische Rückkopplung kann für alle drei Ausführungsbeispiele angewendet werden, die vorangehend beschrieben wurden.
Um die Eingabe von Symbolen einfacher und schneller für den Anwender zu gestalten, kann auch in allen drei Ausführungsbeispielen eine statistische Funktion wie Buchstaben-N-Gramm Modelle, Symbol-Häufigkeitszähler, Lexikons, Symbolpaare-Grammatik o. a. ausgeführt werden und auf folgenden Weisen verwendet werden: es ist möglich, die Größe des hervorgehobenen wählbaren Symbols entweder in der Weite zu verändern oder in der Länge oder beiden Richtungen, in Übereinstimmung mit der Wahrscheinlichkeit dieses Symbols, so dass wahrscheinlichere Symbole einen breiterer Bereich zugewiesen bekommen und es so für den Anwender leichter macht, die wahrscheinlichsten Symbole zu identifizieren und auszuwählen. Auch kann die Wahrscheinlichkeit eines Symbols mit der Kraft-Rückkopplung des Griffes 2 gekoppelt werden, damit die wahrscheinlicheren Symbole leichter erreicht werden, so dass das Drehen oder das Ziehen oder das Drücken des Griffes 2, oder die unterschiedlichen Rasten auf eine Weise definiert werden können, dass die Hand des Anwenders stärker zu den Positionen herangezogen wird, die sich auf wahrscheinlichere Symbolen erzählt werden.
Ferner können vollständige vorhergehende Symbol-Eingaben des Anwenders verwendet werden, um die statistische Funktion zu aktualisieren oder anzupassen, damit die Symbol-Sequenzen, die durch den Anwender häufiger eingeben werden, leichter durch den Anwender eingegeben oder erreicht werden können, entweder wieder durch das Verwenden der Kraft-Rückkopplung, hervorgehoben der Symbolen o. a..
Insbesondere im zweiten Ausführungsbeispiel, wo die Anwender durch das Ziehen und das Drücken des Griffes durch die Symbole scrollen, kann außer der Verwendung der statistischen Funktion für das Scrollen zwischen den Symbolen, d. h. die niedrigere Zeile, die statistische Funktion in der oberen Zeile verwendet werden, die schon ausgewählte Symbole beinhaltet. Hier kann die Kraft-Rückkopplung die Hand des Anwenders zu Positionen von den ausgewählten Symbolen heranziehen, die wahrscheinlicher falsch sind, wie von der statistischen Funktion berechnet. Im Folgenden wird solch eine Korrektur-Sequenz beschrieben: Für das Wechseln von der niedriger zur oberen Zeile muss der Anwender den Griff im Uhrzeigersinn aus einer Raste drehen, in der er innerhalb der Symbole scrollen kann, zu einer anderen, in der er einen Cursor über die schon ausgewählten Symbole durch Ziehen und Drücken bewegen kann. Es ist möglich, einen Fehler durch Tauschen, Löschen oder Einfügen von Symbolen zu korrigieren. Das Verwenden unterschiedlicher Kraftpegel während der Drehvorgänge können folgende drei unterschiedlichen Abläufe ermöglichen: Wenn das falsche Symbol in der oberen Zeile ausgewählt wurde, wechselt eine leichte Drehung gegen den Uhrzeigersinn zur unteren Zeile, sodass das Symbol durch Druck/Zieh-Betätigungen durch ein anderes ersetzt werden kann, worauf eine leichte Drehung im Uhrzeigersinn den Anwender in den Cursor-Bewegungs-Modus zurückversetzt. Mit einer festen Drehung gegen den Uhrzeigersinn wird ein Einfügen ausgelöst, das heißt, das nächste Symbol, das in der unteren Zeile durch eine Druck/Zieh-Betätigung ausgewählt wurde, wird durch eine leichte Drehung im Uhrzeigersinn vor dem Symbol eingefügt, bei dem die ursprüngliche feste Drehung erfolgte. Schließlich, wenn der Anwender in der oberen Zeile ist und ein falsches Symbol auswählt, kann er auch dieses Symbol durch eine feste Drehung im Uhrzeigersinn löschen.
Offensichtlich kann irgendeine Kombination der oben erläuterten Vorgänge durchgeführt werden.
Wie schon erklärt, kann die Wahrscheinlichkeit eines Symbols entweder visuell, durch Abdecken eines größeren oder kleineren Bereichs auf dem Display oder haptisch, durch Kraft-Rückkopplung, auf zwei Arten dargestellt werden. Die erste Variante ist eine passive Kraft-Rückkopplung, die nur wahrgenommen werden kann, wenn der Anwender anfängt, den Griff zu bewegen. Sobald der Anwender den Griff 2 loslässt, hört dieser auf, sich zu bewegen. Während der Bewegung des Griffes 2 kann es sein, dass der Anwender unterschiedliche Kräfte aufbringen muss, um die Bewegung fortzuführen. Die unterschiedlichen Kräfte werden hier auf den Griff 2 durch die Kraftsteuerungs-Mittel 8 ausgeübt. Technisch wird ein solches Verhalten durch kontrollierbare Bremsen oder Verzögerungs-Elemente erreicht, zum Beispiel durch das Aneinanderdrücken von zwei Teilen, wodurch sich die Reibung erhöht, oder mit elektro-rheologischen Flüssigkeiten, die ihre Viskosität abhängig von einem elektrischen Signal verändern. Gegenteilig führt eine aktive Rückkopplung automatisch zu bestimmten Positionen des Griffes 2, d. h., dass auch wenn der Griff 2 nicht berührt wird, er seine Bewegen bis zu der bestimmten Position fortsetzt. Beispielsweise wenn die Anwender den Griff direkt über die entgegengesetzten Raste, die zwei Symbole trennt, hinbewegen und loslassen, bewegt sich der Griff zu einer der beiden Seiten hin, bis er die Mittelstellung dieses Symbols erreicht. Technisch können solche aktive Kräfte von einem Elektro-Motor oder einem anderen treibenden Element erzeugt werden.
Abhängig davon, ob aktive oder passive Kräfte verwendet werden, sind unterschiedliche Ausformungen der Kraft-Rückkopplung möglich. Zum Beispiel entsprechen bei aktiven Kräften größere/stärkere Rasten wahrscheinlicheren Symbolen, wobei weniger wahrscheinliche Symbole kleinere/schwächere oder sogar keine Rasten aufweisen. Für passive Kräfte weist der Griff keine oder eine kleine Reibung über einem weniger wahrscheinlichen Symbol auf, und eine höhere Reibung beim Scrollen über ein wahrscheinlicheres Symbol, sodass, z. B. beim Drehen des Griffes im Uhrzeigersinn, der Griff beim nächsten höchst wahrscheinlichen Symbol anhalten wird.
Noch eine weitere Möglichkeit, die statistische Funktion zu nutzen, besteht darin, die Wahrscheinlichkeit der Symbole nicht in unterschiedliche Pegel einzuordnen und nacheinander auf weitere Pegel diskret zu wechseln, sondern in einem kontinuierlichen Modus die Symbole in einer grafischen Anordnung ihrer Wahrscheinlichkeit entsprechend darzustellen, wobei wahrscheinlichere Symbole größer gemacht und/oder enger an eine Auswahlzeile dargestellt werden als weniger wahrscheinliche. Wiederum können die Anwender ein Symbol durch Drehen der Vorrichtung und Drücken oder Ziehen des Griffes so auswählen, dass das gewünschte Symbol die Auswahlzeile berührt. Weil die häufigeren Symbole mehr Raum auf der Drehachse benötigen, und/oder näher an der Auswahlzeile sind, werden sie leichter als die weniger häufigen ausgewählt, wobei die Texteingabe für die Anwender erleichtert wird.
Vorzugsweise wird die grafische Darstellung mit einem geeigneten Kraft-Rückkopplungs-Profil kombiniert, das bedeutet, dass Anwender einen größeren Aufwand zum Erreichen von weniger wahrscheinlichen Symbolen einsetzen müssen, als für die Eingabe wahrscheinlicherer. Solch eine Anordnung, die auch eine haptische Rückkopplung bietet, d. h. fühlbare Rasten, ähnlich den entgegengesetzten Rasten zwischen Symbolen, kann durch eine Anordnung eines Kraftfeldes erzeugt werden, wie in 3 dargestellt. Die Darstellung kann als ein mentales Modell für einen Anwender dienen, um den Kraftfeld-Aspekt zu verstehen, sowie ein Modell für die Implementierung der vom Computer selbst verursachten Kräfte. Hier wird die statistische Funktion in eine Landschaft 11 von Hügeln und Tälern umgewandelt und die Kräfte, die vom Anwender wahrgenommen werden, entsprechen den Kräften, die die Sphäre 12 beeinflussen. Während sie die Symbole auswählen, füllen die Anwender die Kraft, die nötig ist, um die Sphäre 12 auf den Hügel hinaufzuschieben. Das Scrollen zu einem ähnlich wahrscheinlichen anderen Symbol 17, das durch Drehen des Griffes 2 erfolgt, wird durch das Drücken der Sphäre 12 in die nächsten benachbarten Täler 14 erreicht, und die Kräfte, die die Sphäre 12 beeinflussen, werden als Raste wahrgenommen, die dem Anwender andeuten, dass ein weiteres Symbol ausgewählt ist. Um ein weniger wahrscheinliches Symbol 16 zwischen zwei wahrscheinlicheren Symbolen 18, 17 auszuwählen, können die Anwender die Sphäre 12 auf dem Kamm 13 zwischen den zwei Tälern 15, 14 balancieren, die den wahrscheinlicheren Symbolen 17, 18 entsprechen, bis ein kleines Tal 19 für das weniger wahrscheinliche, aber gewünschte Symbol 16 erscheint. Wenn ein Anwender so weit gekommen ist, ist die Landschaft so modelliert, dass das Tal, das das weniger wahrscheinliche Symbol darstellt, eine ähnliche Tiefe und eine Breite wie die Täler für die wahrscheinlicheren Symbole aufweist. Die Anwender haben jedoch schon einen höheren Aufwand zum Erreichen erbringen müssen, als sie es hätten tun müssen, wen sie einem der zwei Tälern gefolgt waren, die zu einem der beiden wahrscheinlicheren Symbole führen. Dabei werden wahrscheinlichere Sequenzen von Symbolen mit weniger Aufwand eingegeben, als weniger wahrscheinliche, und die Hand des Anwenders wird sachte zu häufigeren Sequenzen hin geführt, währenddessen es noch möglich ist weniger wahrscheinliche Sequenzen einzugeben, ohne ausdrücklich die Modi zu wechseln.
Für die Codierung der Bewegung des Griffes 2, um die Bewegung einem bestimmten Symbol oder Funktion zuzuordnen, gibt zwei mögliche Implementierungen.
Mit der Raten-Codierung wird die Entfernung der Bewegung gemessen. Dabei nimmt der Griff 2 eine neutrale Position ein und wenn er nicht berührt wird, kehrt er automatisch in die neutrale Position zurück. In diesem Fall kann der Anwender den Griff 2, aus der neutralen Position aus beginnend, drehen, ziehen und drücken, und je weiter der Anwender den Griff dreht, zieht oder drückt, desto weiter und schneller wird auch durch die Symbole gescrollt. Ein Beispiel für die Funktion der Raten-Codierung ist ein Steuerknüppel (Joystick) oder ein Gaspedal eines Autos.
Die zweite Möglichkeit ist die Positions-Codierung. Hiermit wird jeder Position des Griffes 2 während der Drehung und/oder während des Drückens und des Ziehens einer bestimmten Funktion oder einem Symbol zugeordnet. Zum Beispiel wird die 360-Grad-Drehung in Punkte aufgeteilt, deren Entfernung zu einander 10 Grad beträgt, und jedem Punkt wird ein Buchstabe des Alphabets zugeordnet, z. B. ein „a" bei 10 Grad, „b" bei 20 Grad, „c" bei 30 Grad und so weiter. Auf der gleichen Weise werden auch in der Längsachse 3 den unterschiedlichen Positionen unterschiedliche Symbole oder Funktionen zugeordnet. Auch ist es möglich, so viele Positionen in der Längsachse aufzuweisen, wie dort ausgewählte Symbole vorliegen, das heißt, für das Eingeben einer 10-Ziffern-Telefonnummer könnte der Anwender 10 verschiedene Positionen benutzen. d. h. dreht an die nächste Stelle, dann zieht er den Griff zur nächsten Position, dreht dann wieder, zieht dann wieder und so weiter. Auf diese Weise entspricht eine bestimmte Position einer bestimmten Längenänderung, z. B. befindet sich das erste Symbol bei 3 mm, das zweite bei 6 mm, das dritte bei 9 mm und so weiter. Das Löschen einer falscher Zahl wird dann so durchgeführt, indem man den Griff etwas zurückdrückt. Mit der Positions-Codierung ist die Anzahl der Symbole und der Funktionen auf eine bestimmte Zahl begrenzt, jedoch kann es für einige Anwendungen, wie z. B. das Auswählen von Namen oder Rufnummern aus einem Adressbuch, ausreichend sein.
Um die Vorrichtung 10 auch für linkshändige Personen anzupassen, können Abtast-Mittel an die Vorrichtung 10 angebracht werden, z. B. Kreisel-Sensoren und/oder einfache Schwerkraft-basierende Schalter, um die Ausrichtung des Vorrichtungsgehäuses 1 automatisch zu erfassen. So ist es möglich, das Display 4 kopfüber zu drehen, wenn das Gehäuse 1 mit der anderen Hand gehalten wird, und die Drehrichtungen umgekehrt werden. Für Sprachen oder Kulturkreise, die Oben-nach-unten-Schreibsysteme unterstützen, kann eine senkrechte Anordnung der Vorrichtung 10 erfasst werden und das Display 4 kann dementsprechend eingestellt werden. Für Kulturkreise mit Rechts-nach-links-Schreiben können die Griff-Ausrichtungen und die Art, in der die auswählten Symbole angezeigt werden ebenfalls entsprechend angepasst werden.
Mit Bezug auf 2 wird das System einer Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Wie schon obenstehend erläutert, ist der Griff 2 drehbar um die oder verschiebbar entlang der Längsachse 3. Ein Abtast-Mittel 5 erfasst die Position oder die Bewegung des Griffes 2 und, wenn erforderlich, auch die Kraft, die vom Anwender angewendet wird, um den Griff 2 zu bewegen. Weiterhin können die Abtast-Mittel auch fähig sein, die Position des Gehäuses 1 der Vorrichtung 10 zu erfassen, um das Display 4 und die Bewegungen des Griffes 2 anzupassen. Das Abtast-Mittel 5 übermittelt die erfassten Bewegungen vom Griff 2 oder der Orientierung des Gehäuses 1 an einen Prozessor 6. Der Prozessor 6 ist für die Umwandlung der erfassten Bewegungen in eine Datenausgabe auf dem Display 4 zuständig, z. B. das Scrollen durch die Symbole, Hervorheben von Symbolen oder Anzeigen von Menüs o. a. auf dem Display 4. Außerdem umfasst die Vorrichtung 10 ein Kraft-Rückkopplungs-Mittel 8 für das Ausüben einer bestimmten Kraft auf den Griff 2, wenn der Anwender den Griff 2 bewegt. Das Kraft-Rückkopplungs-Mittel 8 wird vom Prozessor 6 gesteuert. Das Kraft-Rückkopplungs-Mittel 8 kann eine Kraft ausübendes Element sein, z. B. ein Elektromotor oder eine elektrisch steuerbare Bremse. Weiterhin ist der Prozessor 6 für die weitere Verarbeitung der ausgewählten Symbole zuständig, z. B. für die Speicherung der Eingabe-Texte oder -Daten, die Übermittlung zu einer anderen entfernten oder angeschlossenen Vorrichtung, z. B. eine zweite tragbare Vorrichtung 10, ein PC, eine Kamera, ein Webe-Server, ein E-Mail-Server o. a.. Ein Speicherungs-Mittel 7 dient zur bleibenden oder flüchtigen Speicherung von Daten z. B. für die Speicherung des Bestands an Symbolen, deren Reihenfolge, die Speicherung der Wahrscheinlichkeiten für das statistische Modell oder die Speicherung der Eingabedaten oder ausgewählter Symbole durch den Anwender.
Haupt-Anwendungsbereiche der Vorrichtung 10 kann das Wählen von Zahlen, das Auswählen von Namen aus einem Telefon-Buch, das Schreiben von SMS oder E-Mails für Mobil-Telefon-Anwendungen und ähnlichen, oder für die Eingabe allgemeiner Anzahl, Text, Mitteilungen oder Notizen, oder die Auswahl von Inhalten aus einer größeren Sammlung z. B. von einem Musik-Abspielgerät, einem Video-Player oder einer Adressenauswahl. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für tragbare Vorrichtungen, die zu klein für eine Tastatur sind, die eine Stab-, eine Stift- oder Fackel-ähnliche Form aufweisen.
Weil die Hände nur Greif- und Dreh/Press-Bewegungen ausführen müssen, kann das Eingabe-Verfahren auch gut mit Handschuhen erfolgen oder für Menschen, die Schwierigkeiten mit der Feinmotorik ihrer Finger aufweisen geeignet sein. Im Prinzip ist es auch möglich, einen Teil des Gehäuses mit der Handfläche, dem Ringfinger und dem kleinen Finger abzustützen und den Griff 2 mit dem Daumen oder dem Zeigefinger zu betätigen.

Claims

Tragbare Vorrichtung zur Dateneingabe durch einen Anwender, aufweisend ein Gehäuse (1), das so angepasst ist, um von einem Anwender gehalten zu werden, einen Griff (2), der am Gehäuse (1) angebracht ist und diesem gegenüber bewegbar ist, zur Auswahl von Symbolen durch einen Anwender, und eine Anzeige (4) zum Anzeigen der wählbaren und ausgewählten Symbole, wobei das Gehäuse (1) und der Griff (2) eine gemeinsame Längsachse (3) aufweisen und wobei der Griff (2) entlang der Längsachse (3) der Vorrichtung (10) bewegbar und um die Längsachse (3) drehbar ist, zum Scrollen durch wählbare Symbole und zum Auswählen eines Symbols, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigemodus eines Symbols auf der Anzeige (4) in Abhängigkeit von der statistischen Wahrscheinlichkeit des Symbols verändert wird, wobei die statistische Wahrscheinlichkeit vom aktuellen wählbaren Symbol und wenigstens dem zuletzt ausgewählten Symbol abhängt, und wobei der Bereich auf der Anzeige (4), der einem Symbol entspricht, in Übereinstimmung mit der Wahrscheinlichkeit des Symbols verändert wird.
Vorrichtung zur Dateneingabe durch einen Anwender, aufweisend ein Gehäuse (1), das so angepasst ist, um an eine elektronische Vorrichtung angebracht zu werden, einen Griff (2), der am Gehäuse (1) angebracht ist und diesem gegenüber zur Auswahl von Symbolen durch einen Anwender bewegbar ist, und eine Anzeige (4) zum Anzeigen der wählbaren und ausgewählten Symbole, wobei das Gehäuse (1) und der Griff (2) eine gemeinsame Längsachse (3) aufweisen und wobei der Griff (2) entlang der Längsachse (3) der Vorrichtung (10) bewegbar und um die Längsachse (3) drehbar ist, zum Scrollen durch die wählbare Symbole und zum Auswählen eines Symbols, und wobei der Anzeigemodus eines Symbols auf der Anzeige (4) in Abhängigkeit von der statistischen Wahrscheinlichkeit des Symbols verändert wird, wobei die statistische Wahrscheinlichkeit vom aktuellen wählbaren Symbol abhängt und wenigstens dem zuletzt ausgewählten Symbol, und wobei der Bereich auf der Anzeige (4), der einem Symbol entspricht, in Übereinstimmung mit der Wahrscheinlichkeit des Symbols verändert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein größerer Bereich auf der Anzeige (4) einem wahrscheinlicheren Symbol entspricht und dass ein kleinerer Bereich auf dem Display (4) einem weniger wahrscheinlichen Symbol entspricht.