DE60309889T2

DE60309889T2 - Peripheriegerät für ein Datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE60309889T2
Application number: DE60309889T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Longobardi; Sergio Caggese; Luciano Zu
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: DE60309889D1; EP1535139B8; ATE346334T1; EP1535139B1; AU2003251675A1; US20050219217A1; AU2003251675A8; EP1535139A2; WO2004008301A3; CN1668991A; JP2006505026A; WO2004008301A2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft den Computerbereich und insbesondere ein Peripheriegerät für ein Datenverarbeitungssystem.
STAND DER TECHNIK
Ein Peripheriegerät ist eine Hardwareeinheit, die zum Interagieren mit einem Datenverarbeitungssystem, zum Beispiel einem Personal Computer (PC), verwendet wird; insbesondere ermöglichen Eingabegeräte einem Benutzer, Daten und/oder Befehle in den Computer einzugeben, wohingegen Ausgabegeräte dem Benutzer Informationen liefern.
Eine Tastatur ist eines der gebräuchlichsten Eingabegeräte. Die Tastatur besteht aus einem Satz von mechanischen Tasten, welche der Benutzer drückt, um Informationen in den Computer einzugeben. Die Tasten sind so angeordnet, dass sie dem Tastenfeld einer Schreibmaschine gleichen, mit einigen zusätzlichen Tasten für Computerbefehle und einem numerischen Tastenblock.
Ein Nachteil der nach dem Stand der Technik bekannten Tastaturen besteht darin, dass sie den Eingabeanforderungen verschiedener auf dem Computer laufender Anwendungen sehr oft nicht ausreichend gerecht werden. Tatsächlich können zwar die Funktion und die Position der Tasten durch Software konfiguriert werden, jedoch sind Form und Größe der Tasten durch die Hardwaregestaltung der Tastatur vorgegeben und können in keiner Weise geändert werden.
Zur Lösung dieses Problems sind in den letzten Jahren für spezielle Anwendungen alternative Eingabegeräte vorgeschlagen worden. Zum Beispiel wird für Computerspiele allgemein eine Konsole mit einem Joystick verwendet; ein Touchscreen (Berührungsbildschirm) in Selbstbedienungsterminals, die mehrere Arten computerbezogener Dienste anbieten, wie z. B. Geldautomaten (Automated Teller Machine, ATM), ermöglicht dem Benutzer darüber hinaus, im selben Gerät Informationen eingeben und anzeigen zu können.
Jedoch ist jedes alternative Eingabegerät normalerweise für eine spezielle Anwendung konstruiert. Dadurch erhöht sich die Anzahl verschiedener Eingabegeräte; darüber hinaus ist die Verbindung jedes Eingabegerätes mit dem Computer ziemlich komplex und mit Zeit- und Platzverschwendung verbunden. Was speziell den Touchscreen angeht, kann dieser zwar so konfiguriert sein, dass er für wenig versierte Computerbenutzer eine natürliche Schnittstelle darstellt, er ist aber für mehrere Anwendungen unzulänglich. Tatsächlich empfinden die meisten Benutzer den Touchscreen nach langer Benutzung als ermüdend für die Arme; auf jeden Fall wird die Standard-Tastatur bei weitem bevorzugt, wenn mit Anwendungen gearbeitet wird, die normale Rechenarbeiten ausführen. Im Dokument US6,243,258 wird eine Benutzerschnittstelle eines Handheld-Computers beschrieben, die in der Lage ist, automatisch zwischen einem Tastatureingabemodus und einem Stifteingabemodus umzuschalten.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Peripheriegerät zu schaffen, das entweder als Standard-Tastatur oder als alternatives Eingabegerät genutzt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die starke Zunahme der Anzahl unterschiedlicher Eingabegeräte zu vermeiden.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Peripheriegerät zu schaffen, das für spezielle Anwendungen auf einfache Weise konfiguriert werden kann.
Diese und weitere damit zusammenhängende Aufgaben werden durch ein Peripheriegerät nach Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Datenverarbeitungssystem, welches das Peripheriegerät beinhaltet.
Die für die vorliegende Erfindung als charakteristisch angesehenen neuen Merkmale werden in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst sowie diese und weitere der mit ihr zusammenhängenden Aufgaben und Vorteile lassen sich am besten in Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1a bis 1b sind eine bildliche Darstellung eines Desktops, in welchem das Peripheriegerät der Erfindung genutzt werden kann;
die 2a bis 2b zeigen das Peripheriegerät in verschiedenen Positionen;
die 3a bis 3c sind Teilquerschnittansichten eines Notebooks, welches eine weitere Ausführungsart des Peripheriegerätes beinhaltet;
die 4a bis 4b zeigen verschiedene Einzelheiten des Notebooks in Vergrößerung;
5 zeigt ein Schaltschema eines in dem Peripheriegerät enthaltenen Sensors;
6 stellt ein schematisches Blockschaltbild des Desktops dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSART
1a zeigt einen Personal Computer 100. Der Computer 100 besteht aus einem Desktop (wie er üblicherweise im Büro oder zu Hause genutzt wird), der so konstruiert ist, dass er bequem auf einen Schreibtisch 103 passt. Der Desktop 100 besteht aus einer Zentraleinheit 105, in der die elektronischen Schaltungen, welche seine Funktionen steuern, untergebracht sind. Ein Monitor 115 und eine Maus 120 sind auf herkömmliche Weise mit der Zentraleinheit 105 verbunden.
Ferner ist an einem (in der Figur nicht gezeigten) Port der Zentraleinheit 105 ein Peripheriegerät 125 angeschlossen. Das Peripheriegerät 125 beinhaltet eine mechanische Tastatur 130. Die Tastatur 130 besteht aus einem Satz mechanischer Tasten 135, welche ein Benutzer drückt, um Informationen in den Desktop 100 einzugeben; üblicherweise werden die Tasten 135 in alphanumerische Tasten (Buchstaben und Ziffern), Satzzeichen (Komma, Punkt, Semikolon usw.) und Sondertasten (Funktionstasten, Steuertasten, Pfeiltasten, Feststelltaste usw.) unterteilt.
Wenn das Peripheriegerät 125 wie in 1b gezeigt umgedreht wird, wird dem Benutzer ein Touchscreen 140 zur Verfügung gestellt. Der Touchscreen 140 besteht aus einem Bildschirm, der auf Berührung durch eine Person reagiert (in dem beispielsweise eine Widerstands-, Oberflächenwellen- oder Kapazitätstechnologie implementiert ist). Der Touchscreen 140 zeigt einen Satz von Objekten 145 (wie zum Beispiel geometrische Figuren) an, die jeweils eine virtuelle Taste darstellen. Wenn der Benutzer/die Benutzerin die Tasten 145 mit seinem/ihrem Finger berührt, wird die entsprechende Information in den Desktop 100 eingegeben; wahlweise leuchtet die ausgewählte Taste auf und/oder es ertönt ein kurzer Signalton.
Wie im Folgenden ausführlich beschrieben, wird der Touchscreen entsprechend den aktuellen Eingabeanforderungen des Desktops 100 dynamisch konfiguriert. Zum Beispiel zeigt der Touchscreen beim Spielen von Computerspielen eine farbige Konsole mit Abschuss- und Richtungstasten, beim Surfen im INTERNET eine Funktionsleiste eines Browsers, beim Spielen von Musik eine Klaviertastatur, beim Benutzen durch Kinder oder behinderte Personen eine vereinfachte Tastatur (mit einem reduzierten Satz vergrößerter Tasten) usw.; darüber hinaus blinken die Tasten, um zu deren Auswahl aufzufordern (zum Beispiel bei einem interaktiven Lernkurs). Der Touchscreen 140 kann auch zum Anzeigen eines Kontextmenüs mit auswählbaren Befehlen oder eines zusätzlichen Arbeitsbildschirms verwendet werden (wie zum Beispiel eines Taschenrechners, wenn ein Arbeitsblatt geöffnet ist).
Ein Teil des Touchscreens 140 definiert ein Fenster 150 zum Anzeigen von Ausgabeinformationen und/oder zum Nachbilden der vom Benutzer eingegebenen Informationen; vorzugsweise werden im Hintergrund (unterhalb der Tasten 145 und des Fensters 150) zusätzliche Ausgabeinformationen angezeigt. Zum Beispiel werden beim Starten einer E-Mail-Anwendung ein Kalender geöffnet oder beim Zugriff auf eine Website Werbebanner angezeigt.
Ähnliche Überlegungen gelten, wenn der Desktop eine andere Konstruktion aufweist oder andere Einheiten beinhaltet, wenn der Desktop durch ein gleichwertiges Datenverarbeitungssystem (zum Beispiel durch eine Workstation) ersetzt wird, wenn die Tastatur anders gestaltet oder von anderer Art ist (zum Beispiel eine Folientastatur, bei der die Tasten mit einer durchsichtigen Kunststoffhülle überzogen sind), wenn die Ausgabeinformationen in zwei oder mehr Fenstern angezeigt werden, wenn im Hintergrund keine Daten angezeigt werden und dergleichen mehr.
2a zeigt das Peripheriegerät 125 mit einem Hauptkörper, der durch eine dünne Box 205 (zum Beispiel aus Kunststoff) gebildet wird. Die Box 205 weist zwei einander gegenüberliegende Hauptflächen 210 und 215 auf; die Fläche 210 trägt die Tastatur (mit deren Tasten 135), während die Fläche 215 den Touchscreen trägt. Bei der in der Figur gezeigten Position (die der 1a entspricht) liegt die Fläche 215 auf dem Schreibtisch 103 auf; folglich ist die Fläche 210 nach oben gewandt, sodass der Benutzer auf die Tastatur zugreifen kann. Zwei Flügel 225a und 225b sind entlang der Seitenkanten der Fläche 210 klappbar angebracht und an den zugehörigen Seitenwänden der Box 205 eingeklappt.
In 2b ist das Peripheriegerät 125 umgedreht (in die in 1b gezeigte Position); dann ist die Fläche 215 nach oben gewandter, sodass der Benutzer auf den Touchscreen zugreifen kann. In diesem Fall sind die Flügel 225a, 225b so weit herausgeklappt, bis sie nach unten (senkrecht zur Fläche 210) überstehen. Da die Flügel 225a, 225b höher als die Tasten 135 sind, befinden sich die Tasten 135 in einem Abstand vom Schreibtisch 103, sodass verhindert wird, dass sie niedergedrückt werden.
Ähnliche Überlegungen gelten, wenn das Peripheriegerät eine andere Konstruktion aufweist, wenn das Peripheriegerät auf einer anderen Auflagefläche liegt, wenn die Flügel durch einen Satz zusammenklappbarer Stifte (oder anderer gleichwertiger Abstandsmittel) ersetzt sind und dergleichen mehr.
Bei einer in 3a gezeigten alternativen Ausführungsart der Erfindung ist die vorgeschlagene Lösung in ein Notebook 300 eingebaut; das Notebook 300 besteht aus einem tragbaren Computer, der äußerst leicht und klein genug ist, dass er leicht in eine Aktentasche passt. Das Notebook 300 wird durch ein Gehäuse 305 gebildet, in dem die Zentraleinheit untergebracht ist; die Anzeige ist in ein Panel 310 integriert, das an einer hinteren Kante des Gehäuses 305 (die der einem Benutzer des Notebooks 300 zugewandten Seite gegenüber liegt) schwenkbar am Gehäuse angebracht ist.
Das Gehäuse 305 umfasst ein Gehäuse 315 (das beim Klappen des Anzeigepanels 310 nach unten auf das Gehäuse 305 geschlossen wird) für ein Peripheriegerät 320, das dem oben beschriebenen ähnelt. Das Peripheriegerät 320 wird durch ein Bedienpanel 325 mit zwei sich gegenüberliegenden Hauptflächen gebildet, die eine mechanische Tastatur 330 bzw. einen Touchscreen tragen. Seitlich ragen nahe einer Innenkante des Bedienpanels 325 zwei Zapfen 340 heraus. Die Zapfen 340 gleiten entlang zweier Führungen 345, die an inneren Seitenwänden des Gehäuses 315 angeordnet sind (und sich quer zum Anzeigepanel 310 erstrecken); gleichzeitig gestatten die Zapfen 340 das Schwenken des Bedienpanels 325 um das Gehäuse 305.
Am Gehäuse 305 sind ein Paar Schnapper 350f und ein Paar Schnapper 350r vorgesehen; die Schnapper 350f befinden sich nahe einem vorderen Ende der Führungen 345, während sich die Schnapper 350r nahe einem hinteren Ende der Führungen 345 befinden. Im Bedienpanel 325 ist (nahe seiner Außenakante) zur Seite der Tastatur 330 hin ein Paar Aussparungen 355k gebildet; desgleichen ist im Bedienpanel 325 (nahe seiner Außenkante) zur Seite des Touchscreens hin ein Paar Aussparungen 355t gebildet. Wie im Folgenden detailliert beschrieben, rasten die Schnapper 350f in die Aussparungen 355t oder die Schnapper 350r in die Aussparungen 355k (entsprechend der Position des Peripheriegeräts 320) ein. Gleichzeitig werden die Schnapper 350r durch passende Nuten 360t aufgenommen, die im Bedienpanel 325 (nahe seiner Innenkante) zur Seite des Touchscreens 335 hin gebildet sind, oder die Rasten 350f werden durch passende Nuten 360k aufgenommen, die im Bedienpanel 325 (nahe seiner Innenkante) zur Seite der Tastatur 330 hin gebildet sind.
Wie die Figur zeigt, wird die Innenkante des Bedienpanels 325 zum hinteren Ende der Führungen 345 geschoben (das als Endlage dient). Dann wird das Bedienpanel 325 nach unten auf das Gehäuse 305 geklappt. Dadurch wird das Bedienpanel 325 in einer Position mit nach oben gewandter Tastatur 330 verriegelt (sodass der Benutzer auf sie zugreifen kann).
In 3b entriegelt der Benutzer das Bedienpanel 325 vom Gehäuse 305. Das Bedienpanel 325 wird aufgeklappt und seine Innenkante zum vorderen Ende der Führungen 345 gezogen (das als weitere Endlage dient). Dann wird das Bedienpanel 325 nach unten auf das Gehäuse 305 geklappt und in einer Position mit nach oben gewandtem Touchscreen 335 verriegelt, sodass der Benutzer auf diesen zugreifen kann.
Ähnliche Überlegungen gelten, wenn das Notebook eine andere Konstruktion aufweist oder durch ein anderes Datenverarbeitungssystem (wie zum Beispiel einen Palmtop) ersetzt wird, wenn die Führungen parallel zum Anzeigepanel angeordnet sind, wenn die Zapfen und die Führungen durch einen Radmechanismus oder andere gleichwertige Mittel zum Entlanggleiten und Schwenken des Bedienpanels ersetzt werden und dergleichen mehr.
Der Aufbau der Schnapper 350f, 350r ist in den 4a und 4b genauer dargestellt (wobei 4a eine Querschnittansicht entlang einer zum Anzeigepanel parallelen Ebene ist, die durch den Schnapper 350f verläuft, und die 4b eine Draufsicht und eine Querschnittansicht entlang einer zum Anzeigepanel parallelen Ebene ist, die durch den Schnapper 350r verläuft). Jeder Schnapper 350f, 350r weist eine Drucktaste 405f, 405r auf, die durch einen Schaft gebildet ist, der mit einem äußeren Kopf endet; der Schaft gleitet in horizontaler Richtung durch eine passende Durchgangsöffnung mit einem flachen Sitz zum Aufnehmen des Kopfes. Ein freies Ende des Schaftes ist nach oben gewandt und bildet einen Haken 410f, 410r, der sich vom Gehäuse 305 aus nach oben erstreckt. Der Haken 410f, 410r endet in einem Zahn 413f, 413r mit einer nach außen gerichteten Einführungsfläche und einer unteren Anschlagfläche. Der Haken 410f, 410r gleitet in Querrichtung in einem entsprechenden Gehäuse; auf den Haken 410f, 410r wirkt eine Feder 415f, 415r, sodass die Drucktaste 405f, 405r in eine ausgezogene Position vorgespannt wird. Ferner ist nahe dem Haken 410f, 410r ein nachgiebiger Zapfen 420f, 420r gebildet; der Zapfen 420f, 420r ragt vom Gehäuse 305 aus nach oben und endet mit einer nach innen gerichteten Einführungsfläche (die der Innenkante des Bedienpanels 325 entgegen liegt, wenn diese in Richtung des entsprechenden Endes der Führungen geschoben wird).
Jede Aussparung 355k, 355t (siehe 4a) weist eine zum Zahn 413f, 413r passende Öffnung auf; die Öffnung ist auf das Gehäuse des Hakens 410f, 410r ausgerichtet, wenn das Bedienpanel 325 nach unten auf das Gehäuse 305 geklappt ist. Die Aussparung 355k, 355t weist einen größeren inneren Abschnitt auf, der sich nach außen erstreckt, um einen Freistich als Angrenzung für die Anschlagfläche des Zahns 413f, 413r zu definieren.
Jede Nut 360k, 360t (siehe 4b) weist in der Draufsicht einen trapezförmigen Abschnitt auf. Insbesondere ist ein inneres Ende der Nut 360k, 360t auf das Gehäuse des Hakens 410f, 410r ausgerichtet (wenn das Bedienpanel 325 nach unten auf das Gehäuse 305 geklappt ist). Die Nut 360k, 360t wird in Richtung einer entsprechenden Ecke des Bedienpanels 325 breiter, sodass eine Öffnung des Bedienpanels (an der Innenkante des Bedienpanels 325) den Zahn 413f, 413r umgibt, wenn sich die Drucktaste 405f, 405r in der ausgezogenen Position befindet; eine schräg verlaufende seitliche Fläche verbindet das kleinere Ende mit dem größeren Ende der Nut 360k, 360t.
Wenn das Bedienpanel 325 nach unten auf das Gehäuse 305 geklappt wird (mit nach oben gewandter Tastatur), wird der Zahn 413r durch die Nut 360t aufgenommen (wie in 4b gezeigt). Durch die gegenseitige Beeinflussung der schräg verlaufenden Fläche der Nut 360t und der Einführungsfläche des Zahns 413r wird der Haken 410r nach innen gedrückt, sodass die Feder 415r elastisch nachgibt. Wenn der Zahn 413r das kleinere Ende der Aussparung 360t erreicht, befindet sich die Drucktaste 406r in einer vollständig eingezogenen Position. Außerdem wirkt das Bedienpanel 325 auf die Einführungsfläche des Zapfens 420f ein und bewirkt dessen Absenken.
Gleichzeitig führt die gegenseitige Beeinflussung des Bedienpanels 325 und der Einführungsfläche des Zahns 413f dazu, dass der Haken 410f nach innen gedrückt wird (wie in 4a gezeigt). Wenn das Bedienpanel 325 gegen das Gehäuse 305 gedrückt wird, wird der Zahn 413f in die Aussparung 355t aufgenommen. Sobald der Zahn 413f aus der Öffnung der Aussparung 355t hervortritt, gibt der größere Teil der Aussparung 355t den Zahn 413f frei und bewirkt, dass die Feder 415f den Haken 410f nach außen drückt (bis der Kopf der Drucktaste 405f vollständig herausragt). Dadurch stößt die Anschlagfläche des Zahns 413f gegen den Freistich der Aussparung 355t, wodurch das Bedienpanel 325 und das Gehäuse 305 miteinander verriegelt werden. Außerdem wirkt die Anzeige 325 auf die Einführungsfläche des Zapfens 420f ein und bewirkt dessen Absenken.
Wenn der Benutzer/die Benutzerin das Peripheriegerät umwenden muss, drückt er/sie die Drucktasten 405f. Dadurch gibt die Anschlagfläche jedes Zahns 413f den Freistich der Aussparung 355t frei, um das Bedienpanel 325 vom Gehäuse 305 zu entriegeln. Die Zapfen 420f heben das Bedienpanel 325 an, sodass der Benutzer dessen Außenkante fassen kann. Dieselben oben beschriebenen Vorgänge werden auf der anderen Seite wiederholt, bis das Bedienpanel 325 nach unten auf das Gehäuse 305 geklappt ist (mit nach oben gewandtem Touchscreen).
Ähnliche Überlegungen gelten, wenn die Schnapper eine andere Konstruktion haben (zum Beispiel mit Gleitbefehlen anstelle der Drucktasten), wenn die Haken durch andere Verriegelungselemente ersetzt werden, oder ganz allgemein, wenn zur Verriegelung des Bedienpanels mit dem Gehäuse gleichwertige Mittel verwendet werden, wenn ein Paar Griffe zum Ziehen am Bedienpanel bereitgestellt werden (sodass die nachgiebigen Zapfen nicht erforderlich sind), wenn ein anderer Mechanismus vorgesehen wird, um die Drucktasten bündig mit dem Gehäuse zu halten (wenn die entsprechenden Haken nicht im Eingriff sind), oder wenn gleichwertige Mittel bereitgestellt werden, um die Schnapper anzuzeigen, die gerade das Bedienpanel mit dem Gehäuse verriegeln (zum Beispiel mittels einer Reihe von LEDs).
Wie in 5 gezeigt, ist das oben beschriebene Peripheriegerät (entweder im Desktop oder im Notebook) mit einem Sensor 500 ausgestattet, der die Position des Peripheriegerätes erkennt. Der Sensor 500 wird gebildet durch einen Kolben 505, der mit einer relativ hochviskosen Flüssigkeit gefüllt ist (die jedoch nicht elektrisch leitend ist). Unter dem Einfluss der Schwerkraft gleitet eine Metallkugel 510 im Kolben 505 nach unten.
Ein Paar metallischer Anschlüsse 515k und 520k verläuft durch einen Boden des Kolbens 505 (in der unteren Position, wenn die Tastatur des Peripheriegeräts nach oben gewandt ist), ein Paar weiterer metallischer Anschlüsse 515t und 520t verläuft durch einen gegenüberliegenden Boden des Kolbens (in der oberen Position). Die Anschlüsse 515k und 515t sind mit einem Referenzanschluss (oder Masse) verbunden. Der Anschluss 520k ist mit einem ersten Anschluss eines Widerstands Rk und der Anschluss 520t mit einem ersten Anschluss eines Widerstands Rt verbunden. Beide Widerstände Rk und Rt haben jeweils einen zweiten Anschluss, der mit dem positiven Anschluss einer Gleichspannungsquelle +Vcc (zum Beispiel 5 V) verbunden ist, wobei der negative Anschluss der Gleichspannungsquelle mit dem Masseanschluss verbunden ist.
Der Anschluss 520k und der Anschluss 520t sind des Weiteren mit dem invertierenden Eingang (-) bzw. mit dem nicht invertierenden Eingang (+) eines Komparators 525 verbunden. Der Komparator 525 gibt ein Signal KB aus; das Signal KB ist aktiv (bei der Spannung +Vcc), wenn die Spannung am nicht invertierenden Eingang höher ist als die Spannung am nicht invertierenden Eingang, andernfalls ist das Signal KB inaktiv (bei der Spannung 0V). Der Komparator 525 weist eine Hystereseeigenschaft auf, um Störsignale herauszufiltern (die zum Beispiel durch einen Stoß gegen das Peripheriegerät verursacht werden). Das Signal SB wird in einen Inverter 530 eingegeben, der ein Signal TS = KB ausgibt.
Bei der in der Figur gezeigten Position (Tastatur nach oben gewandt) schließt die Kugel 510 die Anschlüsse 515k und 520k kurz. Die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Komparators 525 bleibt dann bei +Vcc, während die Spannung an seinem invertierenden Eingang auf Masse gelegt wird; dadurch wird das Signal KB aktiv (und das Signal TS inaktiv). Im umgekehrten Falle, wenn das Peripheriegerät gewendet wird (mit nach oben gewandtem Touchscreen), schließt die Kugel 510 die Anschlüsse 515t und 520t kurz. Dann bleibt die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators 525 bei +Vcc, während die Spannung an seinem nicht invertierenden Eingang auf Masse gelegt wird; dadurch wird das Signal KB inaktiv (und das Signal TS aktiv).
Ähnliche Überlegungen gelten, wenn der Sensor eine andere Konstruktion aufweist (zum Beispiel mit einem mikrobearbeiteten Element, das in einen Chip aus Halbleitermaterial integriert ist, oder mit einem Paar einfacher Schalter) oder wenn gleichwertige Mittel zum Erkennen der Position des Peripheriegeräts bereitgestellt werden.
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Desktops 100 (ähnliche Überlegungen gelten für das Notebook). Die Zentraleinheit 105 weist eine Architektur auf, die auf einem Datenübertragungsbus 605 basiert, an den die verschiedenen Komponenten der Zentraleinheit 105 parallel angeschlossen sind. Im Einzelnen steuert ein Mikroprozessor (μP) 610 den Betrieb des Desktops 100, wobei der Mikroprozessor 610 einen DRAM 615 direkt als Arbeitsspeicher nutzt, und ein Nur-Lese-Speicher (ROM) 620 speichert den Basis-Code zum Booten des Desktops 100. Die Zentraleinheit 105 beinhaltet ferner eine Magnetfestplatte 622 (in der ein entsprechender Controller eingebettet ist), einen Treiber 625 zum Lesen von CD-ROMs 627, einen Controller 630 für die Maus 120 und einen Controller 635 für den Monitor 115.
Das Peripheriegerät 125 weist einen internen Controller 640 für die Tastatur 130 und einen internen Controller 645 für den Touchscreen 140 auf. Der Sensor 500 aktiviert unter wechselseitigem Ausschluss den internen Tastatur-Controller 640 oder den internen Touchscreen-Controller 645; zu diesem Zweck wird das Signal KB einem Aktivierungsstift des internen Tastatur-Controllers 640 zugeführt, während das Signal TS einem Aktivierungsstift des internen Touchscreen-Controllers 645 zugeführt wird. Der interne Tastatur-Controller 640 ist direkt mit einem entsprechenden externen Controller 650 gekoppelt, welcher mit dem Bus 605 in der Zentraleinheit 105 verbunden ist; desgleichen ist der interne Touchscreen-Controller 645 mit einem externen Controller 655 gekoppelt (der ebenfalls mit dem Bus 605 verbunden ist).
Während des Betriebs des Desktops 100 werden üblicherweise (zumindest zum Teil) Programme und Daten (die von der CD-ROM 627 auf der Festplatte 622 installiert worden sind) in den Arbeitsspeicher 615 geladen. Insbesondere steuert ein Treiber 660 die Tastatur 130, während ein Treiber 665 den Touchscreen 140 steuert. Der Tastaturtreiber 660 und der Touchscreen-Treiber 665 kommunizieren mit einem oder mehreren Anwendungsprogrammen 670; die Anwendungsprogramme 670 sind mit einem Anzeigenpuffer 675 für den Monitor 115 gekoppelt.
Wenn die Tastatur 130 nach oben geklappt wird, wird der interne Tastatur-Controller 640 durch das Signal KB aktiviert (während der interne Touchscreen-Controller 645 durch das Signal TS deaktiviert wird). Wenn ein laufendes Anwendungsprogramm 670 die Verwendung des Touchscreens 140 erfordert, fordert das Anwendungsprogramm 670 den Benutzer (durch eine auf dem Monitor 115 angezeigte Mitteilung) auf, das Peripheriegerät 125 umzuwenden. Sobald der Touchscreen 140 nach oben gewendet wird, wird der interne Touchscreen-Controller 645 durch das Signal TS aktiviert (während der interne Tastatur-Controller 640 durch das Signal KB deaktiviert wird). Dann steuert das Anwendungsprogramm 670 die Konfiguration des Touchscreens 140 durch entsprechende Ausgabeanweisungen; die Ausgabeanweisungen werden dann dem Treiber 665 des Touchscreens zugeführt, der sie in entsprechende Befehle für die Touchscreen-Controller 655, 645 umsetzt.
Immer wenn der Benutzer (mit der Tastatur 130 oder dem Touchscreen 140) eine Taste auswählt, sendet der aktivierte interne Controller 640 oder 645 in jedem Fall einen entsprechenden Suchcode an den Treiber 660 bzw. 665. Der Treiber 660, 665 setzt den Suchcode in einen Befehl für das Anwendungsprogramm 670 um, welches den Anzeigenpuffer 675 entsprechend steuert.
Ähnliche Überlegungen gelten, wenn der Desktop eine andere Architektur aufweist, wenn alle Controller für die Tastatur und den Touchscreen in der Zentraleinheit integriert sind, wenn gleichwertige Softwaremodule verwendet werden und dergleichen mehr.
Ganz allgemein schlägt die vorliegende Erfindung ein Peripheriegerät für ein Datenverarbeitungssystem vor. Das Peripheriegerät beinhaltet eine mechanische Tastatur; die mechanische Tastatur weist eine Vielzahl von Tasten zum Eingeben von Informationen in das Datenverarbeitungssystem durch Drücken der Tasten auf. Das Peripheriegerät der Erfindung beinhaltet ferner eine konfigurierbare Einheit zum optischen Anzeigen einer bildlichen Darstellung einer Vielzahl weiterer Tasten; die weiteren Tasten werden zum Eingeben von Informationen in das Datenverarbeitungssystem verwendet, wenn sie ausgewählt sind.
Die Lösung der Erfindung stellt ein Peripheriegerät bereit, das als Standardtastatur verwendet werden kann, wenn mit Anwendungen gearbeitet wird, die normale Rechenarbeiten ausführen; zugleich kann das Peripheriegerät als ein alternatives Eingabegerät genutzt werden, um den Eingabeanforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden.
Dieses Ergebnis wird erreicht, ohne die Anzahl unterschiedlicher Eingabegeräte zu erhöhen, wodurch Zeit und Platz gespart werden.
Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht, das Peripheriegerät auf sehr einfache Weise für spezielle Anwendungen zu konfigurieren.
Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsart der Erfindung bietet weitere Vorteile.
Beispielsweise besteht die konfigurierbare Einheit aus einem Touchscreen. Dies ermöglicht dem Benutzer, auf sehr einfache Weise mit beiden Eingabegeräten (mit der Tastatur und dem Touchscreen) zu arbeiten.
Zweckmäßigerweise sind die Tastatur und der Touchscreen auf entgegengesetzten Flächen des Peripheriegeräts angeordnet. Die vorgeschlagene Konstruktion erfordert für den Touchscreen keinen zusätzlichen Platz.
Vorzugsweise werden Mittel zum Einhalten eines Abstandes zwischen den Tasten und einer Fläche, welche das Peripheriegerät trägt, vorgesehen. Durch dieses Merkmal wird bei Benutzung des Touchscreens jegliches Drücken der Tasten verhindert.
Alternativ beinhaltet das Peripheriegerät eine Tafel (auf der die Tasten mittels eines Stiftes ausgewählt werden), eine Standardanzeige mit einem integrierten Touchpad (das zum Bewegen eines Zeigers auf der Anzeige zum Auswählen der Tasten verwendet wird) oder eine gleichwertige konfigurierbare Einheit, bei der für die Tasten keine Abstandhalter vorgesehen sind oder bei der die Tastatur und der Touchscreen nebeneinander angeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird zum Aktivieren unter wechselseitigem Ausschluss der Tastatur oder des Touchscreens ein Schalter verwendet. Dadurch wird jegliche Störung zwischen den beiden Eingabeeinheiten verhindert und der Stromverbrauch des Peripheriegeräts verringert.
Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass ein Sensor die Position des Peripheriegeräts erkennt und dementsprechend entweder die Tastatur oder den Touchscreen aktiviert. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht ein automatisches Umschalten zwischen der Tastatur und dem Touchscreen (indem das Peripheriegerät einfach gewendet wird).
Zweckmäßigerweise wird der Touchscreen ferner zum Anzeigen von Ausgabeinformationen verwendet. Durch dieses Merkmal verringert sich der für die Augen des Benutzers erforderliche Fokussierungswechsel (zwischen dem Monitor und dem Touchscreen). Darüber hinaus kann der Benutzer durch die vorgeschlagene Lösung auf sehr wirksame Weise mit Informationen versorgt werden.
Die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung selbst führt jedoch dazu, in der Form realisiert zu werden, dass sowohl die Tastatur als auch der Touchscreen immer aktiviert sind, dass der Benutzer zum Aktivieren der Tastatur oder des Touchscreens einen Schalter von Hand betätigen muss oder dass überhaupt keine Ausgabeinformationen auf dem Touchscreen angezeigt werden.
Das Peripheriegerät der Erfindung kann entweder als externe Einheit (an einem Port der Zentraleinheit angeschlossen) oder als interne Einheit (in die Zentraleinheit integriert) verwendet werden.
Im letzteren Fall wird zum Entlanggleiten und Schwenken des Peripheriegeräts vorzugsweise ein Führungsmechanismus bereitgestellt.
Die vorgeschlagene Lösung ist sehr einfach und trotzdem zugleich wirksam.
Zweckmäßigerweise wird das Peripheriegerät in seinen verschiedenen Betriebspositionen verriegelt. Durch dieses Merkmal wird jede ungewollte Bewegung des Peripheriegeräts verhindert.
Eine weitere Verbesserung besteht darin, eine generische Anzeige zum Erkennen der Knöpfe vorzusehen, welche zum Entriegeln des Peripheriegeräts bedient werden müssen. Die vorgeschlagene Eigenschaft erleichtert die zum Umwenden des Peripheriegeräts erforderlichen Vorgänge.
Alternativ wird zum Wenden des Peripheriegeräts ein anderer Mechanismus verwendet (zum Beispiel Schwenken des Peripheriegeräts um eine zum Gehäuse senkrechte Achse) oder es wird keine Anzeige zum Erkennen der Knöpfe bereitgestellt, die zum Entriegeln des Peripheriegeräts bedient werden müssen, oder das Peripheriegerät wird nur durch die Schwerkraft in Position gehalten.
Um örtlichen und speziellen Anforderungen zu entsprechen, kann ein Fachmann die oben beschriebene Lösung natürlich mit vielen Modifikationen und Änderungen versehen, die jedoch alle innerhalb des durch die folgenden Ansprüche definierten Schutzbereichs der Erfindung liegen.

Claims

Peripheriegerät (125) für ein Datenverarbeitungssystem (100), wobei das Peripheriegerät (125) eine mechanische Tastatur (130) mit einer Vielzahl von Tasten (135) zum Eingeben von Informationen in das Datenverarbeitungssystem durch Drücken der Tasten beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das Peripheriegerät eine erste Fläche (210) und eine der ersten Fläche gegenüberliegende zweite Fläche (215) aufweist, wobei die erste Fläche die mechanische Tastatur (130) und die zweite Fläche eine konfigurierbare Einheit (140) zum Anzeigen einer optischen Darstellung einer Vielzahl weiterer Tasten (145) zum Eingeben von Informationen in das Datenverarbeitungssystem durch Auswählen der weiteren Tasten trägt, wobei ein Benutzer des Datenverarbeitungssystems auf die mechanische Tastatur (130) zugreifen kann, wenn sich das Peripheriegerät in einer ersten Betriebsposition mit nach oben geklappter erster Fläche (210) befindet, und auf die konfigurierbare Einheit (140) zugreifen kann, wenn sich das Peripheriegerät in einer zweiten Betriebsposition mit nach oben geklappter zweiter Fläche (215) befindet, wobei sich in beiden Betriebspositionen die erste und die zweite Fläche weiterhin einander gegenüberliegen und die mechanische Tastatur (130) nur dann aktiviert wird, wenn sich das Peripheriegerät in der ersten Betriebsposition befindet, und die konfigurierbare Einheit (140) nur dann aktiviert wird, wenn sich das Peripheriegerät in der zweiten Betriebsposition befindet.
Peripheriegerät (125) nach Anspruch 1, bei dem die konfigurierbare Einheit einen Berührungsbildschirm (Touchscreen) (140) beinhaltet und die weiteren Tasten durch Berühren ausgewählt werden.
Peripheriegerät (125) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Mittel (225a, 225b) zum Einhalten eines Abstandes zwischen den Tasten (135) und einer Fläche (103) beinhaltet, welche das Peripheriegerät in der zweiten Arbeitsstellung trägt.
Peripheriegerät (125) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Schaltmittel (500) zum wahlweisen Aktivieren der mechanischen Tastatur (130) oder der konfigurierbaren Einheit (140) beinhaltet.
Peripheriegerät (125) nach Anspruch 4, bei dem die Schaltmittel einen Sensor (500) zum Erkennen der Position des Peripheriegeräts beinhalten.
Peripheriegerät (125) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Mittel (150) zum Anzeigen von Ausgabeinformationen auf der konfigurierbaren Einheit (140) beinhaltet.
Datenverarbeitungssystem (100, 300), welches das Peripheriegerät (125, 320) nach einem der vorhergehenden Ansprüche beinhaltet.
Datenverarbeitungssystem (300) nach Anspruch 7, das ferner eine Zentraleinheit (305) und Mittel (340, 345) zum Schwenken des Peripheriegeräts (320) um die Zentraleinheit und zum Entlanggleiten einer Innenkante des Peripheriegeräts an der Zentraleinheit zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage, wobei das Peripheriegerät in der ersten oder in der zweiten Betriebsposition nach unten auf die Zentraleinheit geklappt wird, wenn sich die Innenkante in der ersten bzw. in der zweiten Endlage befindet.
Datenverarbeitungssystem (300) nach Anspruch 8, das ferner Verriegelungsmittel (350f, 355t; 350r, 355k) zum Verriegeln des Peripheriegeräts (320) in der ersten oder in der zweiten Betriebsposition beinhaltet.
Datenverarbeitungssystem (300) nach Anspruch 9, bei dem die Verriegelungsmittel (350f, 355t; 350r, 355k) erste Befehlsmittel (405f) zum Entriegeln des Peripheriegeräts (320), wenn sich dieses in der ersten Betriebsposition befindet, zweite Befehlsmittel (405r) zum Entriegeln des Peripheriegeräts, wenn sich dieses in der zweiten Betriebsposition befindet, sowie Mittel (360t, 360k) zum Bereitstellen einer Anzeige beinhalten, welche die ersten oder zweiten Befehlsmittel kennzeichnet, wenn sich das Peripheriegerät in der ersten bzw. in der zweiten Betriebsposition befindet.