NO315888B1 - Innretning og brukergrensesnitt for generering av tegnbasert tekst ved bruk av fingeravtrykksensor med navigasjonsmulighet - Google Patents

Description

Denne oppfinnelses angår en tegn-/karaktergenerator i form av en fingeravtrykkssensor med styremidler, for input av tekst/tegn i kommunikasjons- og informasjonsenheter med displayer, slik som mobiltelefoner, håndholdte PC er, PDA'er etc.

Den kompakte størrelsen til slike enheter har redusert dimensjonene til deres tastaturer. Slike enheter er derfor normalt utstyrt med et tastatur som illustrert i Fig. 1 der antallet taster er mange færre enn standardbokstavene som en bruker behøver for input av tekst med mening. Løsningen for nåværende mobiltelefoner er å la hver nummertast representere 3 eller 4 påfølgende bokstaver som i Fig. 1. For eksempel vil tasten som vanligvis gir tallet 6 i alfanumerisk modus definere en av bokstavene m, n, eller o, avhengig av antall ganger tasten trykkes. Således kan ordet "heilo" skrives ved å trykke tast 4 to ganger, tast 3 to ganger, tast 5 tre ganger, tast 5 tre ganger og tast 6 tre ganger, dermed å trykke tastene totalt 13 ganger. Brukeren trenger å huske posisjonene til disse alfanumeriske tastene, eller slå opp posisjonene deres og flytte fingerposisjonen fra tast til tast, som i eksemplet ovenfor. Dette gjør input av tekst med reduserte tastaturer til en tungvint og tidkrevende oppgave.

Det er en sterk utviklingstrend for slike håndholdte enheter å gjøre dem stadig mindre, lettere og enda billigere. Enda øker deres funksjonalitet kontinuerlig ettersom de til-byr mer informasjon og data til brukeren, og derfor med fordel kan ha større displayer.

Slike større displayer burde imidlertid ikke øke de totale dimensjonene på de allerede kompakte informasjons-/kommunikasjonsenhetene. Nå er de to største elementene til frontpanelet på slike informasjons-/kommunikasjonsenheter displayet og det reduserte tastaturet som i Fig. 1, der vanligvis det reduserte tastaturet fremdeles opptar mer plass enn displayet. Den eneste effektive måten å øke display-størrelsen på uten å øke de totale dimensjonene til enheten er å redusere tastaturet til en minimumsstørrelse, som indikert i Fig. 2 uten å tape versatilitet og brukervennlig-het i prosessen ved input av tekst.

Det er flere kjente løsninger for å utføre prosessen med input av tekst basert på nåværende tastaturtyper, som i Fig. 1. En produsent, Ericsson, tilveiebringer et eksternt QWERTY-tastatur som en pluggbar enhet for sine mobiltelefoner. Denne løsingen har imidlertid ulempen med ekstra størrelse, vekt og kostnader, noe som er i motsetning til brukerkrav til stadig mindre, lettere, billigere og mer anvendelige mobiltelefoner.

En annen kjent løsning er Nokia Naviroller™ der en mekanisk trommel i frontpanelet rulles rundt med fingeren, for derved å frembringe en vertikal kolonne med tegn og karakterer på fremviserenheten. Valg av et spesielt tegn eller karakter utføres ved å mekanisk trykke ned trommelen. I praksis er ikke dette en raskere prosess enn å flytte fingeren fra tast til tast og trykke den utvalgte tasten en eller flere ganger. Naviroller™-løsningen gir også en alvorlig begrensing på markørtastbevegelsene ettersom den begrenser markørbevegelsen til en dimensjon; <opp> og <ned>, unntatt for trykking av trommelen ved valg av karakterer.

Tegic Communications har utviklet et system kalt T9™ der programvarelogikk leter etter tillatte

bokstavkombinasjoner i et bestemt språk, for derved å minimalisere de flere trykkene av en tast som representerer flere karakterer, som vist i Figur 1. Dette er en elegant løsning ettersom antallet fingertrykk antas å reduseres betydelig, men det negative aspektet er at den krever et oversetterprogram for hvert språk, og at disse må lagres i telefonens minne. Motorola sies å ha utviklet en lignende løsning, kalt iTap™, og har dermed de samme problemene.

Generering av tekst-/karakterinput på slike reduserte tastaturer er derfor en sen og tungvint prosess, selv for alfabetiske språk som det latinske språk. En stor del av verdens befolkning bruker imidlertid tegnbaserte språk, slik som kinesisk, japansk, koreansk, etc. Tegnbaserte språk kan omfatte hundretusenvis av tegn, og forverrer derved problemet med input av tekst med tastaturer betraktelig.

En kjent løsning for input av tekst fra ZiCorp, rettet mot å forenkle input av karakterer som vist i Fig. 1. Den er basert på det faktum at kinesiske tegn er bygget opp av såkalte basisstreker (basic strokes), der sekvensen definerer et bestemt tegn. Disse basisstrekene er tilordnet til tastene, mye på samme måten som alfabetbokstavene er tilordnet tastene, som vist i Figur 1. Denne løsningen muliggjør input av kinesiske tegn med et redusert tastatur, som i Figur 1, men løser ikke hovedproblemene. Et tastatur av betydelig størrelse kreves fremdeles, men på grunn av begrensinger i størrelse inneholder det vanligvis mange færre taster enn karakterer/tegn som trengs for å danne meldinger med mening. Fingeren må derfor flyttes omkring på tastaturet, og hver tast må muligens trykkes ned mekanisk flere ganger for å velge en melding.

Ovenstående belyser nåværende situasjon ved f.eks. mobiltelefoner, der kompleks input av tekst er tungvint ettersom slik input må utføres gjennom det reduserte tastaturet i Figur 1. Neste generasjon av mobiltelefoner omfatter såkalte WAP-telefoner med Internettilgang. Generelt nødvendiggjør denne utviklingen det nødvendig med større fremviserenheter, bedre leselighet av den mye mer omfattende informasjonen. Fortrinnsvis bør ikke større fremviserenhet øke størrelsen på mobiltelefonen. Den mest hensiktsmessige måten å øke størrelsen på fremviserenheten på uten å øke størrelsen på mobil-telefonen vil være å redusere tastaturstørrelsen, fortrinns-vis til en enkelt tast, men som fremdeles muliggjør input av kompleks tekst til mobiltelefonen. Ingen av de ovenstående løsningene vil fungere tilfredsstillende med et slikt en-tast "tastatur".

Det er således et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et system for å generere tegn for nevnte informasjons- og kommunikasjonsenheter. Slike systemer skal gjøre det mulig med input av kompleks tekst på en rask og lett måte uten å behøve å laste ned omfattende programkode i enhetens minne, selv for enheter der tastaturet er erstattet av en enkelt tast for å inngi karakterer/tegn. Formålet oppnås ved en generator for tegn basert på kombinering av en sensor for fingeravtrykk som har styremidler, med analyse-/tolkemidler og oversettelsesmidler som beskrevet i krav 1.

Oppfinnelsens formål oppnås også med en fremgangsmåte for bruk av tegngeneratoren, der fingerbevegelser over sensoren måles i to dimensjoner ved hjelp av to ortogonale sensorer, der det benytttes analysemidler for kategorisering av fingerbevegelsene over sensoren i forhold til forhåndsdefinerte sett av fingerbevegelsessekvenser inklusive sekvenser inneholdende retning og berøring/ikke-berøring av sensoren, og der det benyttes oversettelsesmidlene omfattende unikt definerte kommandotabeller for oversettelse av de kategoriserte fingerbevegelsene til signaler for kontroll av skjermen som resultat av fingerbevegelser over sensoren.

Oppfinnelsens formål oppnås også ved et tegngeneratorsystem for informasjons/kommunikasjonsinnretninger der en kombinasjon av en berøringsfølsom fingeravtrykksensor som har minst to ortogonale sensorer, navigasjonsmidler koblet til analysatormidler inneholdende sekvensielle kategorier for fingerkommandoer og koblet til oversettelsesmidler inkluderende en fingerkommandostruktur, for å tilveiebringe allsidighet i fingerbevegelsesbasert innlegging av tegnbaserte språk ved bevegelsesbasert valg fra skjermfremviste felt eller ved tegning av bevegelsene eller komponentene direkte på sensoren.

Ytterligere foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkravene.

Oppfinnelsen vil nå beskrives under ved hjelp av eksempler og med referanse til de medfølgende tegninger.

Figur 1 illustrerer et tradisjonelt tastatur for f.eks.

mobiltelefoner, med flerkaraktertaster.

Figur 2 eksemplifiserer frontpanelet til en ny generasjon av informasjons- og kommunikasjonsenheter med et stort display, frembrakt ved et minimalisert tastatur.

Figur 3 illustrerer oppfinnelsen skjematisk.

Figur 4 illustrerer kategorier av fingerbevegelser i to

dimensjoner.

Figur 5 illustrerer input av tekst for alfabetiske språk,

ved hjelp av oppfinnelsen.

Figur 6 illustrerer hvordan matematiske operasjoner kan håndteres på en håndholdt PC ved hjelp av oppfinnelsen. Figur 7 illustrerer skjematisk hierarkiet av streker,

komponenter og kinesiske tegn som i ZiCorps kjente

løsning, og hvordan deres Zi 8™ reduserte streker kan være representert på et redusert tastatur.

Figur 8 tabellariserer strek/tegn hierarkiet ved kinesiske

tegn.

Figur 9 illustrerer i tabellform typiske fingerkommandoer for analyse-/tolkeprogrammet, for tekst input i Morse modus og Display modus på mobiltelefonen. Figur 10 illustrerer typisk samvirke av fingeren med mobil-telefonen.

i

Prinsippet ved oppfinnelsen er illustrert skjematisk i

Fig. 3. En berøringsfølsom bryter 1, i form av en sensor for fingeravtrykk med styremidler, er koplet til analysemidlene 2. Analysemidlene måler varigheten, retningen og hastigheten

til fingerbevegelsene på bryteren, og kategoriserer signalet fra bryteren i kategorier. De klassifiserte kategoriene med data lagres i et minne 3 og sammenlignes ved oversettelsesmidler 4 med forhåndsdefinerte tabeller relaterende kategorier av fingerbevegelser og sekvenser av disse til lesbare karakterer/tegn. Tegnene korresponderende til disse kategoriene og sekvensene vises så i displayet 5 på en kjent måte. Formen som disse data presenteres på skjermen på, og hvordan input av tekst gjennomføres av brukeren kontrolleres av oversettelsesmidlene 4.

Bryteren 1 kan i sin enkleste form være en enkelt av/på berøringsfølsom bryter. I dette tilfellet vil systemet registrere varigheten til fingerberøringene, så vel som avbruddsperiodene for å skille mellom perioder mellom

signaler, perioder mellom komplette karakterer/tegn og perioder mellom ord.

Aktiveringskategoriene kan velges ved å måle aktiver-ingstiden tm og deaktiveringstiden tm0ff og sammenligne dem med forhåndsdefinerte grenser ifølge definerte sett av fingerkommandoer. Systemet omfatter nedre og øvre grenser for å bli registrert som et signal. Signaler som er kortere enn den nedre grensen definert som tEeg kan ignoreres for å unngå feil forårsaket av tilfeldige berøringer av bryteren 1, f.eks. på grunn av håndtering av informasjons-/kommunikasjonsenheten. Aktiveringstider lenger enn de forhåndsdefinerte grensene kan også ignoreres, eller kan bli klassifisert som separat kode, for eksempel "Slutt på melding". I tillegg kan lange deaktiveringer bli registrert som perioder mellom tegn. Tabell 1 definerer typiske tidsgrenser.

Tidsgrensene i Tabell 1 over kan selvfølgelig velges anderledes. En spesiell utførelsesform av oppfinnelsen er å sette områdene ovenfor dynamisk for å tilpasse seg brukerens ferdigheter og hans lærekurve i å bruke oppfinnelsen. Dette kan gjøres ved å registrere de f.eks. 50 siste kommandoer av hver type, og kalkulere middelverdien og standardavviket. Denne statistikken kan basere seg på en hvilken som helst skrevet tekst eller en forhåndsdefinert læresekvens, og kan bli benyttet til å endre kategoridefinisjonene ifølge brukerens hastighet, og dermed også tilpasse seg etterhvert som brukeren lærer seg systemet og øker sin input hastighet.

Selv om den berøringsfølsomme bryteren 1 i sin enkleste form kan være en enkel av og på berøringsfølsom bryter, vil dette imidlertid være utilstrekkelig i forhold til formålet med oppfinnelsen. For å frembringe kombinert brukerautenti-sering ved fingeravtrykksbiometrikk, nøyaktig markørkontroll og rask, versatil og fleksibel tekst input, alt betjent ved den samme enkelttast sensoren, kreves en sensor som kan registrere laterale fingerbevegelser. Den foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen må derfor tilveiebringe en sensor for fingeravtrykk med styremidler omfattende også evne til å registrere laterale fingerbevegelser på bryteren. Patentpublikasjonen EP 735.502 beskriver en linjeformet fingeravtrykkssensor. Denne sensoren for fingeravtrykk skanner fingeravtrykket, og for å være i stand til å analysere fingeravtrykket, er i stand til å detektere fingerbevegelser over sensoren i en dimensjon; <Opp> og <Ned>. Slik en-dimensjonal deteksjon av fingerbevegelse kan bli utvidet til to-dimensjonal fingerregistrering ved å anordne noen av sensorelementene som i Fig. 4. Dette kan for eksempel oppnås ved å benytte to ortogonale sensorer av typen vist i den ovenfor nevnte EP-publikasjonen. Figuren illustrerer kategorier av laterale fingerbevegelser som benyttes til å bygge fingerkommandoer, enten ved basis fingerbevegelser, eller en kombinasjon av slike. Fig. 4 definerer ti laterale fingerbevegelseskategorier (i tillegg til vertikale nedtrykninger); åtte bevegelsesretninger og to sirkulære bevegelser (med urviseren og mot urviseren). Disse kan også kombineres med tidsmålinger for beregning av bevegelsens hastighet, dermed frembringende et antall forskjellige kategorier fra en enkelt fingerbevegelse. Alle fingerbevegelsene (av/på sensor, vertikale nedtrykninger, laterale lineære og sirkulære bevegelser), deres varighet og hastighet er kategorisert i analyse-/tolkemidlene 2.

En slik berøringsfølsom bryter omfattende en fingeravtrykkssensor med styremidler gjør det mulig for oppfinnelsen å benytte et omfattende og intuitivt sett med fingerkommandoer i tolke-/oversettelsesmidlene 4. Kombinerte fingerkommandoer kan lages av sekvenser av basis fingerbevegelser.

Ettersom den berøringsfølsomme bryteren tjener til flere formål i en kombinert funksjon, som i formålet med oppfinnelsen ovenfor, nødvendiggjøres en fingerkommandostruktur som er anvendbar for alle funksjonene som skal betjenes, inklusive versatiliteten til input modiene. Videre må fingerkommandostrukturen være intuitiv innenfor hver modus, for å unngå nødvendigheten av å memorere komplekse fingerkommandoer. En slik fingerkommandostruktur er eksemplifisert i Tabell 2 under. Denne fingerkommandostrukturen er et nøkkelelement ved oppfinnelsen, og representerer et grunnlag for oversettelsesmidlene.

Analysemidlene kan ved hjelp av fingerkommandoer settes til alternative modi, der standard modusen er Display Modus, et annet kan være Tegnbasert input av språk (f.eks. kinesiske tegn), etc.

Denne utførelsesformen av oppfinnelsen, omfattende en enkelttast inputenhet for flere inputmodi, benytter "universelt definerte" fingerkommandostrukturer innbygd i oversettelsesmidlene, sikrer at tegngeneratoren gir de nød-vendige input-typene i de respektive input-modiene til informasjons-/kommunikasjonsenhetene. Input-modiene er arrangert i et hierarki. Nivå 1 er vist i Tabell 3a. Dette er det overordnede modus-nivået, der input-mode alternativet settes av informasjons-/kommunikasjonsenheten. Det er en fjerde modus i tillegg til de tre modiene vist i Tabell 3a, nemlig Hvilemodus (Sleep Mode) for minimum effektforbruk når sensoren ikke trenger være aktiv.

En viktig fordel med oppfinnelsen er at den tillater betydelig redusert displaystørrelse {f.eks. for WAP-anvendelser) som i Fig. 2, ettersom det større tastaturet i Fig. 1 erstattes av en enkel tegngeneratortast supplert med f.eks. to funksjonstaster.

Den viktigste fordelen med oppfinnelsen er imidlertid at den gir full versatilitet og fleksibilitet for input ved hjelp av en enkelttastenhet med flere funksjoner. Dette oppnås ved å støtte en sensor med styremidler (p.g.a. dens mulighet til å registrere laterale fingerbevegelser som i Fig. 4) med fingerbevegelseskategorier definert i Tabell 1 kombinert med fingerkommandostrukturen i Tabell 2 og inputmodiene og kategoriene som i Tabellene 3a og 3b.

Denne versatiliteten og fleksibiliteten ved input med en slik enkelttast vil bli beskrevet ved to eksempler.

Det første eksemplet omfatter tekstinput med latinske bokstaver til f.eks. en mobiltelefon med et stort display og et minimumstastatur, som vist i Fig. 2. Mobiltelefonen vil svitsje enkelttast tegngeneratorsystemet til tekstinputmodus (Nivå 1 i Tabell 3a) som respons på brukervalg av f.eks. SMS (Short Message System). Dermed arrangerer oversettelsesmidlene 4 displayet 5 typisk som vist i Fig. 5a omfattende et vertikalt utvalgsfelt 8 og et horisontalt kommandofelt 9. Brukeren kan passende skifte mellom de vertikale og horisontale feltene ved fingerkommandoene

<Skrått Ned Venstre> og <Skrått Opp Høyre> 10, som med den innbygde fingerkommandostrukturen i oversettelsesmidlene 4. I dette eksemplet bruker brukeren latinske bokstaver og arabiske tall for tekstinput. Dette er standard tekstinputmodus, men han kan direkte starte å generere tekst ved fingerkommandoer til det vertikale utvalgsfeltet 8. Fig. 5b illustrerer et antall alternative karaktersett for utvalgsfeltet i denne modusen. Når han starter å produsere tekst er standardsettet store latinske bokstaver, som fremviser bokstaven A i den markerte midtposisjonen til det vertikale utvalgsfeltet. La oss si brukeren først ønsker å innføre en E som den første karakteren. Han flytter så fingeren ned og holder den i ro på bryteren 1. Dette starter rulling av det vertikale utvalgsfeltet. Når bokstaven E er brakt til den markerte midtposisjonen utfører brukeren

<Dobbelt Trykk> på bryteren, velger den ønskede bokstaven E og viser den i displayet 5. Dette valget skifter automatisk karaktersettet i det vertikale utvalgsfeltet til små bokstaver. Brukeren stryker så fingeren opp eller ned på sensoren, ifølge posisjonen i alfabetet til den neste ønskede karakteren. Hvis han ønsker å flytte en enkelt karakter, eller bare noen karakterer, flytter han sin finger en eller flere ganger opp eller ned. Dersom den neste karakteren er et større antall posisjoner unna, flytter han sin finger i den ønskede retningen og holder så fingeren i ro på bryteren for å starte rullingen i den ønskede retningen. Rullingen stopper når han hever fingeren fra bryteren 1. Dersom brukeren trenger andre karaktersett, gir han enkelt fingerkommandoen 14 <Finger Venstre> eller <Finger Høyre>, f.eks. for å sette inn tall, spesielle karakterer eller for å bruke store bokstaver igjen (f.eks. til et navn). Ordseparasjon kan utføres ved fingerkommandoen <Langt Trykk> og punktum kan inngis som to påfølgende <Langt Trykk>, etc. Brukeren kan på et hvilket som helst tidspunkt skifte (eng.: toggle) til Editer Tekst Modus ved fingerkommandosekvensen <Ekstra Langt Trykk> - <Finger Ned> som i Tabell 2. Slutt på Melding kan inngis ved fingerkommandosekvensen omfattende to påfølgende

<Ekstra Langt Trykk>.

Før denne tekstinputen (når mobiltelefonen er skrudd PÅ) setter mobiltelefonen automatisk bryteren 1 til autentiser-ingsmodus for tilgangskontroll til mobiltelefonen. Brukeren blir så bedt med tekst på displayet om å stryke fingeren sin ned over sensoren. Når autentiseringen ved fingeravtrykksbiometrikk er avsluttet, setter mobiltelefonen tegngeneratoren til hvilemodus, for å spare energi. Tegngeneratoren vekkes så f.eks. opp når en forespørsel om tegngeneratoren forlanges, f.eks. ved SMS-input som ovenfor. Dersom brukeren ønsker å spille et spill på mobiltelefonen setter dens kontrollsystem bryteren 1 til Markør Kontroll Modus som i Tabell 3a. To-dimensjonale fingerbevegelser kombinert med kombinerte fingerkommandosekvenser (slik som trykk, etc.) gir derved en nøyaktig markørkontroll kombinert med mangfoldige kommandofunksjoner for ganske komplekse spill. Dette eksemplet demonstrerer at oppfinnelsen er i stand til å gjengi full input versatilitet og fleksibilitet selv gjennom en enkelttast tegngenerator, og muliggjør derved bruk av et stort display som eksemplifisert i Fig. 2 stadig opprettholdende full funksjonalitet.

Nok et eksempel på anvendeligheten av oppfinnelsen er illustrert i Fig. 6. Dette eksemplet vedrører matematiske kalkulasjoner på en håndholdt PC, men kan likeså godt være innbygget i mobiltelefoner eller PDA<1>er. For slike kalkulasjoner vil det anvendbare fingerkommandostruktursettet være begrenset til nedtrykninger på flere utvalgsfelter som i Tabell 1, mens laterale fingerbevegelser er reservert for markørkontroll. Fig. 6a illustrerer en håndholdt PC satt i Kalkulasjonsmodus (aritmetisk), der displayet 5 inneholder en annen type av vertikale utvalgsfelt 16 og et annet horisontalt utvalgsfelt 17. Det vertikale utvalgsfeltet 16 inneholder alle tall fra 0 til 9, og komma (,) som illustrert i Fig 6b. Det horisontale utvalgsfeltet 17 omfatter i denne modusen de aritmetiske operatorene (+, -, <*>, /) samt Fjern Alt (Clear All) (CA11), Tøm Minne (Clear Memory) (MClear), legg till i minne (M+), subtraher fra minne (M-), kvadratrot (v) og n'te potens (n), etc som illustrert i Fig. 6c. I denne modusen er de laterale fingerkommandoene hovedsaklig reservert for markørkontroll. Dette betyr at når fingeren flyttes lateralt over sensoren 1, flytter markøren seg tilsvarende på displayet 5. En aritmetisk formel slik som "972 <*> 3 = ?" dannes på displayet ved å flytte markøren til tallet "9" i det vertikale utvalgsfeltet 16 og <Dobbelt Trykke> for å velge, så flyttes markøren til "7" og velges, så flyttes markøren til "2" og velges. Markøren flyttes så ved laterale fingerkommandoer til "<*>" tegnet i det horisontale feltet og velges ved <Dobbelt Trykk>, så tilbake til det vertikale utvalgsfeltet 16 over tallet "3" og velges ved <Dobbelt Trykk>. Brukeren trykker så <Ekstra Langt Trykk> som produserer "=" på displayet, starter kalkulasjonen og presenterer resultatet "2.916" i displayet. Andre undersett med karakterer i det vertikale utvalgsfeltet 16 kan inkluderes. Styring ved fingeravtrykk innenfor utvalgsfeltet kan initieres ved fingerkommandoen <Kort Trykk> når markøren posisjoneres innenfor det vertikale utvalgsfeltet for midlertidig å koble ut markørkontrollen ved fingerkommandoer. Brukeren kan så endre karaktersett fra det vertikale utvalgsfeltet 16 ved <Finger Venstre> eller <Finger Høyre> kommandoer (som i Fig. 5b). Når det nye karaktersettet har blitt aktivert kan markørkontrollen ved laterale fingerkommandoer på bryteren 1 bli innkoblet ved igjen å trykke <Kort Trykk>. På lignende måte kan det horisontale utvalgsfeltet endres til andre undersett av matematiske operatorer. Dette gjøres ved å plassere markøren i det horisontale utvalgsfeltet, trykke <Kort Trykk> for å koble ut markørkontrollen, benytte fingerkommandoene <Finger Opp> eller <Finger Ned> for å velge andre subset, og endelig å koble inn markørkontrollen ved å trykke <Kort Trykk>. Denne utførelsesformen av oppfinnelsen muliggjør en versatil og fleksibel kalkulasjonsmodus på displayet, fremdeles betjent med en bryter 1 i form av en enkelttast.

Mens det latinske alfabetet inneholder omkring 30 standardbokstaver, er tegnspråk sammensatt av hundre tusenvis av tegn selv om noen av dem benyttes sjeldent. Det store antallet av slike tegn sammenlignet med antallet av standard alfabetiske tegn representerer et alvorlig problem med å representere slike tegn ved en multippel av tegn per tast i et redusert tastatur, på samme måte som for alfabetiske tegn som illustrert i Fig. 1, Tast-representasjon av f.eks. kinesiske tegn løses normalt, ved å representere såkalte basisstreker på tastene. Kinesiske tegn kan så komponeres av strengt definerte sekvenser av basisstreker. ZiCorp har tatt dette et skritt videre ved å introdusere åtte reduserte streker kalt Zi 8™ som representerer de 29 basisstrekene. Hierarkiet av reduserte Zi 8™ streker, basisstreker, komponenter og kinesiske tegn er illustrert i Fig. 7a, mens Fig. 7b viser hvordan de åtte Zi 8™ reduserte strekene kan bli tilordnet et redusert tastatur. Fig. 8 viser sammenhengen mellom de Zi 8™ reduserte strekene, 29 basisstreker og noen hele kinesiske tegn. Dette gjør det mulig å inngi kinesiske tegn som input med et redusert tastatur. Dette er imidlertid en enda mer tungvint prosess enn å skrive alfabetiske tegn, ettersom de kinesiske tegnene genereres gjennom hierarkiet illustrert i Fig. 7a.

Oppfinnelsen, basert på en sensor som er i stand til å registrere laterale fingerbevegelser kombinert med kategorier av fingerbevegelser og deres sekvenser (innbygd i over-settelses-/analysemidlene) og fingerkommandostrukturen (innbygd i oversettelsesmidlene) muliggjør en veldig effektiv metode for tegn i tegnbaserte språk. Dette kan oppnås på to måter som vil bli forklart under med referanse til figurene. Den første inputmetoden for tegn er valg av tegn fra utvalgsfelt i displayet. Dette er illustrert i Fig. 9. Displayet er vist med en kinesisk tekstrad generert på displayet. Det har blitt generert ved å velge karakterer på en hierarkisk måte fra et vertikalt utvalgsfelt 18, støttet av et horisontalt tilleggsfelt 19. Det vertikale utvalgsfeltet 18 omfatter flere undersett av karakterer; Ett sett er de Zi 8™ reduserte strekene 20, et annet undersett er de 29 basisstrekene 21 og et tredje undersett er komplette kinesiske tegn 22. Et fjerde undersett med karakterer omfatter strekkomponentene 23. Å skifte mellom disse undersettene med karakterer utføres med fingerkommandoen

<Finger Venstre> og <Finger Høyre>, på samme måte som forklart i Fig. 5b. Disse undersettene med karakterer gir det samme hierarkiet av streker, komponenter og tegn som illustrert i Fig. 7a. Grunnen til dette er at det

fullstendige undersettet med tegn 22 ville inneholde hundre tusenvis av tegn, og valg av tegn fra et slikt stort undersett ville være totalt ineffektivt. Ved den illustrerte metoden i Fig. 9 kan brukeren først velge en basisstrek fra Zi 8™ undersettet av reduserte streker 20. Dette begrenser så innholdet av undersettet av basistreker til de aktuelle (som i Fig. 8). Valg av den ønskede basisstrek er utført fra undersettet 21. Dette valget begrenser i sin tur undersettet av komplette tegn til de aktuelle, slik at valg av det endelige tegn er passende, ettersom det har blitt begrenset til bare mulige tegn til et maksimalt omfang. Som et mellom-trinn kan strekkomponentér velges fra undersettet av karakterer 23. Brukeren kan ved fingerkommandoene <Finger Venstre> eller <Finger Høyre> starte direkte på undersettet 21 omfattende basisstrekene, for å eliminere et nivå av hierarkiet vist i Fig. 7a. Navigering i det vertikale utvalgsfeltet 18 og karaktervalg innenfor dette feltet utføres ved fingerkommandoer akkurat som forklart i Fig. 5. Dette utføres ved fingerkommandoene <Finger Opp> eller <Finger Ned> fulgt av <Dobbelt Trykk> når den passende karakteren er i markert posisjon. Rulling utføres også på samme måte som i Fig; 5 ved å flytte fingeren oppover eller nedover, og så holde den i ro på sensoren. Det horisontale tilleggsfeltet 19 benyttes for midlertidig visning ved oppbygning av komplette tegn ved hjelp av streker, og for visning av alternative tegnkandidater ettersom flere streker inngis. Dette muliggjør raskt valg av det endelige tegnet selv før det fullstendige antallet basisstreker eller komponenter har blitt valgt fra det vertikale utvalgsfeltet 18.

Denne utførelsesformen av oppfinnelsen er videre forklart med referanse til Fig. 10, som illustrerer innføring av eksempeltekstraden "Don't forget to transfer at Mong Kok" med kinesiske tegn. Dette eksemplet er tatt fra ZiCorps illustrasjon av sin Zi 8™ metode. Først aktiveres SMS-modus ved fingerkommandoen <Sirkulær Fingerbevegelse> 25 på bryteren 1. Dette bringer frem inngangsteksten (f.eks. "Melding") på displayet 5. De mellomliggende trinn er videre illustrert i Fig. 11, men Fig. 10 viser det endelige trinnet der to påfølgende <Ekstra Langt Trykk> har gitt kommandoen "Melding Slutt". Dette initierer "Send Melding"-modusen, som illustrert i Fig. 10b. Dette frembringer et spesielt horisontalt utvalgsfelt 27 inneholdende tallene 0 til 9 pluss det internasjonale fjernvalgskodeprefikset "+" (ikke vist i 27). Brukeren genererer tall for telefonnummeret med fingerkommandoene <Finger Venstre> eller <Finger Høyre> 26 i utvalgsfeltet 27, og <Dobbelt Trykker> på det ønskede tallet. Denne sekvensen gjentas inntil hele nummeret er generert i det horisontale displayfeltet 28. Editering av dette nummeret kan utføres ved fingerkommandoer for editering eksemplifisert i Tabell 2. Når hele nummeret er generert aksepterer brukeren og starter dermed overføringen av SMS-meldingen ved å trykke funksjonstasten 7, indikert ved "Send" i displayet 5. De mellomliggende trinn i å generere selve tekstraden er illustrert i Fig. 11. Fig lia illustrerer hvordan tekstgenereringsmodus ved kinesiske tegn bringer frem det vertikale utvalgsfeltet 20 (undersettet av Zi 8™ karakterer) og det horisontale tilleggsfeltet 19 bragt frem på displayet 5. Brukeren velger det passende Zi 8™ reduserte tegnet ved

<Finger Opp> eller <Finger Ned> til det ønskede reduserte tegnet "over" (i Tabell 8) er markert og <Dobbelt Trykker> så. Dermed vises den reduserte streken "over" i displayet 5. I Fig. 11b fortsetter brukeren å velge den reduserte streken "venstre helling" (som i fig. 8) ved fingerbevegelse og

<Dobbelt Trykk>. Dette bringer frem den reduserte streken "venstre helling" på displayet 5. I Fig. lic har brukeren valgt den reduserte streken "ned" ved lignende fingerkommandoer. Dette siste valget av redusert strek har samtidig begrenset kandidattegnene til et lite antall, og disse kandidatene vises i det horisontale tilleggsfeltet 19. Brukeren kan nå skifte fra det vertikale utvalgsfeltet 20 til det horisontale tilleggsfeltet 19 med fingerkommandoen

<Skrått ned venstre> og så ved fingerkommando anbringe markøren over det ønskede tegnet (faktisk det første tegnet i det horisontale feltet 19) og så <Dobbelt Trykke> for valg. Dette valget erstatter de tre reduserte strekene fra displayet med det utvalgte tegnet, som i Fig. Ild. Ettersom denne handlingen tømmer det horisontale tilleggsfeltet 19,

blir markøren automatisk brakt tilbake til det vertikale utvalgsfeltet 20, slik at brukeren ikke trenger å gi fingerkommandoen <Skrått Opp Høyre>. Fig. Ile viser valg av en komponent som bringes frem i displayet 5 ved å akseptere ved <Dobbelt Trykk> i det horisontale feltet 19 i Fig. llf. En lignende prosedyre gjentas til den komplette meldingen er generert, som i Fig. llg. Editering av meldingen kan utføres ved fingerkommandoer som listet opp i Tabell 2. Ved to påfølgende fingerkommandoer <Ekstra Langt Trykk> signaliserer brukeren at meldingen er ferdig, noe som automatisk genererer en displayorganisering som i Fig. 10b. Som nevnt ovenfor kan brukeren ved fingerkommandoen <Finger Venstre> eller <Finger Høyre> skifte fra det Zi 8™ karaktersubsettet av reduserte streker 20 til subsettet av basisstreker 21. Dette muliggjør mer rulling i det vertikale utvalgsfeltet 21, men forenkler prosedyren ettersom et nivå i hierarkiet i Fig. 7a er eliminert.

Den foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen er imidlertid å tegne basisstrekene (eller reduserte streker) direkte på bryteren 1, med muligheten for å registrere laterale fingerbevegelser som i Fig. 4. Dette krever bare en dedikert kategori av fingerbevegelser, og deres sekvenser, innbygget for en spesiell modus som er direkte input av streker på bryteren 1. De to modiene "Tegne streker direkte på sensoren" og "Generere streker fra utvalgsfeltet" kan opereres interaktivt. Fingerbevegelsene for tegning av strekene direkte på sensoren assosiert med reduserte streker og basisstreker respektive, er vist i Tabell 4.

Den foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen som beskrevet ovenfor gir de følgende hovedfordeler sammenlignet med andre kjente løsninger;

Den berøringsfølsomme bryteren 1 med styremidler gir en inputenhet med en enkelt tast med flerfoldige funksjoner, ettersom den kombinerer skanning av fingeravtrykk for bruker autentisering, for tilgangskontroll, med berøringsflate-funksjonalitet for styring av en markør på displayet, og med versatil og fleksibel inputmulighet grunnet den innbygde fingerkommandostrukturen som vist i Tabell 2.

Den berøringsfølsomme bryteren 1 med styremidler og innbygd fingerkommandostruktur muliggjør input av tegn for tegnbaserte språk (slik som kinesisk) enten ved valg av streker eller komponenter fra utvalgsfelter i displayet, eller ved å tegne strekene direkte på sensoren. Sistnevnte gir en veldig direkte og høyst effektiv metode for input av tekst for tegnbaserte språk.

Den innbygde fingerkommandostrukturen muliggjør høyst fleksible inputmidler, ettersom brukeren fritt kan skifte mellom flere inputmodi slik som input ved Morse-kode, valg av karakterer og tegn fra utvalgsfelter på displayet, eller direkte tegning av streker eller komponenter på sensoren. Dette kan oppnås ved Fingerkommandoer uten å behøve endringer av oppsettet mellom de forskjellige inputmodiene.

Claims (16)

1. Tegngenerator for informasjons/kommunikasjons-innretninger, karakterisert ved at den omfatter en berørings- og/eller trykkaktivert fingeravtrykksensor og en skjerm for fremvising av informasjon, der sensoren er innrettet til å måle fingerbevegelser over sensoren i to dimensjoner ved hjelp av to ortogonale sensorer, analysatormidler koblet til sensoren for kategorisering av de todimensjonale bevegelsene målt av sensoren i forhold til et valgt sett med kategorier, oversettelsesmidler inkludert en forutbestemt tabell for kategoriene som representerer de todimensjonale bevegelsene i forhold til et sett tegn som indikerer valgte tegn på skjermen.

2. Tegngenerator ifølge krav 1, omfattende en tidsmåler for måling av bevegelsenes varighet og tid mellom dem, der kategoriene inneholder informasjon om varighet.

3. Tegngenerator ifølge krav 2, der kategorisettet omfatter Morsealfabetet.

4. Tegngenerator ifølge krav 1, der kategorisettet omfatter lineære bevegelser i minst åtte retninger og to sirkulære bevegelser, med og mot urviseren.

5. Tegngenerator ifølge krav 1, der kategoriene er ordnet i et hierarki slik at den første fingerbevegelsen velger et første sett med tegn, og den andre fingerbevegelsen velger et tegn eller en undergruppe av tegn fra den første kategorien.

6. Tegngenerator ifølge krav 5, der hierarkiet har minst tre nivåer.

7. Tegngenerator ifølge krav 5, der kategoriene definerer et kinesisk tegnsett.

8. Tegngenerator ifølge krav 1, der minst to av de kategoriserte bevegelsene er relatert til kontrollsignal for skjermen, der skjermen indikerer en liste med tegn og nevnte kontrollsignaler indikerer rulling av listen og valg fra denne.

9. Fremgangsmåte for bruk av en tegngenerator ifølge et av de foregående kravene, der fingerbevegelser over sensoren måles i to dimensjoner ved hjelp av to ortogonale sensorer, bruk av analysemidler for kategorisering av fingerbevegelsene over sensoren i forhold til forhåndsdefinerte sett av fingerbevegelsessekvenser inklusive sekvenser inneholdende retning og berøring/ikke-berøring av sensoren, og bruk av oversettelsesmidlene omfattende unikt definerte kommandotabeller for oversettelse av de kategoriserte fingerbevegelsene til signaler for kontroll av skjermen som resultat av fingerbevegelser over sensoren.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der kategoriene er ordnet i et hierarki, ved at en første kategoriserte fingerbevegelse velger et første tegnsett, og den andre kategoriserte fingerbevegelsen velger et tegn eller en undergruppe av tegn fra dette første tegnsettet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, der hierarkiet omfatter minst tre nivåer.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der kategoriene omfatter et kinesisk tegnsett.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der fingerbevegelsene kontrollerer markørbevegelser i skjermen innen valgte tabeller av tegn, bokstaver eller kommandoer.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, der minst én kategorisert fingerbevegelse kontrollerer valg av et ønsket tegn, en kommando eller en bokstav markøren har blitt flyttet til innen den valgte tabellen.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der minst to av de kategoriserte bevegelsene er relatert til kontrollsignal for skjermen, der skjermen indikerer en liste av tegn og der kontrollsignalene indikerer rulling og valg av tegn i listen.

16. Tegngeneratorsystem for informasjons/kommunikasjons-innretninger, karakterisert ved at det omfatter en kombinasjon av en berøringsfølsom fingeravtrykksensor som har minst to ortogonale sensorer, navigasjonsmidler koblet til analysatormidler inneholdende sekvensielle kategorier for fingerkommandoer og koblet til oversettelsesmidler inkluderende en fingerkommandostruktur, for å tilveiebringe allsidighet i fingerbevegelsesbasert innlegging av tegnbaserte språk ved bevegelsesbasert valg fra skjermfremviste felt eller ved tegning av bevegelsene eller komponentene direkte på sensoren.