Bezeichnung: Tragbares Kommunikationsgerät
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein tragbares Kommunikationsgerät, welches auf dem Handrücken befestigt wird.
Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung mikroelektronischer Bauelemente ist es möglich geworden, portable Kommunikationsgeräte zu entwickeln. Bekannt ist der Siegeszug portabler Telefone, sogenannter Handys, welche innerhalb eines Zeitraums von nur 10 Jahren eine weite Verbreitung gefunden haben. Die Weiterentwicklung der Mikroelektronik ermöglicht die Integration immer neuer Funktionen in portable Kommunikationsgeräte. So ist es bereits heute möglich, mittels Handys eine Verbindung zum Internet aufzunehmen, insbesondere Nachrichten zu empfangen und zu verschicken. Die neueste Generation dieser Geräte ermöglicht sogar Zugang zum world- wide-web. Weiter kann man über Handy Telefaxe verschicken usw..
Allen Geräten vom Typ Handy ist jedoch gemein, dass sie bislang nur unzureichend an die Anatomie des Menschen angepaßt sind, so dass sich hier ein weites Feld für Verbesserungen der Ergonomie solcher tragbaren Kommunikationsgeräte eröffnet. Der Trend zur zunehmenden Miniaturisierung tragbarer Kommunikationsgeräte führt sogar tendenziell zu einer Verschlechterung der Ergonomie dieser Geräte. Jedem Besitzer eines Handys neuester Generation sind die Probleme bekannt, die sich dabei ergeben, ein Handy geringster Ausmaße gleichzeitig an die Ohrmuschel zu halten, und das Mikrophon in Mundnähe zu plazieren. Verschlimmert wird die Situation zusätz-
lieh in dem Fall, dass eine Vielzahl von Bedienelementen, vorzugsweise eine alphanumerische Tastatur, vorgesehen sind.
Eine Vielzahl von Erfindungen beschäftigt sich auf der einen Seite mit der Integration immer neuer Funktionen in bereits lange bekannte technische Geräte, die vom Besitzer getragen werden können, beispielsweise Armbanduhren, andererseits aber auch mit der Verbesserung der Ergonomie solcher mobilen technischen Geräte, insbesondere Kommunikationsgeräte.
So ist aus der EP 0 698 983 ein Armbanduhrradiotelefon bekannt, und aus der WO 97/ 16912 ein Armbanduhrtelefon. Weiterhin ist aus der WO 98/27702 ein am Arm angebrachtes Telefon bekannt. In der Süddeutschen Zeitung vom 23.02.1999 wurde von der Firma Philips ein Armbanduhrbildtelefon angekündigt, welches in einem klassischen, am Armgelenk zu tragenden Uhrengehäuse eine vollständige Bildtelefonfunktionalität integriert haben soll.
Jedoch ist auch allen diesen Erfindungen gemein, dass die Ergonomie der technischen Geräte hinter ihrer technischen Funktionalität zurücktritt. Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein tragbares Kommunikationsgerät anzugeben, welches bei gleicher oder erweiterter Funktionalität gegenüber den aus dem Stand der Technik vorbekannten Kommunikationsgeräten eine deutlich verbesserte Ergonomie, insbesondere einen erhöhten Tragekomfort aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein tragbares Kommunikationsgerät zur Befestigung auf dem Handrücken eines Trägers mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das tragbare Kommunikationsgerät wird nicht wie eine herkömmliche Armbanduhr am Handgelenk getragen, sondern ist auf dem Handrücken des Trägers plaziert. Das tragbare Kommunikationsgerät weist an einem ersten Endbereich eine solche Ausbildung auf, dass es bequem an und/ oder zwischen einem oder mehreren Fingern des Trägers plaziert werden kann, indem es z.B. durch eine geeignete Ausformung zwischen den Fingern des Trägers oder an einem Ring fixiert wird. An einem zweiten Endbereich weist das Kommunikationsgerät ein weiteres Befestigungsmittel auf, die das Handgelenk oder den Unterarm des Trägers zumindest teilweise umschließt. Das tragbare Kommunikationsgerät ist derart ausgeführt, dass der Abstand zwischen dem ersten Befestigungsmittel, die an einem Ring und /oder zwischen den Fingern des Trägers befestigt wird, und dem zweiten Befestigungsmittel, welche das Handgelenk oder den Unterarm zumindest teilweise umfaßt, in bestimmten Grenzen variierbar, insbesondere in der Länge verstellbar, ist. Durch diese Variabilität ist eine individuelle Anpassung an den jeweiligen Träger möglich. Um den Tragekomfort zu erhöhen, ist vorzugsweise eine Beweglichkeit von einigen Millimetern um einen fest eingestellten Abstand zwischen beiden Befestigungsmitteln vorgesehen.
Weiterhin kann zwischen dem ersten Befestigungsmittel und dem Gehäuse ein Scharnier vorgesehen sein, welches Knickbewegungen der Hand und des Handgelenkes zuläßt. Gleiches gilt für ein mögliches Scharnier zwischen dem zweiten Befestigungsmittel und dem Gehäuse.
Zwischen den und eventuell oberhalb der beiden Befestigungsmittel erstreckt sich ein Gehäuse, welches in einer bevorzugten Weiterbildung zweiteilig ausgeführt sein kann. Insbesondere können diese beiden Teile durch ein Scharnier verbunden sein, so dass das Gehäuse aufklappbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Oberfläche des Gehäuses noch weiter vergrößern, so dass mehr Fläche für die Unterbringung funktioneller Bedienele-
mente zur Verfügung steht und /oder das Kommunikationsgerät schützen. Aufgrund der Anbringung des Gehäuses auf dem Handrücken des Trägers steht ohnehin bereits eine große Fläche zur Verfügung, die vom Gehäuse eingenommen werden kann, ohne dass der Tragekomfort eingeschränkt würde.
Vorteilhaft ist es, das Gehäuse lösbar mit den Befestigungsmitteln, insbesondere mit mindestens einem Befestigungsmittel zu verbinden.
In seiner Grundform ist das tragbare Kommunikationsgerät als Funktelefon ausgebildet. In diesem Fall kann der Hörer des Telefons sehr vorteilhaft realisiert werden durch einen Lautsprecher, der in Nähe des ersten Befestigungsmittels angeordnet ist. Das Mikrophon kann ergonomisch günstig in Nähe des zweiten Befestigungsmittels, also in Handgelenknähe, angeordnet werden. In dieser Ausgestaltung ist Telefonieren mit einer anatomisch korrekten Handhaltung ohne weiteres möglich. Zum Telefonieren wird die Hand, auf deren Handrücken das tragbare Kommunikationsgerät befestigt ist, an ein Ohr gehalten. Auf diese Weise ergibt sich zwanglos eine Art natürlicher Telefonhörer. Die Hand schirmt das Ohr vor störenden Umweltgeräuschen ab. Da sich das Handgelenk bei einer solchen Handhaltung zwanglos in der Nähe des Mundes befindet, ergibt sich eine optimale Stellung des Mikrophons zu diesem.
Das erfindungsgemäße tragbare Kommunikationsgerät weist die folgenden Vorteile auf. Aufgrund der Positionierung des Gehäuses auf dem Handrücken des Trägers steht eine große Fläche für das Gehäuse, damit auch eine große Fläche für die Anordnung von Bedienelementen zur Verfügung. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber den am Handgelenk befestigten Kommunikationsgeräten dar. Die Anordnung auf dem Handrücken des Trägers erleichtert weiterhin den Zugang zu den Bedienelementen des
Kommunikationsgerätes. Bei der Ausgestaltung als Handy ergibt sich zwanglos eine anatomisch korrekte Hand- bzw. Armhaltung beim Telefonieren, und gleichzeitig eine optimale Anordnung von Hörer und Muschel relativ zu Ohr und Mund des Trägers.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Kommunikationsgerätes werden in den nun folgenden, nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen aufgeführt, die anhand der Zeichnung erläutert werden. In dieser zeigen:
Fig. 1 : eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kommunikationsgerätes, welches auf einem Handrücken der Hand eines Nutzers befestigt ist,
Fig. 2: eine Draufsicht auf das Kommunikationsgerät gemäß Figur 1 und die Hand,
Fig. 3: eine Seitenansicht des Kommunikationsgerätes gemäß Figur 1 und der Hand,
Fig. 4: die Darstellung gemäß Figur 3, jedoch ist das Kommunikationsgerät auf die Oberseite des Unterarms eines Trägers zurückgeklappt,
Fig. 5: eine Untersicht auf die Innenfläche der Hand, auf deren Handrücken das Kommunikationsgerät gemäß Figur 1 befestigt ist,
Fig. 6: eine Draufsicht auf das Kommunikationsgerät gemäß Figur 2 mit eingeklappten Befestigungsmitteln,
Fig. 7: eine Seitenansicht des Kommunikationsgerätes gemäß Figur 6,
Fig. 8: eine Unteransicht des Kommunikationsgerätes gemäß Figur 6,
Fig. 9: eine Ansicht eines Kommunikationsgerätes, das auf einem Träger montiert ist,
Fig. 10: eine Seitenansicht des Kommunikationsgerätes mit Träger gemäß Figur 9,
Fig. 1 1 : eine Seitenansicht einer Hand und eines Kommunikationsgerätes, welches auf dem Handrücken eines Trägers befestigt ist und in welches eine Videokamera einschließlich eines miniaturisierten, aufgeklappten Bildschirms integriert ist,
Fig. 12: eine Aufsicht auf ein weiteres zusammenklappbares Kommunikation sgerät,
Fig. 13: eine Seitenansicht desselben Kommunikationsgeräts,
Fig. 14: eine Aufsicht auf ein weiteres Kommunikationsgerät mit entnehmbarem Lautsprecher,
Fig. 15: eine Seitenansicht desselben Kommunikationsgeräts mit entnommenem Lautsprecher,
Fig. 16: eine perspektivische Darstellung eines auf einem Handschuh befestigten Kommunikationsgeräts mit externem Mikrophon und Lautsprecher,
Fig. 17: eine Aufsicht auf ein Kommunikationsgerät mit externem Gehäuse in einer ersten Ausführung,
Fig. 18: eine Aufsicht auf ein Kommunikationsgerät mit externem Gehäuse in einer zweiten Ausführung,
Fig. 19: diese zweite Ausführung in Seitenansicht,
Fig. 20: eine perspektivische Darstellung eines Kommunikationsgeräts mit externem Gehäuse in einer dritten Ausführung,
Fig. 21 : eine perspektivische Darstellung eines Kommunikationsgeräts mit externem Gehäuse in einer vierten Ausführung,
Fig. 22: eine perspektivische Darstellung eines Kommunikationsgeräts mit externem Gehäuse in einer fünften Ausführung,
Fig. 23: eine perspektivische Darstellung eines Kommunikationsgeräts mit externem Gehäuse in einer sechsten Ausführung,
Fig. 24: eine Aufsicht auf ein Kommunikationsgerät mit ausklappbarem Lautsprecher,
Fig. 25: zeigt ein portables Kommunikationsgerät mit speziell ausgestalteten Armband in einer ersten Position,
Fig. 26: das Kommunikationsgerät aus Figur 25 in einer zweiten Position,
Fig. 27: eine schematische Darstellung eines in das Kommunikationsgerät integrierten Lautsprechers mit gerichteter Schallabstrahlung,
Fig. 28: eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Lautsprechers aus Figur 27,
Fig. 29: eine schematische Darstellung der Funktionsweise eines mit Richtmikrophonen und Richtlautsprechern ausgestatteten portablen Kommunikationsgeräts,
Fig. 30: ein tragbares Kommunikationsgerät mit Display und spezieller Navigationsleiste,
Fig. 31 : das tragbare Kommunikationsgerät aus Figur 30 mit integrierter Kamera,
Fig. 32: das tragbare Kommunikationsgerät aus Figur 30 mit „virtuellem Display",
Fig. 33 a und b: eine schematische Darstellung einer neuartigen Cursor- Positionierungsvorrichtung,
Fig. 34 a und b: die aus Figur 33 bekannte Vorrichtung mit abgewandelter Funktionsweise,
Fig. 35: einen Penball, eine weitere neuartige Vorrichtung zur Cursorpositionierung,
Fig. 36: ein portables Kommunikationsgerät mit eingesteckter Multifunkti- onskarte,
Fig. 37: ein Querschnitt durch ein portables Kommunikationsgerät und das zugehörige Armband in Seitenansicht und
Fig. 38: ein tragbares Kommunikationsgerät mit virtuellem Display.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kommunikationsgerätes, welches auf dem Handrücken eines Trägers befes-
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tigt ist. Es hat ein Gehäuse 20, das einen ersten Endbereich 22 und einen zweiten, dem ersten gegenüberliegenden Endbereich 24 hat. Die Grundform des Gehäuses ist im wesentlichen ein gleichseitiges Dreieck mit abgerundeten Seiten, welches an die Anatomie des Handrückens eines Menschen angepaßt ist. Andere Gehäuseformen wie z.B. Oval, Viereck, Vieleck usw. sind möglich.
Am ersten Endbereich 22 ist ein erstes Befestigungsmittel 26 angeordnet, es ist vorzugsweise lösbar und/ oder längenverstellbar in Richtung einer beide Endbereiche 22, 24 verbindenden Linie mit dem ersten Endbereich 22 des Gehäuses 20 verbunden. Am zweiten Endbereich 24 des Gehäuses 20, der parallel zu einer Basis des im wesentlichen dreieckförmigen Gehäuses 20 verläuft, ist ein zweites Befestigungsmittel 28 angeordnet. Es mit diesem zweiten Befestigungsmittel 28 schwenkbar verbunden, wie näher aus Figur 3 und Figur 4 ersichtlich ist. Im konkret gezeigten Fall ist das erste Befestigungsmittel 26 als Zwischenfingerteil ausgebildet. Es durchgreift den Spalt zwischen großem Finger und Ringfinger. Hierzu hat es ein schmales, möglicherweise biegsames, zwischen den Fingern durchgreifendes Zwischenfingerteil und einen am freien Ende ausgebildeten Knopf 30, der ein Zurückziehen dieses ersten Befestigungsmittels 26 durch den Fingerzwischenraum hindurch vermeidet. Der Knopf 30 kann auch als T-förmiger Endbereich o- der als mindestens ein Teilring ausgebildet sein, der einen Finger teilweise hintergreift. In einer anderen Ausführung ist das erste Befestigungsmittel 26 mindestens ein Ring, an dem das Gehäuse 20 befestigt werden kann.
Das zweite Befestigungsmittel 28 ist im konkreten Ausführungsbeispiel nach den Figuren als Armspange ausgeführt, die federnd einen Teilbereich von über 180 Grad des Armgelenks umgreift. Hierzu sind zwei Federbügel seitlich am Gehäuse 20 gelenkbefestigt, die mit dem Gehäuse zusammen den teilweisen Umgriff des Handgelenks ausbilden. Auch die zweiten Befesti-
gungsmittel 28 sind vorzugsweise biegsam ausgeführt, beispielsweise aus Metallband, so dass sie dem Verlauf des Handgelenks angepaßt werden können.
Die zwischen den Befestigungsmöglichkeiten 26, 28 befindliche Länge des Kommunikationsgeräts beträgt typischerweise einige Zentimeter, vorzugsweise zwischen 5 und 9 cm. Die Breite des Kommunikationsgeräts beträgt ebenfalls einige Zentimeter, vorzugsweise etwa 3 bis 5 cm. Die Höhe des Kommunikationsgeräts kann beispielsweise 1 cm oder geringer betragen.
Das Gehäuse 20 ist vorzugsweise aus einem strapazierfähigen, hautverträglichen Kunststoff ausgeführt. Denkbar ist auch ein eventuell kunststoffbeschichtetes Metallgehäuse. Die erste Befestigungsmöglichkeit 26 ist ebenfalls vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt. Es bietet sich an, einen Kern aus durch Biegen verformbarem Metall zu verwenden, der an die Anatomie des Trägers angepaßt werden kann, und der mit einem hautsympathischen Kunststoff ummantelt ist. In Nähe der ersten Befestigungsmöglichkeit ist im Gehäuse 20 ein Scharnier 32 vorgesehen, welches eine Beweglichkeit des Gehäuses 20 relativ zur ersten Befestigungsmöglichkeit 26 zuläßt.
Das Kommunikationsgerät wird durch die beschriebenen Befestigungsmittel 26, 28 sicher auf einem Handrücken 34 gehalten. Das erste Befestigungsmittel 26 bewirkt eine mehr punktuelle Halterung im Bereich mindestens eines Fingers oder zwischen zwei Fingern durch die gezeigte, im wesentlichen hakenförmige Ausbildung. Das zweite Befestigungsmittel 28 in Form einer formbaren, aus zwei Schenkeln bestehenden Klammer bewirkt eine praktisch linienhafte Abstützung. Insgesamt wird also ein Halt an allen drei Ecken des im wesentlichen dreieckförmigen Gehäuses 20 erzielt. Die Handinnenfläche, der Daumen und alle Finger bleiben frei für Funktionen, die nichts mit dem Bedienen des Kommunikationsgerätes zu tun haben. Nach
wie vor kann man also Bewegungen ausführen, Arbeiten, die Hand also normal nutzen.
Im Kommunikationsgerät ist mindestens ein Mikrofon 36, ein Lautsprecher 38, ein Display 40 und eine numerische Eingabeeinheit 42 vorgesehen. Weiterhin ist im Gehäuse 20 eine Batterie vorgesehen, insbesondere ein Akkumulator. Wie die Ausführung nach den Figuren 1 und 2 zeigt, ist der Lautsprecher in Nähe des ersten Befestigungsmittels 26 ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gehäuse 20 zweiteilig ausgeführt, wobei beide Teile durch das Scharnier 32 miteinander verbunden sind. Im kleineren, dem ersten Endbereich 22 zugeordneten Gehäuseteil ist im wesentlichen nur der Lautsprecher angeordnet. Das Mikrofon ist an einer hiervon entfernten Stelle, beispielsweise am zweiten Endbereich 24 angeordnet, wie Figur 1 und 2 zeigt. In der Ausführung nach Figur 5 ist das Mikrofon am freien Ende einer Spange des zweiten Befestigungsmittels 28 untergebracht.
Es können weitere Merkmale in das Gehäuse 20 eingebaut oder an ihm vorgesehen werden, wie beispielsweise Anschlüsse für ein Mikrofon, eine Antenne, ein separates Display usw., es kann eine Videokamera vorgesehen sein, wie Figur 11 zeigt, ebenfalls zeigt diese Figur einen aufgeklappten Kleinbildschirm 46. Das Kommunikationsgerät kann einen Aufnahmeschlitz für eine Chipkarte haben. Um einen Anruf zu signalisieren, kann entweder der Lautsprecher 38 ein Signal ausgeben oder es kann ein Vibrator vorgesehen sein. Weitere Ausbildungen sind möglich.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist das den Lautsprecher 38 aufnehmende kleinere Gehäuseteil in Form eines kleinen Dreiecks so lang, dass es den Abstand zwischen den Kuppen der Fingergelenke zweier benachbarter Finger und dem zugehörigen Fingerteil überbrückt, es ist also etwa 2 cm plus/ minus 1 cm lang. Dadurch liegt das Scharnier 32 im Bereich der Au-
ßenkuppen der Fingergelenke, wodurch sich wiederum das zweiteilige Gehäuse 20 gut den Handbewegungen anpaßt, was aus Figur 3 ersichtlich ist.
Figur 4 zeigt das Gehäuse 20 im zurückgeklappten, auf den Unterarm geklappten Zustand. Das erste Befestigungsmittel 26 zwischen den Fingern ist gelöst und in diesem Fall sogar zurückgeklappt, indem das Scharnier 32 geklappt wurde. In diesem Zustand kann man sich beispielsweise die Hände waschen. Zusätzlich ist aus Figur 4 noch eine Schließe 48 für das zweite Befestigungsmittel 28 ersichtlich, dadurch kann das zweite Befestigungsmittel 28 O-förmig geschlossen werden.
Aus Figur 4 ist ersichtlich, dass der Knopf 30, der das freie Ende des ersten Befestigungsmittels 26 bildet, seinerseits als Gehäuse für einen Lautsprecher 38 ausgeführt werden kann. Auf diese Weise ist ein ergonomisch günstiges Telefonieren möglich, die Außenfläche der Hand und des Unterarms wirkt als Abschirmung.
Die Figuren 6 bis 8 zeigen das Kommunikationsgerät im eingeklappten Zustand, wie es bequem transportiert werden kann. Hierbei sind die beiden Gehäuseteile um das Scharnier 32 geklappt, das Gehäuse hat eine Ausnehmung 50, in die das Ende des ersten Befestigungsmittels 26, das als Knopf 30 ausgebildet ist, hineingreift, siehe insbesondere Figur 7. Weiterhin sind die beiden Spangen des zweiten Befestigungsmittels 28 bis auf die Unterseite des Gehäuses zurückgeklappt, wie die Figuren 7 und 8 zeigen. In diesem Zustand kann das Gerät dennoch benutzt werden.
Die Figuren 8 und 9 zeigen eine Anbringung des Kommunikationsgerätes auf einem Halter 52, der beispielsweise in einem Kraftfahrzeug befestigt ist. Dieser Halter ist im wesentlichen formgleich dem Gehäuse 20 ausgebildet, hat
also auch die Form eines Schiffsbugs (von oben gesehen). Es hat an der O- berseite eine kleine Ausnehmung, über die das erste Befestigungsmittel 26 greift, wie insbesondere Figur 10 gestrichelt zeigt. Die beiden Spangen des zweiten Befestigungsmittels 28 sind eingeklappt. Im unteren Bereich hat der Halter 52 eine Rinne, in die der untere Endbereich 24 hineingreift. Auf diese Weise wird zusammen mit dem oberen Umgriff eine sichere Fixierung erzielt.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemässen Kommunikationsgeräts ist in Figur 12 gezeigt. Das Gehäuse 20 ist zweiteilig ausgeführt, wobei es längs einer senkrecht zur Verbindungslinie zwischen dem ersten Befestigungsmittel 26 und dem zweiten Befestigungsmittel 28 verlaufenden Linie aufgeklappt werden kann. Ein erster Teil 201 liegt flach auf dem Handrücken an und ist mittels eines zweiten Befestigungsmittels 28 am Arm befestigt. Ein zweiter Teil 202 liegt im eingeklappten Zustand auf der dem Handrücken abgewandten Seite des ersten Teils 201 auf. Ein erstes Befestigungsmittel 26 kann optional entfallen.
Vorzugsweise ist im ersten Teil 201 des Gehäuses 20 ein Mikrophon 36 im zweitem Endbereich 24 des Gehäuses 20 angeordnet. Weiterhin ist im zweitem Teil 202 des Gehäuses 20 ein Lautsprecher 38 untergebracht, insbesondere im erstem Endbereich 22. Vorzugsweise wird dieser Lautsprecher 38 erst durch Aufklappen des Gehäuses 20 zugänglich.
Die Abmessungen des zusammengeklappten Gehäuses, wie es aus Figur 12 ersichtlich ist, sind eher klein. Die Länge des Gehäuses 20 beträgt typisch 4 cm ± 1 cm. Erst durch Aufklappen des Gehäuses 20, wie dies aus Figur 13 ersichtlich ist, entsteht ein derartiger Abstand zwischen Mikrophon 36 und Lautsprecher 38, dass sowohl das Mikrophon 36 an den Mund als auch der Lautsprecher 38 an das Ohr des Trägers gehalten werden kann. In der gezeigten Ausführung wird das Kommunikationsgerät vorzugsweise an der lin-
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ken Hand getragen und an das rechte Ohr gehalten, respektive an der rechten Hand getragen und an das linke Ohr gehalten.
Die Figuren 14 und 15 zeigen eine spezielle Ausbildung des Lautsprechers 38. Außerhalb des Gebrauchs befindet sich der Lautsprecher 38 wie aus Figur 14 ersichtlich im zweitem Endbereich 24 des Gehäuses 20. Ein Mikrophon 36 ist wiederum im erstem Endbereich 22 des Gehäuses 20 angeordnet, vorzugsweise auch im zweitem Befestigungsmittel 28. In Gebrauchsstellung kann der Lautsprecher 38 dem Gehäuse 20 entnommen werden. Er bleibt jedoch mit dem Gehäuse 20 über eine Leitung 381 verbunden. Vorzugsweise ist die Leitung 381 so ausgeführt, dass sich ihre Länge flexibel an die vom Benutzer benötigte Länge anpaßt, beispielsweise durch eine ins Gehäuse 20 integrierte Aufwickelmechanik. Insbesondere kann der Lautsprecher 38 in Gebrauchsstellung zwischen zwei Finger des Benutzers geklemmt werden, vergleichbar der aus Figur 5 ersichtlichen Anordnung des Lautsprechers 38. Denkbar wäre jedoch auch, den Lautsprecher 38 als Ohrstöpsel auszuführen, so dass er in Gebrauchsstellung direkt ins Ohr des Benutzers eingeführt werden kann. Die Ruhestellung dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kommunikationsgerätes ist aus Figur 14 ersichtlich, die Gebrauchsstellung mit einem zwischen die Finger des Benutzers geklemmten Lautsprecher 38 ergibt sich aus Figur 15.
In einer weiteren verbesserten Ausführung des erfindungsgemäßen Kommunikationsgerätes ist vorgesehen, gänzlich auf erste und zweite Befestigungsmittel 26, 28 zu verzichten. Anstelle dieser Befestigungsmittel ist vorgesehen, ein spezielles drittes Befestigungsmittel 54 auf dem Rücken eines Handschuhs 56 vorzusehen. Ein solches Befestigungsmittel 54 kann beispielsweise eine aufgenähte Tasche, entsprechend einer Handy tasche sein. In einer weiteren Verbesserung dieser aus Figur 16 ersichtlichen Ausführung ist vorgesehen, den Lautsprecher 38 und/ oder das Mikrophon 28 in
entsprechend geeignete Bereiche des Handschuhs 56 zu integrieren. Vorzugsweise wird die Verbindung zum Gehäuse 20 mit dem Lautsprecher 38 über eine Verbindungsleitung 381 und zum Mikrophon 36 über eine Verbindungsleitung 281 hergestellt. Beide Verbindungsleitungen werden über Stecker 282/382 mit dem Gehäuse 20 verbunden. Die Verbindung mit dem Gehäuse 20 kann auch über einen einzelnen Stecker gleichzeitig erfolgen. Vorzugsweise wird die Verbindung von Lautsprecher 38 und/ oder Mikrophon 36 mit dem Gehäuse 20 des Kommunikationsgerätes automatisch hergestellt, wenn das Gehäuse 20 mittels des dritten Befestigungsmittels 54 auf dem Handschuh 56 befestigt wird, insbesondere in eine Tasche eingeschoben wird. Die Integration der aus Figur 16 ersichtlichen Ausführung des Kommunikationsgerätes bietet sich in einer Vielzahl von Handschuhen an. Beispielhaft seien hier Skaterhandschuhe, Arbeitshandschuhe, Motorradhandschuhe, Fahrradhandschuhe sowie alle Arten von Finger- und Fausthandschuhen genannt.
Eine weitere Verbesserung der Ergonomie ergibt sich, wenn der Lautsprecher 38 aus dem Gehäuse 20 ausgelagert wird. Zwei alternative Möglichkeiten, eine solche Verbesserung zu realisieren, sind aus Figur 17 ersichtlich. Ein Lautsprecher 38 ist in ein externes Gehäuse 62 integriert. Weiterhin kann in dieses externe Gehäuse 62 ebenfalls ein Mikrophon 36 sowie ein optionaler Ein- /Ausschalter 66 integriert sein, der es erlaubt, das Kommunikationsgerät ein- und auszuschalten. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse 20 und dem externen Gehäuse 62 kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. In einer ersten Variante ist eine Verbindungsleitung 64 zwischen dem Gehäuse 20 und dem externen Gehäuse 62 vorgesehen. Diese Verbindungsleitung 64 dient zur Übertragung von Signalen vom Mikrophon 36 an das Gehäuse 20, sowie von Signalen vom Gehäuse 20 zum Lautsprecher 38. Weiterhin kann das Steuersignal des Ein-/Ausschalters 66 an das Gehäuse 20 übertragen werden. In einer zweite Variante ist in das Gehäuse
20 ein Sender 58 zur drahtlosen Übertragung von Informationen zwischen dem Gehäuse 20 und dem externen Gehäuse 62 vorgesehen. Im externen Gehäuse 62 ist ein Empfänger 60 vorgesehen. Um bidirektionale Kommunikation zwischen dem Gehäuse 20 und dem externen Gehäuse 62 zu ermöglichen, muß der Sender 58 auch Empfangseigenschaften aufweisen, sowie der Empfänger 60 auch Sendeeigenschaften.
Über die beschriebene drahtlose Verbindung werden die gleichen Informationen übertragen wie in der beschriebenen ersten Variante. Das externe Gehäuse 62 kann beliebige Form aufweisen, in Figur 17 weist es die Form eines typischen Schreibgeräts wie eines Druckbleistiftes oder Kugelschreibers auf.
Aus Figur 18 und Figur 19 ist eine weitere Ausführungsform des externen Gehäuses 62 ersichtlich. Dieses besteht aus einem Ring, der vom Benutzer an einem Finger zu tragen ist. In dem Ring ist ein Empfänger 60 für die drahtlose Kommunikation mit dem Sender 58 integriert. Beispielsweise auf der dem Empfänger 60 gegenüberliegenden Seite des Rings ist ein Lautsprecher 38 in den Ring integriert. Bei geeigneter Anordnung des Mikrophons 36 kann in diesem Ausführungsbeispiel wiederum mit der Hand eine Muschel gebildet werden, die bei der Kommunikation mittels des Kommunikationsgeräts schützend über das Ohr des Benutzers gelegt wird, wodurch der Lautsprecher 38 in Ohrnähe gelangt.
Aus Figur 20 ist eine weitere Ausbildung des externen Gehäuses 62 ersichtlich, die insbesondere für die Verwendung eines tragbaren Kommunikation s- gerätes in einem Automobil geeignet ist. Ein externes Gehäuse 62 beliebiger Formgebung ist dergestalt im Innenraum eines Automobils angeordnet, dass ein in das externe Gehäuse 62 integrierter Empfänger drahtlos mit dem ins Gehäuse 20 integrierten Sender 58 kommunizieren kann. Weiterhin kann in das externe Gehäuse 62 ein Lautsprecher 38 integriert sein. Alternativ dazu
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kann das externe Gehäuse 62 mit einem Audiogerät im Automobil, beispielsweise einem Autoradio etc. verbunden sein, so dass als Lautsprecher 38 der zum Audiogerät gehörige Lautsprecher verwendet wird. Eine solche Anordnung kann vorteilhaft als Autofreisprechanlage verwendet werden.
Besonderer Bedienungskomfort wird mit der in Figur 21 gezeigten Anordnung erreicht. In dieser Anordnung dient ein Brillengestell als miniaturisiertes externes Gehäuse 62. In dieses Brillengestell ist an geeigneter Stelle ein Empfänger 60 integriert. Beim gezeigten Beispiel erfolgt dies in der Nähe des Gelenks eines Ohrbügels. Weiterhin ist ein Lautsprecher 38 in einen Ohrbügel integriert, dergestalt, dass beim Tragen der Brille der Lautsprecher 38 in Ohrnähe angeordnet ist.
Figur 22 zeigt eine weitere Variante der Ausführung mit externem Gehäuse 62. Ein beliebig geformtes externes Gehäuse 62 ist auf einem Stirnband 68 angeordnet, welches vom Benutzer des Kommunikationsgerätes am Kopf zu tragen ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind ein Empfänger 60 sowie ein Lautsprecher 38 in das externe Gehäuse 62 integriert. Auch ein optionaler Ein- /Ausschalter 66 für das Kommunikationsgerät kann in das externe Gehäuse 62 integriert sein. Weiterhin kann ebenfalls ein Stromquelle 70 in das externe Gehäuse integriert sein.
Alternativ kann auch ein am Ohr des Benutzers zu tragender Ohrschmuck, beispielsweise ein Ohrring als externes Gehäuse 62 dienen, in welches wie in den vorgenannten Beispielen alle erforderlichen Komponenten integriert sind. Eine solche Ausführungsform ist aus Figur 23 ersichtlich. Insbesondere kann der Ohrring einen Lautsprecher 38 aufweisen, der zumindest teilweise ins Ohr eingesteckt wird.
Figur 24 zeigt schließlich nochmals eine andere Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Kommunikationsgerätes. Das Gehäuse 20 weist mindestens ein zweites Befestigungsmittel 28 auf der Armseite auf. Optional kann auch ein erstes Befestigungsmittel 26 auf der Fingerseite vorgesehen sein. Ein Lautsprecher 38 ist an einem Ende eines Auslegers 74 befestigt, dieser wiederum ist mit dem Gehäuse 20 verbunden. In einer Ruhestellung legt sich der Ausleger mit daran befestigtem Lautsprecher 38 an das Gehäuse 20 an, wobei der Ausleger 74 vorzugsweise der Formgebung des Gehäuses 20 folgt, wie dies aus Figur 24 ersichtlich ist. Der Ausleger 74 kann in eine Gebrauchsstellung ausgeklappt werden, in welcher der Lautsprecher 38 einen solchen Abstand vom Mikrophon 36 einnimmt, dass gleichzeitig das Mikrophon 36 an den Mund des Benutzers und der Lautsprecher 38 an das Ohr des Benutzers gehalten werden kann. Insbesondere können hier solche Ausführungen realisiert werden, dass entweder der Handrücken oder die Handinnenfläche des Benutzers an Ohr und Mund geführt werden.
Figur 25 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts. In diesem Fall ist das zweite Befestigungsmittel 28 als mehrgliedriges Armband ausgebildet. In den gehäusenächsten Segmenten des Armbandes 28 sind ein Richtlautsprecher 80 und ein Richtmikrophon 82 integriert. Dabei ist die technische Ausgestaltung des Richtlautsprechers 80 dergestalt, dass er eine spezielle Abstrahlcharakteristik aufweist. Im Gegensatz zu normalen Lautsprechern oder Schallgebern weist der verwendete Richtlautsprecher eine gerichtete Abstrahlcharakteristik aus, das bedeutet, dass der wesentliche Teil der abgestrahlten akustischen Energie innerhalb eines kleinen, eng begrenzten Raumwinkels abgestrahlt wird. Beispielsweise kann die Abstrahlcharakteristik keulenförmig ausgebildet sein, wobei der Öffnungswinkel der Keule im Intervall zwischen 5 und 15 Grad liegen kann. Derartige Richtlautsprecher sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt, es wird an dieser Stelle die Verwendung eines entsprechen-
den Richtlautsprechers in einem erfindungsgemäßen Kommunikationsgerät beansprucht.
Analog zu der beschriebenen Abstrahlcharakteristik des Richtlautsprechers 80 weist das Richtmikrophon 82 eine gerichtete Empfangscharakteristik auf. Auch derartige Richtmikrophone sind aus dem Stand der Technik bekannt, beansprucht sind nicht die Richtmikrophone an sich, sondern ihre Verwendung in einem erfindungsgemäßen tragbaren Kommunikationsgerät.
Der Verwendung eines integrierten Richtlautsprechers 80 und ggf. eines integrierten Richtmikrophons 82 liegt die Idee zugrunde, die bislang häufig verwendeten Ohrstöpsel, in welche ein kleiner Schallgeber integriert ist und welche die Privatsphäre beim Kommunizieren mittels tragbarer Kommunikationsgeräte verbessern sollen, zu ersetzen. Grundidee ist, die vom tragbaren Kommunikationsgerät empfangene akustische Information gerichtet zum Ohr des Trägers abzustrahlen, wobei die Abstrahlcharakteristik des Lautsprechers 80 genauso gewählt ist, dass die ausgestrahlten akustischen Wellen nur das Ohr des Benutzers erreichen, nahestehende fremde Personen jedoch die abgestrahlten akustischen Wellen nicht wahrnehmen können.
Vergleichbares gilt wiederum für die Verwendung eines Richtmikrophons. Das Richtmikrophon weist eine solche Empfindlichkeitscharakteristik auf und wird so vom Benutzer ausgerichtet, dass nur die akustische Information, welche vom Benutzer des tragbaren Kommunikationsgeräts beispielsweise gesprochen wird, aufgenommen wird. Ausgeblendet werden jedoch Hintergrundgeräusche, welche aus solchen Raumwinkeln einfallen, die nicht in die Richtcharakteristik des Richtmikrophons hineinfallen. Auf diese Weise ist eine Verwendung des tragbaren Kommunikationsgeräts auch in unruhigen Umgebungen mit hohem Störgeräuschpegel möglich.
Weiterhin weist das aus Figur 25 ersichtliche Kommunikationsgerät eine weitere Verbesserung gegenüber der Grundausführung auf. In die Längsseiten des Gehäuses 20 sind Führungsrillen 84 integriert. Das zweite Befestigungsmittel 28 weist in seinem zentralen Bereich eine Profilschiene 85 auf, welche genau als Negativform zum Gehäuse 20 mit den integrierten Führungsrillen 84 ausgebildet ist. Insbesondere ist die Profilschiene 85 so ausgebildet, dass das Gehäuse 20 mit den integrierten Führungsrillen 84 in die Profilschiene 85 eingeschoben werden kann. Dies wird so ausgeführt, dass das Gehäuse, wie aus Figur 25 ersichtlich, in Richtung des Pfeils A verschiebbar ist. Weiterhin können besondere Vorrichtungen vorgesehen sein, die Position des Gehäuses 20 relativ zum zweiten Haltemittel 28, welche durch Verschieben verändert werden kann, in bestimmten, vorzugsweise beliebigen Position zu arretieren.
Weiterhin weist das aus Figur 25 ersichtliche tragbare Kommunikationsgerät eine Tastatur 78 sowie ein Display 76 auf. Um eine Kommunikation mit weiteren Geräten der Informationstechnologie zu ermöglichen, ist im Kommunikationsgerät eine Schnittstelle vorgesehen, über welche das Kommunikationsgerät mit anderen Geräten der Informationstechnologie kommunizieren kann. Dabei kann einerseits eine drahtgebundene, andererseits jedoch auch eine drahtlose Kommunikation vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Steckerleiste 86 im Gehäuse 20 vorgesehen, mittels welcher eine drahtgebundene Kommunikation über die erwähnte Schnittstelle möglich ist.
In Figur 26 ist die aus Figur 25 bereits bekannte, verbesserte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts ersichtlich, jedoch ist das Gehäuse 20 relativ zum zweiten Haltemittel 28 in eine neue Position, welche mit B gekennzeichnet ist, verschoben. Aus dieser Position B kann das Gehäuse 20 wiederum in Pfeilrichtung verschoben werden. Weiterhin kann
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vorgesehen sein, dass das Gehäuse 20 vollständig vom zweiten Haltemittel 28 getrennt werden kann, indem es aus der Profilschiene 85 herausgezogen wird.
Figur 27 zeigt ein mögliches Wirkungsprinzip eines Richtlautsprechers 80, dessen Verwendung in einem erfindungsgemäßen tragbaren Kommunikationsgerät beansprucht wird. Ein akustischer Sender 90 ist in einem Brennpunkt eines Reflektors 92 angeordnet. Dabei ist der Reflektor 92 als Abschnitt einer Ellipse eines Ellipsoids ausgebildet. Der Reflektor ist akustisch hart ausgebildet, d. h. er weist eine hohe akustische Reflektivität auf. Der akustische Sender 90 wird im Brennpunkt des Ellipsoidförmigen Reflektors mittels eines Abstandshalters 88 fixiert. Um eine direkte Schallabstrahlung vom Sender 90 ohne vorhergehende Reflektion am Reflektor 92 zu verhindern, ist an der Oberseite des Senders 90 ein akustisch weicher Schalldämpfer 100 angeordnet. Die akustischen Eigenschaften des Schalldämpfers 100 sind so gewählt, dass er eine direkte Schallausbreitung durch den Schalldämpfer 100 hindurch behindert. Der Sender 90 weist Zuleitungen 91 auf, über welche die auszustrahlenden akustischen Informationen den Sender 90 erreichen. Dies können einfache elektrische Zuleitungen sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, den Sender 90 als piezoelektrisches akustisches Element auszubilden.
Die Funktionsweise des hier vorgeschlagenen Richtlautsprechers 80 wird noch verbessert, wenn der akustisch harte Reflektor 92 zusätzlich in ein e- benfalls akustisch hartes Material eingebettet wird. Im hier gezeigten Beispiel ist er in das Material des zweiten Haltemittels 28 eingebettet, welches beispielsweise Metall oder ein akustisch harter Kunststoff sein kann. Auf der Seite der Abstrahlöffnung des Richtlautsprechers 80 kann vorgesehen sein, den Richtlautsprecher in ein akustisch weiches Material, z. B. in einen Schalldämpfer 100 einzubetten. Hierdurch ist es weiterhin möglich, in uner-
wünschte Raumrichtung abgestrahlte akustische Energie zu absorbieren. Die mit C gekennzeichneten Pfeile deuten die mit der vorgeschlagenen Anordnung erreichte Abstrahlcharakteristik, mithin die Schallwellenausbreitungsrichtungen an.
Das grundliegende Wirkprinzip des vorgeschlagenen Richtlautsprechers 80 wird in Figur 28 nochmals verdeutlicht. Gestrichelt angedeutet ist die Ellipse/das Ellipsoid 94, von der dem der akustisch harte Reflektor 92 einen Abschnitt bildet. Weiterhin sind die Brennpunkte 96 (erster Brennpunkt) und 98 (zweiter Brennpunkt) der Ellipse 94 angedeutet. Im ersten Brennpunkt 96 ist der Sender 90 auf dem Abstandshalter 88 angeordnet. Im gezeigten Beispiel besteht der Reflektor 92 nicht aus einer schalenförmigen Anordnung eines akustisch harten Materials, sondern aus einer Vertiefung in einem a- kustisch hartem Material 92. Diese Vertiefung kann direkt im zweiten Haltemittel 28 ausgeführt sein. Wie bereits bezüglich Figur 27 ausgeführt, kann die Richtcharakteristik des vorgeschlagenen Richtlautsprechers 80 noch verbessert werden, in dem oberseitig ein, wie aus Figur 28 ersichtlich, schalldämmendes Material 100 aufgebracht wird.
Wie aus Figur 28 ersichtlich, wird ein gewisser Teil der vom Sender 90 abgestrahlten akustischen Wellen vom Reflektor 92 reflektiert und im zweiten Brennpunkt 98 der Ellipse 94 gebündelt. Durch Wahl der Größe des akustisch harten Reflektors 92 kann bestimmt werden, welchen Öffnungswinkel das durch den zweiten Brennpunkt 98 gehende akustischen Wellenbündel hat. Je kleiner derjenige Raumwinkel ist, in welchem der Reflektor 92 die vom Sender 90 abgestrahlten akustischen Wellen noch erfasst und reflektiert, um so kleiner wird der Öffnungswinkel des von der vorgeschlagenen Anordnung ausgestrahlten Strahlenbündels.
Durch den Benutzer des Kommunikationsgeräts wird der Richtlautsprecher 80 bei Benutzung vorzugsweise so ausgerichtet, dass sein Ohr 102 genau innerhalb des mit C gekennzeichneten Strahlenbündels liegt.
Es soll an dieser Stelle nochmals festgehalten werden, dass nicht die Verwendung des aus Figur 27 und 28 ersichtlichen vorgeschlagenen Richtlautsprechers 80 in einem tragbaren Kommunikationsgerät beansprucht wird, sondern die Verwendung eines Richtlautsprechers 80 mit gerichteter Schallabstrahlung wie voranstehend beschrieben ganz allgemein beansprucht ist. Der Anmelder behält sich vor, den anhand der Figuren 27 und 28 erläuterten Lautsprecher mit gerichteter Schallabstrahlcharakteristik separat zu einem Patent zu führen.
Aus Figur 29 ergibt sich eine mögliche Anordnung von Richtlautsprechern 80 und Richtmikrophonen 82 in einem erfindungsgemäßen Kommunikationsgerät, welches es ermöglicht, dass mehrere Benutzer gleichzeitig unter Wahrung der jeweiligen Privatsphäre mittels des Kommunikationsgeräts kommunizieren können. In der linken Seite des Gehäuses 20 in Figur 29 sind ein einem ersten Benutzer zugeordnetes Mikrophon 82 und ein Richtlautsprecher 80 angeordnet. Unter Verwendung dieses Richtmikrophons 82 und dieses Richtlautsprechers 80 kann der erste Benutzer unter Wahrung seiner Privatsphäre mit dem tragbaren Kommunikationsgerät kommunizieren. Wie aus Figur 29 ersichtlich, richtet der Benutzer dabei das Richtmikrophon 82 und den Richtlautsprecher 80 genau so aus, dass die vom Mund 106 des ersten Benutzers erzeugten Schallwellen nur vom linksseitig angeordneten Richtmikrophons 82 aufgenommen werden, sowie die vom linksseitig angeordneten Richtlautsprecher 80 abgestrahlten akustischen Wellen nur vom Ohr 102 des ersten Benutzers aufgefangen werden können.
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Im rechtsseitigen Teil des Gehäuses 20 sind ein zweiter Richtlautsprecher 80 und ein zweites Richtmikrophon 82 angeordnet, mittels welchem ein zweiter Benutzer auf gleicher Art und Weise unter Wahrung seiner Privatsphäre mit dem tragbaren Kommunikationsgerät insbesondere zur gleichen Zeit wie der erste Benutzer kommunizieren kann.
Figur 30 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts, welches auf der in Figur 25 gezeigten Grundausführung beruht. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Ausstattungsmerkmalen Richtlautsprecher 80, Richtmikrophon 82, beide angeordnet im zweiten Haltemittel 28, Führungsrillen 84 im Gehäuse 20 sowie Display 76 weist die gezeigte Ausführungsform eine SMS- oder Folientastatur auf, welche vorzugsweise besondere Steuerungselemente, welche für Multimedia- und Internetanwendungen erforderlich sind, auf. Zusätzlich ist eine Menüleiste 112 vorgesehen, in welche ebenfalls wesentliche Steuerungselemente für Multimedial- oder Internetan Wendungen integriert sind.
Figur 31 zeigt die aus Figur 30 bereits bekannte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts, wobei zusätzlich noch eine Kamera 114 in das Kommunikationsgerät integriert ist. Dies kann beispielsweise eine digitale Fotokamera oder Videokamera sein. Vorzugsweise ist die Kamera 1 14 so angeordnet, dass sie verschwenkbar ist und nach Wunsch des Benutzers auf aufzunehmende Objekte gerichtet werden kann. Insbesondere ist die Kamera 1 14 so auszurichten, dass der Benutzer selbst von der Kamera 1 14 erfasst wird.
Aus Figur 32 ist eine besondere Ausführungsform des aus Figur 30 bereits bekannten Kommunikationsgeräts ersichtlich, welches ein sogenanntes „virtuelles Display" aufweist. Ein solches virtuelles Display besteht aus eine konventionellen Display 116, auf welchem eine geeignete optische Anord-
nung 118 aufgebracht ist. Die Grundidee eines solchen virtuellen Displays ist, auf einem konventionellen Display 1 16 eine reales Bild eines Gegenstandes zu erzeugen, welches vom Benutzer durch eine geeignete optische Vorrichtung 118 betrachtet wird, welche ein vergrößertes „virtuelles Bild" des auf dem Display 1 16 sichtbaren Objekt entstehen lässt. Dabei ist die optische Vorrichtung 118 vorzugsweise so ausgebildet, dass das entstehende virtuelle Bild des Objekts vergrößert erscheint. Geeignete optische Vorrichtungen 118 sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, zu nennen sind hier speziell ausgeprägte Linsenscheiben, insbesondere Fresnel-Linsen. Beansprucht wird an dieser Stelle nicht eine bestimmte Ausführungsform der optischen Vorrichtung 1 18, sondern die Verwendung eines prinzipiell aus dem Stand der Technik bereits vorbekannten virtuellen Displays in dem erfindungsgemäßen tragbaren Kommunikationsgerät. Dabei sollen alle Anordnungen von Display 116 und optischer Anordnung 1 18 umfasst sein, welche ein vergrößertes virtuelles Bild des Displays 116 entwerfen.
Eine mögliche Anordnung aus Display 1 16 und optischer Vorrichtung 1 18 in einem erfindungsgemäßen Kommunikationsgerät ist aus Figur 38 ersichtlich. Eine Fresnel-Linse 1 18 ist in einem geeigneten Abstand, der typischerweise im Bereich von Millimetern liegt, vor dem in das Kommunikationsgerät integrierten Display 116 angeordnet. Das Auge 148 des Benutzers betrachtet das Display 116 durch die optische Anordnung 118 hindurch. Wie in Figur 38 schematisch dargestellt, wirkt die optische Vorrichtung 118 als Lupe, durch welche das Display 116 hindurch betrachtet wird. Sind die Abstände zwischen Display 1 16 und optischer Vorrichtung 1 18 sowie dem Auge 148 des Benutzers geeignet gewählt, so entwirft die optische Vorrichtung 1 18 ein aufrecht stehendes, vergrößert wirkendes virtuelles Bild 146 des auf dem Display 1 16 gezeigten Objekts 144. Dem Beobachter erscheint das auf dem Display 1 16 gezeigte Bild als virtuelles, vergrößertes und aufrecht stehendes
Bild. Es entsteht hierdurch der Eindruck, das tragbare Kommunikationsgerät verfüge über ein deutlich größeres Display.
Figur 37 zeigt einen Schnitt durch eine weitere vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts, welches der in Figur 25 gezeigten Ausführungsform entspricht. Das zweite Haltemittel 28 ist als mehrgliedriges Armband ausgebildet, welches mittels eines Verschlusses 142 verschlossen wird. Im zentralen Bereich des Armbands ist die bereits genannte Schiene 85 ausgebildet, in welche das Gehäuse 20 des Kommunikationsgeräts mit seinen Führungsrillen 84 eingeschoben werden kann. In die Glieder des mehrgliedrigen Armbands in verschiedene funktionelle Elemente integriert. So sind im Schnitt die bereits erwähnten Elemente Richtlautsprecher 80 und Richtmikrophon 82 ersichtlich. In die weiteren noch zur Verfügung stehenden Glieder sind Vorrichtungen integriert, welche die vom Kommunikationsgerät selbst benötigte Versorgungsspannung zur Verfügung stellen. Dies können geeignete Hochleistungsbatterien oder Akkumulatoren sein. Elektrische Verbindung zwischen dem Armband/ Haltemittel 28 sowie dem Gehäuse 20 des Kommunikationsgeräts wird über geeignete Kontakte zwischen Haltemittel 28 und Gehäuse 20 hergestellt. Durch Integration der Stromversorgung des Kommunikationsgeräts ins Haltemittel 28 kann eine deutliche Verringerung des Platzbedarfs des Kommunikationsgeräts selbst erzielt werden. Dieses kann auf diese Art und Weise besonders klein und handlich ausgebildet werden.
In Figur 36 ist das aus Figur 25 bereits bekannte Kommunikationsgerät mit einer Schnittstelle für eine Erweiterungskarte 138 ausgestattet, in welche eine Erweiterungskarte 138 eingesteckt werden kann. Diese Erweiterungskarte 138 kann alle möglichen Funktionen verwirklichen, insbesondere kann sie eine Geldkartenfunktion aufweisen. Auf diese Weise kann das tragbare
Kommunikationsgerät mit einer Funktion erweitert werden, in der anfallende Verbindungsgebühren direkt von der Geldkarte abgebucht werden können.
Eine weitere Erweiterungsmöglichkeit mittels Zusatzkarte 138 ergibt sich, wenn die Zusatzkarte 138 als elektrische Versorgungseinheit ausgebildet ist, welche mittels Solarzellen einfallendes Licht in elektrische Energie umwandelt. Insbesondere kann eine solche Solarzellenkarte dazu verwendet werden, im tragbaren Kommunikationsgerät vorhandene elektrische Energiespeicher wie Akkumulatoren wieder aufzuladen. Nach Beendigung des Ladevorgangs kann die Solarzellenkarte 138 wieder aus der Schnittstelle im Kommunikationsgerät entnommen werden.
Ganz generell ist zu bemerken, dass die kommende Generation von tragbaren Kommunikationsgeräten eine graphische Benutzeroberfläche aufweisen werden, welche auf bereits vom PC vorbekannte Art und Weise mittels Cursor bedient werden müssen. An dieser Stelle ergibt sich daher die Anforderung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher eine Zeigeeinrichtung, beim PC als Cursor bekannt, auf dem Display, genauer auf der graphischen Benutzeroberfläche bewegt werden kann. Konventionelle Vorrichtungen zum Bewegen eines Cursors wie eine Maus oder Trackball weisen in Verbindung mit tragbaren Kommunikationsgeräten deutliche Nachteile auf. In den meisten Anwendungsfällen kommt eine Maus als entsprechende Vorrichtung zum Bewegen des Cursors nicht in Frage, da keine geeignete Unterlage für eine Maus vorhanden sein wird. Die Integration eines Trackballs in ein tragbares Kommunikationsgerät ist prinzipiell denkbar, jedoch ist der zur Verfügung stehende Platz prinzipiell aufgrund der kleinen Gehäusegrößen stark eingeschränkt.
Von daher wäre es vorteilhaft, wenn eine Vorrichtung zum Bewegen eines Cursors auf einer Benutzeroberfläche, welche auf einer irgendwie gearteten
optischen Anzeigeeinheit dargeboten wird, zur Verfügung stünde. Eine solche Vorrichtung könnte vorteilhaft in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen tragbaren Kommunikationsgerät eingesetzt werden, würde jedoch auch bei allen weiteren Geräten, welche auf der Verwendung einer solchen Vorrichtung beruhen, beispielsweise Notebooks, Personal Digital Assistants, PC's, Notebooks etc., welche eine irgendwie geartete graphische Benutzeroberfläche aufweisen, vorteilhaft sein. Im folgenden werden daher Vorrichtungen beschrieben, welche keinen erhöhten Platzbedarf aufweisen und zur Bewegung eines Cursors auf einer graphischen Benutzeroberfläche geeignet sind.
Figur 35 zeigt einen sogenannten „Penball", in welchen die wesentlichen Funktionen, welche von einer Maus bekannt sind, integriert sind. Die Tastspitze des „Penballs" ist als Kugel 130 ausgebildet, vergleichbar zu der Kugel einer Maus. Die Bewegung der Kugel 130 auf einer Unterlage wird erfasst und weiter verarbeitet. Dabei kommen insbesondere die vorbekannten berührenden Abtastverfahren der Kugel 130 sowie die neuartigen berührungslosen Abtastverfahren in Frage. In das Gehäuse 126 des „Penballs" sind weiterhin zwei Tasten 132 und 134 integriert, welche als rechte und linke Maustaste dienen können.
Weiterhin ist der vordere Bereich 150 gegenüber dem hinteren Bereich 152 des Gehäuses 126 des „Penballs" verschiebbar angeordnet. Insbesondere können vorderer und hinterer Bereich des Gehäuses 126 so ausgebildet sein, dass durch Einwirken einer Kraft in Richtung des Pfeils D auf den vorderen Teil des Gehäuses 150 eine weitere Funktion ausgelöst wird. Beispielsweise kann das Ausüben einer Kraft in Richtung des Pfeils D das Drücken einer Maustaste bewirken. Insbesondere kann hier auch der vorbekannte Doppelklick auf eine Maustaste realisiert werden. Weiterhin kann
aber auch die aus den vorbekannten „Rollmäusen" bekannte „Scrollfunkti- on" auf diese Weise realisiert werden.
Die von der Tastkugel 130 aufgenommenen Positionsinformationen, welche aus einer Bewegung der Tastkugel 130 auf einer Unterlage resultieren, werden mittels einer vorzugsweise drahtlosen Sende- und Empfangseinheit an die zentrale Steuerung desjenigen Geräts übermittelt, welches mittels Cursorbewegung auf einer Benutzeroberfläche gesteuert werden soll.
Bekannt ist aus neueren Notebooks eine als „Scratchpad" bekannte Technik, welche die Bewegungen eines Cursors auf einer graphischen Benutzeroberfläche anhand von Fingerbewegungen des Benutzers auf einem flächenhaft ausgedehnten berührungsempfindlichen Sensor steuern. Solche Scratch- pads haben sich mittlerweile millionenfach im täglichen Einsatz bewährt. Jedoch weisen sie den Nachteil auf, das sie einen flächenhaft ausgedehnten berührungsempfindlichen Sensor benötigen, der im allgemeinen eine Oberfläche von etwa 10 cm2 aufweist, d. h. sich nur schwer in elektronische Geräte integrieren lässt, deren Oberfläche nur eine geringe Ausdehnung aufweist, oder auf deren Oberfläche eine Vielzahl von Bedienelementen angeordnet werden müssen.
Die im folgenden beschriebene Anordnung zur Steuerung eines Cursors auf einer graphischen Benutzeroberfläche hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung anzugeben, die gegenüber den vorbekannten, auf berührungsempfindlichen Sensoren beruhenden Vorrichtungen eine solche Vorrichtung anzugeben, die einen deutlich verringerten Platzbedarf aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Cursors auf einer vorzugsweise zweidimensionalen graphischen Benutzeroberfläche eines tragbaren elektronischen Geräts, vorzugsweise eines Kommuni-
kationsgeräts, wobei die Position des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche in zwei voneinander unabhängigen Raumrichtungen, welche die Benutzeroberfläche aufspannen, mittels zweier Stellelemente gesteuert wird. Die voneinander unabhängigen Stellelemente können durch die Bewegung zweier Finger des Benutzers des elektronischen Geräts in der Form bedient werden, dass die Bewegung eines Fingers auf dem zugehörigen Stellelement eine Bewegung des Cursors in der dem Stellelement zugeordneten Raumrichtung bewirkt.
Insbesondere können die Stellelemente als zwei im wesentlichen linienhaft ausgebildete berührungsempfindliche Sensoren ausgebildet sein, welche in einer Raumrichtung die Berührposition eines Positionszeigers, insbesondere eines Fingers, auf der berührempfindlichen Fläche erfassen. Der Veränderung der erfassten Berührposition auf einem Sensor ist eine Veränderung der Cursorposition in der diesem Sensor zugeordneten Raumrichtung der graphischen Benutzeroberfläche zugeordnet.
Insbesondere kann die Position des Cursors auf der Benutzeroberfläche direkt mit den Berührpositionen auf den berührungsempfindlichen Sensoren verknüpft sein.
Alternativ kann auch die Veränderung der Position des Cursors in einer Raumrichtung mit der Veränderung der Berührposition auf dem zugeordneten berührungsempfindlichen Sensor verknüpft sein.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Stellelemente auf der Oberfläche des tragbaren elektronischen Geräts angeordnet sind. Insbesondere können die Stellelemente hintereinander oder nebeneinander liegend angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Stellelemente so angeordnet, dass sie mittels zweier Finger einer Hand bedient werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung können die Stellelemente weiterhin die Funktion der aus der PC-Maus bekannten „rechten und linken Maustaste" ausüben.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Vorrichtung zur Steuerung eines Cursors in eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 integriert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Cursor beruht in einer vorteilhaften Weiterbildung auf der Verwendung von Stellelementen in Form von im wesentlichen linienhaft ausgedehnter berührungsempfindlicher Sensoren. Diese Sensoren registrieren insbesondere die genaue Position, an der eine Berührung erfolgt, nur in einer Raumrichtung.
Jeder Berührungssensor steuert die Bewegung des Cursors auf der Benutzeroberfläche in einer ihm zugeordneten Raumrichtung, wobei die den beiden Berührungssensoren zugeordneten Raumrichtungen voneinander unabhängig sind, d. h. eine Fläche aufspannen.
Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung beruht demzufolge darauf, den flächenhaft ausgedehnten Berührungssensor, welcher aus dem Stand der Technik bekannt ist, zu ersetzen durch zwei im wesentlichen linienhaft ausgedehnte Sensoren, also Scratch-Pfade bzw. Scratch-Streifen, die die Position des Cursors auf der Benutzeroberfläche in zwei voneinander unabhängigen Raumrichtungen steuern. Diese beiden linienhaften voneinander unabhängigen Sensoren spannen damit sozusagen ein virtuelles „Scratchpad" auf.
Es ist offensichtlich, dass die tatsächliche räumliche Orientierung der berührungsempfindlichen Sensoren zueinander für die erfindungsgemäße Funktion keine Rolle spielt. Dies bedeutet insbesondere, dass die berührungsempfindlichen Sensoren in einer Fläche liegend hintereinander oder nebeneinander angeordnet werden können, weiterhin auf der Oberfläche von irgendwie gearteten dreidimensionalen Körpern nebeneinander oder hintereinander liegend angeordnet sein können usw..
Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, die berührungsempfindlichen Sensoren insbesondere an noch freien Stellen der Oberfläche eines Geräts unterzubringen, welches durch Cursorbewegungen auf einer Benutzeroberfläche gesteuert wird. Beispielsweise ist hier an die Integration die Gehäusefläche eines Notebooks, eines „Personal Digital Assistants" oder eines internetfähigen Handys zu denken.
Weiterhin ist offensichtlich, dass zur erfindungsgemäßen Funktion der Vorrichtung zur Steuerung eines Cursors nicht erforderlich ist, dass die verwendeten berührungsempfindlichen Sensoren tatsächlich längs einer Geraden ausgedehnt sind. Tatsächlich können die Sensoren auch auf gekrümmten Oberflächen angeordnet werden, woraus folgt, dass sich ihre berührungsempfindliche (im wesentlichen linienhafte) Oberfläche längs einer gekrümmten Linie erstreckt. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber den vorbekannten Scratchpads dar, welche eine ebene Oberfläche benötigen.
Eine intelligente Steuerung, welche entweder in Form einer Hardwarelösung oder auch als Software ausgebildet sein kann, übernimmt die Übersetzung der von den beiden Sensoren aufgenommenen Positionsinformationen und übersetzt diese in eine Bewegung des Cursors auf der Benutzeroberfläche in zwei voneinander unabhängigen Raumrichtungen. Diese Steuerung kann einerseits direkt die räumliche Anordnung der Sensoren berücksichtigen,
also auch einen eventuell gekrümmten Verlauf der Sensoren. Andererseits ist es auch möglich, diese Information vollständig zu unterdrücken. Letztere Lösung wird im allgemeinen einfacher zu realisieren und vom Benutzer leichter zu erlernen sein.
Um einen Cursor auf einer Anzeigeneinheit zu steuern, kann ein Benutzer vorzugsweise zwei Finger einer Hand benutzen. Jeder Finger ruht einzeln auf einem der beiden berührungsempfindlichen Sensoren. Durch die Bewegung eines Fingers auf einem Sensor wird der Cursor in einer Raumrichtung gesteuert. Durch die koordinierte Bewegung beider Finger relativ zueinander kann die Cursorbewegung auf der graphischen Benutzeroberfläche gezielt gesteuert werden.
Selbstverständlich ist auch denkbar, die berührungsempfindlichen Sensoren so anzuordnen, dass sie von den Fingern verschiedener Hände bedient werden können.
In den Figuren 33 a und 33 b ist eine mögliche Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Cursors auf einer graphischen Benutzeroberfläche skizziert. An den Längsseiten des Gehäuses 20 der tragbaren Kommunikationseinrichtung sind zwei linienhafte ausgedehnte berührungsempfindliche Sensoren 120 und 122 orthogonal zueinander angeordnet. Bei dieser Anordnung können die Sensoren bequem mit dem Daumen und Zeigefinger einer Hand berührt werden, wie dies aus den genannten Figuren ersichtlich ist. Die berührungsempfindlichen Sensoren erfassen diejenigen Positionen, an denen die Finger berühren.
In einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Steuerung des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche, welche auf dem Display 76 dargestellt wird, indem die mit XI und Yl gekennzeichneten
Berührpositionen von Daumen und Zeigefinger auf den berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 direkt als Koordinaten der Position des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche verwendet werden. Der Sensor 120 erfasst als Berührposition des Zeigefingers den Wert Yl . Dem Cursor ist auf der graphischen Benutzeroberfläche genau die Position Yl in Y Richtung zugeordnet. Gleichzeitig erfasst der Sensor 122 die Position XI des Daumens auf dem Sensor. Die X Position des Cursors wird damit durch den Wert XI gegeben. In Figur 33 b hat sich die Position des Daumens auf den Wert X2 verändert. Die Lage des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche in X Richtung ist nun durch den Wert X2 gegeben. Die Position des Zeigefingers hat sich auf dem Sensor 120 zur neuen Position Y2 verschoben, dementsprechend ist die Y Position des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche nunmehr durch den Wert Y2 gegeben.
Eine alternative Steuerung ergibt sich aus den Figuren 34 a und 34 b. Diese Steuerung beruht auf der Grundüberlegung, dass der Cursor auch dann auf der graphischen Benutzeroberfläche angezeigt wird, wenn keine Berührung der berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 erfolgt. Berührt der Benutzer die berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 an den Positionen XI und X2, so werden diese Positionswerte mit der aktuellen Position des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche assoziiert. Bewegt nun der Benutzer seinen Daumen und seinen Zeigefinger auf den berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 zu den neuen Positionen X2 und Y2, so wird aus der alten Position XI, Yl und den neuen Positionen X2, Y2 ein Vektor mit den Komponenten ΔX und ΔY gebildet, welcher die Verschiebung des Cursors in der Ebene der graphischen Benutzeroberfläche beschreibt. Dieser Vorgang entspricht der Parallelverschiebung des Vektors, welcher den ersten und den zweiten Berührpunkt von Daumen und Zeigefinger auf den berührungsempfindlichen Sensoren verbindet, in die Ebene der graphischen Benutzeroberfläche, wobei als sogenannter Aufpunkt, d. h. als Ausgangs-
punkt des Vektors die anfängliche Position des Cursors, welche gekennzeichnet ist durch A, verwendet wird. Der Cursor wird durch diesen Vektor von der Position A in die Position B verschoben.
Im Gegensatz zum erstgenannten Steuerungsverfahren weist das zweitgenannte Steuerungsverfahren gemass Figur 34 a und b den Vorteil auf, dass der Cursor auf der graphischen Benutzeroberfläche nicht springen kann. Hierdurch wird ein kontinuierliches Verschieben des Cursors und damit das Verwenden der graphischen Benutzeroberfläche vereinfacht.
Es ist selbstverständlich, dass alle aus den vorbekannten Vorrichtungen zur Steuerung eines Cursors auf einer graphischen Benutzeroberfläche bekannten Techniken auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen werden können. Dies bezieht sich beispielsweise auf die Verwendung eines Verstärkungsfaktors, wodurch bereits geringe Bewegungen eines Fingers auf einem berührungsempfindlichen Sensor zu einer deutlich stärkeren Bewegung des Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche führen.
In der aus Figur 34 a und b ersichtlichen Ausführungsform sind die Berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 auf einer Art Drehwippe befestigt, deren Drehpunkt durch den Punkt 124 gekennzeichnet ist. An ihren vom Drehpunkt 124 abgewandten Enden liegen die berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 jeweils auf Mikrotastern 150 auf, die bei Überschreiten eines gewissen Schwellwertdrucks auslösen. Dies bedeutet, dass die Mikrotaster 150 durch entsprechenden Druck von Zeigefinger oder Daumen auf die berührungsempfindlichen Sensoren ausgelöst werden können. Auf eine solche Weise können die von konventionellen Vorrichtungen zur Steuerung eines Cursors bekannten Drucktasten realisiert werden. Mithin können den Mikrotastern 150 die Funktion „rechte und linke Maustaste" zugeordnet werden.
Anstelle der mechanisch drehbaren Anordnung der berührungsempfindlichen Sensoren kann auch vorgesehen sein, eine entsprechende Tastfunktion dadurch zu realisieren, dass die berührungsempfindlichen Sensoren auf die Stärke der Berührung empfindlich sind. Bei Überschreiten eines gewissen Grenzwerts kann damit eine Tastfunktion ausgelöst werden. Auch diese Tastfunktion kann in analoger Weise wie vorstehend beschrieben zur Realisierung der bekannten „rechten und linken Maustaste" und verwandter Funktionen verwendet werden.
Schließlich können die entsprechenden Funktionen von linker und rechter Maustaste noch durch ein entsprechendes zeitliches Auflösungsvermögen der berührungsempfindlichen Sensoren 120 und 122 realisiert werden. So kann die vorstehend beschriebene Tastfunktion auch dadurch ausgelöst werden, dass die dem berührungsempfindlichen Sensor nachgeschaltete Auswerteelektronik oder Software auf den zeitlichen Abstand von Berührungsreizen empfindlich ist. Bei Unterschreiten eines Mindestabstands zweier aufeinander folgender Berührungsreize auf einem berührungsempfindlichen Sensor kann ebenfalls eine entsprechende Tastfunktion ausgelöst werden, die für die vorstehend beschriebenen Funktionen von „rechter und linker Maustaste" verwendet werden kann.
Der Anmelder beansprucht hiermit explizit die in den vorstehenden Abschnitten beschriebene Vorrichtung zur Steuerung eines Cursors auf einer graphischen Benutzeroberfläche als eigenständige Erfindung, eventuell auch im Rahmen einer eigenen Patentanmeldung. Selbstverständlich ist diese Vorrichtung auch mit einem erfindungsgemäßen tragbaren Kommunikationsgerät zu verwenden, auch diese Kombination wird vom Anmelder explizit beansprucht.