DE60011790T2 - Gebraucherschnittstelle - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung gehört zum Gebiet der Steuerung von elektronischen Hardware-Anordnungen und bezieht sich auf eine Benutzerschnittstelle einer elektronischen Anordnung, durch die die Anordnung gesteuert werden kann. Die Erfindung kann insbesondere in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Benutzung einer Tastatur beschwerlich oder unmöglich ist. Eine Einsatzmöglichkeit für die Erfindung sind Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie z.B. tragbare Computer.
- Beschreibung des Stands der Technik
- Ein Computer wird üblicherweise mittels einer Tastatur gesteuert. Die Anzahl der benötigten Tasten ist normalerweise ziemlich groß. Um die Tasten zu drücken, werden freie Finger oder ein Stift irgendeiner Art benötigt. Ein Computer kann mittels sog. Menüs gesteuert werden, in denen die in jeder einzelnen Situation verfügbaren operativen Alternativen an verschiedenen Stellen auf dem Bildschirm dargestellt werden. Die gewünschte Funktion wird durch Verschieben des Zeigers zur besagten Funktion auf dem Bildschirm ausgewählt und durch Drücken der Eingabetaste gestartet.
- Eine andere allgemein eingesetzte Computer-Bedieneinheit ist eine sog. Maus, der Zeiger wird auf dem Bildschirm durch zweidimensionales Bewegen der Maus verschoben. Die Maus wird eingesetzt, um die gewünschte Funktion in einem Menü auszuwählen. Die Maus kann einen oder mehrere Knöpfe aufweisen, durch die Funktionen gestartet werden können. Die Einsatzmöglichkeit einer Maus ist durch die Tatsache eingeschränkt, dass eine relativ große, ebene Oberfläche benötigt wird.
- In der Patentschrift FI-C-50,573 wird eine Vorrichtung zum Eingeben digitalisierter Informationen vorgestellt, die eine in einer Richtung hin- und herbewegbare Eingabeeinheit umfasst. Der Anzeigewert auf dem Bildschirm wird entsprechend den Bewegungen der Eingabeeinheit vergrößert oder verkleinert, und wenn der gewünschte Anzeigewert auf dem Bildschirm erreicht ist, wird ein Eingabeknopf gedrückt, um diesen Wert einzugeben.
- Die Patentanmeldung EP-A-825,514 stellt eine Benutzerschnittstelle vor, die in verschiedene Stellungen gedreht wird, und wobei der Zeiger auf dem Bildschirm durch die Drehungen bewegt wird. Diese Vorrichtung basiert auf Beschleunigungs-Messumformern.
- Die JP-260770-A beschreibt eine Zeigevorrichtung, die mittels zweier Drähte mit Messinstrumenten verbunden ist, die die Länge jedes einzelnen Drahts messen. Diese Zeigevorrichtung kann speziell zum zweidimensionalen Bewegen eines Zeigers auf der Anzeige eines Computers verwendet werden.
- Allgemeine Beschreibung der Erfindung
- Die Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 10 definiert.
- Gemäß der Erfindung umfasst die Anordnung eine Bedieneinheit, deren Abstand von einem Befestigungspunkt eingestellt werden kann, wobei der Abstand mittels der Anordnung die auszuführende Funktion definiert. Um den Abstand zu definieren, weist der Apparat eine Leine und Mittel zum Messen der Länge dieser auf, wodurch der Abstand definiert werden kann. Die Leine kann z.B. bandähnlich sein. Die Leine kann ebenfalls ein Kabel mit Leitern zum Übertragen von Signalen sein.
- Die elektronische Anordnung weist einen Prozessor, in den die gewünschten Funktionen einprogrammiert sind, und die benötigten Hilfseinrichtungen auf. Insbesondere kann es sich bei der Anordnung um einen Computer handeln.
- Die Bedieneinheit kann sich stufenweise bzw. schrittweise bewegen, und sie kann Mittel zum Anzeigen der Anzahl der zurückgelegten Stufen aufweisen.
- Der Apparat kann ebenfalls derart ausgestaltet sein, dass bei einem bestimmten Abstand mehrere unterschiedliche Funktionen verfügbar sind, und die gewünschte Funktion durch Drehen der Bedieneinheit ausgewählt wird. Demnach kann auch eine zweidimensional betriebene, mausähnliche Einheit geschaffen werden.
- Die Leine kann auf einer Spule aufgewickelt sein, und in diesem Fall kann die Spule ein System zum Messen der Drehbewegung der Spule aufweisen, wobei der Abstand nach diesem System definiert wird. Der Befestigungspunkt der Bedieneinheit kann nahe am Benutzer, z.B. in seiner/ihrer Bekleidung, oder abseits vom Benutzer angeordnet sein. Die Anordnung kann eine separate elektronische Einheit aufweisen, an der die Bedieneinheit festgelegt ist, oder die elektronische Einheit kann zusammen mit der Bedieneinheit vollständig oder teilweise als ein und dieselbe Einheit integriert sein.
- Die Vorrichtung kann so programmiert sein, dass der Benutzer einen Bezugspunkt wählen kann, von dem ausgehend der Abstand gemessen wird. Demnach kann sich die Bedieneinheit in der Ruheposition an einem geeigneten Aufbewahrungsort befinden, wie z.B. in der Kleidung des Benutzers. Wenn sie eingesetzt wird, wird sie in eine geeignete Position gebracht, z.B. in einen Abstand eines in geeigneter Weise angewinkelten Arms. Dieser Ort kann als der Bezugspunkt gesichert werden, von dem ausgehend der Abstand gemessen wird. Alternativ kann der Abstand direkt vom Aufbewahrungsort aus gemessen werden.
- Die Bedieneinheit kann einen oder mehrere Druckschalter aufweisen, um die verfügbare Funktion zu starten, oder das System kann so programmiert sein, dass die ausgewählte Funktion automatisch durch das Verändern des Abstands ausgeführt wird. In besonders geeigneter Weise ist die Bedieneinheit so groß, dass die Einheit in eine Hand passt, und ihre Form ist dergestalt, dass sie mit einer behandschuhten Hand gehandhabt werden kann, ohne einzelne Finger benutzen zu müssen. Die Anzahl der Druckschalter beträgt vorzugsweise eins, und dieser ist vorzugsweise von einem Typ, der durch Zusammendrücken der Hand betätigt wird. Der Druckschalter kann zwei oder mehr Stellungen aufweisen, die benutzt werden können, um verschiedene Funktionen zu starten.
- Die Anordnung kann eine Funkeinheit zum Übertragen oder Empfangen von Nachrichten aufweisen. Die Anordnung kann mittels der Funkeinheit beispielsweise mit einem Positionsbestimmungssystem verbunden sein.
- Der Apparat kann ebenfalls Sensoren aufweisen, um den Zustand der Umgebung oder des Benutzers zu überwachen.
- Der Apparat kann einen Detektor aufweisen, um die Resultate der gerade ausgeführten Funktion anzuzeigen, um eine durch eine etwaige Funkeinheit empfangene Nachricht anzuzeigen oder um ein durch etwaige Sensoren erhaltenes Signal oder auf der Basis eines Signals bearbeitete Daten anzuzeigen. Bei dem Detektor kann es sich insbesondere um eine Bildschirm- oder Schallvorrichtung handeln. Mittels einer Bildschirmvorrichtung können die ausführbaren Funktionen als Menü dargestellt werden, in dem dann durch Einstellen des Abstands der Bedieneinheit geblättert werden kann. Die Anordnung kann ebenfalls ein Lichtsignal aufweisen.
- Die Erfindung ist besonders dazu geeignet, in Anwendungen eingesetzt zu werden, bei denen es nötig ist, einen Computer mit lediglich einer Hand oder ohne eine Tastatur zu bedienen. Eine Zielanwendung sind sog. tragbare Computer, in diesem Fall kann der Benutzer seine/ihre andere Hand für andere Zwecke einsetzen. Die Bedieneinheit kann ebenfalls derart ausgestaltet sein, dass sie sogar beim Tragen dicker Handschuhe benutzt werden kann. Eine Benutzergruppe sind Menschen, die – z.B. aufgrund einer Krankheit oder einer Behinderung – keine herkömmlichen, mit Tasten versehenen Bedieneinheiten handhaben können.
- Zeichnungen
- Die angefügten Zeichnungen stellen einen Teil der schriftlichen Beschreibung der Erfindung dar.
-
1 ist eine schematische Darstellung einer Datenverarbeitungs-Anordnung gemäß der Erfindung und der zugehörigen Bedieneinheit, die mit einem Bildschirm versehen ist, -
2a ...2c veranschaulichen in verschiedenen Positionen die Verwendung der an der Kleidung befestigten Anordnung gemäß1 , -
3a ...3c stellen eine andere Datenverarbeitungs-Anordnung gemäß der Erfindung und ihre Bedieneinheit dar, die auch gedreht werden kann, um die Anordnung zu steuern, -
4 stellt eine dritte Datenverarbeitungs-Anordnung dar, bei der die Computereinheit und die Bedieneinheit kombiniert sind, -
5 stellt eine vierte Datenverarbeitungs-Anordnung gemäß der Erfindung dar, bei der der Bildschirm in der Computereinheit angeordnet ist. - Ausführliche Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
- Die Anordnung gemäß
1 umfasst eine Computereinheit1 und eine damit verbundene mobile Bedieneinheit2 . Die Computereinheit umfasst einen Prozessor3 , eine Stromquelle4 und eine mit einer Feder versehene Spule5 . Die Bedieneinheit umfasst einen Bildschirm6 und einen Druckschalter7 zum Steuern des Computers. Auf die Spule ist das Kabel8 aufgewickelt, dessen eines Ende an der Spule und dessen anderes Ende an der Bedieneinheit festgelegt ist. Das Kabel weist Drähte für die von dem Bildschirm und dem Computer benötigten Verbindungen auf, z.B. einen Stromdraht9 , einen Bildschirmsignaldraht10 und Schaltersignaldrähte11 . Die Drähte sind ausgehend von der Spule über Schleifkontakte mit Drähten verbunden, die zur Stromquelle und zum Prozessor führen. Die Spule weist ebenfalls einen Umdrehungszähler12 auf, der mit dem Prozessor verbunden ist. Der Prozessor registriert in geeigneten Stufen, z.B. nach jeder vollständigen Umdrehung, die Drehbewegung der Spule und damit zugleich den stufenweise gemessenen Abstand der Bedieneinheit von der Computereinheit. - In dem Prozessor sind verschiedene, nach Wahl des Benutzers ausführbare Funktionen einprogrammiert. Die in jeder einzelnen Situation verfügbaren Funktionen sind als ein Menü auf dem Bildschirm zu sehen. Das Menü kann durch stufenweises Einstellen des Abstands der Bedieneinheit
2 von der Computereinheit1 durchgeblättert werden. Wenn die gewünschte Funktion ausgewählt ist, kann sie durch Drücken des Schalters7 gestartet werden. - Ein erstes Zusammendrücken des Funktionsschalters
7 startet die Computereinheit1 , und das Startmenü erscheint auf dem Bildschirm6 . Der Abstand der Bedieneinheit2 von der Computereinheit1 im Moment des Starts wird als der ursprüngliche Abstand registriert, und das Menü wird durch das Verändern dieses Abstands durchgeblättert. Wenn die gewünschte Funktion ausgewählt ist, wird sie durch Drücken des Schalters7 gestartet. Falls die Funktion ausführbereit ist, wird sie ausgeführt und das Ergebnis wird auf dem Bildschirm angezeigt. Alternativ öffnet sich ein neues Menü, oder es erscheint beispielsweise eine Meldung über fehlerhaften Betrieb. - Der Abstand der Bedieneinheit 2 beim Durchblättern des Menüs kann als zunehmend oder abnehmend eingestellt werden. Bei der Verwendung aufeinanderfolgender Menüs sollte bedacht werden, dass die Wegstrecke in die entgegengesetzte Richtung bezogen auf einen normalen ursprünglichen Abstand nicht zu lang werden sollte. Der Apparat kann ebenfalls mit einer Funktion zum Anpassen des ursprünglichen Abstands während des Betriebs versehen werden.
- Die Spule
5 kann einen mechanischen, bewegungshemmenden Schrittzähler13 aufweisen, wie z.B. eine Sperrklinkenbremse oder ähnliches, durch den der Benutzer stets spürt, wenn die Bedieneinheit 2 um den Abstand eines Schrittes verschoben wurde. Der Zähler kann ein Tonsignal, z.B. ein mechanisch erzeugtes Tonsignal, aufweisen. - Die Anordnung kann mittels des Schrittzählers
13 sogar ohne Betrachten des Bildschirms6 benutzt werden. - Die Computereinheit
1 kann z.B. einer Art angehören, die an der Kleidung14 (2a ...2c ) festgelegt ist, in diesem Fall kann die Bedieneinheit2 in der Hand gehalten werden. Der ursprüngliche Abstand wird als geeignet im Hinblick auf die Körpergröße und die Haltung des Benutzers während der Verwendung gewählt. Ein geeigneter ursprünglicher Abstand ist z.B. der Abstand eines halb angewinkelten Arms. Die Anordnung kann durch eine Hand und in einer Anzahl von sehr unterschiedlichen Haltungen gesteuert werden. Wenn die Bedieneinheit nicht benötigt wird, kann sie an der Computereinheit festgelegt werden, so dass beide Hände frei sind. - Die Bedieneinheit
2 ist so groß, dass sie in geeigneter Weise in die Hand passt. Der Auswahlschalter7 ist auf der Seite der Bedieneinheit angeordnet und wird durch Zusammenpressen der Hand gedrückt. - Der Auswahlschalter
7 ist ausreichend groß, um selbst beim Tragen dicker Handschuhe15 zuverlässig benutzt werden zu können. Dementsprechend ist der vom Schalter zurückgelegte Weg ausreichend lang, um eine Situation zu vermeiden, in der er zu einfach versehentlich betätigt werden kann. Hierdurch ist die Anordnung dazu geeignet, um z.B. mit dicken Sport- oder Arbeitshandschuhen benutzt zu werden. - Die Ausdehnung des Schalters in Querrichtung der Hand ist z.B. 3 ... 10 cm. Die Länge des Eindrucks ist z.B. 0,5 ... 2 cm. In einer außergewöhnlichen Situation kann die Anordnung sogar ohne Hände bedient werden.
- Durch die Verbindung der Bedieneinheit
2 mit einem Drehsensor16 (3a ...3c ) werden mehr Freiheitsgrade gewonnen. Jetzt können gemäß der Stellung des Drehsensors mehr Menüs bereitgestellt werden, die nach der Stellung des Drehsensors geöffnet werden können. Die Anzahl der Stellungen, die durch Drehen aus der Grundstellung abgeleitet werden, beträgt z.B. zwei, d.h. ungefähr 90° nach links und nach rechts. In geeignetster Weise wird der Drehsensor mechanisch betrieben und enthält einen Detektor für die Drehstellung. - Der Drehsensor
16 kann ebenfalls etliche, sogar beinahe stufenlose Stellungen aufweisen. Demgemäß kann auch der Abstand in sehr kleinen Schritten gemessen werden, in diesem Fall wird eine zweidimensionale Bedieneinheit entsprechend einer Maus erhalten. - Die Anordnung gemäß
4 umfasst eine mobile Computereinheit1.1 , mit dieser in Verbindung stehend ist eine Bedieneinheit2.1 mit einem Auswahlschalter7.1 und einem Bildschirm6.1 vorgesehen. Das andere Ende der Befestigungsleine8.1 , die mit der Spule verbunden ist, ist an einem geeigneten Befestigungspunkt17 festgelegt, wie z.B. der Bekleidung14 des Benutzers. Die Anordnung arbeitet in ähnlicher Weise wie die in1 dargestellte Anordnung. - Der Bildschirm kann auch ganz und gar getrennt von der Computereinheit und der Bedieneinheit ausgebildet sein, er kann z.B. am Helm des Benutzers festgelegt sein, so dass er nach Wunsch betrachtet werden kann.
- Die Anordnung gemäß
5 weist eine ortsfeste Computereinheit1.2 auf, und es ist ebenfalls ein mit dieser in Verbindung stehender Bildschirm6.1 vorgesehen. Der Auswahlschalter7.2 ist in der Bedieneinheit2.2 angeordnet, die mittels einer Leine8.2 mit der Spule5 verbunden ist. Die Anordnung arbeitet in ähnlicher Weise wie die in1 dargestellte Anordnung. - Die Anordnung kann z.B. einen Summer
18 innerhalb der Bedieneinheit aufweisen, um ein Tonsignal abzugeben (vgl.1 ). Durch den Summer ist es z.B. möglich, die durch die Bedieneinheit2 ,2.1 ,2.2 absolvierten Bewegungen zum Ausdruck zu bringen, um mitzuteilen, dass eine Funktion ausgeführt wurde oder um eine Fehlermeldung auszugeben. - Die Anordnung kann ebenfalls eine Funkeinheit
19 aufweisen (vgl.1 ), durch die Nachrichten empfangen oder gesendet werden können. Dadurch ist es möglich, in Kontakt mit z.B. anderen ähnlichen Vorrichtungen, Telekommunikationsnetzen oder Positionsbestimmungssystemen (wie z.B. GPS) zu sein. Diese Art eines Geräts ist geeignet, um besonders von Leuten eingesetzt zu werden, die sich außerhalb befestigter Straßen bewegen, z.B. beim Camping, bei Suchaktio nen, bei der Rettung, im Bauwesen und zu militärischen Zwecken. Durch den Apparat ist es ermöglicht, z.B. Wettervorhersagen, exakte Positionen, Informationen über die benutzte Straße, Ratschläge für die Routenplanung oder Ratschläge zur Berücksichtigung bestimmter außergewöhnlicher Situationen zu erhalten. Die Anordnung kann ebenfalls zum Senden oder Empfangen von Alarmmeldungen usw. eingesetzt werden. Die Anordnung kann auch ein Telefon aufweisen. Durch Verwenden des Summers18 kann der stattfindende Funkverkehr wiedergegeben werden. - Die Anordnung kann auch ein Lichtsignal
20 (vgl.1 ) aufweisen, das als ein Alarmsignal benutzt werden kann, falls die Anordnung nicht fehlerfrei arbeitet. Mittels des Lichtsignals ist es möglich, z.B. den Empfang einer Nachricht anzuzeigen, oder an einen Zeitpunkt zu erinnern, an dem eine bestimmte Aufgabe ausgeführt werden soll. - Die Anordnung ist selbst ohne Funkverbindungen besonders dazu geeignet, von Leuten, die in der Instandhaltung oder Reparatur arbeiten, als eine persönliche Daten- und Steueranordnung benutzt zu werden. Eine Benutzergruppe ist hierbei breitgefächert.
- Die Computereinheit
1 ,1.1 ,1.2 kann auch mit einem oder mehreren Sensoren21 (vgl.1 ) ausgestattet sein, um den Zustand der Umgebung oder des Benutzers zu überwachen. Es können Sensoren zum Beobachten des physiologischen Zustands der Person eingesetzt werden, wie z.B. zum Messen der Körpertemperatur, des Pulses oder des Blutzuckerspiegels. Die Person kann die Anzeigewerte selbst prüfen und sich dementsprechend verhalten, oder sie kann um Ratschläge bitten. Die Anordnung kann für den Fall bestimmter Situationen vorregistrierte Ratschläge enthalten, oder es können mittels einer Funkeinrichtung Ratschläge von außen erbeten werden. Die Anordnung kann so programmiert werden, dass sie einen Alarm auf dem Bildschirm6 ,6.1 , mit dem Summer18 oder mit dem Lichtsignal20 ausgibt, falls der Zustand der Person aktive Maßnahmen erfordert. Die Anordnung kann auch eine automatische Funktion zum Senden einer Alarmmeldung enthalten, falls die Person zum korrekten Handeln unfähig ist oder überhaupt nicht handeln kann (z.B. im Fall einer Unterkühlung). Die mit Sensoren aus gerüstete Anordnung ist z.B. für Menschen, die bei extremen Bedingungen abseits befestigter Straßen reisen, für Sportler, und für Menschen, die an einer ernsten Krankheit leiden, geeignet.
Claims (11)
- Benutzerschnittstelle für eine elektronische Hardware-Anordnung, wobei mittels der Anordnung verschiedene ausgewählte Funktionen ausgeführt werden können und wobei die Benutzerschnittstelle eine Bedieneinheit zum Starten der gewünschten Funktion aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bedieneinheit (
2 ;2.1 ;2.2 ) einen Befestigungspunkt in einem Kleidungsstück aufweist, wobei ihr Abstand in Bezug auf den Punkt eingestellt werden kann, – die Anordnung Mittel (5 ) zum Definieren des Abstands der Bedieneinheit von dem Befestigungspunkt entlang einer Leine (8 ;8.1 ;8.2 ) aufweist, die zwischen dem Befestigungspunkt und der Bedieneinheit angeordnet ist, wobei die Leine ein Kabel zum Übertragen von Signalen ist, und dass – die in jedem einzelnen Fall verfügbare Funktion von dem definierten Abstand der Bedieneinheit abhängt, und dass – die Bedieneinheit eine Anzeige aufweist, um die verfügbaren Funktionen anzuzeigen. - Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1, wobei die Anordnung einen Prozessor und eine Bedieneinheit zum Starten der gewünschten Funktion aufweist.
- Benutzerschnittstelle nach Anspruch 2, die eine elektronische Einheit (
1 ) aufweist, wobei sich die Bedieneinheit (2 ;2.1 ;2.2 ) stufenweise bewegt. - Benutzerschnittstelle nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bedieneinheit (
2 ;2.1 ;2.2 ) einen Druckschalter (7 ;7.1 ;7.2 ) zum Starten der gewünschten Funktion aufweist. - Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 2 ... 4, die eine Funkeinheit (
19 ) zum Empfangen oder Senden einer Nachricht aufweist. - Benutzerschnittstelle nach Anspruch 5, die mittels einer Funkeinheit (
15 ) mit einem Positionsbestimmungssystem verbunden ist. - Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 2 ... 6, die Sensoren (
21 ) aufweist, um den Zustand der Umgebung oder des Benutzers zu überwachen. - Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 2 ... 7, wobei die Anzeige (
6 ;18 ;20 ) die Resultate der ausgeführten Funktionen anzeigt, durch eine etwaige Funkeinheit empfangene Nachrichten anzeigt oder durch etwaige Sensoren empfangene Signale oder in einem Computer auf Basis dieser Signale bearbeitete Daten anzeigt. - Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 2 ... 8, wobei die Bedieneinheit (
2 ;2.1 ;2.2 ) lediglich durch eine Leine (8 ;8.1 .;8.2 ) an dem Befestigungspunkt festgelegt ist. - Verfahren zum Steuern einer elektronischen Anordnung, wobei – die verfügbaren Funktionen als ein Menü auf einem Bildschirm angezeigt werden, – eine bewegliche Bedieneinheit mit der elektronischen Anordnung verbunden wird und durch das Bewegen der Bedieneinheit eine der verfügbaren Funktionen zur Ausführung ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bedieneinheit (
2 ;2.1 ;2.2 ) über eine Leine (8 ;8.1 ;8.2 ) an einem Befestigungspunkt in einem Kleidungsstück festgelegt wird, so dass ihr Abstand in Bezug auf den Punkt eingestellt werden kann, wobei die Leine ein Kabel zum Übertragen von Signalen ist, – die Anordnung Mittel zum Definieren des entlang der Leine gemessenen Abstands der Bedieneinheit von dem Befestigungspunkt aufweist, und dass – die auszuführende Funktion in jedem einzelnen Fall von dem definierten Abstand der Bedieneinheit abhängt, und dass – die Bedieneinheit eine Anzeige aufweist, die die verfügbaren Funktionen anzeigt. - Kleidungsstück, dadurch gekennzeichnet, dass mit diesem ein Computer (
1 ) verbunden ist, der eine Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1, eine elektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 2 ... 9 oder eine Anordnung zum Steuern nach Anspruch 10 aufweist.
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