AT503170A1 - Alphanumerische dateneingabeeinrichtung - Google Patents

Description

  Alphanumerische Dateneingabeeinrichtung
Alphanumerische Dateneingabeeinrichtung für die händische Eingabe einzelner Zeichen oder Befehle an Geräten mit beschränktem Platzangebot dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Eingabeelemente jeweils mehr als eine mechanische Art der Betätigung ermöglichen wobei jeder Art der Betätigung ein eigener Eingabewert zugeordnet ist, sodass bei vorgegebener Anzahl von Eingabeelementen die Anzahl der Zeichen vervielfacht wird, die ohne Mehrfachbetätigung der Eingabeelemente eingebbaren sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dateneingabeeinrichtung, die die Eingabe von Daten, vor allem alphanumerischer Daten,

   an Kleingeräten wie Mobiltelefonen oder Fernbedienungen mit sehr beschränktem Platz rasch und sicher ermöglicht.
Bisher wird die Eingabe von alphanumerischen Daten an elektronischen Kleingeräten praktisch ausschliesslich durch Drucktasten ermöglicht. Wegen des geringen Platzangebotes z.B. bei Mobiltelefonen und der Vielzahl an unterschiedlichen einzugebenden Zeichen sind praktisch alle Tasten mehrfach belegt und es ist daher nötig für die Eingabe eines einzelnen Zeichens mehrere Tastendrücke auszuführen.
Diese Zeicheneingabe durch Mehrfach-Bedienung einer Taste ist umständlich, zeitaufwändig und fehleranfällig.

   Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Dateneingabeeinrichtung zu beschreiben, die bei dem vorhandenen geringen Platzangebot trotzdem eine rasche und sichere Dateneingabe ermöglicht, idealer weise mit nur einem Bedienungsvorgang pro einzugebendem Zeichen.
Die Lösung des Problems wird dadurch erreicht, dass statt der üblichen Druckknöpfe Mehrformenbedienelemente eingesetzt werden, die bei jeder besonderen Form der Bedienung auch ein dazu gehöriges besonderes Zeichen erzeugen. Ein solches Mehrformenbedienelement kann zum Beispiel ein kleiner Schiebeknopf sein, der bei seiner Verschiebung nach oben, unten, links und rechts jeweils ein definiertes Zeichen erzeugt. Diese vier Bedienrichtungen sind noch so eindeutig voneinander zu unterscheiden, dass praktisch keine Fehlbedienung wegen falsch gewählter Schieberichtung zu erwarten ist.

   Auch Elemente die nur zwei oder drei Verschieberichtungen zulassen sind gut verstellbar; fünf oder mehr Bedienrichtungen sind wohl meist nicht mehr ausreichend sicher zu bedienen.
Der Verschiebeknopf kann sehr klein sein und braucht daher nur wenig Platz. Die Eindeutigkeit der Eingabe wird durch Einschränkung/Führung seiner Bewegungen zum Beispiel in einer kreuzförmigen Bahn garantiert, die einen Schaltvorgang beziehungsweise eine Zeichenerzeugung erst ermöglicht wenn der Schiebeknopf sich eindeutig in einem der möglichen Arme der kreuzförmigen Bahn befindet Bei Zweiformenelementen kann der Schiebeknopf auch mit einem einfachen Drehgelenk verbunden sein um so seine Bewegungsmöglichkeit auf eine Kreisbahn,

   also zwei Bedienrichtungen einzuschränken.
Wie schon bei den bisher verwendeten kleinen Dateneingabeeinrichtungen mit Drucktasten ist auch bei den erfindungsgemässen Bedienelementen vor allem mit der Betätigung durch den Daumen zu rechnen. Dieser kann, wie man durch Versuch leicht feststellen kann, die Verschiebung in zum Beispiel vier vorgegebene Richtungen ähnlich leicht ausführen wie eine Druckbewegung. Man könnte die Druckbewegung senkrecht zu den Schieberichtungen als weiteren klar abgegrenzten Eingabevorgang mit integrieren oder sogar durch Druckbewegung senkrecht zu den Schieberichtungen bis zu einem Anschlag in eine weitere Schiebeebene wechseln um so weitere definierte Bedienformen mit einem Bedienelement zu erhalte. Diese Möglichkeit ist für die Einstellung von vielen selten veränderten Schaltzuständen auch vorteilhaft.

   Für die ursprüngliche Erfindungsabsicht, die einfache und schnelle Eingabe häufig gebrauchter Zeichen, sind die einfacheren Formen mit nur einer Schiebeebene wohl geeigneter. Eine vorteilhafte Form der Schiebeeingaben die auf Schalten in Druckrichtung verzichtet ist, dass man mittig auf den Schiebeknopf drückt und den Knopf dann über Reibung in die gewünschte Schaltrichtung bewegt. Bei dieser Art der Bedienung kann der Abstand zwischen den Schiebeelementen auch etwas kleiner ausgeführt werden als bei Betätigung von der Seite, weil der bedienende Finger nur zur Hälfte den Raum bis zum nächsten Schiebeelement füllt , ausserdem muss man bei aufeinander folgender Verwendung desselben Knopfes für mehrere seiner möglichen Zeichen /Bedienungsrichtungen nicht die Bedienposition ändern.

   Mit dem Verzicht auf die Druckbewegung als eigene Betätigungsform wird eine vorteilhafte Ausführung der beschriebenen Mehrformenbedienung durch Schieben in unterschiedlichen Richtungen möglich. Man kann jeder dieser Schiebebahnen ein Gefälle in Richtung zum Schältpunkt geben, sodass nur noch sehr geringer seitlicher Druck nötig ist um die Schiebeknöpfe zu betätigen.
Eine vorteilhafte Ausführung des Bahngefälles könnte so gestaltet sein, dass die Bahnen für den Schiebeknopf an ihrem gemeinsamen zentralen Anfang kein Gefälle haben, sodass auch bei geringer Abweichung der Schiebeknopfposition in eine nicht beabsichtigte Richtung keine Schiebebewegung gegen eine Steigung nötig wird. Aus diesem ebenen oder fast ebenen Bereich der Bahnen kann der Verschiebeknopf mit geringer Reibkraft zwischen Finger und Schiebeknopf in die gewünschte Bedienrichtung bewegt werden.

   Gegen Ende der Schiebebahnen ist das Bahngefälle so gross gewählt, dass die durch die Druckkraft auf den Verschiebeknopf erzeugte Kraftkomponente in Richtung Schaltelement wesentlichen Anteil an der Schaltkraft hat. Die Auslegung des Schiebebahngefälles kann so sein dass zum Schalten keine zusätzlich über Reibung erzeugte Verschiebekräfte durch den bedienenden Finger benötigt werden oder so, dass die noch nötigen Reibungskräfte als bedienfreundlich empfunden werden.
Eine Möglichkeit solche Schiebebahnen mit bedienfreundlichem Gefälle zu realisieren ist die Verbindung des Schiebeknopfes mit einem Drehgelenk unter der Mittenstellung des Schiebeknopfes wie in Fig. 4. In dieser Mittenposition erfolgt die Bewegung des Knopfes ohne Gefälle während in den Endpositionen, den Schaltpunkten, maximales Gefälle erreicht wird.

   Das Gefälle ist durch das Verhältnis von Länge des Schiebeweges zum Abstand zwischen Schiebeknopf und Drehgelenk einfach variierbar. Bei Zweiformenschiebeelementen kann das Drehgelenk auch die horizontale Führung übernehmen, bei mehr als zwei zulässigen Schieberichtungen und Kugelgelenk werden die horizontalen Bedienrichtungen durch Führungsbahnen wie für den in der Ebene bewegten Bedienknopf vorgeben (Fig. 1). Das Drehgelenk bietet darüber hinaus die Möglichkeit aus der horizontalen Schaltbewegung eine vertikale zu machen, indem in der Verbindung von Schiebeknopf und Drehgelenk ein Schaltarm oder eine Schaltscheibe integriert werden (Fig. 5 ), was bei Kombination der Eingabeelemente mit in einer Elektronikplatine von Vorteil sein kann.

   Mit derartigen Mehrformenschiebeknöpfen könnte man beispielsweise bei Verwendung von [lambda][Lambda]erformenelementen die Eingabe der Ziffern 0 bis 9 mit nur 3 Elementen realisieren und hätte noch 2 Bedienmöglichkeiten eines Elementes für Korrektur und Ein/Aus. Dies würde bereits für eine einfache Telefonbedienung reichen.
Das komplette Alphabet kann mit 7 solchen Vierformenknöpfen eingegeben werden. Wenn zwei weitere Vierformenknöpfe für Umlaute und Satzzeichen angeordnet werden erreicht man mit der üblichen Zahl von Bedienelemente(3 mal 4 also 12 Elemente) eine Dateneingabe, die für die gängigsten Zeichen jeweils nur einen einfachen und eindeutigen Eingabevorgang benötigt. Diese Eindeutigkeit der Eingabe lässt die erfindungsgemässe Dateneingabeeinrichtung auch für die Blindbedienung ideal erscheinen.

   Telefonieren ist mit nur 3 leicht zu ertastenden Bedienelementen möglich. Selbstverständlich kann ein Schiebevorgang, so wie ein Druckvorgang, auch mehrfach ausgeführt werden. Beispielsweise könnte die Grossschreibung durch jeweils zweifache oder auch unterschiedlich lange Ausführung der Buchstabeneingabe sehr einfach realisiert werden.
Mehrformenbedienelemente bieten sich auch für die Navigation in Bedienungsmenus an, die heute meist mit grossen Vierfach-Druckknöpfen realisiert wird. Bei dieser Anwendung kann sogar die geschilderte Form der Mehrformenbedienelemente mit 2 Schaltschiebeebenen sinnvoll sein.
Die Zeichnungen in Fig. 1 und 2 zeigen ein Vierformenbedienelement, Fig. 3 ein Achtformenbedienelement mit 2 mal 4 Schieberichtungen.

   Figur 4 und 5 stellen vorteilhafte Formen von Schiebeknöpfen dar und Fig. 6 eine mögliches Anordnung von Vierformenbedienelementen zu einer gesamten alphanumerischen Dateneingabeeinrichtung.
In Fig. 1 ist eine kreuzförmige Bahn 1, die die Bewegungen des Schiebeknopfes 2 in der Schiebeebene begrenzt , dargestellt. Mit dem Schiebeknopf 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Schaltscheibe 3 verbunden, die jeweils bei Erreichen eines der Enden der Schiebebahn 1 einen Schalter 4 betätigt. Jedem Schalter 4 ist ein bestimmtes Zeichen zugeordnet; bei Mehrfachbetätigung auch mehrere. Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 als Ansicht von oben dargestellte Vierformenschiebeelement im Schnitt. Die Schaltscheibe 3 wird durch eine Scheibenförmige Ausnehmung 6 im Gehäuse 7 der Gesamteingabeeinrichtung in einer Ebene geführt.

   Federn 5, im Freiraum zwischen Schaltscheibe und Ausnehmung 6 angeordnet, führen den Schiebeknopf 2 nach jeder Bedienung in die Mitte der Schiebebahn 1 zurück.
Fig.3 zeigt den Schnitt durch ein Schiebelement dessen Ansicht von oben gleich aussieht wie Fig. 1 , das heisst der Schiebeknopf 2 kann ebenfalls in einer kreuzförmigen Bahn 1 in vier Richtungen verschoben werden und an den Enden dieser Bahn 1 wird jeweils ein Schaltelement 4 betätigt. Allerdings weist das Element nach Fig. 3 zwei scheibenförmige Ausnehmungen, 6 und 8, mit jeweils vier Schaltern 4 auf. Der Schiebeknopf 2 mit seiner Schaltscheibe 3 wird ohne Bediendruck von oben durch die Feder 9 in der Ausnehmung 6 gehalten. Wird der Knopf 2 durch seitliche Betätigung verschoben werden also die oben in der Ausnehmung 6 angeordneten Schalter 4 betätigt.

   Wird der Schiebeknopf 2 aber nach unten in die Ausnehmung 8 gedrückt und unter Druck verschoben, dann werden die in der Ausnehmung 8 angeordneten Schalter 4 betätigt.
Fig. 4 zeigt einen Schiebeknopf 2 mit vorteilhaftem Gefälle der Verschiebebahnen in Richtung der Schalter 4. Der Schiebeknopf 2 ist mit einem Drehgelenk 10 verbunden, sodass bei der Verschiebung 13 der rauen Oberfläche 11 des Schiebeknopfes diese Oberfläche eine Kreisbahn 12 beschreibt. Hat der Schiebeknopf 2 einen der Schalter 4 erreicht, weist die Oberflächenbewegung 13 des Schiebeknopfes in der Position 2.1 eine deutliche Komponente 14 in Druckrichtung 15 des betätigenden Fingers auf, was die Bedienung erleichtert. Ist das Drehgelenk 4 als einachsiges Gelenk ausgeführt, dann sind nur zwei Bedienrichtungen möglich, nämlich links und rechts in der Zeichenebene.

   Ist das Gelenk 4 als Kugelgelenk ausgeführt, dann ist damit nur ein vorteilhaftes Gefälle über die Bedienwege realisiert, während die gewünschten Bedienrichtungen und wege durch im Wesentlichen horizontale Führungsbahnen vorgegeben werden wie zum Beispiel in Figur 1.
Der in Fig.5 dargestellte Schiebeknopf ist in gleicherweise wie d$jr in Fig.4 mit einem Drehgelenk verbunden. In diesem Fall sind aber die Schalter 4 so angeordnet, dass sie vertikal betätigt werden müssen.

   Zwischen Schiebeknopf 2 und Drehgelenk 10 und mit diesen Elementen fest verbunden ist daher ein Schaltbalken (für ein Zweiformenelement) oder eine Schaltscheibe 17 angeordnet die die im Wesentlichen horizontale Bedienbewegung 13 am Schiebeknopf 3 in eine im Wesentlichen vertikale Schalterbetätigung 16 umsetzt.
Fig. 6 zeigt schliesslich eine mögliche Anordnung von 12 Vierformenschiebeknöpfen, die bereits eine vollständige alphanumerische Eingabe mit nur einem Bedienvorgang für jedes Zeichen ermöglichen.
Telefonieren ist mit den drei Elementen der obersten Reihe möglich.
Das Bedienelement unten rechts, für die Eingabe von Satzzeichen die seltener gebraucht werden, weist in dieser beispielhaften Anordnung als einziges eine
Mehrfachbelegung, hier doppelt, jeder Eingaberichtung auf.

Claims (1)

1. Alphanumerische Dateneingabeeinrichtung für die händische Eingabe einzelner Zeichen oder Befehle an Geräten mit beschränktem Platzangebot dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Eingabeelemente jeweils mehr als eine mechanische Art der Betätigung ermögJichen wobei jeder mechanischen Art der Betätigung ein eigener Eingabewert zugeordnet ist, sodass bei vorgegebener Anzahl von Eingabeelement[beta]n die Anzahl der Zeichen vervielfacht wird, die ohne Mehrfachbetätigung der Eingabeelemente eingebbar sind.

2. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrformeneingabeelemente jeweils einen Schiebeknopf enthalten der in sternförmig von einem Zentrum ausgehenden Bahnen bewegt werden kann, wobei am Ende jede Bahn ein Schaltelement angeordnet ist.

3. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Schiebeknöpfe der Mehrformenbedienelemente so rau ausgeführt sind dass die Reibkraft des aufgedrückten Bedienfingers die Verschiebung der Knöpfe ermöglicht.

4. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 , 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen jedes Schiebeknopfes jeweils in Richtung auf das Schaltelement zumindest an deren Enden vom bedienenden Finger weggeneigt sind, sodass der Bediendruck des Fingers über diese Schräge eine Kraftkomponente in Richtung Schaltelement erzeugt und so den Schaltvorgang unterstützt. <EMI ID=8.1> rau ausgeführt sind dass die Reibkraft des aufgedrückten Bedienfingers die Verschiebung der Knöpfe ermöglicht.

7. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen jedes Schiebeknopfes jeweils in Richtung auf das Schaltelement zumindest an deren Enden vom bedienenden Finger weggeneigt sind, sodass der Bediendruck des Fingers über diese Schräge eine Kraftkomponente in Richtung Schaltelement erzeugt und so den Schaltvorgang unterstützt.

8. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 5-7 dadurch gekennzeichnet, dass der vom Bedienfinger verschobene Teil des einzelnen Eingabeelementes mit einem darunter liegenden Dreh- oder Kugelgelenk verbunden ist sodass sich der vom Bedienfinger verschobene Teil auf einem Kreisbogen etwas in die Fläche der Bedienelemente hineinbewegt.

9. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem zu verschiebenden Teil des einzelnen Eingabeelementes und seinem Dreh- oder Kugelgelenk liegende Verbindung mit im wesentlichen senkrecht dazu angeordneten hebelartigen Fortsätzen ausgestattet ist die bei jeder Eingabe mitverdreht werden und die Bedienbewegung in der Fläche der Eingabeelemente in eine Schaltbewegung senkrecht dazu umsetzen.

10. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrformenelemente der Dateneingabeeinrichtung zusätzlich zu den Eingabemöglichkeiten durch Verschieben in der Fläche der Bedienelemente auch eine Eingabemöglichkeit durch Druck senkrecht auf die Fläche der Bedienelemente aufweist.

11. Dateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienknöpfe der Mehrformen-Eingabeelemente durch Druck senkrecht zur Fläche der die Eingabe bewirkenden Verschiebungen in eine zweite Schaltebene gebracht weiden können in der weitere definierte Verschieberichtungen weitere Eingaben ermöglichen.