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Die vorliegende Erfindung betrifft
Verbesserungen bei Tastaturen und ein Verfahren zur verbesserten
Dateneingabe über
Tastaturen. Die Erfindung betrifft insbesondere die genaue Wahl
von Zeichen oder Funktionen auf kleinen Tastaturen, zum Beispiel den
Tastaturen auf Mobiltelefonen (Handys) oder Fernseher-Fernbedienungen.
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Mobiltelefone werden klein und leicht
hergestellt, so dass sie tragbar sind und der Benutzer sie bequem
bei sich tragen kann. Eine Tastatur für ein Mobiltelefon weist normalerweise
zwölf bis
zwanzig Knöpfe
oder Tasten zur Steuerung des Betriebs des Telefons auf. Die Tasten
sind im Allgemeinen: Zifferntasten "0"–"9"; Telefonietasten "*" und "#"; sowie Tasten für zusätzliche Funktionen, zu denen "Telefonbuch", "Menü", "Info", "Abheben", "Auflegen", "Abbrechen", "Option nach oben", "Option nach unten" und "Auswählen" gehören.
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Die gegenwärtigen Modelle von Mobiltelefonen
sind mit so vielen Merkmalen ausgestattet, dass die in begrenzter
Anzahl vorhandenen Tasten normalerweise jeweils mit mehreren Funktionen
und/oder Bedeutungen verknüpft
sind. Die Zifferntasten sind traditionell so beschaffen, dass sie
als eine alphanumerische Tastatur funktionieren. Insbesondere existiert
eine Norm der Internationalen Organisation für Normung (International Standards
Organisation, ISO), gemäß der die
Zifferntasten mit bestimmten Gruppen von drei oder vier aufeinanderfolgenden Buchstaben
des Alphabets verknüpft
sind: ISO/IEC 9995–8:
1994 und ITU-T Empfehlung E.161 Option A. Die Tastatur-Anordnung
nach der ISO-Norm ist in 1 dargestellt.
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Gemäß der ISO-Norm ist die Taste "2", zusätzlich zur Ziffer "2", mit den Buchstaben "A", "B" oder "C" verknüpft. Ebenso ist die Taste "3" mit "DEF" verknüpft, und
so weiter, bis zur Taste "9" mit "WXYZ". Die Taste "1" ist im Allgemeinen mit einem Leerzeichen
verknüpft,
und die Taste "0" ist oft mit Sonderzeichen
verknüpft.
Die ISO-Norm fordert, dass die Tasten in vier Reihen mit je drei
Tasten angeordnet sind. Zusätzlich
zu den Zifferntasten sieht die ISO-Norm Telefonietasten "*" und "#" vor.
Eine bekannte und natürliche
Erweiterung der ISO-Norm besteht darin, ferner Zeichen einzubeziehen,
die zu anderen Sprachen als Englisch gehören: zum Beispiel können im
Deutschen Umlaute (ä, ö und ü) und das "β" jeweils mit einer entsprechenden Zifferntaste verknüpft werden.
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Eine ähnliche Norm wurde in Telefonzentralen
in den Vereinigten Staaten von Amerika und anderswo gewählt, wobei
jeder Telefonzentrale ein mnemonischer Code zugewiesen wurde: Zum
Beispiel würde "Hudson-6" einer Telefonzentrale
mit der Nummer "486" entsprechen, da
die ersten beiden Buchstaben ("H" und "U") auf "4" bzw. "8" abgebildet sind. Obwohl das System
der mnemonischen Codes von Telefonzentralen nicht mehr benutzt wird,
wählen Firmen
in den USA nach wie vor Telefonnummern mit mnemonischen Codes, die
auf dieser Gepflogenheit beruhen; zum Beispiel ist "1-800-ALL-MACS" die gebührenfreie
Nummer von The Mac Warehouse [RTM]. Infolge der Verwendung von mnemonischen Codes
und der in jüngerer
Zeit erfolgten Einführung der
ISO-Norm drucken Hersteller von Telefonapparaten oft die Gruppe
von drei oder vier Buchstaben auf oder neben der entsprechenden
Taste, um den Wählvorgang
zu vereinfachen.
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Mnemonische Codes sind lediglich
Methoden, um sich ansonsten bedeutungslose Ziffernfolgen einzuprägen; wenn
der Teilnehmer das "A" von ALL-MACS wählt, wählt er in
Wirklichkeit eine "2", und genau das möchte er.
Eine interessantere Situation tritt ein, wenn jemand die "2" wählt,
um entweder das Zeichen "2" selbst oder eines
der anderen damit verknüpften
Zeichen "A", "B" oder "C" zu
wählen.
Mobiltelefone sind traditionell mit Tasten ausgestattet, die mit
den aus drei oder vier Buchstaben bestehenden Gruppen entsprechend
der ISO-Norm gekennzeichnet sind. Ferner speichern typische Mobiltelefone
Nummern in "Telefonbüchern" und ermöglichen
es dem Benutzer, einen kurzen Namen oder mnemonischen Code einzugeben,
um das Wiederabrufen zu beschleunigen (oder um einen Anrufer zu
identifizieren). Beim Wiederabrufen eines Telefonbucheintrags kann
der Benutzer oft den ersten Buchstaben eines Eintrags "wählen", indem er die dem gewünschten Buchstaben
entsprechende Zifferntaste drückt.
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Die Gruppen von drei oder vier Buchstaben und
die Sonderzeichen haben mit der Entwicklung des Kurznachrichtendienstes
(Short Message Service, SMS) zusätzlich
an Bedeutung gewonnen. Der SMS-Dienst ermöglicht den Teilnehmern, kurze Nachrichtentexte
zum Versenden über
das Funktelefonnetz zu verfassen. Die Zeichen werden normalerweise
durch wiederholtes Drücken
der zugehörigen Zifferntaste
und zyklisches Durchlaufen der zur Wahl stehenden Zeichen ausgewählt, bis
eine Pause (oder die Wahl einer anderen Taste) durch den Benutzer anzeigt,
dass eine Wahl getroffen worden ist. Dieses Schema ist unter der
Bezeichnung "Eingabe
durch mehrfaches Drücken" (multi-press input)
bekannt.
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Eine Alternative zur Eingabe durch
mehrfaches Drücken
ist das sogenannte Zweitasten-Eingabeschema. Beim ersten Tastendruck
wird eine bestimmte Buchstabengruppe gewählt, und der unmittelbar darauffolgende
Tastendruck bezieht sich auf den Platz des gewünschten Buchstabens in der Gruppe.
Folglich bewirkt das Drücken
von zuerst "5" für J, K oder
L und das anschließende
Drücken
von "2" die Eingabe eines "K".
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Bei beiden obengenannten Schemata
ist die Tastatur im Allgemeinen mit einer standardmäßigen Timeout-Periode
(Zeitablauf-Intervall)
ausgestattet, so dass eine Pause bei der Eingabe, die länger als die
Timeout-Periode ist, standardmäßig als
eine Bestätigung
des letzten Tastendruckes interpretiert wird. Eine Bestätigung einer
am Anfang erfolgten Eingabe durch Wahl einer weiteren, anderen Taste (bei
der es sich um eine spezielle Bestätigungstaste handeln kann)
ist beim Schema der "Eingabe
durch mehrfaches Drücken" ebenfalls möglich.
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Eine andere Variante des Prinzips
der "Eingabe durch
mehrfaches Drücken" erscheint im Texteingabe-Schema
T9, das in der US-Patent-Veröffentlichung
Nr. 5.818.437 offenbart wurde. Bei T9 drückt der Benutzer jede Zifferntaste,
die der den gewünschten
Buchstaben enthaltenden Buchstabengruppe entspricht, nur einmal,
bis das Wort komplett ist. Ein Prozessor im Handy greift auf ein
Wörterbuch von
kompletten Wörtern
zu und schlägt
eine Liste von möglichen
kompletten Wörtern
vor, welche der eingegebenen Ziffernfolge entsprechen. Im Schema
T9 wird die Bestätigung
der einzugebenden Daten Wort für
Wort vorgenommen, anstatt Buchstabe für Buchstabe.
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Bei manchen Mobiltelefonen sind die
Schemata der Dateneingabe implementiert, indem Dateneingabetasten,
welche die Wahl eines bestimmten Zeichens ermöglichen, und eine Bestätigungstaste zur
Bestätigung
der betreffenden Wahl vorgesehen sind. Bei T9 bedeutet dies, dass
die Zifferntastatur verwendet wird, um ein komplettes Wort einzugeben, und
eine separate Auswahltaste verwendet wird, um die möglichen
kompletten Wörter
zyklisch zu durchlaufen.
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Die Oberflächen von Tasten unterliegen
hinsichtlich ihrer Fläche
und Abmessungen Beschränkungen,
damit die tatsächlichen
oder faktischen Standard-Tastenanordnungen realisiert werden können. Außerdem werden
Länge,
Breite und Höhe
von Tastenoberflächen
durch die allgemeine Notwendigkeit begrenzt, die Gesamtgröße auf ein
Minimum zu begrenzen, um die Tragbarkeit zu verbessern. Je kleiner
die Tasten sind, desto schwieriger ist es jedoch, sie exakt zu drücken, insbesondere
für Benutzer
mit großen
oder unempfindlichen Fingern oder mit beeinträchtigter feinmotorischer Koordination.
Bei kälterem
Klima kann das Tragen von Handschuhen die Finger weniger empfindlich
für die
Tasten machen. Der Genauigkeitsverlust infolge einer verringerten
Tastengröße kann
bedeuten, dass der Benutzer eventuell versehentlich eine benachbarte
Taste drückt.
Das Problem wird zusätzlich
dadurch verstärkt,
dass die kleinen Schriftarten, die zur Kennzeichnung der Tasten
verwendet werden müssen, eventuell
unter bestimmten Umständen
schwer zu lesen sind, zum Beispiel unter den Bedingungen einer schlechten
Beleuchtung, für
Benutzer mit einem beeinträchtigten
Sehvermögen
oder selbst mit einer beschlagenen Brille. Ein weiteres Problem
kann auftreten, wenn die Sicht auf Kennzeichnungen versperrt ist
(wie es bei manchen Handyhüllen
der Fall sein kann) oder wenn diese infolge von Abnutzung nicht mehr
erkennbar sind; unter solchen Bedingungen kann sogar ein Benutzer
mit einwandfreiem Sehvermögen
Schwierigkeiten haben, genaue Tasteneingaben vorzunehmen.
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An das Problem, eine Tastaturvorrichtung klein
zu gestalten und trotzdem eine genaue Funktion sicherzustellen,
wurde zuvor auf verschiedene Weisen herangegangen. Bei manchen Geräten wird
ein Taststift zur Verfügung
gestellt, mit dem die Mini-Tasten gedrückt werden sollen; praktisch
wird damit ein kleiner Finger für
eine kleine Taste zur Verfügung
gestellt. Taststifte werden oft in Verbindung mit mobilen digitalen
Assistenten (portable digital assistants, PDA) verwendet. Im Allgemeinen
besitzt der PDA ein berührungsempfindliches
Display, mit welchem der Benutzer mittels eines Taststiftes zusammenwirken kann.
Die Tastatur kann selbst als berührungsempfindlicher
Teil eines berührungsempfindlichen
Displays ausgeführt
sein, wodurch die Notwendigkeit einer physischen Tastatur entfällt. Natürlich kann
der Benutzer auch direkt mit einem Finger auf ein berührungsempfindliches
Display zugreifen, wenn kein Taststift vorhanden ist.
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Bei anderen Geräten ist eine Hilfs-Spracheingabe
vorgesehen, wobei Spracherkennung verwendet wird, um Zeichen anhand
ihres Namens zu wählen.
Tatsächlich
kann Spracherkennung die Verwendung einer Tastatur nahezu überflüssig machen.
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Wieder andere Geräte liefern eine akustische
Rückmeldung,
zum Beispiel: ein Klicken, das anzeigt, dass eine Taste gedrückt worden
ist; einen Ton mit einer besonderen Klangfarbe, welche der Benutzer
theoretisch exakt identifizieren könnte; oder eine Stimmwiedergabe,
welche das gewählte
Zeichen mit einer künstlichen
Stimme wiederholt. Natürlich
sind bereits viele elektronische Geräte aus anderen Gründen mit
Audio-Rückmeldungseinrichtungen ausgestattet;
zum Beispiel wird die Lautsprechereinheit eines Mobiltelefons verwendet,
um empfangene elektronische Signale umzuwandeln, so dass die Stimme
eines entfernten Anrufers gehört
werden kann. Eine akustische Rückmeldung
kann folglich über
eine bereits zuvor vorhandene Audio-Rückmeldungseinrichtung übermittelt
werden.
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Die oben beschriebenen bekannten
Lösungen
wurden alle bei stationären
Telefonanlagen, mobilen digitalen Assistenten (PDAs) und Mobiltelefonen
angewendet.
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Es sind Verfahren bekannt, welche
Dateneingabe und Rückmeldung
in der Form einer taktilen (durch Berührung fühlbaren) Rückmeldung ermöglichen.
Ein spezielles Beispiel eines Geräts mit taktiler Rückmeldung
ist das Braillex [RTM] Terminal, wo der Benutzer Finger auf eine
Rückmeldefläche legt
und Teile der Rückmeldefläche dynamisch
gehoben und gesenkt werden, um Braille-Zeichen darzustellen.
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Im Unterschied zu alten Telefonen
mit Wählscheibe
liefern viele herkömmliche
Telefonapparate nun eine optische Rückmeldung, indem sie das gewählte Zeichen
oder die gewählte
Nummer anzeigen. Zu den Einrichtungen für die optische Rückmeldung gehören Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, Leuchtdioden-Anordnungen
sowie Kathodenstrahlröhren.
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In Fällen, in denen die Tastatureinrichtung eine
Fernsteuerung für
ein Gerät
mit einer Kathodenstrahlröhre
(cathode ray tube, CRT) ist, zum Beispiel für einen Fernsehempfänger (TV),
wird im Allgemeinen eine andere Methode der optischen Rückmeldung
gewählt.
Die optische Rückmeldung
wird im Allgemeinen als Bildschirmanzeige-Information (on-screen display, OSD)
auf dem CRT-Bildschirm angezeigt.
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Bei vielen Geräten mit Pixel Grafik-Displays wird
eine möglichst
große
Schriftgröße verwendet, um
die Lesbarkeit der eingegebenen Zeichenkette zu verbessern, wobei
gleichzeitig die Zeichenkette auf eine einzige Zeile begrenzt wird;
dies ist besonders bei Displays von Mobiltelefonen weit verbreitet,
wo die Zeichenkette zum Beispiel eine Telefonnummer ist. Teilweise
wird eine optische Rückmeldung
auch dadurch ermöglicht,
dass innere Lichtquellen mitgeliefert werden, um die Sichtbarkeit
von gewählten Zeichen
zu verbessern.
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Wenn die Größe und das Gewicht der Tastatureinrichtung
eine weniger große
Rolle spielen, kann das Problem der Zugänglichkeit gelöst werden,
indem man Tasten und Kennzeichnungen größer gestaltet und dadurch absichtlich
beim Faktor der kleineren Bauform Abstriche macht, zugunsten einer verbesserten
Zugänglichkeit.
Wenn es jedoch erforderlich ist, eine Tastatureinrichtung klein
zu gestalten und dabei trotzdem noch eine akkurate Bedienung durch
Benutzer sicherzustellen, so weisen die oben genannten Lösungen gewisse
Nachteile auf. Erstens werden die oben beschriebenen Eingabemethoden wesentlich
schwieriger und weniger genau, wenn herkömmliche Tasten einfach verkleinert
werden. Zweitens erfordern Sprachauslösung und berührungsempfindliche
Displays eine größere Datenverarbeitungs-Leistung, als einfache
Tastenbetätigungen.
Drittens führen
innere Lichtquellen zu höheren Kosten
und einem größeren Gewicht,
und sie verbrauchen außerdem
eine erhebliche Menge an Energie. Bei tragbaren Geräten ist
ein stark einschränkender
Faktor die Lebensdauer der Batterien; sowohl eine zusätzliche
Datenverarbeitung als auch eine Hintergrundbeleuchtung bewirken
einen höheren Verbrauch
an Batteriestrom, als dies ohne sie der Fall wäre. Falls man die erhöhte Leistungsaufnahme durch
eine höhere
Batteriekapazität
kompensiert, so hat dies im Allgemeinen ein erhöhtes Gewicht des Geräts zur Folge.
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In der internationalen Patentanmeldung
WO 97 04472 A wird eine Tastatur offenbart, die Tasten zum Eingeben
von Zeichen aufweist, wobei eine Taste so beschaffen ist, dass sie
in Reaktion auf das einmalige Drücken
der Taste ein Zeichen erzeugt. Die Taste weist einen Hauptkontakt
und wenigstens einen Randkontakt auf.
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Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung,
die oben erwähnten
Probleme zu umgehen oder zumindest zu verringern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird ein Tastatursystem bereitgestellt, das eine Rückmeldungseinrichtung
und eine Tastatureinrichtung umfasst, wobei die Tastatureinrichtung
eine Tastatur aufweist, wobei die Tastatur wenigstens eine Taste
umfasst, welche in der Lage ist, die Tastatureinrichtung in eine
Benutzerpräsentations-Betriebsart zu
versetzen, in der eine Rückmeldungseinrichtung eine
Gruppe von Dateneingabe-Optionen präsentiert, damit diese von einem
Benutzer in Erwägung gezogen
werden können;
und in eine Wahl-Betriebsart, in der eine Option aus der Gruppe
von Dateneingabe-Optionen gewählt
wird, wobei die gewählte
Option einer realisierbaren Dateneingabe entspricht;
wobei
das Tastatursystem dadurch gekennzeichnet ist, dass die besagte
wenigstens eine Taste zwischen wenigstens drei unterschiedlichen
Positionen verstellt werden kann, und dadurch, dass:
wenn sich
die besagte Taste in einer ersten Position befindet, das Tastatursystem
in die Benutzerpräsentations-Betriebsart
eintritt, und wenn sich die Taste in einer zweiten Position befindet,
das Tastatursystem in die Wahl-Betriebsart eintritt und infolgedessen
die Rückmeldungseinrichtung
die realisierbare Dateneingabe präsentiert.
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Die Rückmeldungseinrichtung kann
mit der Tastatureinrichtung eine Einheit bilden. Die Rückmeldungseinrichtung
kann jedoch auch eine bezüglich der
Tastatureinrichtung externe Einrichtung sein.
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Die Rückmeldungseinrichtung umfasst
vorteilhafterweise eine Anzeigevorrichtung. Die Anzeigevorrichtung
kann eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
sein. Die Anzeigevorrichtung kann jedoch auch eine Kathodenstrahlröhre mit
einem Bildschirm sein, wobei die Rückmeldung auf dem Bildschirm
angezeigt wird.
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Zusätzlich oder als andere Möglichkeit
kann die Rückmeldungseinrichtung
eine Audio-Rückmeldungseinrichtung
umfassen.
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Die Tastatur umfasst vorzugsweise
eine Vielzahl von Tasten, wobei jede Taste aus der Vielzahl von
Tasten zwischen wenigstens drei unterschiedlichen Positionen verstellt
werden kann.
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Die oder jede Taste kann in einer
Richtung verstellbar sein, die im Wesentlichen in der Ebene der
Tastatur verläuft.
Die oder jede Taste kann jedoch stattdessen auch in einer Richtung
verstellbar sein, die im Wesentlichen orthogonal zur Ebene der Tastatur
ist. Die oder jede Taste ist vorzugsweise ein Dreistellungs-Tastschalter.
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Die Wahl-Betriebsart umfasst vorzugsweise außerdem das
Hervorheben einer aktuellen Option aus der Gruppe von Dateneingabe-Optionen. Die aktuelle
Option, die hervorgehoben wird, wenn sich das Tastatursystem in
der Benutzerpräsentations-Betriebsart
befindet, kann anschließend
zu der realisierbaren Option werden, die beim Eintritt in die Wahl-Betriebsart
gewählt
wird.
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Die Tastatur kann als ein Tastaturteil
eines berührungsempfindlichen
Displays realisiert sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Dateneingabe in Tastaturen
mit wenigstens einer Taste bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
einen Benutzerpräsentations-Schritt,
in welchem eine Gruppe von Dateneingabe-Optionen präsentiert
wird, damit diese von einem Benutzer in Erwägung gezogen werden können; und
einen Wahl-Schritt, in welchem eine Option aus der Gruppe von Dateneingabe-Optionen
gewählt
wird, wobei die gewählte
Option einer bestimmten Dateneingabe entspricht, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, dass die besagte wenigstens eine Taste zwischen
wenigstens drei unterschiedlichen Positionen bewegt werden kann,
und dadurch, dass: wenn sich der Schalter in einer ersten Position
befindet, die Tastatureinrichtung in den Benutzerpräsentations-Schritt
eintritt, und wenn sich der Schalter in einer zweiten Position befindet,
die Tastatureinrichtung in den Wahl-Schritt eintritt.
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Folglich wird an die oben beschriebenen
Probleme herangegangen, indem die Wahl eines Zeichens in einen Benutzerpräsentations-Schritt
und einen Wahl-Schritt aufgeteilt wird, wobei jeder Schritt mit
nützlichen
Benutzer-Rückmeldungen
gekoppelt ist und wobei ferner dem Benutzer eine bequeme Methode
des Umschaltens zwischen diesen Schritten zur Verfügung gestellt
wird. Die Trennung von Zeichenwahl-Schritten ermöglicht eine weitere Verkleinerung
beim Faktor der Tastatur-Bauform ohne eine wesentliche Verringerung
im Hinblick auf die Zugänglichkeit
für den
Benutzer.
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Ein Vorteil der obigen Herangehensweise besteht
darin, dass die Benutzer-Rückmeldungen
für jeden
Schritt (Benutzerpräsentation
und Wahl) gesondert optimiert werden können, was eine bessere Gesamt-Leistungsfähigkeit
zur Folge hat. Die dem Benutzer im Benutzerpräsentations-Schritt präsentierte
Gruppe von Optionen kann auf dem gesamten Display angezeigt werden,
um die Sichtbarkeit zu verbessern, und nachdem eine hervorgehobene
Option angenommen worden ist, kann der Wahl-Schritt in Form der
gegenwärtig
angenommenen Option zusammen mit zuvor angenommenen Optionen angezeigt
werden, so dass die Anzeige einer ganzen Zeile von angenommenem
Text ermöglicht
wird. Die Verfügbarkeit
verschiedener optimierter Benutzer-Rückmeldungsinformationen
für jeden
Schritt erhöht
die Nützlichkeit.
Die Bedienung ist mit nur einer Hand möglich. Die Gerätegröße kann
verringert werden, da kleine Tasten von einem größeren Teil des Kreises der
Benutzer noch erfolgreich und effizient benutzt werden können. Aufgrund
des aus zwei Schritten bestehenden Verfahrens haben Unterschiede
bei der Größe der Finger
zwischen verschiedenen Benutzern eine weniger kritische Auswirkung
auf eine erfolgreiche Bedienung, als es bei einer einfachen Verkleinerung
der Tastengröße der Fall
ist. Ferner wird die Geschwindigkeit der Bedienung der Tastaturen durch
die Bereitstellung eines geeigneten Verfahrens zum Umschalten zwischen
den zwei Schritten verbessert.
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Das Verfahren zur Identifizierung
und Wahl von Zeichen (oder Funktionen) kann auf eine zweckmäßige und
nützliche
Weise bei Geräten
angewendet werden, zu denen Mobiltelefone, stationäre Telefone
und Fernseher-Fernbedienungen gehören.
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Zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung wird nun, lediglich als Beispiel, auf die
Figuren auf den beigefügten
Zeichnungsblättern
Bezug genommen, wobei:
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1 die
Tastaturanordnung gemäß der ISO-Norm
ISO/IEC 9995– 8:
1994 zeigt;
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2 eine
Ausführungsform
eines Mehrpositionsschalters zeigt;
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die 3A bis 3J ein Beispiel einer Eingabefolge
von Zahlen zeigen;
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die 4A bis 4D ein Beispiel einer Eingabefolge
für einen
Buchstaben bei der Erstellung einer Textnachricht zeigen;
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die 5A bis 5B ein Mobiltelefon mit einer Tastatur
zeigen, bei der jede Taste ein Dreistellungs-Tastschalter ist;
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6 ein
Fernseher-Fernbedienungssystem zeigt, bei dem jede Taste der Tastatur
der Fernbedienung ein Dreistellungs-Tastschalter ist;
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7 eine
Tastatur zeigt, die als Teil eines berührungsempfindlichen Displays
realisiert ist.
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Ein Merkmal des oben beschriebenen
Tastatursystems ist der Mehrpositionsschalter. Ein solcher Schalter
ist in 2A dargestellt.
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Ein weiteres Beispiel eines geeigneten Schalters,
in diesem Falle ein Dreistellungs-Tastschalter, ist in 2B dargestellt.
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Zusätzlich zu einer "oberen" Position 210b und
einer "unteren" Position 210c weist
ein geeigneter Dreistellungsschalter eine definierte "Zwischenposition" 210a auf.
Solche Dreistellungsschalter sind von den Auslöseknöpfen an modernen Kameras her bekannt:
In der oberen Position ist die Kamera inaktiv; wird der Schalter
in die "Zwischenposition" gedrückt, stellt
die Kamera die Entfernung, die Verschlusszeit und/oder die Blende
ein; wird er weiter in die "untere" Position gedrückt, wird
das Bild aufgenommen. Die Verknüpfung
zwischen "oben", "Zwischenposition" und "unten" einerseits und Inaktivität, Betrachtung
und Bestätigung
andererseits wird nur der Einfachheit wegen beibehalten. Bei einem
Schalter mit wenigstens drei unterschiedlichen Positionen können den
verschiedenen Positionen ebenso gut Funktionen in einer beliebigen
anderen Permutation zugewiesen sein.
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Eine Taste 202, 220 wird
als "gedrückt" bezeichnet, wenn
sich der Schalter 204, 224 entweder in der "Zwischenposition" 210a oder in der "unteren" Position 210c befindet.
Ebenso wird gesagt, dass eine Taste 202, 220,
welche gedrückt
worden war, "gelöst" wird, wenn die Taste 202, 220 in
die "obere" Position 210b zurückkehrt.
Die Taste 202, 220 kann mit einer Feder vorbelastet
sein, um die Taste in die "obere" Position 210b zurückzubewegen,
wenn kein Druck auf die Taste ausgeübt wird.
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Der Schalter 204, 224 kann
auch direkt aus der "oberen" Position 210b in
die "untere" Position 210c bewegt
werden, so dass ein Benutzer einen bestimmten Tastendruck gleichzeitig
wählen
und annehmen kann, ohne in der "Zwischenposition" 210a zu
stoppen. Diese sogenannte Schnelleingabe, ohne die normale "Zwischenposition" 210a, wird bewirkt, indem
die Taste in weniger als einer vorgegebenen Zeit t aus der "oberen" in die "untere" Position gedrückt wird,
wobei eine geeignete Zeit etwa 0,1 Sekunden ist.
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Es gibt folglich (wenigstens) drei
unterschiedliche Zustände,
welche während
der Betätigung
erfasst werden können.
Für die
nachfolgende Erörterung
wird angenommen, dass der Mehrpositionsschalter ein Dreistellungsschalter
ist, sofern nichts anderes angegeben ist. Die geeigneten Mehrpositionsschalter
sind nicht auf eine Bewegung in einer linearen Richtung beschränkt. Neben "vertikalen" und "horizontalen" Wegen könnte auch
ein Schalter, welcher entlang eines nichtlinearen Weges zwischen Positionen
bewegt werden kann, die geforderten Funktionen erfüllen; Beispiele
von nichtlinearen Wegen sind kreisförmige, bogenförmige und "Rösselsprung"-Wege, die jeweils ergonomischer und
deshalb praktischer für
eine Bedienung mit Fingern, Daumen oder Taststiften sein könnten. Natürlich können auch
Schalter mit mehr als drei verschiedenen Positionen so eingesetzt
werden, dass sie die Funktionen eines Dreistellungsschalters erfüllen.
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Die in den 2A und 2B dargestellten
speziellen Beispiele von geeigneten Schaltern 202, 220 sind
physisch unterschiedlich. Der Schalter 202 in 2A kann in der Ebene der
Tastatur 216 bewegt werden, während der Schalter 220 in 2B im Wesentlichen in einem
rechten Winkel zur Ebene der Tastatur 216 bewegt werden
kann. Die horizontale Betätigung
des Schalters 202 in 2A ist
unter bestimmten Umständen
möglicherweise
besser geeignet als die vertikale Betätigung des Schalters 220 in 2B. Horizontale Schalter
können
einer Verringerung der Tiefe oder "vertikalen" Abmessung von Tastaturen insgesamt
ermöglichen.
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Mehrpositionsschalter können ferner
zum Beispiel realisiert werden als: piezoelektrische Schalter, wobei
die Kraft eines Tastendruckes gemessen werden kann und verschiedene
Grade von Druck als verschiedene "Positionen" interpretiert werden können; Schalter,
in denen Lichtsensoren verwendet werden, wobei die Handbewegungen
oder Fingerbewegungen des Benutzers als verschiedene "Positionen" interpretiert werden
können;
sogar Schalter, in denen Ultraschallsensoren verwendet werden, welche
den Abstand zwischen einem Finger und dem Sensor messen können, wobei
der Bereich der Abstände
dann in Zonen unterteilt wird, so dass jede Zone anschließend mit
einer anderen "Position" verknüpft werden
kann. Die Schalter können
zwecks einfacher Reinigung auch mit einer Kunststofffolie bedeckt
sein, was in besonders sterilen (oder schmutzigen) Umgebungen, etwa
in Krankenhäusern,
ein wünschenswertes
Merkmal ist.
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Ein weiteres Merkmal des obigen Tastatursystems
ist die Bereitstellung eines Mittels der Benutzer-Rückmeldung,
welches für
jeden Schritt gesondert optimiert werden kann. Beispiele von geeigneten Vorrichtungen
zur Benutzer-Rückmeldung
sind: Pixelgraphik-Displays, zum Beispiel Flüssigkristallanzeigen (LCD-Anzeigen) und Leuchtdiodenanzeigen (LED-Anzeigen);
Rastergraphik-Vorrichtungen,
wie sie in analogen oder digitalen Fernsehempfängern zur Anwendung kommen;
und Audio-Rückmeldungsvorrichtungen,
welche eine Sprach-/Ton-Rückmeldung
erzeugen.
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Die meisten elektronischen Tastatureinrichtungen
sind mit einem Steuergerät
irgendeiner Art zur Verwaltung der Anzeige in Reaktion auf die von dem
Schalter eingenommenen Positionen ausgestattet; die entsprechend
der vorliegenden Erfindung realisierten Einrichtungen bilden dabei
keine Ausnahme. Bei vielen Anwendungen ist ein Mikrocontroller ausreichend,
es kann jedoch auch ein Mikroprozessor für diesen Zweck verwendet werden.
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In den 3A bis 3J ist ein Beispiel einer Eingabefolge
von Zahlen angegeben, die in ein Mobiltelefon mit einer Tastatur
und einem Graphikdisplay eingegeben werden. Die Figuren zeigen den
Inhalt des Displays bei aufeinanderfolgenden Etappen der Eingabefolge.
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In diesem Beispiel ist jede Taste
der Tastatur des Mobiltelefons als Dreistellungs-Tastschalter realisiert.
Das verwendete Graphikdisplay ist eine herkömmliche Flüssigkristallanzeige. Der Einfachheit wegen,
jedoch ohne Beschränkung
der Allgemeinheit, wurde angenommen, dass zu einem beliebigen gegebenen
Zeitpunkt maximal eine Taste gedrückt sein kann. Wenn keine Tasten
gedrückt
sind, kann das Display Übersichts-Informationen anzeigen,
wie dies in 3A der Fall
ist. Die Übersichts-Informationen
umfassen Signalstärke 302,
Batterie-Ladezustand 304,
Bildschirmmenü-Überschriften 306, 308 und
Diensteanbieter 310.
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Wenn sich eine Taste in der "Zwischenposition" 210a befindet,
kann das, was gegenwärtig
angezeigt wird, oder ein Teil davon durch eine klare, sich optisch
davon unterscheidende Darstellung 312 ersetzt werden, die
der gedrückten
Taste entspricht, in diesem Falle "7" (siehe 3B). Die Darstellung 312 zeigt
eine Gruppe von mit der Taste "7" verknüpften Dateneingabe-Optionen 314,
von denen eine, das Zeichen "7" 316, gegenwärtig hervorgehoben
ist.
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Wenn die Taste aus der "Zwischenposition" 210a losgelassen
wird, kann dies dahingehend interpretiert werden, dass das Zeichen
zurückgewiesen wird,
und das Display kann dann zur Anzeige der Übersichts-Informationen zurückkehren
(siehe 3C).
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In 3D ist
die Taste "1" in die "Zwischenposition" 210a gedrückt. Die
Anzeige wird erneut so angepasst, dass sie eine klare, optisch unterscheidbare
Darstellung 318 präsentiert,
welche der Taste "1" entspricht. Wenn
die Taste noch weiter bis in die "untere" Position 210c gedrückt würde, würde der Benutzer
sich auf diese Wahl festlegen, das Zeichen würde angenommen und würde als
ein annehmbares Zeichen auf dem Display 320 erscheinen
(3E zeigt diese Folge
von Ereignissen).
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Die Schnelleingabe einer weiteren "1" ist in 3F dargestellt.
Die Taste "1" wird schnell oder
mit Bestimmtheit gedrückt,
und es braucht keine gesonderte Darstellung der mit der Taste "1" verknüpften Optionen angezeigt zu
werden. Die "1" wird gleichzeitig
gewählt
und eingegeben und erscheint folglich auf dem Display als ein angenommenes
Zeichen 324.
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Die 3G und 3H zeigen das Display, wenn
die Ziffer "4" gewählt 326 und
angenommen 328 wird.
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In 3I wird
die Taste "Wählen" (DIAL) des Mobiltelefons
betätigt,
und in 3J zeigt das
Mobiltelefon an, dass das Telefon nun die angenommene Nummer "114" wählt.
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Die 4A bis 4D zeigen einen Teil einer Eingabefolge
zur Erstellung einer SMS-Nachricht, in welcher das "0" von "HELLO" gewählt
und angenommen wird.
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Bei einer Texteingabe ist es wahrscheinlicher,
dass der Benutzer einen Buchstaben wählen muss. Hier ermöglicht die
Trennung des Benutzerpräsentations-Schrittes
vom Wahl-Schritt dem Benutzer, die Optionen für die gegenwärtig gewählte Taste zyklisch
zu durchlaufen und dann eine Wahl mit einem weiteren Tastendruck
zu bestätigen.
Eine "Eingabe durch
mehrfaches Drücken" ist für das zyklische
Umschalten zwischen den Optionen besonders geeignet. Mit einem Mehrpositionsschalter
ist es jedoch auch möglich,
mit jeder Position aus einer Vielzahl von Zwischenpositionen jeweils
eine Option zu verknüpfen:
Im vorliegenden Beispiel kann die Taste "6" als
Schalter mit sechs Positionen realisiert werden, mit einer "oberen" Position, einer "unteren" Position und vier "Zwischenpositionen", die mit den Zeichen "6", "M", "N" bzw. "0" verknüpft sind.
Ein Beispiel eines solchen Schalters ist ausführlicher in der gleichzeitig
schwebenden Europäischen
Patentanmeldung mit der "Agent's docket number" (Registernummer)
2001P02562/EP beschrieben. Obwohl dies in der Figur nicht dargestellt
ist, ist es auch möglich, dass
der weitere Tastendruck zum Bestätigen
der Auswahl in Wirklichkeit ein Tastendruck auf eine spezielle Bestätigungstaste
ist.
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In 4A wurde
die Taste "6" in die "Zwischenposition" 210a bewegt, und
das Display zeigt die Gruppe möglicher
Dateneingabe-Optionen,
von denen eine, nämlich "N", gegenwärtig hervorgehoben ist 402.
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Das Display zeigt dann das Ergebnis
dieser versuchsweisen Dateneingabe 404 (siehe 4B). Der Cursor verbleibt
unter dem aktuellen Zeichen, um anzuzeigen, dass die Wahl versuchsweise
erfolgt ist 406.
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Anstatt die Wahl von "N" zu bestätigen, hat sich der Benutzer
im Zyklus der Optionen einen Schritt weiter bewegt, so dass "0" hervorgehoben wird 408 (siehe 4C). Das Umschalten zwischen den Optionen
kann nach dem Schema der "Eingabe durch
mehrfaches Drücken" wie oben beschrieben durchgeführt werden,
wobei ein wiederholtes Drücken
der aktuellen Taste in die "Zwischenposition" 210a den
wiederholten Tastendrücken
bei der "Eingabe
durch mehrfaches Drücken" an herkömmlichen Geräten entspricht.
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Schließlich wird in 4D das hervorgehobene "0" vom Benutzer angenommen. Das Display zeigt
nun, dass sich der Cursor um ein Zeichen nach rechts bewegt hat 410.
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5A zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in der Tastatur eines Mobiltelefons 502.
Das Mobiltelefon 502 ist mit einer Tastatur 504,
einer integrierten Anzeigevorrichtung 508 und zusätzlichen
Funktionstasten 512 ausgestattet. Die dargestellte integrierte
Anzeigevorrichtung 508 ist eine Flüssigkristall- (LCD-) Anzeigevorrichtung,
sie könnte
jedoch ebenso als eine Matrix von Leuchtdioden, als eine Elektrolumineszenz-Folie
oder sogar als eine mechanische Anzeige realisiert sein. LCD-Vorrichtungen
sind unter den Bedingungen schwacher Beleuchtung schwer zu erkennen,
deshalb sind sie oft mit einer Hintergrundbeleuchtung ausgestattet.
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Jede der Tasten 506 auf
der Tastatur 504 ist von dem in 2A dargestellten horizontal verschiebbaren
Typ. Selbstverständlich
könnten
die Tasten ebenso leicht in der in 2B dargestellten vertikalen
Anordnung realisiert sein. Die Taste "7" ist in 5B in der "oberen" Position 510b dargestellt. Die "obere" Position 510b,
die "Zwischenposition" 510a und
die "untere" Position 510c sind
zu den ähnlich
bezeichneten Positionen 210b, 210a bzw. 210c in 2A analog.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung in einen Fernseher-Fernbedienungssystem 600.
Das Fernseher-Fernbedienungssystem 600 umfasst
eine Fernseher-Fernbedienung 602 und einen Fernsehapparat 620 mit
einem Fernseh-Infrarotanschluss 612. Die Fernseher-Fernbedienung 602 ist
mit einer Tastatur 604 und einem Infrarotanschluss 610 ausgestattet. Über eine
Infrarot-Übertragungsstrecke 614 zwischen
den Infrarotanschlüssen
an der Fernbedienung und am Fernsehapparat 610, 612 können Daten übertragen
werden. Mit Hilfe der Bildschirmanzeige-Funktion (on-screen display,
OSD) 608 des Fernsehapparats 620 können Zeichen
für eine
Wahl angezeigt werden. Jede Taste der Fernbedienungstastatur 604 ist
ein Dreistellungs-Tastschalter von der in 2A abgebildeten Art.
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Fernbedienungen für Geräte der Unterhaltungselektronik,
wie etwa Fernsehgeräte
und Radios, haben normalerweise aufgrund von Beschränkungen hinsichtlich
Kosten, Größe, Gewicht
und/oder Energie kein Display. Ferner sind Fernsehgeräte selbst Geräte mit einem
Graphikdisplay. Dementsprechend ist es praktisch, eine Kathodenstrahlröhre (zum
Beispiel einen Fernsehapparat) als Anzeigevorrichtung zum Anzeigen
von Übersichts-Informationen,
Dateneingabe-Optionen und angenommenen Eingaben zu verwenden und
eine separate Fernbedienung mit Dreistellungs-Tastschaltern zur
Verfügung
zu stellen, über
welche der Benutzer mit dem Display zusammenwirken kann. Von den
Dreistellungsschaltern in der separaten Fernbedienung müssen mehr
Codes generiert werden, um die erhöhte Anzahl von möglichen
Tastaturzuständen
darzustellen. Falls jedoch die "Zwischenpositions"-Codes außerhalb
der Reichweite der standardmäßigen Fernbedienungen
angeordnet würden,
könnten
die neuen Geräte
nach wie vor zusammen mit alten Fernsehapparaten verwendet werden
(ohne zusätzliche
Funktionen), und alte Fernbedienungen könnten zusammen mit neuen Fernsehapparaten
verwendet werden, ohne dass Komplikationen auftreten (wobei auch
in diesem Falle die zusätzlichen
Funktionen nicht ausgelöst
würden).
Radioapparate mit Fernbedienungen könnten so konstruiert werden,
dass sie Benutzer-Rückmeldungen
in akustischer Form liefern.
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Es ist bekannt, dass elektronische
Geräte wie
etwa mobile digitale Assistenten (PDAs) und Mobiltelefone in Modularbauweise
realisiert werden können.
Der PDR selbst kann eine Anzahl von Modulen umfassen, darunter ein
PDA-Verarbeitungsmodul, ein Tastaturmodul und ein Anzeigemodul.
Dann kann erreicht werden, dass ein solcher PDA als Mobiltelefon
funktioniert, indem das Tastatur- und
das Anzeigemodul an ein Telefonmodul angeschlossen werden, wobei
die Tastatur zusätzlich
die Rolle einer Tastatur für
das Mobiltelefon übernimmt
und die Anzeige sowohl für
das PDA-Verarbeitungsmodul
als auch für das
Telefonmodul dient.
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Tastatureinrichtungen, die für die Realisierung
der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können folglich wesentliche Bestandteile
von größeren elektronischen
Geräten
oder eigenständige externe elektronische
Geräte
sein, oder sie können
Tastaturmodule sein, welche auf lösbare Weise an modulare elektronische
Geräte
angeschlossen sind, um Tastaturfunktionen zu erfüllen. Tastaturmodule können ferner
in der Lage sein, die Funktion einer Fernbedienung auszuführen, wenn
sie nicht mit modularen elektronischen Geräten gekoppelt sind.
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Es ist nicht erforderlich, das erfindungsgemäße Verfahren
mit physischen Mehrpositionsschaltern zu realisieren; stattdessen
kann Software verwendet werden. 7 zeigt
eine Tastatur 704, die als Teil eines berührungsempfindlichen
Displays 702 realisiert ist. Im Tastaturteil 704 des
berührungsempfindlichen
Displays 702 sind Mehrpositionsschalter 706 dargestellt.
Die Anzeige von Dateneingabe-Optionen
und angenommenen Dateneingaben erfolgt in einem Präsentationsteil 708 des
berührungsempfindlichen
Displays 702.
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Wie hieraus ersichtlich ist, können Tastatureinrichtungen
selbst viele Formen annehmen. Weitere Beispiele von Tastatureinrichtungen
und auf ihnen befindlichen Schalteranordnungen sind in der gleichzeitig
schwebenden Europäischen
Patentanmeldung EP-A-1 271 900 zu finden. Insbesondere wird in der besagten
gleichzeitig schwebenden Patentanmeldung eine Tastatureinrichtung
offenbart, die mit wenigstens einem ersten Mehrpositionsschalter
zum Auswählen
von Gruppen von Dateneingaben und Hervorheben einer einzelnen Eingabe
und mit einer zweiten speziellen Bestätigungstaste ausgestattet ist.
Der erste Mehrpositionsschalter ist so beschaffen, dass er Positionen
aufweist, die verschiedenen Gruppen von Dateneingabe-Optionen entsprechen. Ferner
bewegt sich der erste Mehrpositionsschalter entlang eines nichtlinearen
Weges – eines
Bogens – zwischen
einer Vielzahl von Positionen.