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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare Vorrichtung für die Eingabe
von Daten, genauer gesagt von alphanumerischen Daten und/oder Funktionsbefehlen,
in ein Digitalgerät,
mit dem sie verbunden werden kann.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für die Eingabe von Daten und
Befehlen in tragbare Digitalgeräte
mit kleinen Abmessungen wie beispielsweise Handheld Computer und
PDAs sowie Digitalgeräte
für die
Mobilkommunikation wie WAP oder Handy und mobile GPS-Systeme.
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Es
ist bekannt, dass diese Geräte
meistens eine Tastatur für
die Eingabe der Daten benutzen. Aufgrund der beschränkten Abmessungen
und auch im Hinblick auf eine weitere Miniaturisierung solcher Geräte werden
die Tasten und deren Abstände
zueinander stets kleiner und kleiner. Darum wird es immer schwieriger,
eine einzelne Taste mit dem Finger zu drücken ohne zugleich benachbarte
Tasten zu aktivieren.
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Außerdem ist
unter anderem wegen der beschränkten
Abmessungen der Geräte
die Anzahl der Tasten begrenzt, so dass meistens eine einzelne Taste
für mehrere
alphanumerische Symbole und/oder Funktionsbefehle benutzt werden
muss.
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Das
benötigte
Symbol wird aus der Anzahl der gewählten Symbole angewählt, indem
die betreffende Taste ein Mal oder mehrmals in kurzen Intervallen
gedrückt
wird.
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Durch
eine Pause zwischen zwei Tastenanschlägen wird das zuletzt gewählte Symbol
bestätigt und
in das angeschlossene Digitalgerät
eingegeben, und so wird das Gerät
angewiesen, dass ein folgendes Symbol oder ein folgender Befehl
gegeben wird.
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Dieses
Verfahren ist ziemlich zeitraubend und nicht sehr praktisch für schnelle
Dateneingabe. Außerdem
wird weiterhin eine große
Anzahl an Tasten benötigt,
um alle alphanumerischen Symbole und eventuell zusätzliche
Funktionstasten in einer benutzerfreundlichen Weise abzudecken.
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US-A-6131047
offenbart ein Paar touch-sensitiver Streifen auf dem Gehäuse eines
tragbaren Telefons, die zur Eingabe und Auswahl alphanumerischer
Daten und Grafikobjekte benutzt werden. JP-A-02238513 offenbart
die Einstellung und das Ablesen der Position eines Cursors auf einem
Display unter Verwendung einer Anordnung von Riemen zum Positionieren
des Cursors.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Lösung für das oben beschriebene Problem
bereit zu stellen.
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Zu
diesem Zweck besteht die Erfindung aus einer tragbaren Vorrichtung
für die
Eingabe von alphanumerischen Daten und/oder Funktionsbefehlen in
ein Digitalgerät,
welche Vorrichtung eine Bedientafel und daran befestigt eine Basisplatte
mit Druckkontakten, die an eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung
angeschlossen sind, umfasst,
wobei auf der Bedientafel eine
Tabelle mit einer Anzahl aus Feldern bestehenden Zeilen und Spalten und
mit einer Gruppe von Symbolen in einer Anzahl von Feldern, die die
alphanumerischen Daten oder die Funktionsbefehle darstellen, bereit
gestellt ist,
und die Druckkontakte auf der Basisplatte in
zwei Zeilen angeordnet sind, die sich parallel zu den Zeilen und
Spalten der Tabelle erstrecken, und wobei jeder dieser Druckkontakte
sich in der Verlängerung
einer Zeile oder einer Spalte befindet,
wobei diese Vorrichtung
weiterhin zwei Auswahlelemente umfasst, die in Bezug auf die Druckkontakte und
die Tabelle parallel zu den Zeilen bzw. Spalten in Positionen bewegt
werden können,
in denen sie gegenüber
einem Druckkontakt in der Verlängerung
einer ausgewählten
Zeile bzw. einer ausgewählten Spalte
liegen,
und einen Druckmechanismus, der manuell bedient werden
kann, um die Position der Druckkontakte, die gegenüber den
Auswahlelementen liegen, mittels der Letzteren zu ändern, und
eine Anzahl zusätzlicher manuell
zu bedienender Druckkontakte, deren Anzahl gleich der Höchstanzahl
der Symbole eines Feldes ist und die jeweils einem bestimmten Symbol
eines ausgewählten
Feldes entsprechen, umfasst.
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Die
Eingabe von alphanumerischen Daten und/oder Funktionsbefehlen kann
sehr schnell und einfach ausgeführt
werden. Es genügt,
die zwei Auswahlelemente gegenüber
dem benötigten
Feld zu positionieren und den Druckmechanismus und einen der zusätzlichen
Druckkontakte manuell zu betätigen.
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Die
zusätzlichen
Druckkontakte, die manuell bedient werden können, sind vorzugsweise auf
der Basisplatte bereitgestellt.
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Jeder
manuell zu bedienende Druckkontakt enthält abgesehen von einem Schaltmechanismus auch
eine Drucktaste, und diese Drucktaste ist Teil des Druckmechanismus.
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So
ist es durch Drücken
einer einzigen Drucktaste möglich,
den Druckmechanismus wie auch den Schaltmechanismus eines manuell
zu bedienenden Druckkontakts zu bedienen, um ein Symbol auszuwählen.
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Um
die Merkmale der Erfindung besser zu erklären, werden die folgenden bevorzugten
Ausführungsformen
einer tragbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung
nur als Beispiel ohne einschränkenden Charakter
beschrieben, wobei auf die Begleitzeichnungen verwiesen wird, in
denen:
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1 eine
Draufsicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
darstellt;
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2 eine
teilweise ausgeschnittene Perspektivansicht des Geräts aus 1 darstellt;
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3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III in 1 darstellt;
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4 ebenfalls
einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 1 darstellt;
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5 schematisch
eine Basisplatte der Vorrichtung in Form einer gedruckten Schaltung
darstellt;
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6 eine
Draufsicht der Vorrichtung, angeschlossen an einen PDA darstellt;
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7 eine
Draufsicht analog zu der in 6 darstellt,
aber wobei die Vorrichtung an ein Handy angeschlossen ist;
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8 eine
Variante der Ausführungsform der
Vorrichtung aus 1 darstellt;
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9 einen
Schnitt entlang der Linie IX-IX in 8 in einem
größeren Maßstab darstellt.
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Die
tragbare Vorrichtung für
die Eingabe von Daten in ein Digitalgerät, dargestellt in 1 bis 4,
besteht hauptsächlich
aus einer Bedientafel 1, auf der eine Tabelle 2 bereit
gestellt ist, einer Basisplatte 3 mit darauf zwei Zeilen
Druckkontakte 4 und 5 und einer Anzahl von Kontakten 6,
die manuell bedienbar sind und die Teil eines Druckmechanismus 7 sind,
und zwei Auswahlelementen 8 und 9, die sich über die
Bedientafel 1 und die Basisplatte 3 bewegen lassen.
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Die
Basisplatte 3 ist am Boden 10 eines flachen Gehäuses 11 bereit
gestellt, dessen Deckel die Bedientafel 1 bildet.
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Die
Tabelle 2 ist auf einem rechteckigen, transparenten Fenster 12 bereit
gestellt, das in der Mitte der Bedientafel bereit gestellt ist und
das eine Anzahl von Feldern 13, angeordnet in Zeilen 14 und Spalten 15,
enthält.
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In
einer Anzahl von Feldern 13 sind ein bis drei verschiedene
Symbole 16 in einem L-förmigen Muster
bereit gestellt, die einen Buchstaben, eine Zahl oder einen Funktionsbefehl
darstellen.
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Der
Deutlichkeit halber sind die Symbole 16 nur für eines
der Felder 13 in 2 dargestellt.
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In
der Bedientafel 1 sind zwei Rillen 17 neben dem
Fenster 12 und parallel zu dessen Kanten bereit gestellt,
die parallel zu den Zeilen 14 bzw. den Spalten 15 der
Tabelle 2 sind und die Führungen für zwei Schiebetasten 18 bilden,
die Teil der Auswahlelemente 8 und 9 sind.
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Die
Auswahlelemente 8 und 9 enthalten jeweils einen
starren Führungsdraht 19 bzw. 20,
der an einer der Schiebetasten 18 befestigt ist und der
senkrecht zu den Rillen 17 unter der Bedientafel 1 verläuft und
der durch das Fenster 12 über die gesamte Breite bzw.
Höhe der
Tabelle 2 sichtbar ist.
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Die
Druckkontakte 4 und 5 sind praktisch gegeneinander
angeordnet.
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Die
Druckkontakte 4, von denen einer sich in der Verlängerung
jeder Zeile 14 befindet, bilden Zeilendruckkontakte, angeordnet
auf einer Zeile, die parallel zu den Spalten 15 ist.
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In ähnlicher
Weise bilden die Druckkontakte 5, von denen einer sich
in der Verlängerung
jeder Zeile 15 befindet, bilden Spaltendruckkontakte, angeordnet
auf einer Zeile, die parallel zu den Zeilen 14 ist.
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Die
Zeilen- wie auch die Spaltendruckkontakte 4 und 5 befinden
sich außerhalb
des Rahmens des Fensters 12 und entlang der gegenüberliegenden
Seite der Schiebetasten 18.
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Da
drei Symbole in den Feldern 13 vorkommen können, sind
drei Druckkontakte 6 in dem gegebenen Beispiel bereit gestellt.
Diese Druckkontakte 6 sind nach einem L-förmigen
Muster errichtet, so dass sie paarweise in der Verlängerung
der Zeilen der Zeilen- und Spaltendruckkontakte 4 und 5 angeordnet sind.
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Abgesehen
von den drei Druckkontakten 6 umfasst der Druckmechanismus 7 eine
Verbindungskonstruktion 21, die mit Letzterem zusammenarbeitet,
bestehend aus zwei Stäben 22 und 23,
die lotrecht zueinander angeordnet und aneinander befestigt sind,
gelegen zwischen den Druckkontakten 4 und 5 und
der Bedientafel 1, und die zusammen alle Druckkontakte 4, 5 und 6 kreuzen.
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Das
eine Ende 24 des Stabs 23 ist an der Seite der
Druckkontakte 6 mittels einer an der Basisplatte 3 befestigten
Feder 25 gefedert. Das andere Ende 26 des Stabs 23 und
das freie Ende 27 des Stabs 22 sind schwenkbar
an der Basisplatte 3 befestigt.
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Um
jeden Stab 22 und 23 ist eine Schiebeöse 28, 29 bereit
gestellt, auf der ein Arretierstift 30 bzw. 31 bereit
gestellt ist, der zu den Druckkontakten 4 und 5 hin
gerichtet ist.
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Die
Schiebeöse 28 bzw. 29 ist
U-förmig
und an der Mitte eines Rädchens 32 bzw. 33 aufgehängt, das über die
Verbindungskonstruktion 21 läuft und sich teilweise in einer
Führungsrille 34 und 35 in
der Unterseite der Bedientafel 1 befindet.
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Außerdem ist
jede Schiebeöse 28 oder 29 an einem
Ende des Führungsdrahts 19 bzw. 20 der Schiebetaste 18 befestigt,
deren Schieberichtung parallel zu der der Schiebeöse 28 bzw. 29 und
folglich Teil des Auswahlelements 8 bzw. 9 ist.
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Die
drei Druckkontakte 6 enthalten abgesehen von einem Schaltmechanismus 36,
eine Drucktaste 37, die durch die Führungsöffnung 3B in die Bedientafel 1 ragt,
und die ein verjüngtes
Ende 39 aufweist, das einen Arretierstift bildet, der zu
dem Schaltmechanismus 36 hin weist und rechtwinklig auf der
Basisplatte 3 steht.
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Die
Drucktaste 37 wird mittels einer Feder 40 in ihre
Ruheposition gedrückt.
In dieser Position berührt
ihr Kragen 41 die Bedientafel und übt keinen Druck auf die Verbindungskonstruktion 21 aus.
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Die
Druckkontakte 4, 5 und 6 sind elektrisch über Leiter 42 mit
einer elektronischen Verarbeitungsvorrichtung 43 verbunden,
die wiederum über einen
Leiter 44 und ein Verbindungselement 45 an ein
Digitalgerät 46 anzuschließen ist.
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Die
Verarbeitungsvorrichtung 43, wie in 5 dargestellt,
besteht aus einem Mikroprozessor 47, dessen Eingänge an die
Druckkontakte 4, 5 und 6 angeschlossen
sind und deren Anschluss über
einen Puffer 48 und eine Schnittstelle 49 zu dem
Verbindungselement 45 führt.
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Die
Arbeitsweise des oben beschriebenen Vorrichtung ist recht einfach
und wie folgt:
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Die
Führungsdrähte 19 und 20 werden
mittels der Schiebetaste 18 gegenüber einer Zeile 14, Spalte 15 platziert,
um ein Feld 13 auszuwählen,
das sich über
der Kreuzung beider Führungsdrähte 19 und 20 befindet,
wie in 1 dargestellt.
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Die
Schiebeösen 28, 29 mit
den daran befestigten Arretierstiften 30, 31 werden
auf diese Weise über
einem entsprechenden Zeilendruckkontakt 4 bzw. Spaltendruckkontakt 5 platziert,
angeordnet in der Verlängerung
der gewählten
Zeile 14 bzw. Spalte 15 mittels der Führungsdrähte 19, 20.
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Dank
der Gegenwart der Rädchen 32 und 33 stößt diese
Schiebebewegung auf wenig Widerstand, und die Führungsdrähte 19 und 20 bleiben
stets parallel zu den Zeilen 14 und den Spalten 15.
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In
einem folgenden Schritt wird ein Symbol 16 aus dem ausgewählten Feld 13 ausgewählt, indem
die Drucktaste 37 eines entsprechenden Druckkontakts 6 gedrückt wird,
zum Beispiel aber nicht notwendigerweise so mit der anderen Hand
als jener, mit der die Schiebetasten 18 bewegt worden sind,
wie in 1 dargestellt.
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Dank
dieses Vorgangs wird die Position des Schaltmechanismus 36 des
oben genannten Druckkontakts 6 durch das Ende 39 verändert.
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Zugleich
wird die Verbindungskonstruktion 21 durch die Taste 37 gegen
die Feder 40 zur Basisplatte 3 hin gedrückt.
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Die
Stäbe 22 und 23 schwenken
dabei an ihren Enden 26 und 27, und diese Stäbe werden
zur Basisplatte 3 hin gegen die Wirkung der Feder 25 gedrückt.
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Die
Stäbe 22 und 23 drücken die
Schiebeösen 28 und 29 zur
Basisplatte 3 hin, so dass die Arretierstifte 30 und 31 die
Position des gewählten,
direkt darunter befindlichen Zeilen- oder Säulendruckkontakts 4 oder 5 verändern.
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Durch
Drücken
einer einzelnen Drucktaste 37 werden die Positionen eines
einzelnen Zeilendruckkontakts 4, eines einzelnen Spaltendruckkontakts 5 und
eines einzelnen Druckkontakts 6 zugleich in einer Kombination
geändert,
die eindeutig ein einzelnes ausgewähltes Symbol 16 kennzeichnet.
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Die
sich ergebenden elektrischen Signale werden durch die elektronische
Verarbeitungsvorrichtung 43 in ein digitales Signal umgewandelt,
das für
das Digitalgerät 46,
mit dem die Vorrichtung wie in 6 und 7 dargestellt
verbunden ist, erkennbar ist.
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Bei
dem Digitalgerät 46 kann
es sich um einen PDA handeln, wie in 6 dargestellt.
Die Einheit ist mit einem Ende in einer Rille im PDA bereit gestellt.
In dieser Rille sind die nötigen
Kontakte zum Übertragen
des Signals der Vorrichtung an das Gerät 46 bereit gestellt.
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Die
alphanumerischen Daten oder Funktionsbefehle werden dann am Bildschirm 50 des
PDA sichtbar.
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Natürlich kann
auch die Vorrichtung selbst mit einem Bildschirm 50 ausgestattet
sein. Dieser Bildschirm kann neben dem Fenster 12 bereit
gestellt sein.
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Gemäß einer
Ausführungsform,
die in den Figuren nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, das Fenster 12 durch
einen elektronischen Bildschirm zu ersetzen, auf dem die Felder 13 mit
den Symbolen 16 dargestellt sind und auf dem ebenfalls
eine senkrechte bzw. waagrechte Linie dargestellt ist, ebenfalls
beweglich in Bezug auf die Auswahlelemente 8–9.
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7 stellt
die Vorrichtung, gekoppelt an ein Handy dar.
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In
allen Fällen
wird ein bestimmtes Symbol ausgewählt und mittels einer begrenzten
Anzahl manueller Vorgänge
bestätigt,
insbesondere durch Bewegen von zwei Auswahlelementen 8 und 9 und durch
Drücken
eines der manuell zu bedienenden Druckkontakte 6, und ein
entsprechendes Signal wird an das Gerät 46 gesendet.
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Die
Druckkontakte 6 müssen
nicht unbedingt Bestandteil des Druckmechanismus 7 sein.
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Die
Schiebetasten 18 und die Druckkontakte 6 müssen sich
nicht unbedingt an den in den Zeichnungen wiedergegebenen Positionen
befinden. In einer Ausführungsform
für Linkshänder können sie
gespiegelt in Bezug auf eine Achslinie der Tabelle 2, die parallel
zu den Spalten 15 ist, platziert sein.
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8 und 9 stellen
eine Variante einer Ausführungsform
der in 1 dargestellten Vorrichtung dar, wobei diese Variante
einer Ausführungsform
sich hauptsächlich
dadurch unterscheidet, dass:
- – die Druckkontakte 4–5 sich
in diesem Fall auf der gegenüber
liegenden Seite der Vorrichtung befinden, wobei diese Druckkontakte 4–5 sich
insbesondere unter den Rillen 17 der entsprechenden Schiebetasten 18 der
Auswahlelemente 8–9 befinden,
und wobei die entsprechenden Arretierstifte 30–31 dieser
Auswahlelemente 8–9 in
diesem Fall mittels kleiner Federn 51 zur unteren Seite
der Schiebetasten 18 hin hängen;
- – die
Verbindungskonstruktion 21 des Druckmechanismus 7 hat
in diesem Fall die Form eines rechteckigen Rahmens, der mit den
oben genannten Arretierstiften 30–31 zusammenarbeitet,
wobei diese Verbindungskonstruktion 21 sich parallel zur
Basis 3 erstreckt und aus Stäben gebildet ist, die aneinander
befestigt sind, genauer gesagt den oben genannten Stäben 22 und 23 und
zwei extra Stäben 52 bzw. 53,
die unter den Rillen 17 zwischen den Schiebetasten 18 und
den entsprechenden Arretierstiften 30–31 verlaufen;
- – die
Verbindungskonstruktion 21 in diesem Fall in beweglicher
Weise auf der Basis 3 befestigt ist, und zwar mittels zweier
Führungen 54,
die im rechten Winkel auf der Basis 3 bereit gestellt sind, zum
Beispiel an den Enden 24 und 26 des Stabs 23,
wobei jede dieser Führungen
zum Beispiel aus einem kleinen Gehäuse 55 besteht, das
an der Basis befestigt ist und in dem ein am Stab 23 befestigter
Stift 56 beweglich bereit gestellt ist;
- – die
Verbindungskonstruktion 21 gefedert auf der Basis 3 montiert
ist, mittels kleiner Federn 57, die zwischen der Verbindungskonstruktion 21 und
der Basis bereit gestellt sind, zum Beispiel jede um eine der vorgenannten
Führungen 54 herum;
die drei zusätzlichen
Druckkontakte 6 befinden sich in diesem Fall in gleichen
Abständen
neben dem Stab 23, wobei die entsprechenden Drucktasten 37 dieser
Druckkontakte 6 Teil des Druckmechanismus 7 sind,
da sie, wenn sie eingedrückt
werden, auf das Teil 58 drücken, das radial aus der Mitte
von Stab 23 ragt, so dass die Verbindungskonstruktion 21 zur
Basis 3 hin gedrückt
wird.
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Die
Verwendung und Bedienung der Vorrichtung aus 8 und 9 ist
folgendermaßen:
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Mittels
der Schiebetasten 18 und der daran befestigten Führungsdrähte 19 bzw. 20 wird
erst ein Symbolfeld 13 über
der Kreuzung der Führungsdrähte 19–20 ausgewählt. Durch
Verschieben der Schiebetasten 18 werden die daran aufgehängten Arretierstifte 30 und 31 ebenfalls über den
Druckkontakten 4 bzw. 5 bereit gestellt, die sich
in der Verlängerung
der Zeile 14 bzw. der Spalte 15 befinden, entsprechend dem
ausgewählten
Symbolfeld 13.
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Danach
wird eine der drei Drucktasten 37 der Druckkontakte 6 gedrückt, so
dass eines der drei Symbole 16 in dem ausgewählten Symbolfeld 13 ausgewählt wird.
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Durch
Drücken
der Drucktaste 37 wird der Schaltmechanismus 36 des
darunter befindlichen Druckkontakts 6 geschaltet, und die
Verbindungskonstruktion 21 wird gleichzeitig parallel zu
sich selbst zur Basisplatte 3 hin bewegt, so dass die betreffenden
Stäbe 52 und 53 der
Verbindungskonstruktion 21 die entsprechenden Arretierstifte 30 und 31 nach
unten gegen die Wirkung der Federn 51 drücken, so
dass die darunter befindlichen Druckkontakte 4 und 5 ebenfalls
geschaltet werden.
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Durch
Drücken
einer einzelnen Drucktaste 37 werden die Positionen eines
einzelnen Zeilendruckkontakts 4, eines einzelnen Spalten-Druckkontakts 5 und
eines einzelnen Druckkontakts 6 zugleich in einer Kombination
geändert,
die eindeutig ein einzelnes ausgewähltes Symbol 16 kennzeichnet.
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Im
Weiteren ist die Arbeitsweise dieser Vorrichtung völlig analog
zu der Vorrichtung aus 1.
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Die
Erfindung wird durch die oben beschriebenen und in den Begleitzeichnungen
dargestellten Ausführungsformen
in keiner Weise begrenzt, im Gegenteil, eine solche Vorrichtung
für die
Dateneingabe kann in den verschiedensten Varianten ausgeführt sein
ohne den Bereich der Erfindung zu überschreiten.