DE69816154T2

DE69816154T2 - Steuervorrichtung für Informationsverarbeitungsgeräte

Info

Publication number: DE69816154T2
Application number: DE69816154T
Authority: DE
Inventors: Kiyokuni Kawasaki-shi Kawachiya; Hiroshi Shizuoka-shi Ishikawa
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: EP0864958A3; JP3247630B2; EP0864958A2; DE69816154D1; EP0864958B1; KR100302983B1; JPH10254616A; US6208328B1; KR19980079623A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zeigeeinheit, eine Datenverarbeitungsvorrichtung, welche die Zeigeeinheit verwendet, und ein Verfahren (das keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bildet) für die Bedienung einer Datenverarbeitungsvorrichtung.
Tragbare Datenverarbeitungsvorrichtungen im Subminiaturformat, für die hier stellvertretend die Personal Digital Assistants (PDAs) genannt werden, werden aufgrund ihrer Ausführungsart bereits in verschiedenen Umgebungen eingesetzt. Neben der Verwendung der tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtung in Fahrzeugen wie beispielsweise Zügen oder Automobilen erhöht sich der Bedienungskomfort weiter, wenn mit der Vorrichtung problemlos auch dann auf Daten zugegriffen werden kann, während man in einem derartigen Fahrzeug steht oder während man geht. Unter diesen Umständen ist jedoch häufig nur eine einhändige Bedienung möglich.
Die Verwendung von tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtungen im Subminiaturformat, welche die Benutzer wie oben beschrieben in einer Hand halten können, hat zumeist den Zugriff auf Daten, d. h. die Datensuche, zum Zweck. So wählt der Benutzer z. B. einen Menüpunkt, wie dies in der linken Hälfte von 1 abgebildet ist, und führt eine Bedienoperation durch, um den Inhalt des ausgewählten Menüpunkts anzeigen zu lassen, wie dies in der rechten Hälfte von 1 dargestellt ist. In der rechten Hälfte von 1 ist die Anzeigeeinheit der tragbaren Datenverarbeitungseinheit klein, und es können nicht alle Daten des Menüs gleichzeitig angezeigt werden, so dass in manchen Fällen eine Bildlaufoperation ausgeführt wird. Eine derartige Datensuche erfordert nicht die Eingabe verschiedener Daten mit Hilfe eines Eingabemittels wie beispielsweise einer Tastatur; da der Benutzer diese tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung, wie oben beschrieben, womöglich im Stehen oder Gehen nutzt, sollte die Bedienoberfläche vielmehr so gestaltet sein, dass die Vorrichtung einfacher bedient werden kann, als dies üblicherweise der Fall ist.
Die Anforderungen, die an oben erwähnte Oberfläche gestellt werden, lauten nunmehr wie folgt: (1) Sie muss eine digitale Bewegung von einem aktuellen Menüpunkt zum nächsten wählbaren Menüpunkt ermöglichen. „Digitale Bewegung" bedeutet dabei, dass eine Bewegung von Menüpunkt zu Menüpunkt stattfindet. (2) Sie muss eine zweidimensionale Bewegung von einem aktuellen Menüpunkt zu Menüpunkten ermöglichen, die sich oberhalb, unterhalb, links und rechts davon befinden. Es muss möglich sein, eine Bewegung zu allen Menüpunkten auf einer Bildschirmeinheit durchzuführen. (3) Sie muss in der Lage sein, eine schnelle Bewegung und einen Bildlauf von einem aktuellen Menüpunkt zu einem weit entfernten Menüpunkt durchzuführen. Es muss möglich sein, auf analoge Art und Weise eine fortlaufende Bedienung durchzuführen. (4) Sie muss eine einhändige Bedienung ermöglichen, einschließlich der Auswahl (des Aufrufens) eines Menüpunkts. Es muss möglich sein, eine so genannte Klick- und Doppelklickoperation durchzuführen. Hier ist insbesondere zu beachten, dass ein Doppelklick nur dann ausgeführt werden kann, wenn die Positionierung einwandfrei möglich ist. (5) Sie muss in der Lage sein, sogar eine Bedienung durch Fühlen zu gestatten. In Anbetracht der Einsatzbedingungen stellt eine physische Ansprache auf die Hand des Bedieners ein wichtiges Element dar.
Auf der anderen Seite sind die folgenden herkömmlichen Eingabeeinheiten für tragbare Datenverarbeitungsvorrichtungen bekannt: (a) Die direkte Eingabe über einen Stift und ein Berührungsfeld. (b) Digitale Drehrädchen, die gedrückt werden können. Dabei wird durch Drehen des digitalen Drehrädchens ein Cursor in einer eindimensionalen Richtung bewegt, und wenn eine Auswahl möglich ist, kann das Drehrädchen gedrückt werden. Das Drehrädchen wird für die Digitaleingabe verwendet. Immer dann, wenn das Drehrädchen um einen festen Winkel gedreht wird, erhalten die Benutzer eine Rückmeldung, und eine Eingabe von einer Einheit wird ausgeführt. (c) Eine Kombination aus Cursortasten und einem Schalter. Dabei werden Cursortasten auf einer Tastatur oder aber, bei einigen kleinen Computerspielgeräten, eine kreuzförmige Taste zur Angabe einer Richtung sowie ein Schalter für die Auswahl bereitgestellt. (d) Eine Kombination aus einer Analogeingabeeinheit (z. B. einer Rollkugel) und einem Schalter.
Die Cursortaste gibt im Wesentlichen die Bewegung an, die mit einer Rate von je einer Einheit pro Zeiteinheit durchgeführt wird. Wenn die Taste gedrückt gehalten wird, wird der Cursor fortlaufend bewegt, wobei dies jedoch lediglich bedeutet, dass fortlaufend weitere Digitaleingaben stattfinden. Rollkugeln oder auf eine ausgeübte Kraft ansprechende Eingabeeinheiten, wie sie als Teil der Tastatur eines Notebookcomputers der IBM bereitgestellt werden, geben dagegen eine fortlaufende Bewegung an, die dem Grad der Drehung der Rollkugel oder aber der Kraft entspricht, die auf die Eingabeeinheit mit Kraftsensor ausgeübt wird, und übergeben somit eine Analogeingabe an die Datenverarbeitungsvorrichtung.
Die oben erwähnte Eingabeeinheit (a) hat den Vorteil, dass handschriftliche Figuren und Zeichen direkt eingegeben werden können, hat jedoch gleichzeitig den Nachteil, dass sogar für die einfache Menübedienung beide Hände benötigt werden. Außerdem ist die Tastbedienung schwierig. Die oben erwähnte Eingabeeinheit (b) macht die einhändige Tastbedienung möglich, erfordert jedoch einen Moduswechsel, wenn beispielsweise eine Bewegung zu links oder rechts gelegenen Menüpunkte durchgeführt werden soll, da die Einheit eine eindimensionale Eingabe erzeugt. Die oben erwähnte Eingabeeinheit (c) erzeugt eine zweidimensionale Eingabe und bringt somit nicht ein Problem mit sich, wie das bei (b) der Fall ist. Da jedoch im Allgemeinen ein weiterer Schalter für die Auswahl eines Menüpunkts erforderlich ist, wird die einhändige Bedienung erschwert. Darüber hinaus lässt sich bei den Eingabeeinheiten (b) und (c) die schnelle Bewegung zwischen weit auseinanderliegenden Menüpunkten nicht leicht bewerkstelligen. Die oben erwähnte Eingabeeinheit (d) kann eine schnelle Bewegung problemlos durchführen, da sie eine zweidimensionale Analogeingabe ergibt, erfordert jedoch für die Menüpunktauswahl einen zusätzlichen Schalter, wie dies auch bei (c) der Fall ist. Außerdem sind die digitale Bewegung zu einem benachbarten Menüpunkt und die Tastbedienung schwierig. Somit ist festzustellen, dass keine diese Eingabeeinheiten die oben aufgeführten fünf Anforderungen vollständig erfüllt. Aus Tabelle 1 wird ersichtlich, ob die oben genannten Eingabeverfahren die fünf Anforderungen erfüllen. In Tabelle 1 bedeutet o, dass ein Eingabeverfahren eine Anforderung erfüllt, Δ bedeutet, dass ein Eingabeverfahren geringfügige Schwierigkeiten hat, die Anforderung jedoch erfüllt, und x bedeutet, dass ein Eingabeverfahren eine Anforderung nicht erfüllt.
[Tabelle 1]
In der veröffentlichten und ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 4-263308 gibt eine Sensoreinheit durch die Bewegung eines Bedienknopfes nach links, rechts, rückwärts und vorwärts sowie nach oben und unten ein Signal über eine x-, y- und z-Achsenrichtung aus, das der Richtung entspricht, in welcher der Bedienknopf bewegt wurde. Außerdem kann durch die Bereitstellung eines drehbaren Codierers, der durch Drehen des Bedienknopfes ein Signal ausgibt, ein Joystick einen numerischen Wert in jeder Richtung angeben. Dieser Joystick kann zwar die x-, y- und z-Richtung angeben, ist jedoch nicht in der Lage, einen numerischen Wert anzugeben, indem der Bedienknopf in die betreffende Richtung bewegt wird. Somit kann der Benutzer den Joystick nicht intuitiv bedienen. Eine physisch berührungsunempfindliche Zone wird nicht erwähnt. Außerdem wird beschrieben, dass die Eingabe in z-Richtung ausschließlich über einen Schalter erreicht werden kann. Für die x- und y-Richtung wird kein Verfahren beschrieben, das die oben erwähnten Analog- und Digitaleingaben ermöglichen würde.
In der veröffentlichten und ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 61-147326 wird eine Eingabeeinheit mit einer Struktur offenbart, bei der ein Hebel an seinem unteren Ende in eine beliebige Richtung gedreht werden kann und eine kreisförmige Scheibe mittels einer Steckverbindung an dem Hebel befestigt ist und vier Selbsthalteschalter in einer vorgegebenen Entfernung vom Außendurchmesser der kreisförmigen Schreibe so angeordnet sind, dass sich die Schalter in einem rechten Winkel zueinander befinden. Diese Eingabeeinheit weist eine Struktur auf, bei welcher der Hebel in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn der Benutzer den Hebel loslässt. Außerdem können in Richtung der z-Achse über einen Schieberegler oder einen Schalter Daten zur Bedienung des Hebels erhalten werden. Dabei wird beschrieben, dass zur Erkennung der Verschiebung in Richtung der x- und y-Achsen anstelle eines Selbsthalteschalters ein Element verwendet werden kann, das die Verschiebung in eine Ladung umwandelt. Diese Eingabeeinheit ist so konstruiert, dass die Versetzungen in Richtung der x- und y-Achsen mit vier Sensoren erkannt werden können, die in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Wenn der Hebel fortlaufend seine Richtung wechseln soll, d. h., wenn er bewegt wird, während sowohl die Angabe der Richtung zwischen der x-Achse und der y-Achse als auch der Verschiebung in dieser Richtung bestehen bleibt, gibt es somit Fälle, bei denen die fortlaufende Bewegung des Hebels nicht fortlaufend erkannt werden kann, weil zwischen der x- und der y-Achse kein Sensor vorhanden ist.
In der veröffentlichten und ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2-188819 wird offenbart, dass eine Maus eine horizontale Bewegung erkennt und dass, wenn eine bestimmte Maustaste gedrückt wird, ein vorgegebenes Element um jeweils eine Einheit bewegt wird. Bei einer derartigen Einheit wird eine Analogeingabe mit der Rollkugel der Maus angegeben, während eine Digitaleingabe mit der Taste der Maus ausgeführt wird. Da jedoch eine Digitaleingabe nicht mit der Rollkugel der Maus angegeben werden kann, die für die Angabe der Positionsänderung vorgesehen ist, kann ein vorgegebenes Element nur um jeweils eine Einheit bewegt werden. Das heißt, die Bewegung eines Elements kann nicht in einer willkürlichen Richtung erfolgen. Außerdem kann diese Eingabeeinheit nicht einhändig bedient werden, da sie mit einer Maus arbeitet.
In der japanischen, veröffentlichten und ungeprüften Patentanmeldung Nr. 59-33539 wird eine Einheit offenbart, bei der, wenn sich die Neigung eines Joysticks innerhalb eines vorgegebenen Bereichs bewegt, eine Markierung auf der Bildschirmeinheit entsprechend der Neigung bewegt wird, und bei der, wenn die Neigung den vorgegebenen Bereich übersteigt, die Markierung jeweils um eine feste Größe wiederholt in die Richtung bewegt wird. Dabei wird offenbart, dass diese Einheit sowohl über eine Betriebsart verfügt, in der die Bewegung einer Markierung gering und die Positionierung einfach ist, als auch über eine Betriebsart, bei der eine Markierung schnell bewegt werden kann, wobei jedoch lediglich die Markierung auf der Bildschirmeinheit bewegt werden kann. Außerdem wird weder die Bewegung in Richtung der z-Achse noch eine physisch berührungsunempfindliche Zone beschrieben. Darüber hinaus hat diese Einheit den Nachteil, dass die Bedienung schwierig ist, wenn der Benutzer nicht auf die Bildschirmeinheit blickt, da der Wechsel zwischen den Betriebsarten durch die Neigung des Joystick bestimmt wird.
In der veröffentlichten und ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 64-8846 wird eine Einheit offenbart, die fortlaufend einen den Cursor bewegenden Impuls ausgibt, wenn die Neigung eines Joysticks während einer Zeitspanne, die eine vorgegebene Zeit überschreitet, größer als ein vorgegebener Winkel ist. Die Einheit gibt außerdem einen einzelnen den Cursor bewegenden Impuls aus, wenn die Neigung des Joysticks während einer Zeitspanne, die kürzer als die vorgegebene Zeit ist, größer als der vorgegebene Winkel ist. Auch bei dieser Einheit wird in beiden Betriebsarten lediglich ein Cursor bewegt. Außerdem wird keine Bewegung in Richtung der z-Achse beschrieben. Weiterhin hat: die Einheit den Nachteil, dass die Bedienung schwierig ist, wenn der Benutzer nicht auf die Bildschirmeinheit blickt, da der Wechsel zwischen den Betriebsarten durch die Neigung des Joysticks und durch die Dauer der Neigung bestimmt: wird.
In der veröffentlichten und ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 5-241502 wird offenbart, dass der Bildlauf auf einer Bildschirmeinheit mit einem Joystick erfolgt. Diese Veröffentlichung offenbart jedoch nicht die Kombination und gemeinsame Ausführung der Bildlaufoperation und anderer Operationen.
Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass ein Beispiel für eine Zeigeeinheit, die auf einer Tastatur bereitgestellt wird, in der japanischen, veröffentlichten und ungeprüften Patentanmeldung Nr. 7-302162 offenbart wird. In dieser Veröffentlichung wird eine Einheit offenbart, bei der in Richtung der x- und der y-Achse eine Kraft auf einen Stab, der auf der Tastatur bereitgestellt wird, ausgeübt wird und bei der eine Dehnung, die durch die Kraft in dem Stab hervorgerufen wird, durch einen Dehnungsmessstreifen, einen kapazitiven Sensor, einen Magnetsensor oder einen Drucksensor erfasst wird. Bei dieser Einheit wird keine Eingabe in Richtung der z-Achse beschrieben, und es ist nur eine Analogeingabe möglich.
Dagegen wird in IBM TDB (95-07, S. 487) für eine sehr ähnliche Struktur offenbart, dass ein Drucksensor unter einem Stab bereitgestellt wird, um so einen vertikalen Druck von dem Stab zu erkennen, und dass die Emulation mit einer Maus erfolgt, die im Gegensatz zu den normalerweise bereitgestellten zwei Tasten drei zusätzliche Tasten aufweist. Wie die oben erwähnte veröffentlichte und ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 7-302162 wird jedoch auch in dieser Veröffentlichung nicht offenbart, dass eine Digitaleingabe durch die ausschließliche Bedienung des Stabs erfolgt.
Die US-Patentschrift 4616115 offenbart eine Schalteinheit, bei der Schalter eine seitliche Bewegung in einer Anzahl einzelner Richtungen sowie eine Bewegung in einer vertikalen Richtung erkennen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Zeigeeinheit bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Stab mit einer Mittelachse; einen Vektorerkennungsmechanismus, mit dem eine im Wesentlichen vertikal zur Mittelachse des Stabs gerichtete Bewegung des Stabs erkannt wird, wobei der Mechanismus um den Stab herum und räumlich von dem Stab getrennt angeordnet ist, so dass eine Lücke und eine physisch berührungsunempfindliche Zone dazwischen gebildet werden, wobei in der Zone der Vektorerkennungsmechanismus eine Bewegung des Stabs nicht erkennt und wobei der Vektorerkennungsmechanismus ein Signal ausgibt, das einer Kontaktrichtung und der Stärke einer Kraft entspricht, die in der Kontaktrichtung ausgeübt wird, wenn der Stab den Vektorerkennungsmechanismus physisch berührt; und einen Sensor für die Erkennung einer Kraft, die entlang der Achsenrichtung des Stabs ausgeübt wird.
Wie weiter unten mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wird, hat eine Eingabeeinheit für die Erfüllung der oben erwähnten Aufgaben einen Stab, einen Vektorerkennungsmechanismus, der mit einem vorgegebenen Abstand von dem Stab angeordnet ist, um sich so um eine Mittelachse des Stabs drehen zu können, für die Ausgabe eines Signals, das einer Kontaktrichtung und der Stärke einer Kraft entspricht, die in der Kontaktrichtung ausgeübt wird, wenn der Vektorerkennungsmechanismus den Stab berührt, sowie einen Sensor für die Erkennung einer Kraft, die entlang einer Achsenrichtung des Stabs ausgeübt wird. Zwischen dem Stab und dem Vektorerkennungsmechanismus besteht eine Lücke. Diese Lücke bildet eine physisch berührungsunempfindliche Zone. Durch die Bereitstellung einer derartigen physisch berührungsunempfindlichen Zone wird erreicht, dass sich ein Cursor auf einer Bildschirmeinheit nicht bewegt, wenn der Stab keinen Kontakt mit dem Vektorerkennungsmechanismus aufweist. Somit kann sogar bei der Tastbedienung eine Bedienoperation wie beispielsweise ein Klick an einer festen Stelle ausgeführt werden, ohne dass eine ungewollte Bewegung hervorgerufen wird, indem der Sensor eine Kraft erkennt, die entlang der Achsenrichtung des Stabs ausgeübt wird. Außerdem ist der Vektorerkennungsmechanismus so angeordnet, dass er sich um die Mittelachse des Stabs dreht. Somit kann der Mechanismus wie oben bereits beschrieben selbst dann, wenn der Stab entlang des Vektorerkennungsmechanismus bewegt wird, der Bewegung hinreichend folgen und fortlaufend die Stärke und Richtung der ausgeübten Kraft angeben. Dabei soll mit einer um die Mittelachse des Stabs drehbaren Anordnung des Mechanismus gemeint sein, dass der Mechanismus so angeordnet ist, dass er sich im Wesentlichen um die Mittelachse dreht. Dies bedeutet, dass der Mechanismus in bestimmten Fällen mit einer Einkerbung versehen sein kann.
Die Zeigeeinheit kann ferner über einen Mechanismus verfügen, mit welcher der aus seiner Ausgangsstellung bewegte Stab wieder in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird. Wenn ein Benutzer, der eine Digitaleingabe vornehmen möchte, in diesem Fall den Stab in eine gewünschte Richtung neigt, um den Vektorerkennungsmechanismus zu betätigen und anschließend den Stab wieder loszulassen, kehrt der Stab in seine Ausgangsstellung zurück. Auf diese Weise kann dem Benutzer ein Klickgefühl in der gewünschten Richtung vermittelt werden, und die Tastbedienung wird vereinfacht.
Bei dem Sensor für die Erkennung einer Kraft, die entlang der Achsenrichtung des Stabs ausgeübt wird, kann es sich um einen Schalter handeln. Für die Auswahl eines Menüpunkts reicht ein Schalter aus, mit dem EIN/AUS-Informationen eingegeben werden können. Wenn dagegen eine Analogeingabe für eine vertikale Richtung erforderlich ist, kann auch ein Drucksensor vorgesehen werden. Dies kann für die Analogeingabe einer z-Achsenrichtung und für die Skalierung genutzt werden.
Der Schalter kann in dem Stab bereitgestellt werden. Der Schalter kann außerdem an einem der beiden Enden des Stabs oder aber im mittleren Bereich des Stabs bereitgestellt werden.
Der Schalter kann an einer Position bereitgestellt werden, bei der diese von einem Ende des Stabs nach unten gedrückt wird, wenn das andere Ende des Stabs entlang der Achsenrichtung des Stabs nach unten bewegt wird. Das heißt, dass der Schalter auch auf einem anderen Bauteil bereitgestellt werden kann, das sich auf der Verlängerung der Mittelachse des Stabs befindet.
Der oben erwähnte Vektorerkennungsmechanismus kann ein Bauteil beinhalten, das so um den Stab herum angeordnet ist, dass es einen vorgegebenen Abstand zu dem Stab aufweist, und das über einen kreisförmigen Bereich verfügt, mit dem der Stab in Berührung kommt. Der Mechanismus kann ferner einen Sensor für die Erkennung der Stärke und Richtung einer Kraft, die durch den Stab auf das Bauteil ausgeübt wird, beinhalten. Wenn das Bauteil, mit dem der Stab in Berührung steht, kreisförmig ist (d. h., der Stab führt durch eine kreisförmige Öffnung in dem Bauteil), wird die Richtung einer Kraft, die durch den Stab auf das Bauteil ausgeübt wird, entsprechend erkannt. Der Sensor kann direkt auf diesem Bauteil bereitgestellt werden, und es ist außerdem möglich, die Stärke und Richtung einer Kraft zu erkennen, die über eine Stützstruktur, die dieses Bauteil trägt, übertragen wird. Bei der Art des Sensors kann es sich um einen Dehnungsmessstreifen, um einen Drucksensor oder um einen kapazitiven Sensor handeln.
Die oben erwähnte Zeigeeinheit ist leistungsfähiger, wenn sie in einer tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird, wie dies bereits mit Bezug auf 1 beschrieben wurde. Alternativ hierzu kann die Zeigeeinheit auch als separate Einheit mit einer üblichen Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden sein oder aber auf einer gängigen Tastatur bereitgestellt werden.
Wenn diese Zeigeeinheit mit einer tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird, kann dies seitlich an der Vorrichtung erfolgen, so dass die Mittelachse des Stabs im Wesentlichen parallel zu der Bildschirmeinheit verläuft. Die Zeigeeinheit kann außerdem auf der gleichen Oberfläche wie die Bildschirmeinheit bereitgestellt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt, welche die Zeigeeinheit aus den Ansprüchen sowie eine Bildschirmeinheit umfasst. Die tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung umfasst ferner eine Steuereinheit, die auf eine Signalausgabe des Vektorerkennungsmechanismus anspricht, um zu ermitteln, ob ein Prüfwert des Kraftvektors eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und um die Ausführung einer ersten Operationsart gemäß dem Prüfwert zu veranlassen, wenn der Prüfwert die vorgegebene Bedingung erfüllt, und um die Ausführung einer zweiten Operationsart zu veranlassen, wenn der Prüfwert die vorgegebene Bedingung nicht erfüllt. Auf diese Weise kann ein Wechsel der Betriebsart durchgeführt werden. Das heißt, wenn der Prüfwert eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wird das Signal der Zeigeeinheit als Analogeingabe gewertet. Wenn der Prüfwert eine vorgegebene Bedingung nicht erfüllt, wird das Signal als Digitaleingabe gewertet. Die erste Art der Bedienung kann eine fortlaufende Bedienung sein, bei der ein Bildlauf für die Anzeige einer Bildschirmeinheit der Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird, und die zweite Art der Bedienung kann eine Bedienung sein, die ein markiertes Element auf der Anzeige um jeweils eine Einheit ändert. Außerdem kann der Prüfwert des Eingangssignals ein Wert sein, welcher der Größe eines Vektorsignals entspricht, das von der Zeigeeinheit ausgegeben wird. In einem derartigen Fall lautet die vorgegebene Bedingung, dass die Größe über einem vorgegebenen Schwellenwert liegen muss. Mit dieser Anordnung bietet die Vorrichtung den größten Bedienungskomfort.
Dem Fachmann ist dabei bewusst, dass die oben erwähnte Bedienung auch durch ein Programm realisiert werden kann. Außerdem kann die beschriebene Bedienung durch eine Schaltung erfolgen.
Im Folgenden werden als Beispiel dienende bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, bei denen:
1 eine Darstellung ist, die ein Anzeigebeispiel einer tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zeigt, wobei in der linken Hälfte (a) eine Vielzahl von Menüpunkten abgebildet sind und der Inhalt eines Menüpunkts der linken Seite in der rechten Hälfte (b) abgebildet ist;
2 eine schematische Darstellung ist, welche die mechanische Struktur der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Darstellung ist, bei welcher der Stab 1 aus 1 geneigt ist;
4 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt;
5 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen alternativen Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt;
6 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen weiteren alternativen Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt;
7 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen weiteren Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt;
8 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen weiteren Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt
9 ein Querschnitt durch 8 ist;
10 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen alternativen Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt;
11 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt;
12 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der eine Kraft erkennt, die senkrecht zu einer Befestigungsfläche 7 ausgeübt wird;
13 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der eine Kraft erkennt, die senkrecht zu einer Befestigungsfläche 7 ausgeübt wird;
14 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der eine Kraft erkennt, die senkrecht zu einer Befestigungsfläche 7 ausgeübt wird;
15 eine vertikale Schnittdarstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der den Stab 1 in seine Ausgangsstellung zurückbringt und dort hält;
16 eine vertikale Schnittdarstellung ist, die den Zustand aus 15 bei geneigtem Stab 1 zeigt;
17 eine vertikale Schnittdarstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der den Stab 1 in seine Ausgangsstellung zurückbringt und dort hält;
18 eine vertikale Schnittdarstellung ist, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, der den Stab 1 in seine Ausgangsstellung zurückbringt und dort hält;
19 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für eine weitere Verwendung eines Bedienverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 eine Darstellung ist, die eine Ablaufsteuereinheit für die Steuerung einer Datenverarbeitungsvorrichtung zeigt;
21 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für eine Zeigeeinheit zeigt, die seitlich an einer Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird; und
22 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für eine Zeigeeinheit zeigt, die auf der Vorderseite einer Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird.
In der Beschreibung werden die folgenden Bezugsziffern verwendet:

1: Stab
1a: Oberer Bereich des Stabs
1b: Unterer Bereich des Stabs
1d: Konischer Bereich
1e: Auskragung
3: Ring
3a: Ringinnenfläche
5: Stützstruktur
7: Befestigungsfläche
9: Mikroschalter
11a, 11b, 11c, 11d: Sensor
15: Spalt
17: Hülse
19: Kraftsensorplatte
21: Plattenträger
23: Drucksensor
25: Öffnung
27: Kapazitiver Sensor
27a: Elektrode
27c: Dielektrische Substanz
29: Elastikelement
31: Schalter
33: Schalter
35: Stabhaltemechanismus
37: Stabträger
39a, 39b: Elastikelement
500: Zeigeeinheit

(1) Mechanischer Aufbau
Zunächst wird die mechanische Struktur einer Zeigeeinheit beschrieben. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung. Ein Stab 1 wird so bereitgestellt, dass er im wesentlichen senkrecht zu einer Befestigungsfläche 7 ist und durch einen Ring 3 geführt wird. Der Mittelpunkt des Rings 3 ist dabei vorzugsweise an dem des Stabs 1 ausgerichtet. Vorzugsweise sollte außerdem die Innenfläche des Rings 3 kreisförmig ausgebildet sein; der Benutzer kann die Angabe einer Richtung fortlaufend ändern, wobei der innere Aufbau alternativ auch aus einer kreisähnlichen Ellipse bestehen kann. Eine Stützstruktur 5 stützt den Ring 3, so dass sich der Ring 3 im Wesentlichen in einer vorgegebenen Höhe parallel zu der Befestigungsfläche 7 befindet. Die vorgegebene Höhe wird durch den Innendurchmesser des Rings 3 und die Höhe des Stabs 1 bestimmt. Das untere Ende des Stabs 1 ist mit einem Mikroschalter 9 versehen. In 2 hat der Mikroschalter 9 sowohl eine Schaltfunktion als auch eine Funktion, mit welcher der Stab, in seine Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten wird, wenn der Stab 1 geneigt wird. Genauer gesagt, mit einem Verfahren, das ein Elastikelement wie beispielsweise ein elastisches Gummielement oder eine Feder mit dem unteren Bereich des Stabs 1 verbindet und das einen Schalter mit diesem Elastikelement verbindet, kann eine vertikale Eingabe erkannt werden, und der Stab 1 kann in seine Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten werden. Der Mikroschalter 9 wird auf der Befestigungsfläche 7 bereitgestellt.
In 2 ist der Querschnitt durch den Ring 3 rechteckig oder quadratisch, er kann jedoch auch kreisförmig sein. Die Bauweise der Stützstruktur 5 kann ebenso frei gewählt werden. Die Stützstruktur 5 und der Ring 3 können durch Klebe oder eine Steckverbindung miteinander verbunden sein, oder sie können aus einem Stück bestehen. Die Stützstruktur 5 und die Befestigungsfläche 7 können ebenfalls auf ähnliche Art und Weise miteinander verbunden sein. Ein Sensor 11 erkennt eine Richtung, in welcher der Stab 1 geneigt und eine Kraft durch den Stab 1 auf den Ring 3 ausgeübt wird, und im Falle von 2 besteht der Sensor 11 vorzugsweise aus einem Sensor für die Dehnung wie beispielsweise einem Dehnungsmessstreifen. Der Sensor 11 ist seitlich an der Stützstruktur 5 befestigt, wie in 2 gezeigt, oder er kann in der Nähe des Stabs 1 auf der Befestigungsfläche 7 angebracht sein. Obwohl der Mikroschalter 9 als ein Schalter beschrieben wurde, kann anstelle des Schalters auch eine Einheit wie ein Drucksensor vorgesehen werden, da es Fälle gibt, in denen abhängig von den Anwendungen eine Analogeingabe in einer Richtung senkrecht zur Befestigungsfläche 7 benötigt wird.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Zeigeeinheit aus 2 beschrieben. Das obere Ende des Stabs 1 dreht sich um den Verbindungsbereich von Mikroschalter 9 und Befestigungsfläche 7. Die Bewegung des Stabs 1 wird jedoch erst dann vom Sensor 11 erkannt, wenn der Stab 1 den Ring 3 berührt. Diese Lücke zwischen dem Stab 1 und dem Ring 3 ist eine physisch berührungsunempfindliche Zone. Wenn das obere Ende des Stabs 1 in einem großen Winkel geneigt wird, kommt es mit der Innenfläche (3a) des Rings 3 in Berührung, wie in 3 abgebildet. Wenn das obere Ende des Stabs 1 weiter geneigt wird, wird die auf den Stab 1 ausgeübte Kraft in der Richtung, in welcher der Stab 1 geneigt wird, auf den Ring 3 ausgeübt. Die auf den Ring 3 ausgeübte Kraft wird von dem auf der Stützstruktur 5 bereitgestellten Sensor 11 über die Stützstruktur 5 als Dehnung erkannt. Die Ausgabe des Sensors 11 wird in einem darauffolgenden Prozess in ein Signal umgewandelt, das der Richtung und Stärke der Kraft entspricht. Wenn also über die physisch berührungsunempfindliche Zone hinweg eine Kraft auf den Stab 1 ausgeübt wird, spürt ein Benutzer eine physische Reaktion an seinen Fingern. Bei der Eingabe eines darauffolgenden Digitalsignals wird ein Klickgefühl erzeugt. Wenn der Benutzer dagegen den Stab 1 loslässt oder wenn die auf den Stab 1 ausgeübte Kraft geringer als die Rückstellkraft des Elastikelements des Mikroschalters 9 wird, versucht der Stab 1, wieder in seine Ausgangsstellung zu gelangen. Auf diese Weise kann der Benutzer den Stab in jede Richtung bewegen und erhält dabei sogar eine fühlbare Reaktion.
Wenn der Benutzer einen Menüpunkt eines einzigen oder aber einer Vielzahl von Menüpunkten auswählt, wie dies in der linken Hälfte von 1 dargestellt ist, drückt er den Stab 1 nach unten. Der nach unten gedrückte Stab 1 drückt über das Elastikelement, das am unteren Ende des Stabs 1 angebracht ist, auf den Mikroschalter 9. Daraufhin gibt der Mikroschalter 9 ein Signal ON aus. Da zwischen dem Stab 1 und dem Ring 3 eine berührungsunempfindliche Zone vorhanden ist, ändert sich zu diesem Zeitpunkt die Positionsangabe nicht, solange der Stab 1 den Ring 3 nicht berührt, selbst wenn der gedrückte Stab geringfügig nach hinten und vorn oder nach links und rechts bewegt wird. Somit kann selbst in einer Tastsituation die Auswahloperation an einer gewünschten Position ausgeführt werden. Auch in dem Fall, in dem eine Doppelklickoperation durchgeführt wird, d. h., auch wenn der gleiche Punkt zwei Mal ausgewählt und angegeben werden muss, ist eine derartige Zeigeeinheit problemlos in der Lage, den gleichen Punkt zwei Mal auswählen und anzugeben. Wenn unter bestimmten Umständen der Stab 1 nach unten gedrückt und in eine gewünschte Richtung geneigt wird, kann darüber hinaus die Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung eine Ziehoperation ausführen, die im Allgemeinen mit einer Maus ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben, verfügt die Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung über drei wichtige Mechanismen: (a) einen Mechanismus (den Ring 3, die Stützstruktur 5, die Befestigungsfläche 7 und den Sensor 11 aus 2), der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt, (b) einen Mechanismus für die Erkennung einer Kraft senkrecht zur Befestigungsfläche 7 und (c) einen Mechanismus, mit dem der Stab 1 in die Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten wird. Im Folgenden werden somit verschiedene Variationen eines jeden Mechanismus beschrieben.
(a) Mechanismus für die Erkennung einer horizontalen Richtungsangabe:
1. Gerüsttyp:
Die in 2 abgebildete Konfiguration, bei welcher der Ring 3 in Berührung mit dem Stab 1 kommt und durch die Stützstruktur 5 getragen wird, wird als Gerüsttyp bezeichnet. 4 zeigt lediglich einen Ausschnitt, der dieses Gerüst bildet. Dabei entspricht ein Ring 3 dem oben erwähnten Ring, während als Stützstruktur 5 ein quadratischer Stützpfeiler zum Einsatz kommt. Auf den vier Seiten des quadratischen Stützpfeilers (in 4 sind nur zwei Seiten sichtbar) werden die Sensoren 11a und 11b bereitgestellt. Auch bei einer derartigen Konfiguration kann eine auf den Ring 3 ausgeübte Kraft hinreichend gut erkannt werden.
Außerdem kann eine Sensorplatte 13, auf die über die Stützstruktur 5 eine Kraft weitergeleitet wird, mit der Stützstruktur 5 verbunden werden, und die Sensoren 11a, 11b, 11c und 11d können auf dieser Sensorplatte 13 bereitgestellt werden (5). Die Sensorplatte 13 und die Stützstruktur 5 sind in einem Stück oder aber separat voneinander ausgebildet, müssen jedoch miteinander verbunden sein, so dass die auf den Ring 3 ausgeübte Kraft leicht erkannt werden kann. Außerdem sind die Sensorplatte 13 und die Befestigungsfläche 7 ausreichend fest miteinander verbunden, so dass die Dehnung leicht erkannt werden kann. In 5 ist die Stützstruktur 5 über eine Steckverbindung an dem Ring 3 befestigt.
6 zeigt ein Beispiel für den Fall, in dem drei Stützstrukturen 5a, 5b und 5c verwendet werden. Außerdem können die Sensoren 11a, 11b und 11c auf den Stützstrukturen 5a, 5b und 5c bereitgestellt werden. Obwohl die Stützstrukturen 5a, 5b und 5c aus 6 dreieckige Stützpfeiler verwenden, können diese auch quadratisch sein.
7 zeigt ein Beispiel für den Fall, in dem vier Stützstrukturen 5a, 5b, 5c und 5d verwendet werden. Die Stützstrukturen 5a, 5b, 5c und 5d sind über eine Steckverbindung an dem Ring 3 befestigt. Außerdem werden seitlich an jedem Stützpfeiler die Sensoren 11a, 11b, 11c, 11d und 11e bereitgestellt (Sensoren auf nicht abgebildeten Flächen werden nicht aufgeführt). In diesem Fall werden 16 Sensoren bereitgestellt. Selbstverständlich kann an jedem Stützpfeiler ein einziger Sensor oder es können auch zwei Sensoren bereitgestellt werden.
Bei einem Gerüsttyp wie dem oben beschriebenen können die Anzahl der Stützstrukturen und die Konfiguration der Stützstrukturen willkürlich gewählt werden, und die Anzahl der Sensoren kann beliebig hoch sein, wenn Vektoren in einer horizontalen Ebene erkannt werden können. Außerdem kann der Sensor seitlich an einer Stützstruktur oder auf der Sensorplatte einer jeden Stützstruktur bereitgestellt werden.
2. Hülsentyp:
8 zeigt ein Beispiel für den Fall, in dem eine Hülse 17 mit einem Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Stabs 1 ist, verwendet wird. In der Figur sind der Stab 1 und der Schalter nicht abgebildet. Wenn, wie in 8 abgebildet, die Hülse 17 auf der Befestigungsfläche 7 bereitgestellt wird, wird im Gegensatz zum Gerüsttyp die Stützstruktur 5 nicht benötigt. In dem Beispiel aus 8 sind die vier Sensoren 11a, 11b, 11c und 11d seitlich an der Hülse 17 angebracht (siehe 9). Außerdem kann wie im Fall von 5 die Hülse 17 auf der Sensorplatte bereitgestellt werden, und die Sensoren können auf der Sensorplatte bereitgestellt werden. Zusätzlich kann ein Spalt 15 (Spalte 15a, 15b, 15c und 15d aus 9) bereitgestellt werden, so dass die Hülse 17 leicht gebogen werden kann. Der Anzahl der Spalte 15 ist beliebig, wie dies auch bei der Anzahl der Stützstrukturen des Gerüsttyps der Fall ist. Die Anzahl der Sensoren kann beliebig hoch sein, wenn Vektoren in einer horizontalen Ebene erkannt werden können. Obwohl in 8 die Hülse 15 von ihrem oberen bis zu ihrem unteren Ende den gleichen Innendurchmesser und Außendurchmesser aufweist, kann die Hülse 15 durch eine Hülse, die an ihrem oberen Ende einen größeren Innen- und Außendurchmesser hat, oder auch durch eine Hülse, die an ihrem unteren Ende einen größeren Innen- und Außendurchmesser hat, ersetzt werden.
3. Plattenschiebemechanismus:
Wie aus 10 hervorgeht, gibt es ein Verfahren, bei dem eine Kraftsensorplatte 19 über Drucksensoren 23a, 23b, 23c und 23d, wie beispielsweise Piezoelemente, auf einem Plattenträger 21 befestigt ist. Die Kraftsensorplatte 19 ist mit einer Öffnung 25 ausgebildet, durch die der Stab 1 (nicht abgebildet) hindurchgeführt wird. Wenn der Stab 1 in horizontaler Richtung in der Öffnung 25 bewegt wird, drückt er auf die Kraftsensorplatte 19, und die Drucksensoren 23a, 23b, 23c und 23d erkennen die entsprechenden Änderungen des Drucks. Ruf diese Weise wird die Richtung und Stärke einer ausgeübten Kraft erkannt.
Neben Drucksensoren gibt es ein weiteres Verfahren für die Erkennung einer Kraft, wobei Änderungen der elektrostatischen Ladung genutzt werden. So wird in 11 z. B. anstelle des Drucksensors ein Kondensator 27 bereitgestellt. Genauer gesagt, auf der Innenseite eines Plattenträgers 21 wird eine erste Elektrode 27a und auf der Außenseite des Plattenträgers 21 eine zweite Elektrode 27b bereitgestellt. Zwischen den beiden Elektroden befindet sich eine dielektrische Substanz 27c. Wenn sich bei dieser Konfiguration der (nicht abgebildete) Stab 1 innerhalb einer Öffnung 25 horizontal bewegt, wird die Kraftsensorplatte 19 gedrückt, und die Ladung der vier Kondensatoren ändert sich. Durch die Erkennung dieser Änderungen kann die Richtung und Stärke der von dem Stab ausgeübten Kraft erkannt werden.
Obwohl die äußere Konfiguration der Kraftsensorplatte 19 als rechteckig oder quadratisch abgebildet wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfigurationen beschränkt. So kann die Platte 19 z. B. auch eine kreisförmige oder mehreckige Form aufweisen. Außerdem ist die Anzahl der Drucksensoren und der kapazitiven Sensoren nicht auf vier beschränkt, sondern es können mehr Sensoren verwendet werden. Darüber hinaus kann die Anzahl der Sensoren entsprechend der äußeren Konfiguration der Kraftsensorplatte 19 festgelegt werden. Die innere Konfiguration des Plattenträgers 21 sollte vorzugsweise auf die äußere Konfiguration der Kraftsensorplatte 19 abgestimmt sein, ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Es sind auch sonstige Konfigurationen möglich, sofern sie die Kraftsensorplatte 19 zuverlässig tragen und die Sensoren problemlos bereitgestellt werden können.
Obwohl dies in der Beschreibung des Gerüsttyps nicht erwähnt wurde, muss die äußere Konfiguration des Rings 3 nicht auf die innere Konfiguration abgestimmt werden. Wie für das Beispiel des Plattenschiebetyps gezeigt, kann die äußere Konfiguration des Rings 3 auch eine quadratische oder mehreckige Form aufweisen.
(b) Mechanismus für die Erkennung einer vertikalen Kraft:
In dem Beispiel aus 2 war der Schalter mit dem unteren Ende des Stabs 1 verbunden. In 12 ist z. B. ein Elastikelement 29, mit dem der Stab 1 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird, mit dem unteren Ende des Stabs verbunden, und ein Schalter 31 ist mit dem Elastikelement verbunden. Hier wurde der Einfachheit halber auf eine Kraftsensorstruktur wie den Ring 3 verzichtet. Da über den Schalter 31 lediglich EIN/AUS-Informationen eingegeben werden, können anstelle des Schalters 31 bei Bedarf auch Drucksensoren bereitgestellt werden. In einem solchen Fall kann ein Analogsignal eingegeben werden.
In dem Beispiel aus 12 ist der Schalter 31 am unteren Ende des Stabs 1 angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. So ist es auch möglich, den Schalter 33 am oberen Ende des Stabs 1 bereitzustellen, wie dies in 13 gezeigt wird. Wenn der Schalter 33 jedoch leicht nach unten gedrückt werden kann, lässt sich der Stab 1 nicht kontrolliert bedienen, und aus diesem Grund muss der Schalter 33 so ausgelegt sein, dass er nur dann nach unten gedrückt wird, wenn eine ausreichend große Kraft ausgeübt wird. Außerdem kann wie in 14 (einer vertikalen Schnittdarstellung) dargestellt der Schalter 33 im mittleren Bereich des Stabs 1 bereitgestellt werden. Das heißt, der obere Bereich 1a des Stabs 1 ist mit einem vertieften Abschnitt ausgebildet, während der untere Bereich 1b des Stabs 1 mit einem vorkragenden Abschnitt versehen ist. Der Schalter 33 wird am oberen Ende des unteren Bereichs 1b bereitgestellt. Bei dieser Anordnung wird der Schalter 33 eingeschaltet, wenn der obere Bereich 1a des Stabs 1 nach unten gedrückt wird. Umgekehrt kann auch der obere Bereich 1a mit einem vorkragenden und der untere Bereich 1b mit einem vertieften Abschnitt ausgebildet sein. In diesem Fall wird der Schalter 33 in dem vertieften Abschnitt des unteren Bereichs 1b bereitgestellt, so dass der Schalter 33 durch den vorkragenden Abschnitt des oberen Bereichs 1a des Stabs 1 eingeschaltet wird, wenn der Stab 1 nach unten gedrückt wird.
Obwohl keine Beschreibung der Konstruktion des oberen Endes des Stabs 1 gegeben wurde, kann die Oberfläche bearbeitet sein oder es kann eine Kappe aus einem anderen Material bereitgestellt werden, so dass der Benutzer den Stab 1 problemlos bedienen kann.
(c) Mechanismus, mit dem der Stab 1 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten wird:
Das erste Beispiel wird anhand der 15 und 16 beschrieben, bei denen es sich um vertikale Schnittdarstellungen handelt. wie aus 15 hervorgeht, ist der untere Bereich des Stabs 1 mit einem konischen Abschnitt 1d ausgebildet. Obwohl der untere Bereich des Stabs 1 nicht mit dem Schalter 31 verbunden ist, steht der untere Bereich in diesem Beispiel in der Ausgangsstellung in Berührung mit dem Schalter 31. Dieser Stab 1 wird von einem Stabhaltemechanismus 35 gehalten. Über dem Stabhaltemechanismus ist ein Ring oder eine Kraftsensorplatte 3 vorgesehen. Wenn der Stab 1 nach unten gedrückt wird, wird der Schalter 31 in dieser Ausgangsstellung vom unteren Ende des Stabs 1 herabgedrückt, und ein Auswahlsignal wird erzeugt.
Wenn der Stab 1 danach so geneigt wird, dass er den Ring oder die Kraftsensorplatte 3 berührt, wird der Mittelpunkt des Stabs 1 durch den unteren, konischen Abschnitt des Stabs 1 von der Drehachse wegbewegt, und der Schalter wird um ein verschwindend kleines Stück nach unten gedrückt. Die gepunktete Linie aus 16 stellt die Ausgangsstellung des Schalters 31 dar, während die durchgehende Linie den Zustand zeigt, in dem der Stab 1 um ein verschwindend kleines Stück nach unten gedrückt wurde. Selbst wenn der Schalter auf diese Weise um ein verschwindend kleines Stück nach unten gedrückt wird, wird kein Auswahlsignal erzeugt, und die Rückstellkraft der Feder des Schalters 31 kommt zur Wirkung. Wenn der Stab 1 dann losgelassen wird, kehrt er durch die Rückstellkraft der Feder des Schalters 31 wieder in die Ausgangsstellung zurück. Auf diese Weise kann der Stab 1 in die Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten werden. Der Stabhaltemechanismus 35 muss so konstruiert sein, dass der Schalter auch dann kein Signal erzeugt, wenn der Stab 1 maximal geneigt wird.
Das zweite Beispiel wird anhand der 17 beschrieben, bei der es sich um eine vertikale Schnittdarstellung handelt. Der untere Bereich eines Stabs 1 ist in Kugelform ausgebildet, und nahe der Mittellinie der Kugelform ist eine Auskragung 1e vorgesehen. Dagegen weist der Stabhaltemechanismus 35 über eine Struktur auf, die den unteren, kugelförmigen Teil des Stabs 1 halten kann, und der Mechanismus 35 ist mit einer Nut ausgebildet, die der Auskragung 1e entspricht. Über diesem Stabhaltemechanismus 35 wird der Ring oder die Kraftsensorplatte 3 bereitgestellt. Der Schalter 31 muss nicht mit dem unteren Ende des Stabs 1 in Berührung stehen. Wenn der Stab 1 nach unten gedrückt wird, führt der Druck dazu, dass die Auskragung 1e aus der Nut des Stabhaltemechanismus 35 freigegeben wird, und der Stab 1 wird nach unten bewegt. Als Folge davon wird der Schalter 31 nach unten gedrückt. Der Stab 1 kehrt durch die Feder des Schalters 31 und die Schräge der Nut des Stabhaltemechanismus 35 in die Ausgangsstellung zurück. Bei einer derartigen Struktur kann den Fingern des Benutzers ein Klickgefühl vermittelt werden, wenn die Auskragung 1e aus der Nut freigegeben wird.
Außerdem wird die Auskragung 1e aus der im Stabhaltemechanismus 35 ausgebildeten Nut freigegeben, wenn der Stab 1 geneigt wird. Der Stab 1 kehrt jedoch durch die Schräge im Bereich der Nut in die Ausgangsstellung zurück. Wenn der Stab 1 in einem großen Winkel geneigt wird, wird der Schalter 31 um ein verschwindend kleines Stück nach unten gedrückt, und somit kehrt der Stab 1 mittels der Rückstellkraft der Feder des Schalters 31 in die Ausgangsstellung zurück. wenn diese Struktur verwendet wird, kann den Fingern des Benutzers auch dann ein Klickgefühl vermittelt werden, wenn der Stab 1 geneigt wird.
Wenn bei dem Mechanismus für die Erkennung einer horizontalen Richtungsangabe der Plattenschiebemechanismus zum Einsatz kommt, ist der Erkennungsmechanismus einfach, sofern der folgende Mechanismus verwendet wird. In 18, bei der es sich um eine vertikale Schnittdarstellung handelt, trägt ein Plattenträger 21 über einen Drucksensor 23 eine Kraftsensorplatte 19. Ein Stab 1 wird so gehalten, dass er aus der Öffnung 25 der Kraftsensorplatte 19 nach oben hinausragt. Dieser Stab 1 wird durch einen Stabträger 37 getragen, der wiederum durch die Elastikelemente 39a und 39b, wie z. B. Gummielemente oder Federn, gehalten wird. Die Anzahl der Elastikelemente 39 ist nicht auf die zwei Elastikelemente beschränkt. Die Elastikelemente werden so bereitgestellt, dass der Stabträger 37 lose befestigt werden kann. Die Positionen, an denen die Elastikelemente bereitgestellt werden, werden entsprechend so gewählt, dass der Stabträger 37 lose befestigt werden kann. Unter dem Stabträger 37 ist ein Schalter 31 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform müssen der Stabträger 37 und der Schalter 31 nicht miteinander in Berührung stehen.
Da der Stab 1 lose befestigt ist, kann er somit durch die Rückstellkraft des Elastikelements 39 auch dann in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden, wenn der Stab 1 nach unten gedrückt ist, um den Schalter 31 zu drücken, oder sogar dann, wenn der Stab 1 geneigt oder verschoben wird, um die Kraftsensorplatte 19 in horizontaler Richtung zu verschieben.
Obwohl zusätzlich zu den oben erwähnten auch verschiedene andere Variationen möglich sind, wird die Hardware, welche die mechanischen Merkmale der Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung erfüllt, durch die Kombination (a) eines Mechanismus, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine durch den Stab 1 erfolgende horizontale Bewegung erkennt, (b) eines Mechanismus für die Erkennung einer Kraft, die senkrecht zu der Befestigungsfläche 7 ausgeübt wird, (c) eines Mechanismus, mit dem der Stab 1 in die Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten wird, und der Variationen der Mechanismen vervollständigt.
(2) Signalverarbeitung:
Die Sensoren für die horizontale Vektorerkennung geben äußerst kleine Signale aus, die durch Änderungen der Dehnung, des Drucks und der Kapazität hervorgerufen werden. Diese Signale werden von Verstärkern verstärkt und von einem Signalprozessor verarbeitet. In einem Signalprozessor, der ausschließlich Digitalsignale verarbeitet, werden die Analogsignale zunächst von A/D-Wandlern in Digitalsignale umgewandelt, und anschließend werden die Digitalsignale verarbeitet. In einem Signalprozessor, der für die Verarbeitung von Analogsignalen geeignet ist, kann die Ausgabe des Verstärkers unverändert verwendet werden. Dieser Signalprozessor verarbeitet Signale von einer Vielzahl von Sensoren und gibt Signale entsprechend der Richtung und Stärke einer ausgeübten Kraft aus, wobei die Verarbeitung auf eine Art und Weise erfolgt, die auf dem Fachgebiet bekannt ist. So gibt er beispielsweise Signale wie v für eine x-Achsenrichtung und W für eine y-Achsenrichtung aus. Bei dieser Ausführungsform werden lediglich Richtung und Stärke einer ausgeübten Kraft ausgegeben. Aus derartigen Signalen wird von einem anderen Programm ermittelt, wie ein Cursor auf der Anzeige einer Bildschirmeinheit bewegt und wie ein Bildlauf der Anzeige durchgeführt wird. So werden die Signale z. B. für die Angabe einer Position auf der Anzeige oder für die Ermittlung von Richtung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Cursorbewegung oder der Bildlaufoperation verwendet. Bei der vorliegenden Konfiguration werden die oben erwähnten Signale V für eine x-Achsenrichtung und W für eine y-Achsenrichtung vom Signalprozessor an das Programm einer Datenverarbeitungsvorrichtung übergeben.
Bei der vorliegenden Konfiguration ist die Signalarbeitung nicht nur für eine horizontale, sondern auch für eine vertikale Richtungsangabe notwendig. Wenn durch einen Schalter eine vertikale Richtungsangabe erfolgt, kann das EIN/AUS-Signal des Schalters einfach an das Programm der Datenverarbeitungsvorrichtung übergeben werden. Bei einem Sensor, der ein Analogsignal ausgibt, wie beispielsweise einem Drucksensor, muss jedoch das Analogsignal verarbeitet werden. Das Analogsignal für eine vertikalen Richtung gibt nur eine eindimensionale Richtung an, so dass lediglich ein Signal ausgegeben wird, das die Stärke der Kraft angibt. In einem derartigen Fall wird dieses Signal, das die Stärke einer Kraft angibt, in ein Digitalsignal umgewandelt. Das Digitalsignal wird an ein Programm ausgegeben, das auf der Datenverarbeitungsvorrichtung vorhanden sein muss. Mit dem Signal wird im Allgemeinen das Ausmaß einer vertikalen Bewegung im dreidimensionalen Raum angegeben.
(3) Bedienprozess:
Wie oben beschrieben, ist ein Prozess erforderlich, der sowohl eine Analogeingabe als auch eine Digitaleingabe einer Zeigeeinheit erzeugen kann. So gibt es zusätzlich zur Änderung eines ausgewählten Menüpunkts in der angegebenen Richtung, wie dies in der Linken Hälfte von 1 abgebildet ist (Verarbeitung durch eine Digitaleingabe), und dem Bildlauf der Anzeige, wie er in der rechten Hälfte von 1 dargestellt ist (Verarbeitung durch eine Analogeingabe), auch die Bewegung eines einzelnen Menüpunkts und die Menüpunktbewegung entsprechend einer Analogeingabe. Die Kombination aus Menüpunktbewegung und Bildlaufoperation kann auch in dem Fall verwendet werden, in dem Menüpunkte wie in 19 auf der Anzeige verteilt sind, wobei ein Cursor durch eine Digitaleingabe in der Richtung der Digitaleingabe zu einem Menüpunkt bewegt wird und für die Bildschirmanzeige durch eine Analogeingabe in der Richtung der Analogeingabe eine Bildlaufoperation ausgeführt wird. Für den Fall, in dem eine tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung ein Fernsehgerät ist, kann außerdem der Kanal gewechselt werden, wenn ein Digitalsignal eingegeben wird, und die Lautstärke kann geändert werden, wenn ein Analogsignal eingegeben wird.
Der Wechsel zwischen einer Digitaleingabe und einer Analogeingabe erfolgt durch eine Ablaufsteuereinheit wie der in 20 gezeigten. Die Ablaufsteuereinheit aus 20 erhält als Eingaben sowohl die Stärke der Kraft P_in von der Zeigeeinheit als auch die Zeitwerte für die Zeitablaufverarbeitung, und es werden vier Zustände bereitgestellt. In der folgenden Beschreibung dienen die Stärke der Kraft P_in und die Zeitwerte als Prüfwerte, und der Übergang in einen anderen Zustand wird durch die Prüfwerte verursacht, wobei jedoch der Übergang in einen anderen Zustand auch dadurch verursacht werden kann, dass das Ausmaß der Änderung und die Richtung einer ausgeübten Kraft überprüft werden. Da die Eingaben der Zeigeeinheit in der Regel die Signale V und W in x- und y-Achsenrichtung sind, wird als Prüfwert P_in ein Wert wie (V² + W²)^0,5 verwendet. Als Zustände gibt es den Zustand NOINPUT 100, der einen Ausgangszustand ohne Eingabe darstellt, den Zustand COOLING 200, bei dem es sich um einen Abkühlzustand zur Vermeidung von Störsignalen handelt, den Zustand DIGITAL 300, in dem eine Digitaleingabe verarbeitet wird, und den Zustand ANALOG 400, in dem eine Analogeingabe verarbeitet wird.
Wie oben bereits erwähnt, dient als Ausgangszustand der Zustand NOINPUT 100. Wenn eine Eingabestärke der Kraft P_in kleiner als P₁ ist, bleibt als aktueller Zustand der Zustand NOINPUT 100 bestehen, wie dies unter der Bezugsziffer 130 in 20 angegeben ist. Dieser P₁ ist ein Schwellenwert, was bedeutet, dass eine Eingabe unter diesem Wert ignoriert wird. Die oben erwähnte mechanische Struktur der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verfügt über die physisch berührungsunempfindliche Zone, so dass auch dann keine Kraft erkannt wird, wenn der Stab 1 geringfügig geneigt wird. Aus diesem Grund kann für diesen P₁ in einer mechanischen Struktur wie der oben beschriebenen ein Wert von Null angenommen werden. Da es jedoch Fälle gibt, in denen der Stab 1 den Ring 3 ungewollt leicht berührt und somit ein bestimmter wert erkannt wird, kann P₁ auch auf einen geeigneten Wert gesetzt werden. Wenn nun P₁ ≤ P_in < P_h ist, findet ein Übergang vom Zustand NOINPUT 100 in den Zustand DIGITAL 300 statt, wie unter der Bezugsziffer 120 angegeben ist. P_h ist ein zweiter Schwellenwert, der bestimmt, ob ein Wechsel zu einer Analogeingabe erfolgt oder nicht. Wenn P_in ≥ P_h, findet ein Übergang vom Zustand NOINPUT 100 in den Zustand ANALOG 400 statt, wie unter der Bezugsziffer 110 angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Analogeingabe für die Stärke der Kraft P_in in Richtung einer ausgeübten Kraft verarbeitet.
Wenn eine Kraft gleich oder größer als P₁ und kleiner als Ph weiterhin ausgeübt wird, bleibt nach dem Übergang in den Zustand DIGITAL 300 als aktueller Zustand der Zustand DIGITAL 300 bis zum Zeitablaufwert T_d bestehen, wie dies unter der Bezugsziffer 320 kenntlich gemacht ist. Wenn die ausgeübte Kraft unter P₁ abfällt, findet ein Übergang vom Zustand DIGITAL 300 in den Zustand COOLING 200 statt, wie dies unter der Bezugsziffer 330 angegeben ist. Wenn dieser Übergang erfolgt, wird die Digitaleingabe für die Richtung der ausgeübten Kraft verarbeitet. Für die Richtung kann eine Digitaleingabe in eine der vier oder acht Richtungen erfolgen, wie dies weiter oben bereits beschrieben wurde. Wenn dagegen die ausgeübte Kraft unter P_h liegt, später jedoch gleich oder größer als P_h ist, oder wenn eine Kraft, die geringer als P_h ist, ausgeübt wird, die Zeitspanne jedoch über dem Zeitablaufwert T_d liegt, erfolgt ein Übergang vom Zustand DIGITAL 300 in den Zustand ANALOG 400, wie dies aus der Bezugsziffer 310 deutlich wird. Während dieses Übergangs wird die Analogeingabe für die Stärke und die Richtung der ausgeübten Kraft verarbeitet.
Nachdem der Übergang in den Zustand COOLING 200 erfolgt ist, bleibt als aktueller Zustand der Zustand COOLING 200 bestehen, bis der Zeitablaufwert T_c verstrichen ist, wie dies unter der Bezugsziffer 220 kenntlich gemacht wird. Nachdem der Zeitablaufwert T_c erreicht wurde, wird wie unter der Bezugsziffer 210 gezeigt wieder in den Zustand NOINPUT 100 zurückgekehrt, bei dem es sich um den Ausgangszustand handelt.
Wenn dagegen ein Übergang in den Zustand ANALOG 400 stattfindet, bleibt als aktueller Zustand der Zustand ANALOG 400 bestehen, wenn die ausgeübte Kraft größer als Null ist oder wenn bei einer Kraft mit der Stärke Null der Zeitablaufwert T_a nicht erreicht wurde, wie dies unter der Bezugsziffer 420 deutlich gemacht ist. Während dieser Beibehaltung des Zustands wird die Analogeingabe für die Richtung und Stärke der ausgeübten Kraft verarbeitet. Wenn eine ausgeübte Kraft gleich Null ist, wird die Eingabe als Null verarbeitet. In diesem Zustand kann sowohl die Richtung, in welcher die Kraft ausgeübt wird, als auch die Stärke variiert werden, und die Analogeingabe wird gemäß der Variation verarbeitet. Wenn die Zeitspanne, während der P_in = 0 den Zeitablaufwert T_a übersteigt, findet ein Wechsel vom Zustand ANALOG 400 zum Zustand NOINPUT 100 statt, wie dies unter der Bezugsziffer 410 angegeben ist.
P_h wird sowohl durch das Verhältnis zu P₁ als auch durch die Hardwarestruktur bestimmt. Das heißt, dass ein Signal bei einer geringen Differenz zwischen P₁ und P_h auch dann als Analogeingabe bestimmt wird, wenn eine Signaleingabe ursprünglich als Digitaleingabe gedacht war, und somit ist diese Bestimmung für die Benutzer nicht komfortabel. Wenn dagegen P_h zu groß ist, steigt die Kraft, so dass ein Analogsignal eingegeben wird. Als Folge davon ermüden die Finger des Benutzers leicht, oder die Zeigeeinheit muss strukturell verstärkt werden. T_a, T_d und T_c müssen ebenfalls mit Blick auf den Bedienungskomfort und die Hardwarestruktur bestimmt werden.
Das vorliegende Verfahren ist nicht auf die oben erwähnte Bestimmung des Zustands und Zustandsübergangs beschränkt. So kann das vorliegende Verfahren z. B., obwohl der Zustand COOLING 200 definiert wurde, auch ohne diese Definition umgesetzt werden. Außerdem muss, obwohl die vorliegende Konfiguration so konstruiert ist, dass ein Übergang vom Zustand DIGITAL 300 in den Zustand ANALOG 400 erfolgt, wenn der Zeitablaufwert T_d erreicht wurde und wenn P₁ ≤ P_in < P_h ist, ein derartiger Zeitablaufwert nicht immer festgelegt sein.
Hinsichtlich der mechanischen Struktur der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben, dass eine Analogeingabe auch für eine vertikale Richtung möglich ist. In einem derartigen Fall kann zur Angabe dieser vertikalen Richtung die Ablaufsteuereinheit aus 20 verwendet werden. Das heißt, dass eine Digital- und eine Analogeingabe durch die Art und Weise gesteuert werden, wie eine vertikale Kraft ausgeübt wird.
Obwohl die obige Beschreibung auf der oben genannten mechanischen Struktur der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht, ist der Anwendungsbereich der oben erwähnten Ablaufsteuereinheit nicht auf die oben erwähnte mechanische Struktur beschränkt. Das heißt, dass zusätzlich zu der Zeigeeinheit aus 2, die (a) mit einem Mechanismus versehen ist, der eine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist und eine horizontale Richtungsangabe durch den Stab 1 erkennt, (b) mit einem Mechanismus versehen ist, der eine senkrecht zu der Befestigungsfläche 7 ausgeübte Kraft erkennt, und (c) mit einem Mechanismus versehen ist, mit dem der Stab 1 in die Ausgangsstellung zurückgebracht und dort gehalten wird, die Ablaufsteuereinheit auch auf eine herkömmliche Zeigeeinheit wie z. B. eine Rollkugel, einen Joystick oder eine Zeigeeinheit auf einer Tastatur angewendet werden kann, wie dies z. B. in der veröffentlichten und ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 7-302162 offenbart wird.
Da eine derartige herkömmliche Zeigeeinheit keine physisch berührungsunempfindliche Zone aufweist, lässt sich für die Benutzer nur schwer ein Klickgefühl erzeugen, wenn ein Digitalsignal eingegeben wird. Dessen ungeachtet kann jedoch auch durch das Ausmaß, in dem die Kugel einer Maus oder einer Eingabe-Rollkugel gedreht oder in dem der Stab eines Joysticks geneigt wird, eine Digital- und eine Analogeingabe gemäß der Ablaufsteuereinheit aus 20 ausgeführt werden. In diesem Fall benötigt eine herkömmliche Zeigeeinheit einen zusätzlichen Schalter für die Auswahl. Bei der Zeigeeinheit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Ligital- und Analogeingaben sowie die Auswahl ausgeführt werden, ohne dass der Benutzer den Stab loslassen und einen zusätzlichen Finger bewegen muss, so dass festgestellt werden kann, dass die Erfindung eine für diesen Zweck geeignetere Zeigeeinheit darstellt.
Obwohl die Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung am besten in einer tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zum Einsatz kommt, kann diese Zeigeeinheit auch separat mit üblichen Datenverarbeitungsvorrichtungen verbunden oder an einer geeigneten Stelle der Tastatur angeordnet werden. Die Verbindung der Zeigeeinheit mit üblichen Datenverarbeitungsvorrichtungen kann drahtgebunden oder per Funk erfolgen. Neben Datenverarbeitungsvorrichtungen kann die Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung auch in einer Fernbedienung eines Fernsehgeräts bereitgestellt werden, um mittels einer Digitaleingabe einen Kanalwechsel und mittels einer Analogeingabe eine Lautstärkeänderung anzugeben. Auch in einem derartigen Fall können Digital- und Analogeingabe sowie Auswahl (nach Bedarf eine vertikale Analogeingabe) mit einem einzigen Stab ausgeführt werden können, so dass die Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung einen höheren Komfort bietet.
Auch wenn die Zeigeeinheit der vorliegenden Erfindung in einer tragbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird, d. h. in der ursprünglichen Nutzungsform, gibt es den Fall, in dem eine Zeigeeinheit 500 seitlich an der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird, wie dies in 21 dargestellt ist (wobei der Stab im Wesentlichen parallel zu einer Bildschirmeinheit verläuft), den Fall, in dem eine Zeigeeinheit auf der Oberfläche der Bildschirmeinheit einer Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird, wie dies in 22 dargestellt ist, und den Fall, in dem die Zeigeeinheit auf der der Bildschirmeinheit gegenüberliegenden Oberfläche bereitgestellt wird.
Wenn schließlich die oben erwähnte Struktur mit einer mechanischen Struktur versehen wird, hat dies den Vorteil, dass ohne Schwierigkeiten eine Wasserdichtheit erzielbar ist, da die Struktur nicht über Bauteile mit stufenloser Drehung, wie z. B. Rollkugeln oder drückbare Drehrädchen.
Somit wurde eine Eingabeeinheit beschrieben, mit der (1) eine digitale Bewegung von einem aktuellen Menüpunkt zu einem nächsten wählbaren Menüpunkt, (2) eine zweidimensionale Bewegung von einem aktuellen Menüpunkt zu Menüpunkten, die sich oberhalb, unterhalb, links und rechts davon befinden, (3) eine schnelle Bewegung und ein Bildlauf von einem aktuellen Menüpunkt zu einem weit entfernten Menüpunkt, (4) eine einhändige Bedienung einschließlich der Auswahl (des Aufrufens) von Menüpunkten, und (5) sogar eine Bedienung durch Fühlen, ohne dass auf die Anzeige geblickt werden muss, möglich sind.
Weiterhin wurde ein Verfahren beschrieben, mit dem Eingangssignale von einer Eingabeeinheit verarbeitet werden können, um die oben erwähnten Bedienungsoperationen umzusetzen.

Claims

Zeigeeinheit, die Folgendendes umfasst: einen Stab (1) mit einer Mittelachse; einen Vektorerkennungsmechanismus (3, 11), mit dem eine im Wesentlichen vertikal zur Mittelachse des Stabs gerichtete Bewegung des Stabs erkannt wird, wobei der Mechanismus um den Stab herum und räumlich von dem Stab getrennt angeordnet ist, so dass eine Lücke und eine physisch berührungsunempfindliche Zone dazwischen gebildet werden, wobei in der Zone der Vektorerkennungsmechanismus eine Bewegung des Stabs nicht erkennt und wobei der Vektorerkennungsmechanismus ein Signal ausgibt, das einer Kontaktrichtung und der Stärke einer Kraft entspricht, die in der Kontaktrichtung ausgeübt wird, wenn der Stab den Vektorerkennungsmechanismus physisch berührt; und einen Sensor (9) für die Erkennung einer Kraft, die entlang der Achsenrichtung des Stabs ausgeübt wird.
Zeigeeinheit nach Anspruch 1, die weiter einen Mechanismus umfasst, mit dem der aus seiner Ausgangsstellung bewegte Stab in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird.
Zeigeeinheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Sensor für die Erkennung einer Kraft ein Schalter ist.
Zeigeeinheit nach Anspruch 3, wobei der Schalter in dem Stab bereitgestellt wird.
Zeigeeinheit nach Anspruch 3, wobei der Schalter in einer Stellung bereitgestellt wird, bei der diese von einem Ende des Stabs heruntergedrückt wird, wenn das andere Ende des Stabs entlang der Achsenrichtung des Stabs bewegt wird.
Zeigeeinheit nach einem beliebigen der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Vektorerkennungsmechanismus Folgendes umfasst: ein um den Stab herum angeordnetes Bauteil, das einen vorgegebenen Abstand zu dem Stab aufweist und über einen kreisförmigen Bereich verfügt, mit dem der Stab in Berührung kommen kann; und einen Sensor für die Erkennung der Stärke und Richtung einer Kraft, die durch den Stab auf das Bauteil ausgeübt wird.
Zeigeeinheit nach Anspruch 6, wobei der Vektorerkennungsmechanismus weiter eine Stützstruktur umfasst, die das Bauteil trägt, und wobei der Sensor die Stärke und Richtung einer auf das Bauteil ausgeübten Kraft erkennt, wobei die Kraft über die Stützstruktur übertragen wird.
Tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung, die Folgendes umfasst eine Zeigeeinheit nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7; und eine Bildschirmeinheit.
Tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Mittelachse des Stabs im Wesentlichen parallel zu der Bildschirmeinheit verläuft.
Tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, die weiter Folgendes umfasst: eine Steuereinheit, die auf eine Signalausgabe des Vektorerkennungsmechanismus anspricht, um zu ermitteln, ob ein Prüfwert des Kraftvektors eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und um die Ausführung einer ersten Operationsart gemäß dem Prüfwert zu veranlassen, wenn der Prüfwert die vorgegebene Bedingung erfüllt, und um die Ausführung einer zweiten Operationsart zu veranlassen, wenn der Prüfwert die vorgegebene Bedingung nicht erfüllt.