DE60132201T2

DE60132201T2 - Ansichtsnavigation und vergrösserung eines tragbaren geräts mit einer anzeige

Info

Publication number: DE60132201T2
Application number: DE60132201T
Authority: DE
Inventors: David Y. Houston Feinstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2021-04-05
Also published as: EP1290672A1; EP1290672B1; US20020190947A1; ATE382889T1; WO2001078055A1; DE60132201D1; EP1290672A4; US6466198B1; US6933923B2; HK1054610A1

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN

Nicht zutreffend

HINTERGRUND – BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen den Bereich mobile Rechen- und Kommunikationshandgeräte mit einer Informationsanzeige, im Speziellen die Ansichtsnavigation und das Rollenlassen einer gespeicherten virtuellen Anzeige oder eines vergrößerten Bildes der Anzeige als Reaktion auf Änderungen der Orientierung, in der das Gerät in einer Hand gehalten wird.
HINTERGRUND – BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Mit der raschen Miniaturisierung komplexer elektronischer Schaltungen und dem Aufkommen von Flüssigkristallanzeigen mit hoher Auflösung haben die Zahl und Vielfalt von tragbaren Smart-Geräten mit Informationsanzeigen stark zugenommen. Zu solchen Geräten gehören tragbare Computer, Mobiltelefone, Pager und andere Kommunikations- und Rechenlösungen. Der Erfolg des Internets in den letzten Jahren hat die Notwendigkeit für mobile Geräte weiter erhöht, die dem unterwegs befindlichen Benutzer eine große Informationsmenge bieten.
Der riesige und vielfältige Inhalt des Internets erlaubt es dem Benutzer, auf große Informationsmengen zuzugreifen. Tragbare Smart-Geräte wurden rasche verbessert, so dass sie dem Benutzer solche Informationen übermitteln können. Während sich Verarbeitungsleistung, Datenspeicherkapazität, Kommunikationsgeschwindigkeit und Batterielebensdauer moderner tragbarer Geräte immer schneller weiterentwickeln, scheint es, dass der Informationsfluss durch die geringe Größe der Anzeige begrenzt wird. Es ist jedoch klar, dass große Anzeigen, die in Desktop- und Laptop-Computern verwendet werden, in einem kleinen tragbaren Gerät nicht zum Einsatz kommen können.
Es wurden verschiedene Ansätze zum Überwinden der Anzeigegrößenbeschränkungen in tragbaren Informationsgeräten versucht. Web-Clipping ist ein von Palm Inc. angewendeter Ansatz, um deren im Handel erhältliche Palm Series zum Browsen auf dem Internet zu ermöglichen. Web-Clipping-Anwendungen wurden für beliebte Websites entwickelt, die auf Anfragen von Benutzern von den Sites, auf die zugegriffen werden, minimale Informationsmengen gewöhnlich in Textform ausschneiden. Der Nachteil von Web-Clipping ist, dass der Benutzer nur begrenzte Informationen erhält, und nicht alle Websites sind in der Lage, Web-Clippings für den Benutzer zu erzeugen. In vielen Fällen ist auch nach dem Ausschneiden die Menge der verfügbaren Informationen noch viel größer, als auf eine Anzeigeansicht passt.
Die Verwendung von optischer Vergrößerung einer kleinen Anzeige wurde für Virtual-Reality-Helme und andere Anwendungen angewendet, bei denen die Anzeige in einem festen Abstand vom Auge des Benutzers sitzt. So offenbart beispielsweise das US-Patent Nr. 5739955 einen solchen Virtual-Reality-Helm mit Fernglasvergrößerungsoptik. Optische Vergrößerer können für Personen mit beeinträchtigter Sehfähigkeit attraktiv sein, die keine detaillierten Informationen in einem kleinen tragbaren Anzeigegerät sehen können. Das Hauptproblem mit optischer Vergrößerung ist jedoch, dass sie in Verbindung mit einem tragbaren Gerät schwer anzuwenden ist. Ein solches tragbares Gerät und seine zugehörige Optik muss an einem relativ festen Ort vor den Augen des Benutzen platziert werden, so dass die vergrößerte Anzeige scharf bleiben kann.
Da große virtuelle Anzeigen leicht im internen Speicher des tragbaren Gerätes gespeichert werden können, wurden verschiedene Lösungen adaptiert, um durch relativ große Datenmengen auf einer relativ kleinen Anzeige zu rollen. Das US-Patent Nr. 3976995 (Neuausgabepatent 32365 ) lehrt die Verwendung einer Verarbeitungsanzeige, die die Nachricht kontinuierlich über die Anzeige bewegt, so dass die Anzeige nur groß genug zu sein braucht, um einen relativ kleinen Teil der gesamten Nachricht anzuzeigen. Dieser Ansatz mag zwar zum Anzeigen einfacher Sätze nützlich sein, ist aber nicht praktisch, wenn komplexe Graphikinformationen angezeigt werden. Und selbst bei einfachen Zeichenanzeigen muss der Benutzer geduldig warten, während die Nachricht abläuft.
Ein weiterer üblicher Ansatz besteht darin, das Gerät mit Bildrolltasten auszustatten, gewöhnlich mit Pfeilen markiert, so dass der Bediener die Anzeige in der gewünschten Richtung abrollen lassen kann. Das US-Patent 5774109 offenbart ein tragbares Elektronikbuch mit Tastatureingabe, so dass der Bediener die Informationen leichter abrollen lassen kann. Das Problem mit einer solchen manuellen Bildrollaktivität ist, dass sie für den Bediener sehr umständlich ist, weil beim Lesen eines großen Dokumentes beide Hände benutzt werden müssen.
Das US-Patent 5311203 offenbart eine tragbare Sichtvorrichtung, die die dreidimensionale Richtung bestimmt, in die sie zeigt und automatisch Informationen präsentiert, die mit den im jeweiligen Sichtfeld sichtbaren Merkmalen übereinstimmen. Dieses Gerät soll Sterne oder Sternkonstellationen in einem beobachteten Teil des Nachthimmels beobachten, identifizieren und orten. Nach dem Messen der genauen Richtung des Gerätes korreliert das Gerät die betrachteten Objekte und die in seiner Datenbank gespeicherten Informationen und zeigt identifizierende Kommentare in der Nähe der entsprechenden Objekte an. Da das Gerät genau zwischen den Datenbankinformationen und den beobachteten Objekten korrelieren muss, ist ein genauer Raumwinkel relativ zu Erde nötig, so dass das Gerät zu komplex und teuer wird.
Ein Artikel mit dem Titel „Situated Information Spaces und Spatially Aware Palmtop Computers" von George W. Fitzmaurice, Communication of the ACM, 35(7), Juli 1993, lehrt auf den Seiten 38–49, wie ein kleiner, tragbarer und raumbewusster Palmtop-Computer als Fenster in einen dreidimensionalen Informationsraum dienen kann. Der Artikel lehrt die Verwendung eines komplexen Sensors mit sechs Freiheitsgraden, der komplette Orientierungs- und Lageinformationen bietet, so dass die Anzeige durch den Informationsraum navigieren kann. In einer in dem Artikel vorgeschlagenen Active-Map-Anwendung dient die experimentelle Einheit als elektronische Informationsliste für eine an der Wand montierte Karte. Wenn die Einheit auf der Karte umher bewegt wird, werden Informationen über den Ort auf der Karte unmittelbar unter dem Gerät auf der Anzeige des Gerätes angezeigt. Auch andere Anwendungen wie eine rechnerunterstützte Bibliothek und ein tragbarer Büroersatz werden offenbart, in dem das Gerät Informationen auf der Basis von Position und Orientierung des tragbaren Gerätes gibt. Wie bei dem zuvor erörterten Patent liegt der Hauptnachteil dieser Lösung in der Notwendigkeit für einen komplizierten 6D-Sensor, der wiederum die Durchführung komplexer Berechnungen erfordert, um Orientierung und Lage des sich bewegenden Gerätes zu bestimmen und solche Lage- und Orientierungsinformationen in den gespeicherten Informationsraum zu korrelieren. In der Tat benötigte der Prototyp des Autors die Verwendung einer fortschrittlichen Desktop-Workstation zur Ausführung dieser Rechenaufgaben.
Die WO98/14863A beschreibt ein tragbares Bildanzeigegerät mit Kippsensoren, die auf einen Kippwinkel des Gerätes reagieren. Das Kippen beeinflusst das Rollen durch die Anzeige.
Die GB2336747A offenbart ein tragbares Kommunikationsgerät mit einer Anzeigesteuerung, die den Betrieb eines Anzeigeschirms steuert. Ein Anzeigesteuersignal, daß die gemessene Neigung des Terminalgehäuses anzeigt, wird zur Steuerung übertragen, die die auf dem Bildschirm angezeigten Daten abrollen lässt.
Die EP805389A offenbart ein tragbares Rechengerät, in dem Informationen auf dem Anzeigeschirm durch Kippen des Gerätes abrollen gelassen werden.
Im Hinblick auf diese Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bedienerfreundliche und praktische Navigation von angezeigten Informationen in einem tragbaren Gerät bereitzustellen, so dass eine große Datenmenge auf dem relativ kleinen Display des Gerätes betrachtet werden kann. Die vorliegende Erfindung erlaubt es dem Bediener insbesondere, eine solche Navigation der Anzeigeansicht mit derselben Hand auszuführen, die auch das Gerät hält.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein tragbares Gerät mit einer Anzeige bereitstellt, das Folgendes umfasst: einen Prozessor; einen mit dem Prozessor gekoppelten ersten Axialrotationsdetektor mit der Aufgabe, eine erste Rotation des tragbaren Gerätes um eine erste Achse zu erfassen; einen mit dem Prozessor gekoppelten zweiten Axialrotationsdetektor mit der Aufgabe, eine zweite Rotation des tragbaren Gerätes um eine zweite Achse zu erfassen, wobei die erste Achse und die zweite Achse allgemein lotrecht zueinander sind; eine mit dem Prozessor gekoppelte physikalische Anzeige; eine virtuelle Anzeige, die so gestaltet ist, dass sie auf der physikalischen Anzeige gezeigt werden kann, wobei die virtuelle Anzeige größer ist als die physikalische Anzeige; ein mit dem Prozessor gekoppeltes Speichergerät zum Speichern von ablauffähigem Code zwecks Schnittstelle mit dem ersten Axialrotationsdetektor und dem zweiten Axialrotationsdetektor, wobei der ablauffähige Code Folgendes umfasst: (a) einen Code zum Rollenlassen der virtuellen Anzeige in einer ersten Dimension mit einer ersten Geschwindigkeit als Reaktion auf die erste Rotation; (b) Code zum Rollenlassen der virtuellen Anzeige in einer zweiten Dimension mit einer zweiten Geschwindigkeit als Reaktion auf die zweite Rotation; (c) Code zum Ändern der ersten Geschwindigkeit als Reaktion auf eine erste gespeicherte Ansprechkurve; und (d) Code zum Ändern der zweiten Geschwindigkeit als Reaktion auf eine zweite gespeicherte Ansprechkurve; und wobei die erste Ansprechkurve und die zweite Ansprechkurve aus mehreren Ansprechkurven ausgewählt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Navigieren einer Ansicht einer Anzeige eines tragbaren Gerätes bereitgestellt, das die folgenden Schritte beinhaltet: Erzeugen einer virtuellen Anzeige und Markieren einer Grenze eines auf der Anzeige zu betrachtenden Anfangsabschnitts der virtuellen Anzeige, Identifizieren eines Bedienerbefehls zum Eintreten in einen Ansichtsnavigationsmodus, in dem die Ansicht die virtuelle Anzeige in jeder gewünschten Richtung navigieren kann, Erfassen einer Rotationsorientierung des tragbaren Gerätes im Ansichtsnavigationsmodus, Identifizieren von Änderungen der Rotationsorientierung entlang zwei allgemein lotrechten Achsen, Berechnen von Änderungen der Grenze als Reaktion auf Änderungen der Rotationsorientierung des Gerätes auf der Basis einer gespeicherten Ansprechkurve, auswählbar aus mehreren Ansprechkurven, Ausgeben einer neuen Ansicht an die Anzeige, die die im Berechnungsschritt berechnete Grenze reflektiert, und Zurückbringen der Anzeige in eine feste Ansicht nach dem Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus.
Die Anzeige kann in einen Navigations- und Rollmodus oder in einen festen Modus eingestellt werden. Wenn der Ansichtsnavigationsmodus eingestellt ist, dann rollt die Anzeige durch das gespeicherte virtuelle Display unter der Anleitung des Verarbeitungsmittels als Reaktion auf die Änderungen der vom Orientierungssensor gemessenen Orientierung des Gerätes.
Im festen Modus bleibt die Anzeige fest und folgt den Orientierungsänderungen nicht mehr. Das Display macht den Bediener im Ansichtsnavigationsmodus mit einer deutlich sichtbaren Anzeige darauf aufmerksam, dass es als Reaktion auf Änderungen der Orientierung des Gerätes rollen wird.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Gerät ferner einen Satz von zwei ergonomischen Schaltern, die sich auf beiden Seiten des Gehäuses befinden, so dass der Bediener im Ansichtsnavigationsmodus beide Schalter drücken muss. Eine solche Anordnung gewährleistet eine praktische Aktivierung des Ansichtsnavigationsmodus, wie sie für die haltende Hand natürlich ist, um beide Schalter gleichzeitig zu drücken. Ebenso bietet die Notwendigkeit, beide Schalter zum Aktivieren des Ansichtsnavigationsmodus zu drücken, einen besseren Schutz vor einer ungewollten Änderung der angezeigten Ansicht.
Eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hat anstatt der ergonomischen Schalter ein Mittel zum Erfassen eines Klopfens mit dem Finger des Bedieners auf den Boden des Gerätes als Befehl zum Wechseln in den Ansichtsnavigationsmodus nach einer kurzen Zeitverzögerung. Nach dem Einstellen des Ansichtsnavigationsmodus bleibt das Gerät für eine voreingestellte Zeitperiode oder so lange in diesem Modus, wie der Bediener die Orientierung des Gerätes wesentlich verändert.
In noch einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung übermitteln voreingestellte Handbewegungen des Bedieners, gemessen mit einem Satz von Orientierungssensoren, die mit zusätzlichen Höhen- oder Beschleunigungssensoren ausgestattet sind, spezielle Befehle zu dem tragbaren Gerät. So könnte beispielsweise eine schnelle ruckartige Aufwärtsbewegung des tragbaren Gerätes ohne erhebliche Orientierungsänderung benutzt werden, um das Gerät in den Ansichtsnavigationsmodus zu bringen.
In noch einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung akzeptiert ein eingebautes Spracherkennungsmittel einen gesprochenen Wortbefehl vom Bediener, um in den Ansichtsnavigationsmodus zu gehen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein praktisches Navigationsmittel zum Rollen durch eine in dem tragbaren Gerät gespeicherte virtuelle Anzeige unter Verwendung von nur einer Hand bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist besonders für eine Anzeigevergrößerungsanwendung geeignet. Nach dem Einstellen in den Vergrößerungsmodus kann die aktuelle Ansicht auf dem Display willkürlich selbst um einen großen Faktor vergrößert werden, dann kann im Ansichtsnavigationsmodus durch die gesamte Ansicht auf dem Display navigiert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches einhändiges Navigationsmittel mit derselben praktischen Handhabung für rechts- und linkshändige Benutzer bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine minimale Anordnung von Axialrotationssensoren zu benutzen, die nur auf Änderungen in nur zwei Orientierungsachsen des tragbaren Gerätes reagieren.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die exakte Korrelation zwischen Orientierungsänderungen und der eigentlichen Navigation der Anzeige zu minimieren, damit die Orientierungsänderungen mit relativ kostenarmen groben Sensoren bestimmt werden können.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Smart-Ansprechkurven bereitzustellen, die die Korrelation zwischen Orientierungsänderungen und eigentlicher Navigation der Ansicht auf dynamische Weise ändern, die auch gemäß Benutzerpräferenzen eingerichtet werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Halbleitersensoren zu benutzen, die leicht in das Einzelchip-Design moderner tragbarer Geräte integriert werden können.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es Personen mit beeinträchtigter Sehfähigkeit oder weitsichtigen Personen zu gestatten, die Anzeige eines kleinen mobilen tragbaren Gerätes auf praktische Weise zu vergrößern und durch sie zu navigieren.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass sie für die Herstellung als leicht aufzurüstender Schaltkomplex für die riesige Vielfalt von Palmtop-Rechen- und tragbaren Kommunikationsgeräten angepasst werden kann, die bereits auf dem Markt existieren.
Diese sowie weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale gehen nachfolgend aus Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung hervor, die illustrationshalber und nicht zur Begrenzung gegeben werden, die in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben und in den Begleitzeichnungen illustriert werden, in denen gleiche Bezugsziffern entsprechende Elemente bezeichnen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen haben eng verwandte Figuren dieselbe Zahl, aber mit unterschiedlichen alphabetischen Suffixen.
1A, 1B und 1C zeigen drei aufeinander folgende Ansichten eines tragbaren Gerätes, das die vorliegende Erfindung beinhaltet, von links nach rechts abgerollt, während durch die virtuelle Anzeige von 1D navigiert wird.
2 zeigt die relativen Roll- und Nickachsen, über die das tragbare Gerät gedreht wird, um durch die Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung zu navigieren.
3 illustriert die Verwendung der vorliegenden Erfindung als Vergrößerungsfunktion für die Anzeige eines tragbaren Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine ergonomische Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die zwei Seitenschalter zum Aktivieren des Ansichtsnavigationsmodus benutzt.
5 ist ein Blockdiagramm der Ansicht in 4.
6 umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung der Erfindung von 5.
7 ist ein Zeitschema, das ein Beispiel für die zeitabhängige Ansprechkurve des Systems auf Orientierungsänderungen entlang einer Achse zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die ein Fingerklopfen des Bedieners benutzt, um das tragbare Gerät in den Ansichtsnavigationsmodus zu bringen.
9 ist eine Perspektivansicht des tragbaren Gerätes von 8, die eine ausgeschnittene Ansicht des Fingerklopfsensors zeigt.
10 ist ein Blockdiagramm der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in Form eines Zusatzupgrades für ein existierendes tragbares Gerät.
11 zeigt noch eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die unterschiedliche Sensoren zum Verfolgen der Orientierung und ein Spracherkennungsmodul zum Akzeptieren von gesprochenen Befehlen zum Eintreten in den und Austreten aus dem Ansichtsnavigationsmodus benutzt.
12 ist eine Zeitschema, das illustriert, wie in den Ansichtsnavigationsmodus ein- und aus ihm ausgetreten wird, gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
13A umreißt das Software-Fließschema der Ausgestaltung von 12C, die nur für eine feste Zeitperiode im Ansichtsnavigationsmodus bleibt und den Modus dann in den festen Modus verlässt.
13B umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung von 12D, die im Ansichtsnavigationsmodus bleibt, solange der Bediener die Orientierung des Gerätes weiter ändert.
14 illustriert eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die einen zusätzlichen Z-Achsen-Beschleunigungsmesser zum Identifizieren von vertikalen Handbewegungen des Bedieners benutzt, um in den Ansichtsnavigationsmodus einzutreten, sowie für andere Befehle.
15 illustriert die Platzierung der drei Beschleunigungsmesser der Ausgestaltung von 14 auf der Hauptleiterplatte des tragbaren Gerätes.
16 ist ein Zeitschema, das die Benutzung der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung von 14 mit drei Beschleunigungsmessern illustriert.
17 umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung von 14, die eine vertikale Bewegungsgeste des Bedieners benutzt, um in den Ansichtsnavigationsmodus ein- und wieder daraus auszutreten.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass mit einem tragbaren Kommunikation- oder Rechengerät mit einer relativ kleinen Anzeige auf praktische Weise mit einer Hand durch eine große gespeicherte virtuelle Anzeige navigiert wird. Solche Geräte können mobile Computer wie die im Handel erhältlichen PALM PILOT, Cassiopea, PSION, Newton und andere Palmtop-Computer sein. Dies können auch verschiedene PDA-Gerate, mobile tragbare Terminals, fortschrittliche Pager und eine Reihe verschiedener Mobiltelefone mit erweiterten Informationsdisplays sein.
Das tragbare Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet mit zwei Betriebsarten, die im gesamten Dokument als Ansichtsnavigationsmodus und als fester Modus bezeichnet werden. Im Ansichtsnavigationsmodus wird automatisch durch die Anzeigeansicht gerollt, so dass sie den Drehbewegungen der haltenden Hand folgt. Wieder zurück im festen Modus, wird die Anzeigeansicht stationär und folgt den Bewegungen der Hand nicht mehr.
1 zeigt einen Überblick über den Betrieb des tragbaren Gerätes 10, konstruiert gemäß der vorliegenden Erfindung, das in den Ansichtsnavigationsmodus geschaltet ist. Das Gerät hat eine Flachanzeige 12, die typischerweise aus einem LCD mit optischer Hintergrundbeleuchtung und mehreren Funktionstasten besteht. Das Display 12 ist zu klein, um die gesamte virtuelle Anzeige 30 zu zeigen, die in dem tragbaren Gerät gespeichert und in 1D gezeigt ist. Der Illustration halber zeigt die virtuelle Anzeige 30 eine Kombination von leicht zu identifizierenden Graphikobjekten wie eine Raumstation 26, ein Space Shuttle 24 und einen Astronauten mit der amerikanischen Flagge 22 zusätzlich zu einer Textnachricht 28.
In 1A wird der Navigationsprozess gestartet, wenn die Hand 20 des Bedieners das Gerät 10 nach links schwenkt, so dass das Display 12 den linken Teil der gespeicherten virtuellen Anzeige 30 zeigt. Wenn die Hand 20 des Bedieners nach rechts schwenkt, dann zeigt 1B, wie die Ansicht im Display 12 nach links rollt, wenn das Space Shuttle Bild 24 ins Sichtfeld kommt. 1C zeigt ferner, wie der rechte Teil der virtuellen Anzeige mit der amerikanischen Flagge 22 erscheint, wenn die Hand 20 des Bedieners weiter nach rechts schwenkt.
2 zeigt die relativen Orientierungsachsen, über die das tragbare Gerät 10 gedreht wird, um das Display 12 gemäß der vorliegenden Erfindung zu navigieren. Im gesamten Dokument wird die Achse 32 als die Y-Achse oder, beeinflusst durch Begriffe aus Luftfahrt und Marine, die Rollachse bezeichnet. Ebenso wird die Achse 36 als die X-Achse oder die Nickachse bezeichnet. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der Ansichtsnavigationsmodus durch Ändern der Höhe, in der das Gerät 10 gehalten und die entlang der Z-Achse 40 gemessen wird, eingeschaltet. Wieder zurück zu dem in 1 gezeigten Verfahren, es sollte klar sein, dass das Display, obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, vertikal navigiert werden kann, wenn das Gerät 10 über die Nickachse vor und zurück gekippt wird.
Während das Rollen der Anzeige den Orientierungsänderungen des Gerätes folgt, brauchen die Bildrollgeschwindigkeit und der Bildrollbetrag nicht dem genauen Orientierungsänderungsbetrag zu folgen. Wie nachfolgend erörtert wird, glättet die Steuersoftware der bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung die Handbewegungen, um selbst dann eine praktische Navigation zu ermöglichen, wenn relativ grobe Orientierungssensoren verwendet werden.
3 illustriert, dass die vorliegende Erfindung so ausgelegt ist, dass Anzeigevergrößerung und Navigation durch diese vergrößerte Anzeige möglich sind. 3A zeigt ein tragbares Gerät, das einige Informationen 50 anzeigt, die von einem Benutzer nicht betrachtet werden können, der ein beeinträchtigtes Sehvermögen hat. Wenn der Benutzer das Gerät 10 anweist, die Ansicht zu vergrößern, dann zeigt das Display 12 einen vergrößerten Teil 52 der ursprünglichen Informationen 50, wie in 3B gezeigt. Das Gerät 10 kann jetzt durch die vergrößerte Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung navigieren. Im Ansichtsnavigationsmodus beinhaltet das Display vorzugsweise eine visuelle Anzeige 54 für den Bediener, um ihn darauf aufmerksam zu machen, dass durch die Ansicht gerollt wird, wenn er die Geräteorientierung verändert. Die in der Zeichnung gezeigte Anzeige zeigt vier gedrehte ,L'-förmige Marker 54 an den vier Ecken des Displays 12. Es kann natürlich auch jede andere Form von visueller Anzeige bei Bedarf mit einem hörbaren Piepston verwendet werden, wenn das Gerät 10 mit einem Tonausgabemittel ausgestattet ist. Wie nachfolgend erörtert wird, ist die visuelle Anzeige 54 für diejenigen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung äußerst vorteilhaft, die keinen tatsächlichen Schalter zum Umschalten in den und aus dem Ansichtsnavigationsmodus haben.
Es ist zu bemerken, dass das Display für eine Vergrößerungsanwendung für Personen mit beeinträchtigtem Sehvermögen ein aktives TFT LCD oder eine andere Anzeigetechnik mit scharfen Kontrastmerkmalen anwenden sollte.
4 zeigt eine ergonomische Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die zwei Seitenschalter 62 und 64 zum Aktivieren des Ansichtsnavigationsmodus haben. Die Zeichnung illustriert mechanische Schalter, die Federn 66 benutzen, um dem Bediener eine taktile Reaktion zu geben. Es können auch andere taktile Schalter wie der Typ mit versiegelter Membran und Schalter mit kapazitiven Streifen verwendet werden. Das tragbare Gerät 10 schaltet nur dann in den Ansichtsnavigationsmodus, wenn der Bediener beide Schalter drückt, und kehrt in den festen Modus zurück, wenn wenigstens einer der Schalter losgelassen wird. Alternativ können die Schalter zum Signalisieren eines Befehls zum Eintreten in den Ansichtsnavigationsmodus benutzt werden, und um es dem Programm zu gestatten, den Modus gemäß der nachfolgenden Beschreibung zu beenden. Die vorliegende Erfindung arbeitet zwar auch mit nur einem Schalter, aber Experimente haben gezeigt, dass diese Anordnung von zwei Seitenschaltern ergonomischer ist und dem Bediener eine bessere intuitive Kontrolle bietet. Die Verwendung von zwei Schaltern auf beiden Seiten des tragbaren Gerätes scheint für rechts- und linkshändige Personen gleichermaßen von Vorteil zu sein.
5 ist ein Blockdiagramm der Ausgestaltung in 4, wo der erfindungsgemäße Schaltkomplex für die Ansichtsnavigation völlig in den Hauptschaltkomplex des tragbaren Gerätes integriert ist. Alle tragbaren Smart-Geräte mit Displays 12 verwenden typischerweise wenigstens eine Mikrosteuerung 100 oder einen Mikroprozessor, einen Speicher 102 zum Speichern von Programm- und Anzeigedaten und eine Anzeigesteuerung 104. Zur Verdeutlichung werden gemeinsame Komponenten wie die Stromversorgung und eine Tastaturschnittstelle aus dieser und allen anderen Zeichnungen weggelassen. Die Orientierungssensorschaltung 80 beinhaltet Beschleunigungsmesser für die X-Achse 82 und die Y-Achse 84, die jeweils in dem tragbaren Gerät montiert sind und mit den Achsen 36 und 32 von 2 fluchten. Da die Ansichtsnavigation gemäß der vorliegenden Erfindung einen geschlossenen Kreis zwischen den Bewegungen des Benutzers und der tatsächlichen Navigation bildet, ist eine exakte Ausrichtung zwischen Sensor und Geräteachsen nicht erforderlich. In der Tat reicht es aus, dass die beiden Sensoren allgemein lotrecht zueinander sind. Ebenso kann jede Fehlausrichtung zwischen den Empfindlichkeitssensorachsen und der X- und Y-Achse des Gerätes vom Programm korrigiert werden. Solche Beschleunigungsmesser werden vorzugsweise mit einer Oberflächen-Mikrobearbeitungstechnik ausgeführt, die elektromechanische Strukturen in Silicium integriert. Die geringe Größe von mikrobearbeiteten Strukturen macht eine Platzierung der Schaltungen und Sensoren auf demselben Chip wirtschaftlich. So wurde beispielsweise mit einem handelsüblichen, als „iMEMS" bekannten 1-Mikrometer-CMOS-Prozess von Analog Devices Inc. der ADXL202-Beschleunigungsmesser erzeugt, der zwei Achsen und die Schaltungen integriert, um digital einen DCM-(Duty Cycle Modulator)-Ausgang zu erzeugen. Mittels eines solchen DCM oder einer anderen Analog-Digital-Umwandlung 86 und 88 wird eine Schnittstelle zwischen den Orientierungsdaten und der Mikrosteuerung 100 erzeugt. Die Beschleunigungsmesser erzeugen Kippwinkelinformationen je nach ihrer Neigung relativ zur Schwerkraft der Erde. Wenn sich der Bediener bewegt, dann nehmen die Beschleunigungsmesser auch geringe Beschleunigungsartefakte auf. Das Programm kann solche Beschleunigungsartefakte ausfiltern oder der Bediener kann die Ansicht nachnavigieren, um unerwünschte Ansichtsbewegungen zu korrigieren.
Der rechte Schalter 62 und der linke Schalter 64 sind in Reihe mit dem VCC-Potential 70 (oder einem Massepotential, wenn Umkehrlogik verwendet wird) geschaltet, so dass sie, wenn beide gedrückt werden, ein Aktivierungssignal zur Mikrosteuerung 100 über die Leitung 72 schalten. Dieses Signal weist das Programm der Mikrosteuerung an, in den Ansichtsnavigationsmodus zu geben. Wenn das tragbare Gerät einen Piepser 94 aufweist, dann kann das Programm einen Piepston erzeugen, um den Bediener darauf aufmerksam zu machen, dass der Ansichtsnavigationsmodus eingestellt ist. Die Mikrosteuerung weist die Anzeigesteuerung 104 an, eine visuelle Anzeige 54 wie in 3B für den Bediener zu erzeugen, dass sich das tragbare Gerät im Ansichtsnavigationsmodus befindet.
Im Ansichtsnavigationsmodus setzt die Mikrosteuerung 100 die über die Leitungen 90 und 92 übermittelten Nick- und Rollorientierungsänderungen in Navigationsbefehle um, die ein Rollenlassen der virtuellen Anzeige bewirken, die im Speicher 102 gespeichert ist. Wenn beispielsweise der Y-Achsen-Beschleunigungsmesser anzeigt, dass der Bediener das tragbare Gerät 10 wie in 1B gezeigt nach rechts gedreht hat, dann steuert die Mikrosteuerung 100 die virtuelle Anzeige im Speicher 102 und die Anzeigesteuerung 104, so dass sie die Ansicht in dem Display 12 nach rechts rollt.
6 umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung der Erfindung von 5. Der Ablauf vom Start 120 bis zum Ende 134 erfolgt mehrere Male pro Sekunde in einem standardmäßigen Abfrageprozess der Mikrosteuerung 100. Beim Initialisierungsschritt in Block 122 wird die aktuelle Grenze der Anzeigeansicht im Vergleich zur gespeicherten virtuellen Anzeige markiert. Der Status beider Navigationsschalter 62 und 64 wird in Block 124 geprüft. Wenn beide Schalter gedrückt werden, wird das System in Block 126 in den Ansichtsnavigationsmodus gesetzt, um die visuelle Anzeige 54 zu erzeugen, um dem Bediener mitzuteilen, dass Orientierungsänderungen des tragbaren Gerätes zur Navigation der Anzeige führen.
In Block 128 werden die Nick- und Rolldaten erfasst, gespeichert und mit den vorherigen Werten verglichen. Wenn in Block 130 eine Orientierungsänderung erfasst wird, dann berechnet das Programm in Block 132 die neue Grenze für die Ansicht. Sie frischt das Display auch auf so dass es die neue Ansicht zeigt, und speichert die neue aktuelle Orientierung als Basis für den Vergleich im nächsten Ablauf des Prozesses. Der Prozess endet in Block 134, bis er wieder abgefragt wird. Wenn die Prüfung auf gedrückte Schalter in Block 124 anzeigt, dass wenigstens ein Schalter nicht gedrückt ist, dann schaltet das Programm die Navigationsanzeige 54 ab und der Prozess endet in Block 134, bis er wieder abgefragt wird.
Das Programm kann mit unterschiedlichen Ansprechkurven zum Berechnen der neuen Grenze als Reaktion auf Orientierungsänderungen in Block 132 eingestellt werden. Feine und grobe Ansprechmodi können vom Bediener eingestellt oder während der Zeit, in der sich das System im Ansichtsnavigationsmodus befindet, dynamisch verändert werden. Bei einer feinen Ansprechung navigiert die Anzeigeansicht durch das virtuelle Display in Reaktion auf die Orientierungsänderungen relativ langsam. Bei einer groben Ansprechung ändert sich die Anzeigeansicht in Reaktion auf die Orientierungsänderungen schnell.
7 ist ein Zeitschema, das ein Beispiel für die zeitabhängige Ansprechkurve des Systems auf Änderungen der Orientierung entlang einer Achse zeigt. Ähnliche Relationen werden entlang den anderen Orientierungsachsen verwendet, obwohl Ansprechwerte mit einem anderen Bias für jede Achse eingestellt werden können. 7A zeigt die relative Ansprechkurve, die im Programm voreingestellt ist und vom Bediener modifiziert werden kann. Die relative Ansprechung wird durch Dividieren des Änderungsbetrags in der Ansichtsnavigation, bei dem es sich um eine normalisierte Zahl proportional zu dem Prozentanteil handelt, um den die virtuelle Anzeige gerollt wurde, durch die Orientierungsänderung erhalten, die dies bewirkt hat. So kann der Bediener eine feine und langsame Navigation erzielen, wenn der relative Ansprechwert niedrig ist, und eine grobe und schnelle Navigation, wenn der relative Ansprechwert hoch ist. 7B illustriert den Wert vom Orientierungssensor auf einer Achse, repräsentiert durch das Signal 90 oder 92 von 5. 7C zeigt die Zeit, die Orientierungsänderungen entlang der überwachten Achse entspricht, gemessen durch die Mikrosteuerung 100 in Block 128 von 6. 7D illustriert die resultierende Navigation der Ansicht entlang der überwachten Achse, berechnet durch die Mikrosteuerung 100 in Block 132 gemäß einer Betriebsart. 7E illustriert die resultierende Navigation der Ansicht entlang der überwachten Achse, berechnet von der Mikrosteuerung 100 als Reaktion auf dieselben Reize, aber gemäß einer alternativen Betriebsart.
7A zeigt, dass das Gerät zum Zeitpunkt t1 140 in den Ansichtsnavigationsmodus und zum Zeitpunkt t4 zurück in den festen Modus geschaltet wurde. Während der Festmodusperioden 144 und 146 der Zeichnung bleibt die Ansicht auf dem Display während der entsprechenden Perioden 148 und 150 in 7D und 7E fest, obwohl der Orientierungssensor Orientierungsänderungen 147 und 149 in 7C meldet. In diesem Beispiel wird, von Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t2, die relative Ansprechung des Systems auf feine Navigation 152 eingestellt. Nach dem Zeitpunkt t2 nimmt die relative Ansprechung allmählich bis zum Zeitpunkt t3 zu (154), wo die relative Ansprechung grob wird (156).
Im Ansichtsnavigationsmodus reinigt ein Filteralgorithmus die Orientierungsdaten von Rucken und anderen Orientierungs-„Geräuschen". Zum Beispiel, ein ungewolltes Rauschen 160 und 162 in 7B führt zwar zu entsprechenden Orientierungsänderungsimpulsen 164 und 166 in 7C, aber diese werden tatsächlich vom Programm ignoriert und das Programm navigiert die Ansicht nicht, wie in 7D und 7E gezeigt.
7D illustriert die Ansichtsnavigationsansprechung, wenn eine Betriebsart verwendet wird, die die navigierte Ansicht nur während einer Orientierungsänderungsperiode navigiert. In der Periode 170, die während der Feinnavigation auftritt, wird eine Orientierungsänderung erfasst und die Ansicht wird als Reaktion darauf langsam navigiert. In der Periode 174 navigiert die Ansicht, während die relative Ansprechung dynamisch in die grobe Navigation wechselt, mit einer höheren Geschwindigkeit 176. In der Periode 180, die während der groben Navigation auftritt, führt eine relativ langsame Orientierungsänderung 182 zu einer raschen Navigation 184 der Ansicht. In dieser Betriebsart bleibt die Ansicht in Abwesenheit von Orientierungsänderungen stationär.
7E illustriert die Ansichtsnavigationsreaktion, wenn eine alternative kontinuierliche Betriebsart die Ansicht ständig mit der Geschwindigkeit und in der Richtung navigiert, die bei der letzten schnellen Orientierungsänderung etabliert wurden. Auch hier wird wieder in der Periode 170, die während der Feinnavigation auftritt, eine Orientierungsänderung erfasst und die Ansicht als Reaktion darauf langsam navigiert (186). Die Ansicht navigiert jedoch weiter in derselben Richtung, bis in Periode 174 wieder eine Orientierungsänderung auftritt. Eine neue Navigationsgeschwindigkeit 188 in derselben Richtung, aber mit einer Geschwindigkeit entsprechend der reduzierten Orientierungsgeschwindigkeitsänderung in Periode 174, wird mit der höheren relativen Ansprechung bei 154 multipliziert. Diese Navigation wird bis zu Periode 180 fortgesetzt, die während der groben Navigation auftritt. Zu diesem Zeitpunkt führt eine relativ langsame Orientierungsänderung 182 zu einer raschen Navigation 190 der Ansicht. Das Programm wendet eine Mindestansprechschwelle an, so dass die Navigation stoppen kann, wenn der Bediener die Orientierungsrichtung geringfügig umkehrt. Weitere Betriebsarten können als Varianten der in den 7D und 7E gezeigten etabliert werden.
Eine solche Ansprechkurve mit wenigstens zwei Einstellungen von feiner und grober Navigation, die eingestellt und für die individuelle Präferenz des Bedieners justiert werden können, ermöglicht eine exakte Ansichtsnavigation. Zunächst drückt der Bediener die Schalter, bis die grobe Navigation aktiviert ist (156), und es wird auf den allgemeinen Bereich der gewünschten Ansicht zugegriffen. An dieser Stelle kann der Bediener die Feinnavigation einfach durch Deaktivieren und dann erneutes Aktivieren der Schalter erreichen. Andere Ansprechkurven können ein fester Wert sein oder können bei jedem nachfolgenden Eintritt in den Ansichtsnavigationsmodus zwischen feiner und grober Navigation umschalten.
Es ist auch möglich, Mehrzustandsschalter anstatt der einfachen Schalter 62 und 64 von 5 zu benutzen, so dass der Bediener direkt aus grober und feiner Ansprechung auswählen kann. Und doch erlaubt die Anwendung einer sich dynamisch ändernden Ansprechung wie beschrieben eine gewisse Einfachheit des Designs.
Eine weitere Lösung ist es, Schalter insgesamt wegzulassen und die Nick- und Rolländerungen auf benutzerspezifische Gesten hin zu überwachen, die den Ansichtsnavigationsmodus aktivieren. In einer solchen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung verfolgt das Programm ständig die Roll- und Nickorientierung im Speicher und analysiert sie kontinuierlich, um zu sehen, ob Gesten des Bedieners erfasst wurden. Es scheint, dass für eine zuverlässigere Aktivierung des Ansichtsnavigationsmodus ein zusätzlicher Sensor benötigt wird.
8 ist eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die die Schalter 62 und 64 durch einen Aktivierungsdetektor 200 ersetzt, der auf ein Fingerklopfen des Bedieners reagiert, um das tragbare Gerät in den Ansichtsnavigationsmodus zu setzen. Der Fingerklopfdetektor beinhaltet einen Schall/Vibrationswandler 202 zum Erfassen des Fingerklopfens und zum Ausgeben einer Spannung, die die erfassten Klopfvibrationen repräsentiert. Der Ausgang des Sensors 202 ist durch eine Leitung 203 mit dem Eingang des Verstärkers 204 verbunden. Im Verstärker 204 ist ein gewisser Schwellenwert eingestellt, um zu gewährleisten, dass nur Signale über dem Schwellenwert verstärkt werden. Der verstärkte Ausgang des Verstärkers 204 wird mit einem Tiefpassfilter 206 gefiltert, dessen Ausgang mit dem Analog-Digital-Wandler 208 verbunden ist, um digitale Daten über die Verbindung 212 zur Mikrosteuerung 100 zu senden. Wenn die Mikrosteuerung ein Signal auf der Leitung 212 empfangt, dann versucht sie, eine Übereinstimmung zwischen seiner Frequenz und Länge mit den gespeicherten Kennwerten eines Fingerklopfsignals zu finden. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, dann setzt das Programm das Gerat nach einer voreingestellten Verzögerung nach dem Ende des Fingerklopfsignals in den Ansichtsnavigationsmodus. Im Ansichtsnavigationsmodus verwendet die Mikrosteuerung 100 die Orientierungsänderungsinformationen vom Orientierungssensor 80 zum Navigieren des Displays auf ähnliche Weise wie in der Erörterung von 5.
Der Fingerklopfsensor kann ein Elektretkondensatormikrofon oder ein piezoelektrischer Wandler sein. Beide Sensortypen sind relativ kostenarm und lassen sich leicht herstellen. 9 ist eine Perspektivansicht des tragbaren Gerätes 10 gemäß der Ausgestaltung von 8, die eine ausgeschnittene Ansicht des Fingerklopfsensors 202 zeigt. Der Fingerklopfsensor 202 ist am Boden des Gehäuses des Gerätes 10 angebracht oder kann im Bereich unmittelbar unterhalb der Oberseite des Displays 12 an der Stelle platziert werden, auf die der Bediener wahrscheinlich mit dem Finger klopfen wird, wenn das Gerät mit einer Hand gehalten wird. Der Sensor 202 ist durch eine Leitung 203 mit der oben beschriebenen Schaltung verbunden. Eine gute Verstärkung kann sicherstellen, dass das Gerät alle relevanten Fingerklopfer am Boden erfasst. Solche Fingerklopfer erzeugen Vibrationen und Schallmuster, die sich erheblich von dem Schall unterscheiden, der durch Stiftschläge auf den Bildschirm oder das Betätigen einer Taste 13 erzeugt wird. Die Mikrosteuerung kann einen Fingerklopfton von anderen Geräuschen wie denen unterscheiden, die entstehen, wenn das Gerät auf den Tisch gelegt wird. Für eine effizientere Herstellung kann der Fingerklopfsensor 202 am Boden der PCB-Baugruppe 450 in dem Gerät 10 oberflächenmontiert werden.
Da es auf dem Markt bereits eine große Vielfalt von tragbaren Smart-Geräten mit Displays gibt, ist es wünschenswert, dass die vorliegende Erfindung als Zusatzgerät zum Aufrüsten adaptiert wird. 10 zeigt das Blockdiagramm der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in Form eines Zusatzupgrades 300, das an einem existierenden tragbaren Gerät 10 angebracht ist. Das Zusatzupgrade 300 ist auf einer Miniaturleiterplatte aufgebaut, die extern oder intern mit dem mobilen Gerät 10 verbunden ist, je nach der Erweiterungsfähigkeit dieses tragbaren Gerätes.
Das Zusatzupgrade 300 umfasst die in anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Sensoren sowie eine standardmäßige Mikrosteuerung 302. Eine solche Mikrosteuerung hat typischerweise ihren eigenen gespeicherten Programm- und Datenspeicher sowie einen Kommunikationskanal 304 wie UART, SPC und I2C. Die Mikrosteuerung 302 erhält die Orientierungsänderungsinformationen über die Leitungen 90 und 92 sowie das Signal zum Eintreten in den oder Austreten aus dem Ansichtsnavigationsmodus 212. Zum Verarbeiten der Orientierungsänderungsdaten und des Navigationseintrittsbefehls wie oben erläutert berechnet die Mikrosteuerung die gewünschten Navigationsänderungen für das Display des Gerätes und sendet Befehle über den Kommunikationskanal 304 zu dem tragbaren Gerät. Die Befehle, die in Form eines seriellen Protokolls vorliegen könnten, sind über den Applikationsschnittstellenport 310 mit dem tragbaren Gerät verbunden. Diese Befehle werden weiter zum Prozessor auf der Hauptplatine 320 übertragen, mit Anweisungen darüber, wie der Hauptplatinenprozessor durch die Anzeige navigieren soll. Alle anderen Implementationen der vorliegenden Erfindung wie in den 5, 11 und 14 gezeigt können ebenfalls als Zusatzupgrade in einer ähnlichen Ausgestaltung wie in 10 implementiert werden.
Die Vorteile der Verwendung des Fingerklopfdetekors zum Befehlen des Eintritts in den Ansichtsnavigationsmodus liegen darin, dass die Herstellung kostenärmer ist als mit den Seitenschaltern von 4. Es ist auch einfacher, ein Ansichtsnavigationssystem mit einem Fingerklopfsensor zu einem existierenden tragbaren Gerät hinzuzufügen.
11 zeigt noch eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die unterschiedliche Sensoren verwendet. Die Orientierungssensorbaugruppe 380, die einen magnetischen Richtungssensor 364 und einen Kippsensor 368 beinhaltet, ersetzt den Orientierungssensor 80 auf Beschleunigungsmesserbasis von 8. Im Handel sind verschiedene Geräte zum Messen der magnetischen Richtung des Gerätes erhältlich. So erzeugen beispielsweise entlang den Achsen 32 und 36 platzierte Magnetwiderstände Orientierungsanzeigen, wenn das Gerät relativ zum Magnetfeld der Erde bewegt wird. Kippsensoren können aus einem Potentiometer und einem kleinen Gewicht bestehen, das mit dem Potentiometer gekoppelt ist und das sich auf einer festen Achse frei drehen kann, um die das Kippen gemessen wird. Andere Typen von handelsüblichen Neigungsmessern sind kleine, flüssigkeitgefüllte Stellwiderstände, deren Widerstandswert sich je nach ihrer Neigung ändert. Anstatt der Beschleunigungsmesser 82 und 84 können andere in der Technik bekannte Orientierungssensoren, wie z. B. Laserkreisel, verwendet werden. Eine weitere Ausgestaltung kann mit mehreren Sätzen von Magnetoresistoren zum Messen von Orientierungsänderungen in zwei Freiheitsgraden ohne Verwendung eines Neigungsmessers oder Beschleunigungsmessers arbeiten.
Die Navigationsbefehlseinheit hat ein Spracherkennungsmodul 400 anstatt des Fingerklopfsensors 200 von 8, um die Mikrosteuerung 100 anzuweisen, in den Ansichtsnavigationsmodus einzutreten. Das Spracherkennungsmodul kann ungeachtet des Ansichtsnavigationsmerkmals bereits Teil des tragbaren Gerätes 10 sein und kann es somit dem Bediener gestatten, verbal in den Ansichtsnavigationsmodus umzuschalten, während er das Gerät weiter in einer Hand hält. Zur Verdeutlichung wurden in 11 das Display 12, die Anzeigesteuerung 104 und der Speicher 102 weggelassen, die weiterhin mit der Mikrosteuerung 100 verbunden sind, wie in den 8 und 5 dargestellt ist.
Beim Vergleichen der 5, 8, 11 sollte klar sein, dass verschiedene Kombinationen zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. So können z. B. der magnetische Richtungssensor 364 und der Kippsensor 368 die Beschleunigungsmesser 82 und 84 in 5 ersetzen. In einer anderen Ausgestaltung kann die Spracherkennungsschaltung 400 anstatt des Fingerklopfdetektors 200 wie in 8 verwendet werden oder die Beschleunigungsmesser 82 und 84 der Ausgestaltung von 8 können den Orientierungssensor von 11 ersetzen. Die Auswahl des Sensors sollte im Hinblick auf die Gesamtstruktur des tragbaren Gerätes erfolgen. In den meisten Anwendungen werden sich die Geräte, die keine beweglichen Teile erfordern und in den Siliciumchip des Hauptgerätes integriert werden können, wahrscheinlich als am rentabelsten erweisen.
12 ist ein Zeitschema, das illustriert, wie in den Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, die den Fingerldopfsensor von 5 verwenden, in den und aus dem Ansichtsnavigationsmodus geschaltet wird. Das vom Sensor 202 auf der Leitung 203 empfangene Signal ist in 12A zu sehen. 12B zeigt das Signal, das die Orientierungsänderung entlang einer Achse repräsentiert. Das ein Fingerklopfen repräsentierende Signal 240 wird zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 erfasst. Die Mikrosteuerung bewirkt eine ausreichend große Zeitverzögerung von t3–t2, um eventuelle von der Fingerklopfbewegung resultierende falsche Orientierungsänderungswerte zu eliminieren. Die Orientierungsänderungssignale 242 und 244 werden wahrscheinlich ein Artefakt des Klopfens des Bedieners sein. Zum Zeitpunkt t3 setzt die Mikrosteuerung das Gerät in den Ansichtsnavigationsmodus und teilt dies dem Bediener mit der visuellen Anzeige 54 mit. Die 12C und 12D zeigen Logiksignale, die mit logisch „hoch" anzeigen, dass das Gerät im Ansichtsnavigationsmodus ist. 12C zeigt ein Navigationsaustrittsverfahren, mit dem das Gerät für eine voreingestellte Zeit t4–t3 im Ansichtsnavigationsmodus 254 bleibt. Zum Zeitpunkt t4 wird der Ansichtsnavigationsmodus verlassen, um die angezeigte Ansicht zu fixieren. Wenn weitere Navigation benötigt wird, dann wiederholt der Bediener den Vorgang, indem er nochmals auf den Boden des Gerätes klopft. 12D illustriert ein weiteres Navigationsaustrittsverfahren, bei dem das Gerät im Ansichtsnavigationsmodus 256 bleibt, solange der Bediener die Orientierung des Gerätes ändert. Während der Zeitperiode 246 dreht der Bediener das Gerät in einer Richtung, und in der Zeitperiode 248 ändert der Bediener die Drehrichtung. Während der Zeitperiode 250 (gleich t6–t5) hält der Bediener das Gerät relativ still und daher beendet die Mikrosteuerung den Ansichtsnavigationsmodus 246 zum Zeitpunkt t6. Das Display navigiert als Reaktion auf erneute Orientierungsänderungen 252 nicht.
Das Zeitschema von 12 kann für andere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
13A umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung von 12C, die nur für eine feste Zeitperiode im Ansichtsnavigationsmodus bleibt und dann in den festen Modus geht. Das Programm beginnt in Block 260, wenn die Mikrosteuerung 100 das Fingerklopfen oder den Sprachbefehl zum Eintreten in den Ansichtsnavigationsmodus erkennt. Im Initialisierungsschritt in Block 262 wird die aktuelle Grenze der Anzeigeansicht im Vergleich zur gespeicherten virtuellen Anzeige markiert. Eine Verzögerung, die der Zeitlänge t3–t2 von 12 entspricht, wird in Block 262 eingefügt, um dem Gerät nach dem Fingerklopfen etwas Zeit zum Stabilisieren zu geben. Nach der Verzögerung wird das System in Block 268 in den Ansichtsnavigationsmodus gesetzt, um die Ansichtsnavigation zu starten. Es erzeugt auch die visuelle Anzeige 54, um den Bediener darauf aufmerksam zu machen, dass Orientierungsänderungen des tragbaren Gerätes zum Navigieren der Anzeige führen werden. Eine Variation des Prozesses kann die Navigationsanzeige 54 vor Block 264 aktivieren, aber nach der Verzögerung in Block 264 weiterhin in den Ansichtsnavigationsmodus gehen. Eine Prozesszeituhr wird in Block 268 aktiviert, um die Verweilzeit im Ansichtsnavigationsmodus auf eine Zeitperiode von t4-t3 zu begrenzen. In Block 270 wird die Prozesszeituhr geprüft. Wenn die Prozesszeituhr nicht abgelaufen ist, dann geht der Prozess weiter zu Block 272, um die Nick- und Rollorientierungsdaten, oder in anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, die Azimut- und Neigungsdaten zu erfassen. Der Prozess in Block 272 speichert auch die Orientierungsdaten für den nächsten Ablauf und vergleicht die neuen und alten Orientierungsdaten. Wenn eine Orientierungsänderung in Block 274 erfasst wird, dann berechnet das Programm die neue Grenze für die Ansicht in Block 276. Es frischt auch die Ansicht auf, so dass sie die neue Ansicht zeigt, und speichert die neue aktuelle Orientierung als Basis für den Vergleich im nächsten Ablauf des Prozesses. Der Prozess fährt mit dem nächsten Ablauf in Block 270 fort, um den Status der Prozesszeituhr zu prüfen. Nach Ablauf der Zeitperiode t4–t3 schaltet der Prozess die Navigationsanzeige 54 in Block 278 ab und der Prozess endet in Block 280. Wie jeder andere Echtzeitvorgang kann die Mikrosteuerung den Prozess zum Ausführen anderer Aufgaben unterbrechen. Ebenso kann die Mikrosteuerung am Ende von Block 276 durch ihr Betriebssystem Zeit für andere Aufgaben zuweisen oder sogar einfach für eine voreingestellte Zeit warten, um die Zahl der Abläufe des Ansichtsnavigationsprozesses in den Blöcken 270 bis 276 zu begrenzen, die pro Sekunde ausgeführt werden. Eine angemessene Zahl der Abläufe pro Sekunde hängt von der Auswahl eines groben oder feinen Ansichtsnavigationsmodus sowie von der Ansprechzeit der Orientierungssensoren ab und kann für die meisten praktischen Anwendungen im Bereich von 5 bis 30 liegen. Der Vorteil einer höheren Zahl von Abläufen pro Sekunde ist, dass die Navigation enger an die Drehbewegungen der Hand angepasst werden kann, auf Kosten eines erhöhten Overheads für das Betriebssystem der Mikrosteuerung.
13B umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung von 12D, die im Ansichtsnavigationsmodus bleibt, solange der Bediener die Orientierung des Gerätes weiter ändert. Sobald der Bediener das Gerät für eine voreingestellte Zeit von t6–t5 relativ still hält, wird der Ansichtsnavigationsmodus beendet. Der Prozess beginnt in den Blöcken 260, 262 und 264, wie in 13A beschrieben. In Block 282 gibt der Prozess die visuelle Anzeige 54, um dem Bediener mitzuteilen, dass Orientierungsänderungen des tragbaren Gerätes ein Navigieren der Anzeige bewirken werden. Die Erfassung von Orientierungsdaten in Block 284 ist der Erörterung für Block 272 von 13A ähnlich. Wenn in Block 286 in den Ausrichtungsdaten keine Änderungen erfasst werden, dann aktiviert der Prozess die Keine-Aktion-Zeituhr von Block 290 auf t6-t5. Er erfasst dann weiter Orientierungsdaten in Block 292. Wenn in Block 294 keine Änderung der Orientierungsdaten erfasst wird, dann prüft der Prozess, ob die Keine-Aktion-Zeituhr abgelaufen ist. Wenn die Zeituhr abgelaufen ist, dann endet der Ansichtsnavigationsmodus in Block 278 und 280 wie in 13A beschrieben.
Wenn in Block 286 eine Orientierungsänderung erfasst wird, dann berechnet das Programm die neue Grenze für die Ansicht in Block 288 und frischt das Display mit der neuen Ansicht auf. Es speichert auch die neue aktuelle Orientierung als Basis für den Vergleich im nächsten Ablauf des Prozesses. Ebenso geht es, wenn Block 294 eine Änderung der Orientierungsdaten erfasst, weiter zu Block 288. In Block 288 wird die Keine-Aktion-Zeituhr von Block 290 ebenfalls deaktiviert, weil soeben eine Drehaktion erfasst wurde. Bei der Betrachtung von 13B ist zu verstehen, dass die verschiedenen Prozesse durch die Betriebssysteme geplant werden, um es der Mikrosteuerung zu gestatten, andere Aufgaben auszuführen und die Zahl der Datenerfassungen pro Sekunde zu begrenzen, wie in 13A erörtert.
14 illustriert eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die einen zusätzlichen Z-Achsen-Beschleunigungsmesser benutzt, um die vertikalen Handbewegungen des Bedieners für den Eintritt in den Ansichtsnavigationsmodus und für andere Befehle zu identifizieren. Die Orientierungs- und Bewegungssubsektion 420 beinhaltet einen Z-Achsen-Beschleunigungsmesser 432, der zum Erfassen von Bewegungen in der vertikalen Achse 40 von 2 zusätzlich zu den Orientierungssensoren 82 und 84 eingestellt wird. Der Ausgang des Beschleunigungsmessers 420 ist mit dem Analog-Digital-Wandler 434 verbunden. Der Analog-Digital-Wandler erzeugt ein digitales Signal zur Mikrosteuerung 100, das auf die vertikalen Bewegungen des Gerätes anspricht. Das Programm der Mikrosteuerung überwacht vertikale Beschleunigungsänderungen, um spezielle Handbewegungen des Bedieners zu erfassen. Zum Beispiel kann eine schnelle Auf- und Abbewegung des Bedieners einen Befehl zum Eintreten in den Ansichtsnavigationsmodus bedeuten. Das Programm kann so adaptiert werden, dass es zusätzliche Typen von Handbewegungen als andere Befehle erkennt. Während spezielle Handbewegungen von dem Satz von zwei X- und Y-Beschleunigungsmessem identifiziert werden können, muss das Programm die Handbewegung, die ein Befehl sein soll, von ähnlichen Signalen isolieren, die als Reaktion auf eine Bedienernavigation der Anzeige erfolgen. Der Z-Achsen-Beschleunigungsmesser 432 erzeugt eine zusätzliche Messung, um es dem Programm zu gestatten, vertikale Bewegungen von Drehnavigationsbewegungen zu identifizieren. Zur Verdeutlichung wurden in 14 das Display 12, die Anzeigesteuerung 104 und der Speicher 102 weggelassen, die weiterhin mit der Mikrosteuerung 100 verbunden sind, wie in den 8 und 5 gezeigt ist.
Es können anstatt des Z-Achsen-Beschleunigungsmessen auch andere Sensoren benutzt werden, die Höheninformationen geben. Dazu können ein Luftdrucksensor, der für Änderungen des Luftdrucks empfindlich ist, oder ein Abstandsdetektor gehören, der den Abstand des Gerätes vom Boden misst.
15 illustriert die Platzierung der drei Beschleunigungsmesser der Ausgestaltung von 14 auf der Hauptleiterplatte 450 des tragbaren Gerätes. Die Leiterplatte 450 trägt die Mikrosteuerung 100, das Anschlussmittel 452 für das LCD-Display sowie andere Komponenten, die der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind. Viele handelsübliche Beschleunigungsmesser haben zwar zwei oder mehr Beschleunigungsmesser auf demselben Chip, aber die Zeichnung illustriert die Orte der Beschleunigungsmesser unter der Annahme, dass ein Beschleunigungsmesser pro Chip verwendet wird. Der X-Achsen-Beschleunigungsmesser 82 und der Y-Achsen-Beschleunigungsmesser 84 werden im rechten Winkel zueinander platziert. Der Z-Achsen-Beschleunigungsmesser 432 wird so montiert, dass seine Empfindlichkeitsachse lotrecht zur Leiterplatte 450 ist. Bei einer Großserienherstellung können alle drei Beschleunigungsmesser im selben Chip untergebracht werden.
16 ist ein Zeitschema, das die Verwendung der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung von 14 mit drei Beschleunigungsmessern illustriert. 16A zeigt das vom Z-Achsen-Beschleunigungsmesser 432 empfangene Beschleunigungssignal. 16B zeigt das Signal, das die Orientierungsänderung entlang der X-Achse repräsentiert. 16C zeigt das Signal, das die Orientierungsänderung entlang der Y-Achse repräsentiert. 16D ist ein Logiksignal, das mit logisch „hoch" anzeigt, wenn das Gerät im Ansichtsnavigationsmodus ist. Wir nehmen an, dass die Geste zum Eintreten in den oder Austreten aus dem Ansichtsnavigationsmodus eine schnelle vertikale Auf- und Abwärtsbewegung ist, während das Gerät in einer relativ stabilen Orientierung ist. In der Periode 470 zeigt der Z-Achsen-Beschleunigungsmesser ein starkes Signal 472, das einer vertikalen Geste des Bedieners zwischen den Zeitpunkten t10 und t11 entspricht. In derselben Periode zeigen die anderen Beschleunigungsmesser die Signale 474 und 476, da einige Orientierungsänderungen selbst dann beeinflusst werden, wenn der Benutzer versucht, das Gerät in einer relativ stabilen Orientierung zu halten. Das Programm der Mikrosteuerung ermittelt anhand dieser Kombination von Signalen, dass eine gültige Bedienergeste zum Eintreten in den Ansichtsnavigationsmodus empfangen wurde. Nach einer voreingestellten Zeitverzögerung t12–t11 schaltet das Programm das Gerät zum Zeitpunkt t12 in den Ansichtsnavigationsmodus 490. Die relativ kurze Zeitverzögerung gewährleistet, dass das Programm Artefakte 478 und 480 ignoriert, die auf die Eintrittsgeste zu folgen neigen. Im Ansichtsnavigationsmodus erfasst das Programm die Orientierungssignale 482 und 484 zum Navigieren der Anzeige. Das Programm führt im Speicher auch eine kurze Folge der Beschleunigungsmessersignale.
Zum Zeitpunkt t14 macht der Bediener eine andere Geste 486. Zum Zeitpunkt t15 hat das Programm die Identifikation der Geste beendet und verlässt den Ansichtsnavigationsmodus. Das Programm bringt dann die Ansicht anhand der gespeicherten Folgen der Beschleunigungsmessersignale wieder auf ihre Einstellung unmittelbar vor dem Beginn der Geste zum Zeitpunkt t14 zurück. Der Bediener versucht daher, die Ansicht zum Zeitpunkt t13 zu stabilisieren, so dass die gewünschte Endansicht in der Periode 488 vor der Geste zum Beenden des Ansichtsnavigationsmodus vorliegt. Wenn die Datenfolge der Beschleunigungsmesser nicht gespeichert werden soll, so dass die Ansicht nach der Austrittsgeste wieder zurückgewonnen wird, dann kann die Austrittsmethode von 12C oder 12D verwendet werden.
17 umreißt das Software-Fließschema für die Ausgestaltung von 14, die eine vertikale Bewegungsgeste des Bedieners zum Eintreten in den und Austreten aus dem Ansichtsnavigationsmodus benutzt. Der Vorgang beginnt in Block 500 gemäß dem Tasking-Gesamtschema der Betriebssysteme der Mikrosteuerung 100. Der Prozess erfasst alle Sensordaten in Block 502 und hält eine Datenfolge im Speicher, damit eine Datenformanalyse in Block 504 erfolgen kann. Wenn die Analyse gerade keine Geste zeigt, dann endet der Prozess in Block 506. Wenn in Block 504 festgestellt wird, dass eine Geste gemacht wurde, dann fährt der Prozess mit dem Initialisierungsblock 508 fort, wo die aktuelle Grenze der Anzeigeansicht im Vergleich zur gespeicherten virtuellen Anzeige markiert wird.
In Block 504 wird eine der Zeitperiode t12–t11 von 16 entsprechende Verzögerung eingeführt, um dem Gerät etwas Zeit zum Stabilisieren nach der Geste zu geben. Nach der Verzögerung wird das System in Block 510 in den Ansichtsnavigationsmodus gesetzt, um die Ansichtsnavigation zu starten. Es gibt auch die visuelle Anzeige 54, um den Bediener darauf aufmerksam zu machen, dass Orientierungsänderungen des tragbaren Gerätes zu einer Navigierung der Anzeige führen werden.
Der Prozess erfasst alle Sensordaten in Block 512 und hält eine Datenfolge im Speicher, um eine Gestenformanalyse in Block 514 zuzulassen. Wenn eine Orientierungsänderung in Block 516 erfasst wird, dann berechnet das Programm die neue Grenze für die Ansicht in Block 518. Es frischt auch die Anzeige auf, so dass sie die neue Ansicht zeigt, und speichert die neue aktuelle Orientierung als Basis für den Vergleich im nächsten Ablauf des Prozesses. Der Prozess wird mit dem nächsten Ablauf im Block 512 fortgesetzt, um die Navigation der Ansicht fortzusetzen. Wenn in Block 516 keine Orientierungsanderung erfasst wurde, dann fährt das Programm mit dem Überwachen der Sensoren in Block 512 fort. Wenn in Block 514 eine vertikale Geste erfasst wird, dann benutzt das Programm die Datenfolge von den Beschleunigungsmessern, um die Ansicht in ihren Zustand unmittelbar vor der Geste 520 zurückzubringen. Es geht dann zu Block 522 weiter, um die Navigationsanzeige 54 abzuschalten, und der Prozess endet in Block 524.
Die obige Beschreibung enthält zwar zahlreiche Spezifikationen, aber diese sind nicht als den Umfang der Erfindung begrenzend anzusehen, sondern dienen lediglich zur Illustration einiger der derzeit bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
Während z. B. die obigen Ausgestaltungen den Einsatz von Beschleunigungsmessern, Magnetsensoren und Neigungsmessern zeigen, können auch verschiedene andere Sensoren zum Erfassen von Orientierungs- oder Höheninformationen eingesetzt werden. Auch wurde zwar eine einfache Handgeste in Form einer Auf- und Abbewegung beschrieben, aber es können auch viele andere Formen von Handgesten implementiert und erfasst werden.

Claims

Tragbares Gerät mit einer Anzeige (12), das Folgendes umfasst: einen Prozessor (100); einen mit dem Prozessor gekoppelten ersten Axialrotationsdetektor (82) mit der Aufgabe, eine erste Rotation (38) des tragbaren Gerätes um eine erste Achse (36) zu erfassen; einen mit dem Prozessor gekoppelten zweiten Axialrotationsdetektor (84) mit der Aufgabe, eine zweite Rotation (34) des tragbaren Gerätes um eine zweite Achse (32) zu erfassen, wobei die erste Achse (36) und die zweite Achse (32) allgemein lotrecht zueinander sind; eine mit dem Prozessor gekoppelte physikalische Anzeige (12); eine virtuelle Anzeige (30), die so gestaltet ist, dass sie auf der physikalischen Anzeige gezeigt werden kann, wobei die virtuelle Anzeige größer ist als die physikalische Anzeige; ein mit dem Prozessor (100) gekoppeltes Speichergerät (102) zum Speichern von ablauffähigem Code zwecks Schnittstelle mit dem ersten Axialrotationsdetektor (82) und dem zweiten Axialrotationsdetektor (84), wobei der ablauffähige Code Folgendes umfasst: (a) einen Code zum Rollenlassen der virtuellen Anzeige (30) in einer ersten Dimension mit einer ersten Geschwindigkeit als Reaktion auf die erste Rotation (38); (b) Code zum Rollenlassen der virtuellen Anzeige (30) in einer zweiten Dimension mit einer zweiten Geschwindigkeit als Reaktion auf die zweite Rotation (34); dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ferner Folgendes umfasst: (c) Code zum Ändern der ersten Geschwindigkeit als Reaktion auf eine erste gespeicherte Ansprechkurve; und (d) Code zum Ändern der zweiten Geschwindigkeit als Reaktion auf eine zweite gespeicherte Ansprechkurve; und wobei die erste Ansprechkurve und die zweite Ansprechkurve aus mehreren Ansprechkurven ausgewählt werden.
Tragbares Gerät nach Anspruch 2, wobei die erste gespeicherte Ansprechkurve eine zeitabhängige Ansprechkurve ist, und wobei die zweite gespeicherte Ansprechkurve eine zeitabhängige Ansprechkurve ist.
Tragbares Gerät nach Anspruch 1, wobei der ablauffähige Code ferner Folgendes umfasst: Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus, wobei die Codes (a) und (b) die virtuelle Anzeige (30) nur dann rollen lassen, wenn das tragbare Gerät im Navigationsmodus ist.
Tragbares Gerät nach Anspruch 3, wobei der Code zum Umschalten der tragbaren Anzeige (12) zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus Folgendes umfasst: Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes zwischen dem festen Modus und dem Navigationsmodus als Reaktion auf die Erfassung einer vorbestimmten Bewegung des tragbaren Gerätes.
Tragbares Gerät nach Anspruch 4, das ferner Folgendes umfasst: einen Linearbewegungssensor (432) mit der Aufgabe, ein Signal, das einer Bewegung des tragbaren Gerätes entlang einer dritten Achse entspricht, die allgemein lotrecht zu einer von den beiden Achsen definierten Ebene ist, zu messen und auszugeben; wobei der ablauffähige Code ferner Folgendes umfasst: Code zum Analysieren des Linearbewegungssignals zum Unterstützen der Erfassung der vorbestimmten Bewegung des tragbaren Gerätes.
Tragbares Gerät nach Anspruch 4, das ferner Folgendes umfasst: Mittel zum Messen und Erzeugen eines digitalen Signals als Reaktion auf die Höhe des Gerätes über dem Boden; wobei der ablauffähige Code ferner Folgendes umfasst: Code zum Analysieren des Höhensignals zum Unterstützen der Erfassung der vorbestimmten Bewegung des tragbaren Gerätes.
Tragbares Gerät nach Anspruch 4, wobei der ablauffähige Code ferner Folgendes umfasst: Code zum Speichern mehrerer virtueller Anzeigenavigationszustände, die durch Ausführen der Codes (a) und (b) bewirkt werden; Code zum Wiederherstellen eines der mehreren virtuellen Anzeigenavigationszustände nach der vorbestimmten Bewegung, wobei die vorbestimmte Bewegung eine Verlassensgeste ist, und wobei der eine der mehreren nach der vorbestimmten Bewegung wiederhergestellten virtuellen Anzeigenavigationszustände der virtuelle Anzeigenavigationszustand ist, der unmittelbar vor der Verlassensgeste wirksam war.
Tragbares Gerät nach Anspruch 3, wobei der Code zum Umschalten der tragbaren Anzeige zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus Folgendes umfasst: Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes (10) zwischen dem festen Modus und dem Navigationsmodus als Reaktion auf die Erfassung eines vorbestimmten Tons.
Tragbares Gerät nach Anspruch 3, wobei der Code zum Umschalten der tragbaren Anzeige (12) zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus Folgendes umfasst: Code zum Aktivieren einer visuellen Indikation auf der physikalischen Anzeige, wenn das tragbare Gerät (10) im Navigationsmodus ist.
Tragbares Gerät nach Anspruch 3, wobei der Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus Folgendes umfasst: Code zum Verzögern der Ausführung der Codes (a) und (b) für eine vorbestimmte Zeit nach dem Umschalten des tragbaren Gerätes in den Navigationsmodus, wobei die vorbestimmte Zeit ausreicht, damit Artefakt-Rotationssignale abklingen können.
Tragbares Gerät nach Anspruch 3, wobei der Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus Code zum Umschalten des tragbaren Codes (10) vom Navigationsmodus in den festen Modus nach einer vorbestimmten Zeitperiode im Navigationsmodus umfasst.
Tragbares Gerät nach Anspruch 3, wobei der Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes zwischen einem festen Modus und einem Navigationsmodus Code zum Umschalten des tragbaren Gerätes vom Navigationsmodus in den festen Modus umfasst, wenn die Codes (a) und (b) für eine vorbestimmte Zeitperiode nicht ausgeführt werden.
Tragbares Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Axialrotationsdetektor (82) einen ersten Beschleunigungsmesser umfasst; und wobei der zweite Axialrotationsdetektor (84) einen zweiten Beschleunigungsmesser umfasst.
Tragbares Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Axialrotationsdetektor ein erstes Laserkreiselgerät umfasst; und wobei der zweite Axialrotationsdetektor ein zweites Laserkreiselgerät umfasst.
Tragbares Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Axialrotationsdetektor einen magnetischen Richtungssensor (364) umfasst; und wobei der zweite Axialrotationsdetektor einen Neigungssensor (368) umfasst.
Tragbares Gerät nach Anspruch 1, wobei der ablauffähige Code ferner Code zum Ändern der ersten Ansprechkurve durch einen Bediener des tragbaren Gerätes (10) umfasst.
Tragbares Gerät nach Anspruch 1, wobei der ablauffähige Code ferner Code zum Ändern der zweiten Ansprechkurve durch einen Bediener des tragbaren Gerätes umfasst.
Verfahren zum Navigieren einer Ansicht einer Anzeige (12) eines tragbaren Gerätes (10), das die folgenden Schritte beinhaltet: Erzeugen einer virtuellen Anzeige (30) und Markieren einer Grenze eines auf der Anzeige (12) zu betrachtenden Anfangsabschnitts der virtuellen Anzeige; Identifizieren eines Bedienerbefehls zum Eintreten in einen Ansichtsnavigationsmodus, in dem die Ansicht die virtuelle Anzeige (30) in jeder gewünschten Richtung navigieren kann; Erfassen einer Rotationsorientierung des tragbaren Gerätes (10) im Ansichtsnavigationsmodus; Identifizieren von Änderungen der Rotationsorientierung entlang zwei allgemein lotrechten Achsen (36, 32); Berechnen von Änderungen der Grenze als Reaktion auf Änderungen der Rotationsorientierung des Gerätes auf der Basis einer gespeicherten Ansprechkurve, auswählbar aus mehreren Ansprechkurven; Ausgeben einer neuen Ansicht an die Anzeige, die die im Berechnungsschritt berechnete Grenze reflektiert; und Zurückbringen der Anzeige in eine feste Ansicht nach dem Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Ansprechkurve eine zeitabhängige Ansprechkurve ist, basierend auf einer Dauer des Ansichtsnavigationsmodus.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner den Schritt des Änderns der Ansprechkurve durch einen Bediener des tragbaren Gerätes beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Identifizierens eines Bedienerbefehls den folgenden Schritt beinhaltet: Auswählen zwischen einem groben Navigationsmodus und einem feinen Navigationsmodus, und wobei der Schritt des Berechnen von Änderungen der Grenze den folgenden Schritt beinhaltet: Auswählen eines relativ großen Anprechverhältnisses, wenn der grobe Navigationsmodus gewählt ist, und eines relativ kleinen Ansprechverhältnisses, wenn der feine Navigationsmodus gewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Identifizieren eines Bedienerbefehls zum Eintreten in einen Ansichtsnavigationsmodus den Schritt des Vergrößerns einer aktuellen Ansicht der Anzeige (12) nach dem Eintreten in den Ansichtsnavigationsmodus beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner den Schritt des Aktivieren einer visuellen Indikation auf der Anzeige beinhaltet, dass Änderungen der Orientierung des Gerätes die virtuelle Anzeige navigieren, wenn das tragbare Gerät (10) im Ansichtsnavigationsmodus ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Identifizieren eines Bedienerbefehls den Schritt des Erfassen eines vordefinierten Bewegungsmusters des tragbaren Gerätes (10) als Gestenbefehl zum Eintreten in den Anichtsnavigationsmodus beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Identifizieren eines Bedienerbefehls den Schritt des Erfassen eines vorbestimmten Sprachbefehls beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Identifizieren eines Bedienerbefehls den Schritt des Erfassens eines vorbestimmten charakteristischen Ton- und Vibrationsmusters des Klopfens eines Bedienerfingers auf einem Gehäuse des tragbaren Gerätes (10) beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner den folgenden Schritt beinhaltet: Speichern einer Mehrzahl von virtuellen Anzeigenavigationszuständen, während das tragbare Gerät (10) im Ansichtsnavigationsmodus ist; und Wiederherstellen eines der mehreren virtuellen Anzeigenavigationszustände nach dem Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus, wobei der eine der mehreren nach dem Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus wiederhergestellten virtuellen Anzeigenavigationzustände der virtuelle Anzeigenavigationszustand ist, der unmittelbar vor dem Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus wirksam war.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner den Schritt beinhaltet: Verzögern des Eintritts in den Ansichtsnavigationsmodus für eine vorbestimmte Zeitperiode, nachdem in dem Schritt des Identifizieren eines Bedienerbefehls der Bedienerbefehl identifiziert wurde, wobei die vorbestimmte Zeitperiode ausreicht, damit Artefakt-Rotationssignale aufgrund des Bedienerbefehls abklingen können.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Zurückbringens der Anzeige in einen festen Modus den Schritt des Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus nach einer vorbestimmten Zeitperiode im Ansichtsnavigationsmodus beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Zurückbringens der Anzeige in einen festen Modus den Schritt des Verlassen des Ansichtsnavigationsmodus beinhaltet, wenn der Schritt des Erfassen einer Rotationsorientierung für eine vorbestimmte Zeitperiode keine Änderungen der Rotationsorientierung des tragbaren Gerätes (10) identifiziert.