DE69914659T2

DE69914659T2 - Eingabevorrichtung für Rechner in Form eines Stiftes

Info

Publication number: DE69914659T2
Application number: DE69914659T
Authority: DE
Inventors: Rajeev Badyal; Derek L. Knee
Original assignee: Agilent Technologies Inc; Hewlett Packard Co
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: TW381235B; JPH11345079A; EP0953934A1; CN1233795A; CN1175344C; US6151015A; DE69914659D1; EP0953934B1

Description

Diese Anwendung ist verwandt mit dem Gegenstand, der in den folgenden zwei US-Patenten beschrieben ist: 5,578,813 eingereicht am 2. März 1995, erteilt am 26. November 1996 mit dem Titel FREEHAND IMAGE SCANNING DEVICE WHICH COMPENSATES FOR NON-LINEAR MOVEMENT; und 5,644,139, eingereicht am 14. August 1996, erteilt am 1. Juli 1997 mit dem Titel NAVIGATION FOR DETECTING MOVEMENT OF NAVIGATION SENSORS RELATIVE TO AN OBJECT. Beide diese Patente haben die gleichen Erfinder: Ross R. Allen, David Beard, Mark T. Smith und Barclay J. Tullis und beide Patente sind an die Hewlett-Packard Company übertragen. Diese Anwendung ist auch mit dem Gegenstand verwandt, der in dem US-Patent Nr. 5,786,804, eingereicht am 6. Oktober 1995, mit dem Titel METHOD AND SYSTEMS FOR TRACKING ATTITUDE und dem US-Patent Nr. 6,281,882, eingereicht am 30. März 1998 mit dem Titel PROXIMITTA DETECTOR FOR A SEEING EYE MOUSE beschrieben ist, die beide an die Hewlett-Packard Company übertragen sind. Die ersten drei Patente beschreiben Techniken zum Verfolgen von Positionsbewegung und Computerzeigegeräten. Diese Techniken sind eine Komponente bei dem nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das letzte Patent beschreibt eine Computermaus auf der Basis dieser Techniken.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zum Steuern eines Cursors auf einem Computeranzeigebildschirm, die auch als Computerzeigevorrichtungen bekannt sind. Diese Erfindung bezieht sich insbesondere auf Computerzeigevorrichtungen, die den Betrieb eines handgehaltenen Schreibutensils, wie z. B. eines Stifts, imitieren.
Hintergrund der Erfindung
Die Verwendung einer handbetriebenen Zeigevorrichtung für die Verwendung mit einem Computer und der Anzeige desselben ist mittlerweile beinahe universal geworden. Die bei weitem beliebteste der verschiedenen Vorrichtungen ist die herkömmliche (mechanische) Maus. In letzter Zeit sind tragbare Computer in den Handel gekommen, die stiftbasierte Eingabevorrichtungen umfassen. Diese Computer verwenden einen elektronischen Stift zum Schreiben von Daten auf eine Anzeige oder zum Auswählen von Daten, die auf der Anzeige präsentiert werden. Um einen stiftbasierten Computer zu verwenden, hält der Computernutzer den elektronischen Stift und schreibt auf die Oberfläche der zugeordneten Anzeige. Die Elektronik in dem Stift und dem Computer berechnet die Position des Stifts bezüglich der Anzeige und führt die Funktion durch, die durch den Benutzer des Computers angefordert wird. Die Anzeige an einem stiftbasierten Computer muß flach sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen, angenehm auf der Anzeigeoberfläche zu schreiben, und erfordert einen speziellen Anzeigetyp, der die Position des Stifts erfassen kann, der die Oberfläche der Anzeige berührt. Andere Typen von Stiften und stiftartigen Zeigevorrichtungen, wie z. B. Schreibnadel, leiden an einer ähnlichen Beschränkung: Dieselben müssen auf einer speziellen Oberfläche, wie z. B. einem Graphiktablett, verwendet werden.
Das Begrenzen der Verwendung einer stiftbasierten Zeigevorrichtung auf eine spezielle Oberfläche begrenzt die Anwendbarkeit einer solchen Vorrichtung. Wenn die spezielle Oberfläche ein Anzeigebildschirm ist, muß der Bildschirm unpraktischerweise flach hingelegt werden, um auf herkömmliche Weise zu schreiben. Wenn die spezielle Oberfläche ein Graphiktablett oder eine ähnliche Vorrichtung ist, muß das Tablett mit dem Computer zusammen herumgetragen werden. Ferner begrenzen beide diese Vorrichtungen den Bereich, auf dem Schreiben oder Zeigen durchgeführt werden kann, und dennoch durch den Computer erfaßt werden kann, auf eine kleine Region.
Folglich gibt es in der Technik einen Bedarf an einer zuverlässigen und intuitiven Möglichkeit zum Durchführen einer Zeigefunktion für ein Desktop oder einen Laptop-Computer, die auf beinahe jeder Oberfläche funktioniert. Es ist wünschenswert, daß diese Zeigevorrichtung in der Lage ist, Freihandtext und Zeichnungen ohne zusätzliche Hardware auf stiftartige Weise einzugeben. Schließlich ist es wünschenswert, daß diese Vorrichtung keine Kabel oder Drähte aufweist, die sich verheddern können oder anderweitig den Schreibprozeß behindern können, der dieselbe mit dem Computer verbindet.
In der GB-A-2272763, die die Grundlage für den Oberbegriff von Anspruch 1 darstellt, ist eine stiftartige Zeigevorrichtung von der Art gezeigt, mit der sich diese Erfindung befaßt. Die Vorrichtung umfaßt eine optische Bewegungserfassungsschaltung. Die US 5,477,012 zeigt eine weitere stiftartige Zeigevorrichtung mit einer optischen Bewegungserfassungsschaltung. Diese Vorrichtung verläßt sich auf die Bewegung relativ zu einer speziell behandelten Oberfläche.
Die US 4,794,384 zeigt eine „kontaktstellenlose optische Maus"-Zeigevorrichtung. Dieselbe umfaßt eine optische Bewegungserfassungsschaltung des Typs, mit dem sich die Erfindung befaßt.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist eine handgehaltene Zeigevorrichtung für einen Computer oder dergleichen gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie ein Schreibstift geformt. Es gibt einen oder mehrere Knöp fe, die an der Außenseite der Vorrichtung angeordnet sind, die für Funktionen verwendet werden können, die ähnlich sind wie die Knöpfe auf einer Computermaus. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel verwendet eine Infrarot-(IR-) Beleuchtungsquelle zum Beleuchten der Oberfläche, auf der die Vorrichtung verwendet wird. Eine oder mehrere IR-lichtemittierenden Dioden (LED) können für diesen Zweck verwendet werden. Das Oberflächenbild wird auf eine integrierte Schaltung mit optischem Bewegungssensor fokussiert, die die notwendigen Informationen berechnet, um die Bewegung der Spitze der Vorrichtung anzuzeigen. Diese Informationen und der Zustand der Knöpfe werden über eine drahtlose Verbindung an den Computer weitergeleitet.
Die Bewegung der Spitze wird optisch erfaßt durch direktes Abbilden der verschiedenen speziellen räumlichen Merkmale einer Arbeitsoberfläche unter der Spitze als ein Array von Pixeln, genauso wie es das menschliche Sehvermögen tun würde. Im allgemeinen kann diese Arbeitsoberfläche beinahe jede flache Oberfläche sein; insbesondere muß die Arbeitsoberfläche kein Graphiktablett oder keine spezielle oder anderweitige Anzeige sein. Zu diesem Zweck wird die Arbeitsoberfläche unter dem Bilderzeugungsmechanismus durch die vorher erwähnte Infrarot-LED beleuchtet. Eine überraschend große Vielzahl von Oberflächen erzeugen eine reiche Sammlung an Markierungen und Schatten, wenn dieselben mit einem geeigneten Einfallswinkel beleuchtet werden. Dieser Winkel ist im allgemeinen klein, etwa in der Größenordnung von 5 bis 20 Grad, und wird hierin als ein „streifender" Einfallswinkel bezeichnet. Papier, Holz, Formica und gestrichene Oberflächen funktionieren alle gut, ziemlich die einzige Oberfläche, die nicht funktioniert ist, ist glattes Glas (es sei denn, es ist mit Fingerabdrücken bedeckt!). Der Grund dafür, daß diese Oberflächen funktionieren, ist, daß dieselben eine Mikrotextur besitzen, die in einigen Fällen durch die bloßen menschlichen Sinne nicht wahrgenommen werden kann.
Die Bewegungserfassung wird erreicht durch Vergleichen eines neu erfaßten Bildes mit einem vorher erfaßten Bild zum Bestimmen der Richtung und Menge der Bewegung. Eine Möglichkeit, wie das durchgeführt werden kann, ist, den gesamten Inhalt von einem der Bilder um einen Abstand eines Pixels nacheinanderfolgend in jeder der acht Richtungen zu verschieben, die durch eine Ein-Pixel-Versatz-Versuchsverschiebung ermöglicht wird (eins zur Seite, eins nach oben und eins nach unten, eins nach unten, eins nach oben, eins nach oben und eins zur Seite, eins zur Seite in der anderen Richtung, usw.). Dies summiert sich auf acht Versuche, aber es darf nicht vergessen werden, daß eventuell keine Bewegung aufgetreten ist, daher ist auch eine neunte Versuchs-„Null-Verschiebung" erforderlich. Nach jeder Versuchsverschiebung werden die Abschnitte der Rahmen, die einander überlappen, auf einer Pixel-um-Pixel-Basis subtrahiert, und die resultierenden Differenzen werden (vorzugsweise quadriert und dann) summiert, um eine Ähnlichkeitsmessung (Korrelation) in dieser Überlappungsregion zu bilden. Selbstverständlich sind größere Versuchsverschiebungen möglich (z. B. zwei zur Seite und eins nach. unten), aber an einem gewissen Punkt ruiniert die begleitende Komplexität den Vorteil, und es ist vorzuziehen, einfach nur eine ausreichend hohe Rahmenrate mit kleinen Versuchsverschiebungen zu haben. Die Versuchsverschiebung mit der geringsten Differenz (größte Korrelation) kann als eine Anzeige der Bewegung zwischen den beiden Rahmen genommen werden. Das heißt, dieselbe liefert eine grobe Vorwärts-/Rückwärts- und Links-/Rechts-Bewegung. Die Grobbewegungsinformationen können skaliert und/oder akkumuliert werden, um Zeigerbewegungsinformationen einer herkömmlichen Granularität und mit einer geeigneten Informationsaustauschrate zu liefern. Die tatsächlichen Algorithmen, die verwendet werden, sind in den aufgenommenen Patenten und in der aufgenommenen Anmeldung beschrieben, und sind verfeinerte und komplexere Versionen derjenigen, die oben beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine Darstellung der Hauptkomponenten einer stiftartigen Computerzeigevorrichtung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbei spiele
1 stellt die Hauptkomponenten eines Ausführungsbeispiels der stiftartigen Computerzeigevorrichtung dar. Der Körper 102 der Zeigevorrichtung ist im allgemeinen zylindrisch mit einem sich verjüngenden Ende 120. Knöpfe 112 und 114 sind an der Zeigevorrichtung positioniert, wo der Benutzer dieselben drücken und loslassen kann. Die Knöpfe sind mit einer Kommunikationsverbindung gekoppelt, die den Zustand der Knöpfe zurück an den Computer sendet. In 1 ist die Kommunikationsverbindung ein rundstrahlendes Infrarot-Sende-Empfangsgerät, das durch eine lichtemittierende Diode 116 und einen Infrarotdetektor 118 gezeigt ist. Eine Funkfrequenzverbindung oder verdrahtete Verbindung kann ebenfalls für die Kommunikation zwischen dem Computer zu der Zeigevorrichtung verwendet werden.
Die Spitze 122 oder ein anderer Teil des Körpers 102 der Zeigevorrichtung ist lichtdurchlässig. Dies ermöglicht es, daß Licht von der Beleuchtungsquelle 104, die in der Zeigevorrichtung angeordnet ist, die Zeigevorrichtung verläßt. Nachdem Licht von der Beleuchtungsquelle 104 von der Arbeitsoberfläche reflektiert wird, tritt es wieder in die Zeigevorrichtung ein und wird durch die Linse 110 auf der optischen Bewegungssensor-IC 108 fokussiert. Die Linse 110 und die optische Bewegungssensor-IC 108 sind der Zeigevorrichtung angeordnet. Das Licht, das von der Arbeitsoberfläche reflektiert und durch die Linse 110 fokussiert wird, bildet ein Bild der Arbeitsoberfläche auf der optischen Bewegungssensor-IC 108, das durch die optische Bewegungssensor-IC 108 erfaßt wird. Die optische Bewegungssensor-IC 108 weist ein Array von Photodetektoren zum Erfassen des Bildes der Arbeitsoberfläche auf. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Detektoren in die optische Bewegungssensor-IC 108 integriert. Diese Photodetektoren könnten jedoch auf einer getrennten integrierten Schaltung sein. Aufeinanderfolgende Bilder der Arbeitsoberfläche werden dann durch die optische Bewegungssensor-IC 108 verglichen, um die Vorwärts-/Rückwärts-, Links-/Rechts- und Dreh-Bewegung der Spitze der Zeigevorrichtung zu bestimmen.
Die Beziehung zwischen den Zeigevorrichtungsbewegungen und der Anzeige der Bewegungen auf dem Computerbildschirm, wie z. B. mit einem Cursor, können definiert werden durch Verwenden eines der Knöpfe 112, 114 in Kombination mit der Bewegung der Zeigevorrichtung. Um beispielsweise eine bestimmte Richtung als nach unten auf dem Computerbildschirm zu erfassen, kann der Knopf 114 durch den Benutzer gedrückt werden und die Zeigevorrichtung dann in der Richtung bewegt werden, die der Benutzer als einen Abwärtsstrich verwenden möchte. Sobald dies einmal durchgeführt wurde könnte die Bewegung in dieser Richtung eine Abwärtsbewegung auf dem Bildschirm bleiben, ohne Verwirrung auf Seiten des Computers oder des Benutzers, bis der Benutzer die Zeigevorrichtung losgelassen hat oder in seinem Griff dreht. Eine weitere Möglichkeit ist es, zu erfordern, daß der Benutzer die Zeigevorrichtung jedesmal mit der gleichen Drehung hält. Beispielsweise könnte der Benutzer die Zeigevorrichtung mit den Knöpfen entfernt von seinem Körper halten. Dies würde die Knöpfe grob unter den Zeigefinger des Benutzers plazieren. Falls diese Ausrichtung jedesmal verwendet würde, würde eine Bewegung zu dem Körper des Benutzers, während er die Zeigevorrichtung in einer normalen Schreibposition hält, zu einer Abwärtsbewegung führen, wie es auf einem Computerbildschirm angezeigt ist.
Die Bewegung der Spitze 102 wird optisch erfaßt durch die optische Bewegungssensor-IC 108, durch direktes Abbilden der verschiedenen speziellen räumlichen Merkmale einer Ar beitsoberfläche unter der Spitze als ein Array von Pixeln, genauso, wie es das menschliche Sehvermögen tun würde. Im allgemeinen kann diese Arbeitsoberfläche beinahe jede flache Oberfläche sein; insbesondere muß die Arbeitsoberfläche kein Graphiktablett oder keine spezielle oder anderweitige Anzeige sein. Zu diesem Zweck wird die Arbeitsoberfläche unter dem Bilderzeugungsmechanismus durch die vorher erwähnte Infrarot-LED 104 beleuchtet. Eine überraschend große Vielzahl von Oberflächen erzeugen eine reiche Sammlung an Helligkeit und Schatten, wenn dieselben mit einem geeigneten Einfallswinkel beleuchtet werden. Dieser Winkel ist im allgemeinen klein, etwa in der Größenordnung von 5 bis 20 Grad, und er wird als „streifender" Einfallswinkel bezeichnet. Papier, Holz, Formica und bemalte Oberflächen funktionieren alle gut; die einzige Oberfläche, die nicht funktioniert, ist glattes Glas (es sei denn, es ist mit Fingerabdrücken bedeckt!). Der Grund, weshalb diese Oberflächen funktionieren, ist, daß dieselben eine Mikrotextur besitzen, die in einigen Fällen durch die bloßen menschlichen Sinne nicht wahrgenommen werden können.
Die Bewegung der Spitze 122 wird durch die optische Bewegungssensor-IC 108 erfaßt, durch Vergleichen eines neu erfaßten Bildes mit einem vorher erfaßten Bild zum Bestimmen der Richtung und Menge der Bewegung. Das neu erfaßte Bild und eine gewisse Anzahl von vorher erfaßten Bildern können in einer Speicherschaltung gespeichert werden, die auf der optischen Bewegungssensor-IC 108 enthalten ist. Dieser Speicher kann ein analoger Speicher sein oder die Pixelwerte können digitalisiert sein und in einem digitalen Speicher gespeichert sein. Eine Möglichkeit, wie das durchgeführt werden kann, ist, den gesamten Inhalt von einem der Bilder um einen Abstand von einem Pixel zu verschieben, nacheinanderfolgend in jeder der acht Richtungen, die durch eine Ein-Pixel-Versatz-Versuchsverschiebung ermöglicht wird (eins zur Seite, eins zur Seite und eins nach unten, eins nach unten, eins nach oben, eins nach oben und eins zur Seite, eins zur anderen Seite, usw.). Das summiert sich auf acht Versuche, wobei nicht zu vergessen ist, daß es auch überhaupt keine Bewegung geben kann, so daß eine neunte Versuchs-„Null-Verschiebung" ebenfalls erforderlich ist. Nach jeder Versuchsverschiebung werden die Abschnitte der Rahmen, die einander überlappen, um eine Pixel-mal-Pixel-Basis subtrahiert, und die resultierenden Differenzen werden (vorzugsweise quadriert und dann) summiert, um eine Ähnlichkeitsmessung (Korrelation) in dieser Überlappungsregion zu bilden. Größere Versuchsverschiebungen sind selbstverständlich möglich (zwei zur Seite und eins nach unten), aber an einem gewissen Punkt ruiniert die begleitende Komplexität den Vorteil, und es ist vorzuziehen, einfach nur eine ausreichend hohe Rahmenrate mit kleinen Versuchsverschiebungen zu haben. Die Versuchsverschiebung mit der geringsten Differenz (größte Korrelation) kann als eine Anzeige der Bewegung zwischen den beiden Rahmen genommen werden. Das heißt, dieselbe liefert eine grobe Vorwärts-/Rückwärts- und Links-/Rechts-Bewegung. Die Grobbewegungsinformationen können skaliert und/oder akkumuliert werden, um Zeigerbewegungsinformationen einer angemessenen Granularität und mit einer geeigneten Informationsaustauschrate zu liefern. Dieser Prozeß kann entweder unter Verwendung von analogen oder digitalen Verfahren erreicht werden. Die Bilderfassung und die Algorithmen, die durch die optische Bewegungssensor-IC 108 verwendet werden, sind in den aufgenommenen Patenten und der aufgenommenen Anmeldung beschrieben.
Die Informationen, die durch die optische Bewegungssensor-IC 108 bezüglich der Bewegung der Spitze der Zeigevorrichtung entwickelt werden, werden über die Kommunikationsverbindung 116 zu dem Computer übertragen. Die Zeigevorrichtung enthält auch eine Art Leistungsquelle. Diese kann in der Form entweder von aufladbaren oder nicht-aufladbaren Batterien sein.
Die Zeigevorrichtung kann auch einen Schalter 106 oder einen anderen Kontaktdetektor aufweisen, um zu bestimmen, wann die Spitze 122 in Kontakt mit der Arbeitsoberfläche ist. Diese Informationen können über die Kommunikationsverbindung 116 an den Computer übertragen werden. Diese Informationen sind sinnvoll, wenn Freihandtext und Zeichnungen in den Computer eingegeben werden. Wenn die Spitze nicht in Kontakt mit der Arbeitsoberfläche ist, kann der Computer programmiert werden, um die Bewegung der Zeigevorrichtung zu ignorieren, oder einen anderen Schritt durchzuführen, der für die Situation geeignet ist. Wenn beispielsweise Freihandzeichnen durchgeführt wird, das die Aktion eines Stifts imitiert, sollte der Weg der Zeigevorrichtung nur aufgezeichnet werden, wenn die Spitze der Zeigevorrichtung in Kontakt mit der Arbeitsoberfläche ist.
Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, ist die Erfindung nicht auf die spezifischen Formen oder Anordnungen der Teile beschränkt, die so beschrieben und dargestellt sind. Die Erfindung ist nur durch die Ansprüche beschränkt.

Claims

Eine handgehaltene Zeigevorrichtung für einen Computer oder dergleichen, wobei die Zeigevorrichtung folgende Merkmale umfaßt: einen Körper (102), wobei der Körper allgemein zylindrisch ist, mit einem sich verjüngenden Ende (120), wobei das sich verjüngende Ende auch eine Spitze (122) aufweist; eine Beleuchtungsquelle (104), wobei die Beleuchtungsquelle in dem Körper angeordnet ist und Licht liefert, das durch einen lichtdurchlässigen Teil des Körpers verläuft und abbildbare Merkmale auf einer Arbeitsoberfläche beleuchtet; eine optische Bewegungserfassungsschaltung (108), die in dem Inneren des Körpers und in der Nähe des lichtdurchlässigen Abschnitts des Körpers befestigt ist, wobei die Bewegungserfassungsschaltung Bewegungsanzeigesignale erzeugt, die die Bewegung in den Richtungen entlang einer ersten und einer zweiten Achse relativ zu den beleuchteten abbildbaren Merkmalen, die durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Körpers sichtbar sind, anzeigt; und wobei die optische Bewegungserfassungsschaltung (108) eine Mehrzahl von Photodetektoren umfaßt, die jeweils einen Ausgang aufweisen, wobei die optische Bewegungserfassungsschaltung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ferner folgende Merkmale umfaßt: einen Speicher, der einen Bezugsrahmen von digitalisierten Photodetektorausgangswerten und einen Abtastrahmen aus digitalisierten Photodetektorausgangswerten, die nach dem Bezugsrahmen erhalten werden, enthält, und wobei ferner eine Mehrzahl von Vergleichsrahmen, die jeweils eine verschobene Version des Bezugsrahmens sind, mit dem Abtastrahmen korreliert sind, um eine Bewegung in den Richtungen entlang der ersten und zweiten Achse festzustellen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der ein bestehender Bezugsrahmen um einen Betrag verschoben wird, der der vorhergehenden Korrelation mit einem Vergleichsrahmen entspricht.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der ein bestehender Abtastrahmen regelmäßig als ein neuer Bezugsrahmen genommen wird.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner folgendes Merkmal umfaßt: eine Kommunikationsverbindung (116), wobei die Kommunikationsverbindung Informationen überträgt, die die Bewegung in den Richtungen entlang der ersten und zweiten Achse darstellt.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Kommunikationsverbindung über Hochfrequenzwellen ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Kommunikationsverbindung über Infrarotlicht ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, die ferner folgendes Merkmal umfaßt: einen Knopf (112), wobei der Knopf mit der Kommunikationsverbindung gekoppelt ist, wobei die Kommunikati onsverbindung Informationen überträgt, die einen Zustand des Knopfes darstellen.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner folgendes Merkmal umfaßt: einen Kontaktdetektor (106), der erfaßt, wenn die Spitze nicht in Kontakt mit der Arbeitsoberfläche ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 8 in Rückbezug auf Anspruch 4, bei der die Kommunikationsverbindung (116) ferner Informationen überträgt, die darstellen, wenn die Spitze (122) nicht in Kontakt mit der Arbeitsoberfläche ist.