WO2003023801A2 - Input device of an electronic device - Google Patents

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Abstract

The invention relates to an input device (13) of an electronic device, especially a handheld electronic device, comprising a plurality of input sections which are at least partially multifunctional. A pressure sensor arrangement (13) comprising individual, especially analog, pressure sensors is associated with input sections and the pressure sensors are connected to the inlets of a sensor signal evaluation unit which emits control signals associated with the input sections in a clearly defined manner.

Description

Beschreibungdescription
Eingabeeinrichtung eines elektronischen GerätesInput device of an electronic device
Die Erfindung betrifft eine Eingabeeinrichtung eines elektronischen Gerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an input device of an electronic device according to the preamble of claim 1.
Portable elektronische Geräte - insbesondere handgehaltene oder noch weiter miniaturisierte Geräte in Art der sogenann- ten Handy-Uhr oder des "Wrist-Phone" - führen zunehmend komplexe Funktionen aus und müssen daher über ausreichende Eingabemöglichkeiten verfügen. Hierzu zählt bei den sich besonders dynamisch entwickelnden handgehaltenen Telekommunikationsendgeräten (Mobiltelefonen und Schnurlostelefonen) und Handheld-PCs bzw. PDAs sowie Kombinationsgeräten aus diesen sowohl die Ziffern- als auch Buchstabeneingabe und natürlich die Ansteuerung vielfältiger Funktionen.Portable electronic devices - in particular hand-held or even more miniaturized devices such as the so-called cell phone watch or the "wrist phone" - are increasingly performing complex functions and must therefore have sufficient input options. For the particularly dynamically developing hand-held telecommunication terminals (cell phones and cordless telephones) and handheld PCs or PDAs, as well as combination devices, these include both the number and letter entry and, of course, the control of various functions.
So bietet etwa ein komfortables Mobiltelefon neben der ei- gentliehen Telefpnfunktion einen Terminplaner, einen (Gebühren- und ährungs-) Rechner, Internet-Zugriff, Spiele, Audioplayer etc. Die Steuerung solcher umfangreichen und komplexen Möglichkeiten stellt insbesondere bei mobilen Geräten dieser Art ("I&C-Devices") hohe Ansprüche an die verwendeten Eingabemedien, da die dafür zur Verfügung stehende Fläche aufgrund der Miniaturisierung immer kleiner wird. Es wird daher eine ergonomisch sinnvolle Lösung benötigt, die die Probleme bestehender Konzepte vermeidet.For example, in addition to its own telephone function, a comfortable mobile phone offers an organizer, a (fee and nutrition) calculator, internet access, games, audio player, etc. The control of such extensive and complex possibilities, especially with mobile devices of this type (" I&C Devices ") make high demands on the input media used, since the area available for this is becoming smaller and smaller due to the miniaturization. An ergonomically sensible solution is therefore needed that avoids the problems of existing concepts.
Für die Steuerung der sehr umfangreichen und komplexen Möglichkeiten mobilier I&C-Devices werden als Eingabemedium typischerweise drei verschiedene Konzepte alternativ oder in Kombination verwendet:To control the very extensive and complex possibilities of mobile I&C devices, three different concepts are typically used as an input medium, alternatively or in combination:
Beim ersten Konzept - der konventionellen Hardkey-Lösung - werden Tasten (Hardkeys) in verschiedenen Ausprägungen verwendet, die aufgrund der Fülle der Funktionen einerseits und aufgrund der begrenzten Fläche des Endgerätes andererseits mehrfach belegt werden (z. B. als 12er-Tastatur mit Ziffern und Buchstaben sowie gegebenenfalls weiteren Funktionen) . Daß heißt, je nach Kontext löst ein Druck auf die Taste eine un- terschiedliche Aktion bzw. Funktion aus. Die verschiedenen Bedeutungen der jeweiligen Taste werden hierbei durch eine entsprechende Mehrfachbedruckung der Taste vermittelt, wobei das grundsätzliche Problem besteht, daß der Benutzer jeweils selbst herausfinden bzw. wissen muß, welche Funktion nun ak- tuell per Tastendruck aufgerufen wird, was aus ergonomischer Sicht sehr ungünstig ist.In the first concept - the conventional hardkey solution - keys (hardkeys) are used in various forms, which on the one hand and due to the abundance of functions due to the limited area of the end device, on the other hand, multiple assignments (e.g. as a 12-key keyboard with numbers and letters and possibly other functions). That means, depending on the context, pressing the button triggers a different action or function. The various meanings of the respective key are conveyed here by appropriate multiple printing of the key, the basic problem being that the user has to find out or know which function is currently being called up by pressing a key, which is very unfavorable from an ergonomic point of view is.
Beim zweiten Konzept - der konventionellen Softkey-Lösung - werden eine oder mehrere Taste (n) möglichst dicht neben das Display positioniert. Die aktuelle Bedeutung der Taste wird nun im Display angezeigt, was den Vorteil bietet, daß der Benutzer eindeutig erkennen kann, was ein Druck auf die Taste in der jeweiligen Situation bewirkt. Der Nachteil ist jedoch, daß zunächst einmal das Grundprinzip eines solchen Softkeys - also die Zuordnung der Displayanzeige zur jeweiligen Taste - verstanden werden muß und in der Praxis aufgrund konstruktiver Einschränkungen die Zuordnung zwischen Tastenposition und Displaybeschriftung oft nicht optimal ist, was zu Verwirrungen und Fehlbedienungen führen kann.In the second concept - the conventional softkey solution - one or more keys are positioned as close as possible to the display. The current meaning of the key is now shown in the display, which has the advantage that the user can clearly see what pressing the key in the respective situation. The disadvantage, however, is that the basic principle of such a softkey - i.e. the assignment of the display to the respective key - must be understood and in practice the assignment between key position and display label is often not optimal due to design restrictions, which leads to confusion and incorrect operation can.
Beim dritten Konzept - der Touchscreen-Lösung - wird ein berührungssensitives Display (Touchscreen) verwendet, das virtuelle Tasten mit kontextspezifischer Beschriftung darstellt, die der Benutzer dann drücken bzw. berühren kann. Diese an sich sehr flexible Lösung hat jedoch zwei wesentlicheThe third concept - the touchscreen solution - uses a touch-sensitive display (touchscreen) that shows virtual keys with context-specific labeling that the user can then press or touch. This very flexible solution, however, has two main ones
Nachteile: Erstens muß der Benutzer auf eine harte Fläche drücken, die keinerlei taktiles Feedback bietes, was aus ergonomischer Sicht ungünstig ist. Zweitens ist die heute gängige Realisierung der Berührungssensitivität per auf das Dis- playglas aufgebrachter Touchfolie relativ teuer und die Folie selbst ist zudem relativ empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung (z. B. Kratzer) sowie chemischen Einwirkungen (z. B. Lösungsmittel) und TemperaturSchwankungen. Zudem verschlechtert die Folie die optische Qualität der Displayanzeige (Helligkeit, Kontrast, Schärfe usw.).Disadvantages: First, the user has to press on a hard surface that does not offer any tactile feedback, which is ergonomically unfavorable. Secondly, the current implementation of touch sensitivity using a touch film applied to the display glass is relatively expensive and the film itself is also relatively sensitive to mechanical stress (eg scratches) and chemical effects (e.g. solvent) and temperature fluctuations. In addition, the film deteriorates the optical quality of the display (brightness, contrast, sharpness, etc.).
Alternative Eingabeelemente - etwa auf kapazitiver und induktiver Basis - erhöhen die Einbauhöhe der Displayeinheit, sind relativ teuer und erfordern teilweise spezielle Stifte für die Eingabe (z. B. Spiral-Pen-Konzept), was die Praktikabili- tät und Benutzerakzeptanz deutlich einschränkt.Alternative input elements - for example on a capacitive and inductive basis - increase the installation height of the display unit, are relatively expensive and sometimes require special pens for the input (e.g. spiral pen concept), which significantly limits practicality and user acceptance.
Die letztgenannten Konzepte sowie weitere Eingabemittel (z. B. Navy-Key und Inkrementengeber) haben jedoch bisher die dominierende Stellung der althergebrachten Tastaturen nicht gefährden können, denn aus Sicht der meisten Benutzer bieten Tastaturen die bessere Übersichtlichkeit und einen direkteren und schnelleren Zugriff auf gewünschte Funktionen, insbesondere bei alphanumerischen Eingaben.However, the latter concepts and other input means (e.g. Navy key and increment encoder) have so far not been able to jeopardize the dominant position of traditional keyboards, because from the perspective of most users, keyboards offer better clarity and more direct and faster access to desired functions , especially for alphanumeric entries.
Die Benutzung der o. a. elektronischen Geräte - z. B. eines Mobiltelefons - erfolgt daher heute noch weitgehend über konventionelle Tasten, die beim Drücken über einen geeigneten elektromechanischen Wandler einen elektrischen Kontakt herstellen. Die typische Tastatur besteht dabei (1) aus einer metallischen Kontaktfläche (z. B. einer Platine) und (2) ein- zelnen Tasten bzw. einer Tastenmatte, die mit einer elektrisch leitenden Schicht (z. B. Graphitmischungen) versehen ist.The use of the above electronic devices - e.g. B. a cell phone - is therefore still largely done via conventional buttons that make an electrical contact when pressed by a suitable electromechanical transducer. The typical keyboard consists of (1) a metallic contact surface (eg a circuit board) and (2) individual keys or a key mat that is provided with an electrically conductive layer (eg graphite mixtures).
Ein solcher konstruktiver Aufbau benötigt aus mechanischen Gründen eine gewisse Mindesthöhe sowie gewisse Mindestabstände um die einzelnen Kontaktflächen herum, wodurch z. B. immer ein relativ großer Mindestabstand zum Gehäuserand oder zu einem Display etc. entsteht. Insbesondere bei hochminiaturisierten Geräten - etwa dem o. a. Armbandhandy oder "Wrist- Phone" - werden dabei sehr schnell Realisierungsgrenzen erreicht, die die Anzahl und Möglichkeiten der Plazierung der Tasten deutlich einschränken. Ein weiteres Problem ist die beschränkte Gestaltungs- und Designflexibilität bei konventionell aufgebauten Tastaturen, die z. B. stark geschwungene Gehäuseformen, kugelförmige Oberflächen usw. im Bedienbereich kaum bzw. nur mit sehr ho- hem konstruktiven Aufwand zuläßt.Such a constructive structure requires a certain minimum height and certain minimum distances around the individual contact surfaces for mechanical reasons. B. always a relatively large minimum distance to the edge of the housing or to a display etc. In the case of highly miniaturized devices in particular - such as the above-mentioned bracelet cell phone or "wrist phone" - implementation limits are very quickly reached, which significantly restrict the number and possibilities of placing the keys. Another problem is the limited design and design flexibility with conventionally constructed keyboards, which, for. B. strongly curved housing shapes, spherical surfaces, etc. in the operating area hardly or only with a very high design effort.
Eine weitere Einschränkung bei herkömmlichen Tasten betrifft die potentielle Verschmutzung und Korrosion der Kontaktflächen durch eindringende feste, flüssige oder gasförmige Par- tikel.Another limitation with conventional buttons concerns the potential contamination and corrosion of the contact surfaces by penetrating solid, liquid or gaseous particles.
Eine vierte Einschränkung schließlich betrifft die reduzierte, digitale Funktionalität konventioneller Tasten, die in der Regel nur zwei Zustände (an/aus) "kennt" . Eine derartige Funktionsweise paßt im Grunde nicht zu differenzierten "analogen" Steuerungsmöglichkeiten und -bedürfnissen des Menschen.Finally, a fourth limitation relates to the reduced, digital functionality of conventional keys, which generally only "knows" two states (on / off). Basically, such a mode of operation does not match differentiated "analog" control options and needs of humans.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in der Bedienung herkömmlichen Tasturen weitgehend ähnliche, jedoch in der Flexibilität der Einsetzbarkeit und der Anpaßbarkeit an miniaturisierte Gerätekonzepte verbesserte Eingabeeinrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying an input device of the generic type which is largely similar in the operation of conventional keyboards, but which is improved in the flexibility of the usability and the adaptability to miniaturized device concepts.
Diese Aufgabe wird durch eine Eingabeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an input device with the features of claim 1.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken einer mechanischen Trennung der Eingabeabschnitte, auf die Benutzer drü- cken, von den eigentlichen Wandlerbereichen - in denen die Aufnahme bzw. Erkennung des Druckes und Wandlung in elektrische Signale erfolgen - ein. Sie schließt weiter den Gedanken einer Nutzung von an sich bekannten Drucksensoren in einer den konkreten Bedienanforderungen angepaßten Anordnung zur Realisierung der Wandlerbereiche ein. Schließlich gehört zur Erfindung der Gedanke des Vorsehens einer speziellen Sensorsignal-Auswertungseinheit, welche die zur Steuerung des Gera- tes bzw. zur Dateneingabe dienenden Signale eindeutig den für den Benutzer erkennbaren und von ihm betätigten Eingabeabschnitten zuordnet.The invention includes the essential idea of a mechanical separation of the input sections, on which users press, from the actual converter areas - in which the recording or detection of the pressure and conversion into electrical signals take place. It further includes the idea of using pressure sensors known per se in an arrangement adapted to the specific operating requirements for realizing the converter areas. Finally, the invention includes the idea of providing a special sensor signal evaluation unit which is used to control the device. tes or signals used for data input clearly assigned to the user-recognizable and operated input sections.
Wesentliche Vorteile der vorgeschlagenen Anordnung sind die folgenden:The main advantages of the proposed arrangement are the following:
- Es können nicht nur digitale (Druck/kein Druck) , sondern auch analoge Eingabeinformationen (stärkerer/schwächerer Druck) ausgewertet und in entsprechend geeignete Steuerungs- Informationen umgesetzt werden (z. B. Scrollgeschwindigkeit per Druckstärke regeln) . Dies entspricht besser den differenzierten "analogen" Eingabemöglichkeiten und -bedürfnissen des Menschen.- Not only digital (pressure / no pressure), but also analog input information (stronger / weaker pressure) can be evaluated and converted into suitable control information (e.g. regulating the scrolling speed by pressure). This corresponds better to the differentiated "analog" input options and needs of humans.
- Sehr flacher und dennoch mechanisch robuster Aufbau. - Keine optische Beeinträchtigung der Displaydarstellung.- Very flat, yet mechanically robust construction. - No visual impairment of the display.
- Kein mechanischer Verschleiß, keine Kontaktverschmutzung oder -korrosion im Vergleich zu einer Lösung mit üblichen elektrischen Kontakten.- No mechanical wear, no contact contamination or corrosion compared to a solution with common electrical contacts.
- Im Vergleich zu herkömmlichen Touchscreens geringe Kosten für die Realisierung.- Low implementation costs compared to conventional touchscreens.
Als Drucksensoren bzw. drucksensitive Elemente werden bevorzugt an sich bekannte kraftsensitive Widerstandselemente (Force Sensitive Resistors = FSR) eingesetzt, welche vorteil- hafterweise analog arbeiten, d. h. eine von der Druckkraft abhängige - ihr insbesondere im wesentlichen proportionale - Widerstandsänderung zeigen.Known force-sensitive resistance elements (Force Sensitive Resistors = FSR) are preferably used as pressure sensors or pressure-sensitive elements, which advantageously work analogously, ie. H. show a change in resistance which is dependent on the pressure force - in particular essentially proportional to it.
In einer zweckmäßigen Ausführung haben diese Widerstandsele- mente zwei kammartig strukturierte Leiterbahnabschnitte, die ineinander verzahnt sind. Ihre Außenkontur ist insbesondere annähernd kreisförmig oder elliptisch, kann aber auch andersartig geformt sein. Diese FSR geben in vorteilhafter Weise infolge einer elastischen Deformation einen taktilen Response an den Benutzer, der zu einem wesentlich erhöhten Gebrauchswert gegenüber herkömmlichen Touchscreens führt. Die oben erwähnten Eingabeabschnitte sind in einer ersten Ausgestaltung des Erfindungsgedankens als Eingabetasten, d. h. als vom eigentlichen Gehäuse getrennte und diesem gegenüber elastisch verschiebliche Elemente, ausgeführt. In einer anderen Ausgestaltung sind die Eingabeabschnitte als druckelastische Bereiche einer Oberschale des elektronischen Gerätes ausgebildet. Diese sind - ebenso wie die Tasten bei der ersten Ausführung - mit einer Funktionskennzeichnung beschriftet, wobei diese Kennzeichnung (in bekannter Weise) auch mehrere Funktionen bzw. Bedeutungen einer Betätigung der Taste bzw. des den Eingabeabschnitt bildenden Gehäusebereiches aufweisen kann.In an expedient embodiment, these resistance elements have two comb-like conductor track sections which are interlocked. Its outer contour is in particular approximately circular or elliptical, but can also be shaped differently. As a result of an elastic deformation, these FSRs advantageously give the user a tactile response, which leads to a significantly increased use value compared to conventional touchscreens. In a first embodiment of the inventive concept, the above-mentioned input sections are designed as input keys, ie as elements which are separate from the actual housing and are elastically displaceable relative to the latter. In another embodiment, the input sections are designed as pressure-elastic areas of an upper shell of the electronic device. Like the keys in the first embodiment, these are labeled with a function identifier, which identifier (in a known manner) can also have several functions or meanings of actuating the key or the housing area forming the input section.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist mindestens ein Teil der Drucksensoren derart geformt und in Zuordnung zu den Eingabeabschnitten angeordnet und die Sensorsignal- Auswertungseinheit ist derart ausgebildet, daß mit der Druckaufnehmeranordnung eine die Anzahl der Drucksensoren wesentlich übersteigende Anzahl von Eingabeabschnitten realisiert ist. Die Auswertungseinheit ist hierbei zur kombinierten Auswertung von analogen Signalen aller Drucksensoren bei jedem Eingabevorgang nach einem Algorithmus ausgebildet, der die die jeweilige Eingabeposition repräsentierenden Relationen der Signalamplituden der Drucksensoren auswertet. Der geeig- nete Algorithmus zum Einsetzen der Auswertungseinheit wird empirisch und/oder aufgrund mathematisch-geometrischer ModelIrechnungen bestimmt.In a particularly advantageous embodiment, at least some of the pressure sensors are shaped and arranged in association with the input sections, and the sensor signal evaluation unit is designed in such a way that the number of pressure sensors significantly exceeds the number of pressure sensors. In this case, the evaluation unit is designed for the combined evaluation of analog signals from all pressure sensors in each input process according to an algorithm which evaluates the relations of the signal amplitudes of the pressure sensors that represent the respective input position. The suitable algorithm for inserting the evaluation unit is determined empirically and / or on the basis of mathematical-geometric model calculations.
Hierdurch läßt sich beispielsweise eine regelmäßige Anordnung von 12 bis 16 Eingabeabschnitten eines elektronischen GerätesThis allows, for example, a regular arrangement of 12 to 16 input sections of an electronic device
- wie sie bei Mobil- oder Schnurlostelefonen üblich ist - mit einer Druckaufnehmeranordnung aus drei bis acht Drucksensoren realisieren. Es ergibt sich also eine wesentliche Einsparung der Anzahl eigentlicher Druckaufnehmer, die die gegenüber be- kannten Lösungen etwas erhöhten Bauteilkosten der einzelnen Aufnehmerelemente weitgehend kompensiert. Die Sensσrsignal-Auswertungseinrichtung ist (auch unabhängig von der oben erwähnten Ausführung mit kombinierter Auswertung der Signale aller Drucksensoren zur Bestimmung der Position einer Eingabe) bevorzugt zur Auswertung analoger Signale der Drucksensoren ausgebildet. Sie ermöglicht hierzu die Erzeugung und Ausgabe von druckkraftabhängigen Steuersignalen, was wiederum eine druckkraftgesteuerte Eingabe ermöglicht. Diese ist insbesondere zur Vorgabe analog- oder quasi-analog definierter Geräteeinstellungen oder -funktionen sinnvoll - wie etwa der druckkraftgesteuerten Vorgabe einer Scroll-- as is common with mobile or cordless phones - with a pressure transducer arrangement consisting of three to eight pressure sensors. This results in a substantial saving in the number of actual pressure transducers, which largely compensates for the somewhat increased component costs of the individual transducer elements compared to known solutions. The sensor signal evaluation device (preferably regardless of the above-mentioned embodiment with combined evaluation of the signals of all pressure sensors to determine the position of an input) is preferably designed to evaluate analog signals of the pressure sensors. For this purpose, it enables the generation and output of pressure-dependent control signals, which in turn enables pressure-controlled input. This is particularly useful for specifying analog or quasi-analog device settings or functions - such as the pressure-controlled specification of a scroll
Geschwindigkeit des Bildschirminhaltes oder von Ruftonlautstärken oder der Displayhelligkeit o. ä.Speed of the screen content or ringer volume or the display brightness or similar.
Das bevorzugte Einsatzfeld der vorgeschlagenen Eingabeein- richtung sind handgehaltene elektronische Massengeräte, wie insbesondere Mobilfunk-Endgeräte, Schnurlostelefone, PDAs oder Handheld-PCs oder Kombinationsgeräte aus diesen. Grundsätzlich ist sie aber auch bei elektronischen Geräten für den stationären oder Kfz-Einsatz, wie etwa Audio- oder Videogerä- ten und/oder Navigationsgeräten etc., verwendbar.The preferred field of application of the proposed input device is hand-held electronic mass devices, such as, in particular, mobile radio terminals, cordless telephones, PDAs or handheld PCs or combination devices made from these. Basically, however, it can also be used with electronic devices for stationary or automotive use, such as audio or video devices and / or navigation devices etc.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figu- ren. Von diesen zeigen:Advantages and expediencies of the invention also result from the subclaims and the following description of preferred exemplary embodiments with the aid of the figures.
Fig. 1 eine Draufsicht auf eines als sogenanntes "Wrist- Phone" zum Tragen am Handgelenk ausgebildeten Mobiltelefons, in dem eine Ausführungsform der Erfindung realisiert ist,1 is a plan view of a mobile phone designed as a so-called “wrist phone” for wearing on the wrist, in which an embodiment of the invention is implemented,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Wrist-Phone nach Fig. 1 in Art einer Explosionsdarstellung mit gesondert gekennzeichneten Eingabeabschnitten undFig. 2 is a perspective view of the wrist phone of FIG. 1 in the manner of an exploded view with separately marked input sections and
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Druckaufnehmeranordnung als Bestandteil des Wrist-Phone nach Fig. 1 und 2. Fig. 1 zeigt ein in Art einer Uhr zum Tragen am Handgelenk und daher als "Wrist-Phone" oder "Handy-Uhr" bezeichnetes Mobiltelefon 1 an einem Armband 3, das eine miniaturisiert ausgeführte 12er-Eingabetastatur 5, ein Displayfeld 7 und zu- sätzliche Funktionstasten 9 hat.3 shows a plan view of a pressure transducer arrangement as part of the wrist phone according to FIGS. 1 and 2. 1 shows a mobile telephone 1 on a wristband 3, which is referred to as a wrist-phone and is therefore called a "wrist-phone" or "cell-phone watch", and which has a miniaturized 12-key keyboard 5, a display field 7 and has additional function keys 9.
In Fig. 2 ist dargestellt, daß das Mobiltelefon 1 aus einer gewölbten Oberschale 11, in die Eingabetastatur 5, das Displayfeld 7 und die zusätzlichen Funktionstasten 9 eingearbei- tet sind, einer unter die Oberschale 11 eingelegten Druckaufnehmerplatte 13 und einem Unterteil 15 mit den elektronischen Funktionskomponenten aufgebaut ist.In Fig. 2 it is shown that the mobile phone 1 from a curved upper shell 11, into the input keyboard 5, the display panel 7 and the additional function keys 9 are incorporated, a pressure transducer plate 13 inserted under the upper shell 11 and a lower part 15 with the electronic Functional components is built.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Druckplatte 13 mit sechs als FSR ausgeführten Drucksensoren 17.1 bis 17.6 auf Widerstandsbasis, die in der Grundkonfiguration eines Sechsecks in einem rechteckigen Träger 19 plaziert sind. Der Träger 19 hat zwei Anschlußfelder 21.1, 21.2 mit jeweils fünf Anschlüssen. Die Drucksensoren 17.1 bis 17.6 sind auf eine vorgegebene Weise nicht nur mit den externen Anschlüssen in den Anschlußfeldern 21.1, 21.2, sondern auch über Querverbindungen miteinander verknüpft und so angeordnet, daß sie die Lokalisierung eines Drucks auf jede der Eingabetasten der Tastatur 5 bzw. der Funktionstastengruppen 9 und damit die Erkennung eines bestimmten spezifischen Eingabevorganges ermöglichen.FIG. 3 shows an embodiment of the pressure plate 13 with six resistance-based pressure sensors 17.1 to 17.6, which are placed in a rectangular support 19 in the basic configuration of a hexagon. The carrier 19 has two connection fields 21.1, 21.2, each with five connections. The pressure sensors 17.1 to 17.6 are linked in a predetermined manner not only to the external connections in the connection fields 21.1, 21.2, but also to one another via cross connections and arranged in such a way that they localize a pressure on each of the input keys on the keyboard 5 or the function key groups 9 and thus enable the detection of a specific specific input process.
Dies geschieht natürlich im Zusammenwirken mit einer (in der Figur nicht dargestellten) Sensorsignal-Auswertungseinrich- tung, in der ein auf die Drucksensorkonfiguration abgestimmter Auswertungsalgorithmus softwaremäßig implementiert ist. Die Auswertungseinrichtung realisiert auch die Erkennung verschiedener Eingaben über ein und denselben Eingabeabschnitt in verschiedenen Betriebs- bzw. Bedienmodi des Gerätes, etwa zur üblichen Ziffern- oder Buchstabeneingabe bei einem Mobil- oder Schnurlostelefon über die Zifferntasten. Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Insbesondere bestehen zahlreiche und weit gespannte Variationsmöglichkeiten hinsichtlich der Anzahl und Anordnung der Eingabeabschnitte und diesen zugeordneten Drucksensoren einer Druckaufnehmeranordnung und auch hinsichtlich der Art des die Druckaufnehmeranordnung überdeckenden Anzeigemoduls - solange dieses durch eine hinreichende Druckempfindlichkeit die einwandfreie Druckübertragung auf die Druckaufnehmeranordnung gewährleistet. Of course, this takes place in cooperation with a sensor signal evaluation device (not shown in the figure) in which an evaluation algorithm that is matched to the pressure sensor configuration is implemented in software. The evaluation device also realizes the recognition of various inputs via one and the same input section in different operating or operating modes of the device, for example for the usual input of numbers or letters in a mobile or cordless telephone via the number keys. The implementation of the invention is not limited to the examples described above, but is also possible in a variety of modifications that are within the scope of professional action. In particular, there are numerous and wide-ranging possible variations with regard to the number and arrangement of the input sections and the pressure sensors of a pressure transducer arrangement assigned to them, and also with regard to the type of display module covering the pressure transducer arrangement - as long as this ensures proper pressure transmission to the pressure transducer arrangement by sufficient pressure sensitivity.

Claims

Patentansprüche claims
1. Eingabeeinrichtung (5, 7, 9, 13) eines, insbesondere handgehaltenen, elektronischen Gerätes (1) , mit einer Mehrzahl von mindestens teilweise multifunktionalen Eingabeabschnitten (5, 9), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß den Eingabeabschnitten eine Druckaufnehmeranordnung (13) einzelner, insbesondere analoger, Drucksensoren (17.1 bis 17.6) zugeordnet ist und die Drucksensoren mit Eingängen einer Sensorsignal-Auswertungseinheit verbunden sind, welche eindeutig den Eingabeabschnitten (5, 9) zugeordnete Steuersignale ausgibt.1. Input device (5, 7, 9, 13), in particular a hand-held electronic device (1), with a plurality of at least partially multifunctional input sections (5, 9), characterized in that the input sections have a pressure sensor arrangement (13) individually, in particular analog, pressure sensors (17.1 to 17.6) is assigned and the pressure sensors are connected to inputs of a sensor signal evaluation unit which uniquely outputs control signals assigned to the input sections (5, 9).
2. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drucksensoren (17.1 bis 17.6) als kraftsensitive Widerstandselemente - Force Sensitive Resistors -, insbesondere als analoge Drucksensoren mit zur Druckkraft im wesentlichen proportionaler Widerstandsänderung, ausgebildet sind.2. Input device according to claim 1, so that the pressure sensors (17.1 to 17.6) are designed as force-sensitive resistance elements - force sensitive resistors -, in particular as analog pressure sensors with a change in resistance that is essentially proportional to the pressure force.
3. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die kraftsensitiven Widerstandselemente (17.1 bis 17.6) je- weils zwei ineinander verzahnte, kammartige Leiterkonfigurationen aufweisen.3. Input device according to claim 2, so that the force-sensitive resistance elements (17.1 to 17.6) each have two interdigitated, comb-like conductor configurations.
4. Eingabeeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingabeabschnitte (5, 9) als Eingabetasten ausgebildet sind.4. Input device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n e e c h n e t that the input sections (5, 9) are designed as input keys.
5. Eingabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingabeabschnitte als fest mit einer Funktionskennzeichnung beschriftete, druckelastische Bereiche einer Oberschale des elektronischen Gerätes ausgebildet sind. 5. Input device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the input sections are designed as permanently labeled with a function label, pressure-elastic areas of an upper shell of the electronic device.
6. Eingabeeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß mindestens ein Teil der Drucksensoren (17.1 bis 17.6) derart geformt und in Zuordnung zu den Eingabeabschnitten (5, 9) angeordnet und die Sensorsignal-Auswertungseinheit derart ausgebildet ist, daß mit der Druckaufnehmeranordnung eine die Anzahl der Drucksensoren wesentlich übersteigende Anzahl von Eingabeabschnitten realisiert ist.6. Input device according to one of the preceding claims, dadurchgekennzeic hn et that at least some of the pressure sensors (17.1 to 17.6) shaped and arranged in association with the input sections (5, 9) and the sensor signal evaluation unit is designed such that with the Pressure sensor arrangement a number of input sections is substantially exceeded the number of pressure sensors.
7. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Sensorsignal-Auswertungseinheit zur kombinierten Auswertung von analogen Signalen aller Drucksensoren bei jedem Ein- gabevorgang nach einem Algorithmus ausgebildet ist, der die die jeweilige Eingabeposition repräsentierenden Relationen der Signalamplituden der Drucksensoren auswertet.7. Input device according to claim 6, so that the sensor signal evaluation unit for the combined evaluation of analog signals from all pressure sensors is designed with each input process according to an algorithm which evaluates the relations of the signal amplitudes of the pressure sensors representing the respective input position.
8. Eingabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß eine regelmäßige Anordnung von 12 bis 16 Eingabeabschnitten (5, 9) durch eine Druckaufnehmeranordnung aus drei bis acht Drucksensoren (17.1 bis 17.6) gebildet ist.8. Input device according to one of claims 6 or 7, so that a regular arrangement of 12 to 16 input sections (5, 9) is formed by a pressure sensor arrangement from three to eight pressure sensors (17.1 to 17.6).
9. Eingabeeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Sensorsignal-Auswertungseinheit zur Auswertung analoger Signale der Drucksensoren derart ausgebildet ist, daß sie druckkraftabhängige Steuersignale für druckkraftgesteuerte Eingaben für analoge oder quasi-analoge Geräteeinstellungen oder -funktionen ausgibt.9. Input device according to one of the preceding claims, that the sensor signal evaluation unit for evaluating analog signals from the pressure sensors is designed in such a way that it outputs pressure-force-dependent control signals for pressure-force-controlled inputs for analog or quasi-analog device settings or functions.
10. Elektronisches Gerät, insbesondere Mobilfunk-Endgerät (1) , Schnurlostelefon, PDA oder Handheld-PC, mit einer Einga- beeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche. 10. Electronic device, in particular mobile radio terminal (1), cordless telephone, PDA or handheld PC, with an input device according to one of the preceding claims.
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