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Virtual-Pen-Keyboard: Ein Verfahren zur Stift-basierten Eingabe von Text auf mobilen Endgeraeten ohne Touchscreen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010383D
Published in the IP.com Journal: Volume 2 Issue 12 (2002-12-25)
Included in the Prior Art Database: 2002-Dec-25
Document File: 2 page(s) / 590K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die Eingabe von Text auf mobilen Endgeraeten ist ein Problem, da sich eine QWERTY bzw. QWERTZ (Abbildung 1) nicht auf ein 3x4 Keyboard abbilden laesst. Zur Loesung dieses Problems werden stift-basierte Systeme verwendet, die entweder mit Touchscreen arbeiten oder verschiedene Referenzsysteme benutzen, um die Stiftbewegungen entweder mittels HWR (Hand Writing Recognition) oder Virtual Keyboard umzusetzen. Touchscreen Loesungen sind jedoch teuer und koennen nicht in bestehende Handys nachgeruestet werden. Das Treffen der virtuellen Tasten erfordert eine erhoehte Augen-Hand-Koordination, da das Treffen zwar in z-Richtung (pen-down) aber nicht in x-y-Richtung haptisch kontrolliert werden kann. Andere bekannte stift-basierte Loesungen verwenden Spezialpapier, um dem optischen Sensor im Stift die absolute Position mitzuteilen oder benoetigen eine externe Referenzquelle zur Bestimmung der x-y-Position, was mit erhoehten Kosten und zusaetzlichem Platzbedarf im Mobilgeraet verbunden ist. Es wird vorgeschlagen, das Problem auf Basis einer optischen Erkennung einer entweder temporaer auf das mobile Geraet aufgebrachten oder fest in das Geraet eingravierten bzw. gepraegten Tastatur zu loesen. Die Tastatur besteht dabei aus kleinen beschrifteten Vertiefungen, die nahezu an jeder Stelle des mobilen Geraetes positioniert werden koennen. Die vorgeschlagene Loesung gliedert sich in folgende Komponenten: Tastenanordnung Die Tasten werden auf einem kleinen Klappboard oder oberhalb, zwischen und unterhalb der 12 Tasten des Mobilgeraetes positioniert bzw. als Vertiefungen aufgebracht (Abbildung 2). Fuer den Kern der QWERTZ Tastatur muessen dabei mindestens zehn Tasten zwischen die 3er Streifen des 3x4 Keyboards untergebracht werden. Beschriftung und Haptik der Tasten Die Tasten sind so vertieft, dass die Spitze des Stiftes optimal in diese Vertiefungen findet, was eine Voraussetzung fuer eine optimale x-y-Kontrolle mittels haptischer Rueckmeldung an die Hand des Benutzers ist. Drucksensor in der Stiftspitze Der Stift besitzt in der Spitze einen Drucksensor, der dem System die pen-down bzw. pen-up Ereignisse mitteilen kann. Dieser Drucksensor arbeitet nach dem „Knackfrosch“ Prinzip, d.h. es muss bis zu einer gewissen Schwelle Kraft aufgebracht werden, bis der Drucksensor durchschnellt und den Event ausloest. Dadurch wird dem Benutzer die Illusion vermittelt, dass gerade die Taste gedrueckt wurde. Wird der Stift darueber hinaus auch als HWR Eingabegeraet benutzt, muss auf die Knackfrosch Eigenschaft verzichtet oder in abgeschwaechter Form zurueckgegriffen werden. Es ist jedoch auch eine Umschaltung zwischen beiden Benutzungsarten denkbar. Optischer Sensor im Stift Der Stift besitzt im unteren Ende eine Kamera, welche von einer bestimmten Umgebung um die Stiftspitze herum ein digitales Bild liefert (Abbildung 3). Dieses Bild wird mit einem Bilderkennungssystem ausgewertet und liefert Informationen ueber die jeweilige Position der Stiftspitze. Bilderkennungssystem Ein Referenzbitmap wird staendig mit dem aktuellen Kamerabild abgeglichen. Ermittelt werden dabei Position und Rotation des Kamerabildes auf dem Referenzbild. Das Ergebnis ist eine exakte Bestimmung der Taste, ueber der sich die Stiftspitze befindet. Uebermittlungseinheit an das mobile Endgeraet Die Uebermittlung der Daten kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Drahtgebunden wuerden die Events des Stiftes z.B. als AT Kommandos in das Geraet gelangen; die drahtlose Uebertragung erfolgt mittels IRDA (InfraRed Data Association), Bluetooth o.ae. Systemen, wobei bei Bedarf ebenfalls auf AT-Events zurueckgegriffen werden kann. Auswertungssystem Erfolgt ein pen-down Event, so wird das aktuelle Kamerabild ausgewertet und mit der gedrueckten Taste assoziiert. Ueber die Uebermittlungseinheit wird ein entsprechender Zeichencode an das mobile Endgeraet gesendet, welches dann den empfangenen Event umsetzt (z.B. Anzeige auf dem Display). Hierbei koennen auch Befehlsketten verarbeitet werden, z.B. das Oeffnen des Telefonbuchs bei Druecken einer bestimmten Taste.

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Virtual-Pen-Keyboard: Ein Verfahren zur Stift-basierten Eingabe von Text auf mobilen Endgeraeten ohne Touchscreen

Idea: Dr. Alexander Jarczyk, DE-Muenchen

Die Eingabe von Text auf mobilen Endgeraeten ist ein Problem, da sich eine QWERTY bzw. QWERTZ (Abbildung 1) nicht auf ein 3x4 Keyboard abbilden laesst. Zur Loesung dieses Problems werden stift-basierte Systeme verwendet, die entweder mit Touchscreen arbeiten oder verschiedene Referenzsysteme benutzen, um die Stiftbewegungen entweder mittels HWR (Hand Writing Recognition) oder Virtual Keyboard umzusetzen. Touchscreen Loesungen sind jedoch teuer und koennen nicht in bestehende Handys nachgeruestet werden. Das Treffen der virtuellen Tasten erfordert eine erhoehte Augen-Hand-Koordination, da das Treffen zwar in z-Richtung (pen-down) aber nicht in x-y-Richtung haptisch kontrolliert werden kann. Andere bekannte stift-basierte Loesungen verwenden Spezialpapier, um dem optischen Sensor im Stift die absolute Position mitzuteilen oder benoetigen eine externe Referenzquelle zur Bestimmung der x-y-Position, was mit erhoehten Kosten und zusaetzlichem Platzbedarf im Mobilgeraet verbunden ist.

Es wird vorgeschlagen, das Problem auf Basis einer optischen Erkennung einer entweder temporaer auf das mobile Geraet aufgebrachten oder fest in das Geraet eingravierten bzw. gepraegten Tastatur zu loesen. Die Tastatur besteht dabei aus kleinen beschrifteten Vertiefungen, die nahezu an jeder Stelle des mobilen Geraetes positioniert werden koennen. Die vorgeschlagene Loesung gliedert sich in folgende Komponenten:

Tastenanordnung

Die Tasten werden auf einem kleinen Klappboard oder oberhalb, zwischen und unterhalb der 12 Tasten des Mobilgeraetes positioniert bzw. als Vertiefungen aufgebracht (Abbildung 2). Fuer den Kern der QWERTZ Tastatur muessen dabei mindestens zehn Tasten zwischen die 3er Streifen des 3x4 Keyboards untergebracht werden.

Beschriftung und Haptik der Tasten

Die Tasten sind so vertieft, dass die Spitze des Stiftes optimal in diese Vertiefungen findet, was eine Voraussetzung fuer eine optimale x-y-Kontrolle mittels haptischer Rueckmeldung an die Hand des Benutzers ist.

Drucksensor in der Stiftspitze

Der Stift...