DE10132154A1

DE10132154A1 - Handheld computer that can be used with text input, dimensioning of objects, CAD applications and computer presentations has fluid sensors for detecting its movement relative to the ambient air

Info

Publication number: DE10132154A1
Application number: DE10132154A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Fischer Manfred 79252 Stegen De; Gromball Frank 22081 Hamburg De; Schiller Uwe 79111 Freiburg De
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-16

Abstract

Hand held pen type computer in which relative movement of the computer is detected by the presence of a fluid medium, i.e. fluid current sensors detect movement of the pen relative to its ambient air. No support or reference plane is needed and the sensors can be used for determination of movement speed and position changes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a development according to the preamble of claim 1.

introduction

Ein tragbarer Computer, ergonomisch auf das Tragen in einer Hand angepasst, mit einer digitalen Anzeige für diverse Informationen, unter anderem die eigene Positionsänderung. Fluidische Strömungssensoren detektieren die Stiftbewegung relativ zur Umgebungsluft welche in zahlreichen Betriebsmodi, gesteuert über einen Mikrocontroller, diverse Anwendungsmöglichkeiten bietet. Der Eingabestift (Abb. 1) kann in einer Hand gehalten werden und die Ausgabe bzw. Auswertung der Position intern über die Stiftanzeige oder über eine externe EDV-Einheit erfolgen. A portable computer, ergonomically adapted for carrying in one hand, with a digital display for various information, including your own change of position. Fluidic flow sensors detect the pin movement relative to the ambient air, which offers various application options in numerous operating modes, controlled by a microcontroller. The stylus ( Fig. 1) can be held in one hand and the position can be output or evaluated internally via the pen display or via an external EDP unit.

Volle Benutzerfunktionalität im Rahmen der digitalen Möglichkeiten wie Zwischenspeicherung, Schrifterkennung, Palm-Funktionen (PDA), Notebook (PPC), drahtlose Schnittstellen sowie Telekommunikationsdienste können integriert werden. Full user functionality within the digital possibilities such as Caching, font recognition, Palm functions (PDA), notebook (PPC), wireless Interfaces and telecommunications services can be integrated.

field of use

Siehe Anspruch 1 bis 6. See claims 1 to 6.

State of the art

WO 99/22338 beschreibt einen tragbaren Computer mit Bewegungsdetektion. Auch dort ist keine Unterlage notwendig. Die Bewegung wird direkt im Gerät berechnet und gegebenenfalls angezeigt. Als Sensoren für die Bewegungen werden Beschleunigungssensoren eingesetzt. WO 99/22338 describes a portable computer with motion detection. Is there too no underlay necessary. The movement is calculated directly in the device and displayed if necessary. As sensors for the movements Accelerometers used.

Disadvantages of the prior art

Um aus dem, wie im Stand der Technik beschrieben, detektierten Signal der Beschleunigung, den Weg zu berechnen, ist eine zweimalige Integration der Signaldaten über die Zeit mit entsprechend hohem Rechenaufwand notwendig. Gerade im Kleincomputer und angestrebten Konsumer-Bereich ist die Bereitstellung dieser Rechenleistung mit großen Schwierigkeiten im Bezug auf Prozessorleistung, Energieversorgung und Kosten verbunden. In order to determine the acceleration signal from the signal detected as described in the prior art, calculating the route is a two-time integration of the signal data with correspondingly high computing effort necessary. Especially in the small computer and Desired consumer area is the provision of this computing power with great Difficulties related to processor performance, power supply and costs.

Beschleunigungssensoren haben weiterhin den Nachteil, dass sie um kleine Bewegungen zu detektieren eine hohe Empfindlichkeit aufweisen müssen, bei einer gleichzeitigen Beschränkung der maximalen Beschleunigung. Im Falle einer unbeabsichtigten äußeren Einwirkung in Form eines Schocks (Stoss, Herunterfallen etc.) werden die Sensorelemente schnell über ihre maximalen Grenzwerte hinaus belastet und verlieren ihre Funktionsfähigkeit. Allgemein weisen bewegte Teile eine höhere Ausfallrate auf. Accelerometers still have the disadvantage that they have to make small movements Detect must have a high sensitivity with a simultaneous Limitation of the maximum acceleration. In the event of an unintended external The sensor elements become impact in the form of a shock (impact, falling, etc.) quickly exceed their maximum limit values and lose their functionality. In general, moving parts have a higher failure rate.

Ebenso ist ein größer Messbereich (mm bis 10 m) bei gleichzeitigem Sensitivitätserhalt mit Beschleunigungssensoren nach dem Stand der Technik nicht zu realisieren. A larger measuring range (mm to 10 m) is also included, while maintaining sensitivity Not to implement acceleration sensors according to the prior art.

Object of the invention

Die Erfindung soll den Kosten- und Rechenaufwand, bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit und Leistung, reduzieren. Sie soll weiterhin die Möglichkeit für Messungen über einen größeren Messbereich bieten. Somit können vielfältige Konsumer- und Industrieanwendungen umgesetzt werden. Dies sind zum Beispiel Schrifteingabe, Vermessungen von Objekten, computergestützte Konstruktionsapplikationen (CAD) sowie computergestützte Präsentationen. Die Anforderung, dass keine weiteren Geräte und Unterlagen zur relativen Positionsbestimmung des Stiftes notwendig sind, soll erhalten bleiben. The invention is intended to reduce the cost and computational effort while increasing the Reliability and performance, reduce. It should continue to be the possibility for measurements offer over a larger measuring range. Thus, diverse consumer and Industrial applications are implemented. For example, typing, Measurement of objects, computer-aided design applications (CAD) as well computerized presentations. The requirement that no more devices and Documents for the relative positioning of the pen are necessary stay.

Advantages of the invention

Durch die Verwendung von thermischen Flusssensoren zur Bewegungsdetektion kann völlig auf bewegte Teile verzichtet werden. Dadurch erhöht sich die Zuverlässigkeit. Gleichzeitig kann über einen weiten Messbereich hohe Sensitivität bereitgestellt werden. Weiterhin ist durch die Einfachintegration der Zeit die Wegberechnung mit einem geringeren Rechenaufwand verbunden. By using thermal flow sensors for motion detection, it can completely moving parts can be dispensed with. This increases reliability. simultaneously high sensitivity can be provided over a wide measuring range. Furthermore is due to the simple integration of time, the route calculation with a lower one Computational effort connected.

Durch den Einsatz von Strömungssensoren besteht die Möglichkeit die relative wie auch absolute Positionsbestimmung, im Bereich der Dateneingabe und Datenverarbeitung im Bereich von Kleinstgeräten, mobil wie auch stationär, einfach und kostengünstig zu realisieren. By using flow sensors there is the possibility of the relative as well absolute position determination, in the field of data entry and data processing in Range of small devices, mobile as well as stationary, simple and inexpensive realize.

Description of the system

Neuartige Mikrosystem-Strömungssensoren (US 05423212, US 05263380) bieten über einen weiten Messbereich gleichbleibende Sensitivität (Siehe Anlage A). Die mit diesem Sensorsystem detektierten Strömungsgeschwindigkeiten ergeben integriert über die Zeit ein Maß für die Bewegung. Dabei wird die stehende oder bewegte Luft der Umgebung als Bezugssystem verwendet. Durch Anordnung zwei um 90 Grad zueinander ausgerichteten Kanäle (2.1, 3.2) im Stift erhält man eine zweidimensionale Auflösung der Bewegung. Dies geschieht durch die Bestückung mit bidirektionalen Strömungssensoren (3.4). Mit den gewonnenen Geschwindigkeitskomponenten in zwei Richtungen wird durch einfache Zeitintegration die zweidimensionale Weginformation erhalten. Novel microsystem flow sensors (US 05423212, US 05263380) offer constant sensitivity over a wide measuring range (see Appendix A). The flow velocities detected with this sensor system result in an integrated measure of the movement over time. The standing or moving air in the environment is used as the reference system. By arranging two channels ( 2.1 , 3.2 ) aligned by 90 degrees to each other, a two-dimensional resolution of the movement is obtained. This is done by equipping with bidirectional flow sensors ( 3.4 ). With the speed components obtained in two directions, the two-dimensional path information is obtained by simple time integration.

Claims

1. General term
Detection of the relative movement solely by the presence of a fluid medium.
Characteristic part
The detection described here involves the determination of the movement, the speed of movement and the change in position independently of a base or reference plane, use of which is not excluded.
This detection is realized via the flow sensors arranged in the spatial axes in connection with an adapted fluidic coupling (see solution of the task).

2. General term
Use in portable systems to implement control of the system.
Characteristic part
Control means the menu-controlled manipulation of graphic pointers, the position and state of which contain information. The position is determined using the fluidic sensor system described above (see solution of the task).

3. General term
Use in portable systems to implement input into the system.
Characteristic part
Here, input means the menu-controlled manipulation of graphical pointers, the position of which is recorded and contains information. The position is determined using the fluidic sensor system described above.

4. General term
Use in systems to implement handwriting input into the respective system.
Characteristic part
The spatial resolution of the stylus is used to implement handwriting in PPC.

5. General term
Use in systems to implement handwriting input into the respective system.
Characteristic part
The spatial resolution of the stylus is used to enter handwriting in PDAs and mobile phones.

6. General term
Use in conventional writing systems as an extension for digital input.
Characteristic part
Conventional writing instruments such as ballpoint pens can be combined with fluidic position determination and expanded to digital input devices. Notes are thus recorded simultaneously in writing and digitized form.