专利名称：用户接口的制作方法
技术领域：
本发明属于控制电子硬件装置的领域，涉及到电子装置的用户接口，通过该接口，可控制所说的装置。具体地说，可在难以或不可能使用键盘的应用中使用本发明。本发明的一个应用是诸如便携式计算机之类的数据处理设备。
对先有技术的说明通常用键盘来控制计算机。所需按键的数量通常是很大的。为了按下键盘，需要有自由的手指或某种细杆。可用所谓的菜单来控制计算机，在菜单中，在显示屏的不同位置处显示出可在各种情况下使用的可操作选择项。通过将屏幕上光标的移至有关的功能而选择预定的功能，并通过按下回车键而开始预定的功能。
另一种通用的计算机操作设备是所谓的鼠标，通过以两维的方式移动鼠标，在显示屏上移动光标。鼠标用于选择菜单中的预定功能。鼠标可具有一个或多个按钮，可通过该按钮来启动功能。需要有较大的平滑表面，从而限制了鼠标的使用。
在专利文件FI-C-50573，公开了一种用于添加数字信息的设备，它包括一沿一个方向前后移动的添加部件。根据该添加部件的运动，可增加或减少显示屏上的读数，并且，在获得显示屏上的预定读数时，按下添加按钮以便添加所说的读数。
专利文件EP-A-825514介绍了一种在不同位置中转动的用户接口，通过上述转动，光标在显示屏上移动。这种设备是以加速度变换器为基础的。
对本发明的总体说明依照独立权利要求项，我们发明了一种用户接口、一种电子硬件装置、一种用于上述装置的控制系统以及在衣服中对它们的使用方法。独立权利要求项公开了本发明的某些最佳实施例。
依照本发明，所述装置包括一种操作设备，该设备距固定点的距离是可调节的，所述距离限定了要由上述装置执行的功能。为了限定上述距离，所述装置配备有诸如线绳之类的适当装置以及用于测定其长度的装置或者无线发射器和接收器，从而，可限定所说的距离。上述线绳例如可以是带状的。所述线绳也可以是带有导体的电缆以便传输信号。
上述电子装置包括一处理器，其中，对预定的功能进行了编程；以及，所需的辅助设备。具体地说，所述装置可以是计算机。
所述操作设备可按步进的方式移动，并且，该操作设备可包括用于指定所采用的步骤的数量。
所述装置还可以是这样的，在给定的距离处，可以使用多种不同的功能，并且，通过转动所述操作设备来选择预定的功能。因此，可形成两维操作的类似鼠标的设备。
在通过线绳来连接操作设备时，线绳可缠绕在线圈上，在这种情况下，线圈可以包括用于测定线圈的旋转运动的系统，并且，根据上述系统来限定所说的距离。操作设备的固定点可位于用户附近例如位于用户的衣服里或者与用户相分离。所述装置包括一独立的电子单元，操作设备与该单元相连，或者，所述电子单元能作为一个或同一单充整个或部分地与操作设备成整体。
可将所述设备编能成发挥功能，因此，用户可选择测定前述距离的基本位置。所以，操作设备可在静止位置处处于适当的存放位置，例如处于用户的衣服内。在实施时，操作设备到达适当的位置例如处于一适当弯曲的手臂的一定距离处。所述位置可锁定为前述基本位置，可测定相对该基本位置的距离。作为另一种方案，可直接从上述存放位置测定前述距离。
所述操作设备可包括一个或多个按键，以便启动可用的功能，或者，所述系统可编程成能通过改变前述距离而自动地执行选定的功能。所述操作设备的最适当尺寸是这样的该设备可与手相称，其形状是这样的可用带手套的手在不必使用独立手指的情况下来操纵所述设备。按键的数量最好是一个，最好是通过一起按下手而起作的那种类型。所述按键可以具有能用于启动不同功能的两个或多个位置。
所述装置可包括一无线电设备，它用于发送或接收消息。通过该无线电设备，所述装置可例如与位置发现系统相连。
所述装置还可包括传感器，以便观察用户周围的状态。
所述装置可配备有一检测器，以便指示正执行的功能、指示所执行功能的结果、表示可能的无线电设备接收到的消息或者表示可能的传感器获得的信号或根据信号处理的数据。具体地说，所述检测器可以是显示或发声设备。通过显示设备，可将可用的功能表示为菜单，然后，通过调节操作设备的距离来浏览所述菜单。所述装置还包括一光信号。
本发明具体适用于这样的应用，其中，必须仅用一只手或不用键盘来操纵计算机。一种目标应用是所谓的便携式计算机，在这种情况下，用户可将他/她的另一只手用于其它目的。操作设备还可做成这样的即使戴上了厚手套也能使用该设备。一种用户群体是这样的人，他们例如因病或残疾而不能操纵配备有按键的普遍操作设备。
附图附图构成了写出的本发明说明的一部分。
图1是本发明数据处理装置及其配备有显示屏的操作设备的概略图；图2a-2c说明了图1的装置在连接于衣服时在各种位置上的用法；图3a-3c说明了本发明的另一种数据处理装置以及操作设备，所述操作设备可以转动以使控制所说的装置；图4说明了第三数据处理装置，其中，将计算机单元与操作设备结合在一起；图5说明了第四数据处理装置，其中，将显示屏设置在计算机单元内。
对本发明某些最佳实施例的详细说明图1的装置包括计算机单元1以及相连的移动操作设备2。所述计算机单元包括处理器3、电源4和弹簧承载的线圈5。所述操作设备包括显示器6以及用于控制计算机的按键7。在所述线圈上卷绕有电缆8，电缆的另一端(原文似有误，应为电缆的一端---译注)与线圈相连，另一与操作设备相连。所述电缆配备有用于显示器和计算机所需的连接的导线，例如是电流线9、显示器信号线10以及按键信号线11。所述导线通过滑动开关从上述线圈连接于通往电源和处理器的导线。所述线圈还包括圈数计数器12，它与处理器相连。处理器在适当的步骤例如每一完整一圈即线圈的旋转运动之后同时在操作设备相对计算机单元的按步骤测定的距离处进行登记。
在处理器中，存在有通过用户选择而执行的经过编程的多种功能。可在显示屏上作为菜单看到这些在各中情况下可用的功能。可通过逐步调节操作设备2相对计算机单元1的距离来浏览上述菜单。在选择了预定的功能时，可通过按下按键7来启动该功能。
第一次按下功能键7会启动计算机单元1，启动菜单出现在显示器6上。将启动时操作设备2相对计算机单元1的距离登记为初始距离，通过改变上述距离来浏览所述菜单。在选择了预定功能时，通过接下按键7来启动该功能。如果该功能准备执行，则该功能就会运行，结果会显示在显示屏上。作为另一种方案，新菜单打开，或者，出现例如错误操作的通知。
可在浏览菜单时将操作设备2的距离设置成增加或减少。在使用连续的菜单时，应该考虑到，相反方向的轨道不应相对正常的初始距离变得太长。所述装置还可具备有用于在使用过程中调节初始距离的功能。
线圈5可配备有一诸如棘轮制动器等之类的机械的抗移动的步进计数器13，从而，在操作设备2业已移动了一个步长的距离时，用户总是能感觉到该计数器。所述计数器可以包括声音信号例如以机械方式形成的声音信号。
通过步进计数器13，即使在不看显示器6的情况下也能使用所述装置。
计算机单元1可例如是这样类型的，它能与衣服14相连(图2a-2c)，在这种情况下，可将操作设备2拿在手中。将始初距离选择成相对用户的高矮和使用的位置是适当的。适当的初始距离例如是半弯手臂的距离。可用一只手在多个非常不同的位置处来控制所述装置。在不需要操作设备时，可将其安装到计算机单元，因此，两只手都是空闲的。
操作设备2具有这样的尺寸，它适当地与手相称。选择按键7位于操作设备的侧面，通过按下手可推压该操作设备。
选择按键7足够大，从而即便用厚手套15也能加以使用。相应地，按键移动的距离足够长，以便能防止太容易地偶然按下按键这样的情况。因此，适于例如用厚的运动或工作手套来使用所述装置。
按键在手的横向方向上的长度例如是3-10cm。按压的长度例如是0.5-2cm。在极端的情况下，甚至不用手就能操纵所述装置。
通过在操作设备2中连接转动传感器16(图3a-3c)可获多更大的自由度。依照转动传感器的位置，可提供要根据转动传感器的位置打开的更多菜单。因旋转偏离基本位置的位置数量例如为2，即向左和向右约90°。最适当的是，以机械的方式操作转动传感器，其中设置有转动位置的检测器。
转动传感器16还可具有多个位置，甚至几乎是连续的。相应地，还可按非长短的步长来测定所说的距离，在这种情况下，可获得与鼠标相对应的两维控制设备。
图4的装置包括移动计算机单元1.1，以与该计算机单元相连的方式提供有带选择键7.1和显示屏6.1的操作设备2.1。紧固线绳8.1与线圈相连的远端连在适当的固定点17诸如连在用户衣服14。所述装置按与图1所述相类的方式起作用。
所述显示屏也可以整体地与计算机单元和操作设备相分离，例如连接于用户的头盔，因此，在需要时可观察到显示屏。
图5的装置包括一固定计算机单元1.2，以与该计算机单元相连的方式提供有显示屏6.1。选择键7.2设置在操作设备2.2内，操作设备2.2通过线绳8.2与线圈5相连。所述装置按与图1所述相类的方式起作用。
所述装置可例如包括蜂鸣器18，它设置在操作设备内，以便给出声音信号(参照图1)。通过该蜂鸣器，例如可以表示操作设备2、2.1、2.2的运动，以便报告业已执行了功能或给出错误通知。
所述设备还包括无线电设备19(参照图1)，从而，可接收或传送消息。因此，可以例如与其它相类似设备、远程通讯网络或定位系统(诸如GPS)相联系。离开道路例如野营、搜索、救援、建筑或有军事目的人特别适于使用这种类型的设备。通过这种装置，可以获得例如天气预报、精确位置、覆盖路线的信息、对路线计划的建议或注意某种特殊情况的建议。所述装置还可用于发送或接收警示消息等。所述结构还可包括电话。通过蜂鸣器18，可报告所执行的无线电通话。
所述装置还可包括光信号(参照图1)，该信号可在所述装置不适当操作时用作警示信号。通过所说的光信号，可以例如报告按收到消息或者提醒应执行给定任务的时间点。
即使没有无线电连接，对维护和修理人员来说，所述装置也具体适于用作个人数据和控制装置。一个用户群是司机。计算机单元1、1.1、1.2还可配备有一个或多个传感器21(参照图1)，以便测定用户周围的状态。传感器可用于观测人的生理状态，诸如测定人体温度、脉搏或血糖水平。人可以自己检查读数并因此而采取行动或要求建议。所述装置可包括某些情况下的预登记的建议，或者，可通过无线电装置从外部要求建议。所述装置可编程成若人的状态需要实现测定则用蜂鸣器18或用光信号20将警示给到显示屏6、6.1上。所述装置还可包括用于在人不能适当活动或完全不能活动(例如处在低体温的情况下)时发送警示消息的自动功能。上过配备有传感器的装置例如适于在极端状态下离开道路的人、适用于邮递员并且适用于有严重疾病的人。
权利要求
1.一种用于电子硬件装置的用户接口，通过所述装置可执行多种选定的功能，所述用户接口包括一操作设备，以便启动预定的功能，所述用户接口的特征在于操作设备(2；2.1；2.2)具有一固定点，该设备相对所述固定点的距离是可调节的；所述装置包括用电磁射线或沿连在所述固定点与操作设备之间的线绳来限定操作设备相对固定点的距离的装置(5)；以及在每种情况下可用的功能取决于所限定的操作设备的距离。
2.一种电子装置，利用该装置可根据选择执行多种功能，所述装置包括一用于启动预定功能的操作设备，所述电子装置的特征在于操作设备(2；2.1；2.2)通过线绳(8；8.1；8.2)与一固定点相连；沿上述线绳测定的所述操作设备相对固定点的距离是可调节的；所述装置包括用于限定上述相对固定点的距离的装置(5)；以及在每一时间点执行的功能取决于所限定的操作设备的距离。
3.如权利要求2的装置，其特征在于，所述装置包括一电子单元(1)，操作设备(2)通过电缆(8；8.1；8.2)与该电子单元相连。
4.如权利要求2或3的装置，其特征在于，所述操作设备(2；2.1；2.2)配备有一按键(7；7.1；7.2)，以便启动预定的功能。
5.如权利要求2-4任何一个的装置，其特征在于，所述装置包括一无线电设备(19)，它用于接收或发送消息。
6.如权利要求5的装置，其特征在于，所述装置通过无线电设备(15)与一定位系统相连。
7.如权利要求2-6任何一个的装置，其特征在于，所述装置配备有传感器(21)，以便观察周围或用户的状态。
8.如权利要求2-7任何一个的装置，其特征在于，所述装置配备有一检测器(6；18；20)，以便指示可用的功能、给出所执行功能的结果、表示通过可能的无线电设备接收到的消息或者表示可能的传感器获得的信号或根据上述信号在计算机中处理的数据。
9.一种用于控制电子装置的装置，其中将可用的功能在显示屏上显示为菜单；一可移动的操作设备与上述电子装置相连，通过移动上述操作设备，将可用的功能之一选定为执行，所述用于控制电子装置的装置的特征在于所述操作设备通过线绳与一固定点相连；因此，操作设备相对所述固定点的距离是可调节的；所述装置包括用于限定沿上述线绳测定的操作设备相对固定点的距离的装置；以及在每情况下执行的功能取决于所限定的操作设备的距离。
10.一件衣服，其特征在于，它与配备有如权利要求1的用户接口的计算机(1)、如权利要求2-8任何一个的计算机或配备有如权利要求9的控制系统的计算机相连。
全文摘要
本发明涉及电子硬件装置(1)的用户接口,所述装置带有操作设备(2)以便启动预定的功能。操作设备(2)具有:一固定点,操作设备相对该固定点的距离是可调的;以及,用于限定上述距离的装置。在每种情况下执行的功能取决于预定的距离。本发明可例如用于便携式计算机。
文档编号G06F3/033GK1370293SQ00811640
公开日2002年9月18日 申请日期2000年8月11日 优先权日1999年8月13日
发明者朱斯·M·埃姆皮奥 申请人:Rto控股有限公司