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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares elektronisches Gerät, insbesondere
ein tragbares elektronisches Gerät
mit einem Signalübertrager zum
Senden oder Empfangen von drahtlosen Signalen.
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Tragbare
elektronische Geräte
wie etwa Mobiltelefongeräte,
PDAs (Personal Digital Assistants) oder in der Hand gehaltene PCs
(Personal Computer) und Taschen-PCs sind leicht mitzuführen und
ermöglichen
es dem Benutzer, Information zu suchen, zu speichern oder zu verarbeiten.
Darüber
hinaus können
sie als Multimediageräte
für Spiele,
zum Betrachten von Bildern oder Filmen oder zum Abspielen von Musik
genutzt werden. Solche tragbaren elektronischen Geräte sind
in letzter Zeit zum populärsten elektronischen
Produkt geworden. Dennoch entsprechen sie noch nicht vollständig den
Anforderungen der Verbraucher. Deshalb haben GPS-basierte (Global
Positioning System) Navigationsgeräte, die es Benutzern ermöglichen,
geographische Informationen zu jeder Zeit und an jedem Ort zu empfangen, zunehmendes
Interesse der Verbraucher auf sich gezogen. Beispiele für GPS-Navigationsgeräte sind
die Produkte von e-Trex Legend, iQue® M5,
QuestTM 2, hergestellt von Garmin International
Ltd. (PI://3w.garmin.com/). Das GPS-Navigationsgerät hat ein
Display sowie darin eingebettete digitale geographische Karten.
Die Antenne des GPS-Navigationsgerätes empfängt ultrahochfrequente (UHF)
drahtlose elektronische Signale niedriger Leistung von 24 Satelliten und
5 Bodenstationen, um dadurch Positionsinformation zu gewinnen. Mit
dieser Information und seinen eingebetteten digitalen Karten kann
das GPS-Navigationsgerät
seine Reiseplanungsfunktion einsetzen, um so seine genaue Positionsinformation
und Richtungsinformation zu gewinnen.
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Das
Display des GPS-Navigationsgerätes hat
zwei Displaymodi: vertikal und horizontal. Zum Beispiel hat das
iQue® M5,
hergestellt von Garmin International Ltd., ein Display für den vertikalen
Modus, und QuestTM 2 hat ein Display für den horizontalen Modus.
GPS-Navigationsgeräte
mit vertikalem Displaymodus können
einfach in der Hand gehalten werden, und GPS-Navigationsgeräte mit horizontalem Displaymodus
sind geeigneter für
das Betrachten von elektronischen Karten in großem Maßstab. Um den Verbrauchern
mehr Optionen zur Verfügung
zu stellen, haben einige Hersteller GPS-Navigationsgeräte eingeführt, die
Displays aufweisen, die ihren Displaymodus abhängig von der Lage des Navigationsgerätes ändern können. Das
heißt,
wenn das Navigationsgerät
in einer vertikalen Lage eingesetzt wird, befindet sich sein Display
im vertikalen Modus, und wenn es in einer horizontalen Lage eingesetzt
wird, so wird auf den horizontalen Displaymodus umgeschaltet. Wenn
ein Benutzter das Navigationsgerät beim
Gehen in der Hand hält,
kann das Display auf den vertikalen Modus eingestellt sein. Wenn
ein Benutzer fährt,
kann das Display des Navigationsgerätes auf den horizontalen Modus
eingestellt sein, damit elektronische Karten in großem Maßstab dargestellt
werden können.
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Die
Umschaltbarkeit des Displaymodus hat die Benutzung vom GPS-Navigationsgeräten vereinfacht.
Wenn ein Benutzer die Lage des GPS-Navigationsgerätes verändert, kann
dies jedoch Einfluß auf das
Senden und den Empfang von Signalen durch die Antenne des Navigationsgerätes haben.
Betrachtet man als Beispiel die Produkte von Garmin International
Ltd., iQue® und
QuestTM 2, so haben beide Produkte eine
Antenne, die mit dem Gehäuse
des Navigationsgerätes
durch ein einfaches Gelenk verbunden ist, so daß die Antenne an der Rückseite
des Gehäuses
des Navigationsgerätes
untergebracht und zum Senden oder Empfangen von Signalen hochgeschwenkt
werden kann. Wenn jedoch eine solche Konstruktion bei GPS-Navigationsgeräten mit
umschaltbarem Displaymodus eingesetzt wird, könnte zwar die Antenne immer
noch hochgeschwenkt werden, doch würde die Lage der Antenne nach
dem Hochschwenken nur zu einem Typ der Displaymodi passen. Wenn
z. B. die Antenne für
einen vertikalen Displaymodus ausgelegt ist und der horizontale
Displaymodus gewählt
wird, kann die Antenne nicht vollständig ausgeschwenkt und auf
den Himmel gerichtet werden, um Satellitensignale zu empfangen.
Dieses Problem mag dadurch gelöst
werden, daß eine zweifache
Scharnierstruktur eingesetzt wird, wie sie bei einklappbaren Mobiltelefongeräten benutzt
wird. Bei der zweifachen Scharnierstruktur befindet sich jedoch
nur eine Scharnierachse an einem Ende des Gehäuses des GPS-Navigationsgerätes. Wenn
die Antenne auf eine dem vertikalen Displaymodus entsprechende Position
eingestellt ist, so kann sie nicht vollständig aus dem Gehäuse des
Navigationsgerätes
herausgeschwenkt werden, wenn sich das Gerät im horizontalen Modus befindet.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Wie
oben beschrieben wurde, machen GPS-Navigationsgeräte mit einem
je nach Stellung des Gerätes
umschaltbaren Displaymodus es den Benutzern leichter, das Dis play
zu betrachten, wenn die Navigationsgeräte auf unterschiedliche Weisen eingesetzt
werden. Bisher wurde jedoch bei der Gestaltung von GPS-Navigationsgeräten mit
umschaltbarem Displaymodus nicht die Beziehung zwischen der Antennenposition
und dem Displaymodus berücksichtigt.
Wenn die Antenne im Hinblick auf den vertikalen Displaymodus positioniert
worden ist, so mag sie, wenn das Navigationsgerät im horizontalen Displaymodus
benutzt wird, nicht mehr in der Lage sein, Signale gut zu senden
und zu empfangen. Wenn die Antenne im Hinblick auf den horizontalen Displaymodus
positioniert worden ist, so mag sie, wenn sich das Gerät im vertikalen
Displaymodus befindet, nicht in der Lage sein, die Signale gut zu
senden und zu empfangen. Um dieses Problem zu lösen, schafft die vorliegende
Erfindung ein tragbares elektronisches Gerät mit einem Signalübertrager,
dessen Position je nach Einsatzweise des tragbaren elektronischen
Gerätes
geändert
werden kann.
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Der
Signalübertrager
ist mit dem Gehäuse des
Gerätes über ein
mehrachsiges Gelenk, z.B. ein Kugelgelenk verbunden, das vorzugsweise
in einer Ecke einer Aufnahme für
den Signalübertrager
angeordnet ist.
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Ein
tragbares elektronisches Gerät
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfaßt
ein Gehäuse
und einen Signalübertrager.
An einem Ende der Rückseite
des Gehäuses
ist eine Aufnahme gebildet. An einer Ecke der Aufnahme ist eine
Kugelpfanne gebildet. Weiterhin weist die Aufnahme ein erstes Schwenklager
und ein zweites Schwenklager auf, die entsprechend der Gelenkpfanne
angeordnet sind. Der Signalübertrager hat
eine Gelenkkugel, die zur Aufnahme in der Kugelpfanne ausgebildet
ist, eine dem ersten Schwenklager zugeordnete erste Kugelraste und
eine dem zweiten Schwenklager zugeordnete zweite Kugelraste. Der
Signalübertrager
kann um eine erste Schwenkachse geschwenkt werden, die durch die erste
Kugelraste und die Gelenkkugel definiert wird, oder um eine zweite
Schwenkachse, die durch die zweite Kugelraste und die Gelenkkugel
definiert wird. Somit kann der Signalübertrager eine Position einnehmen,
in der er in der Aufnahme untergebracht ist, sowie eine erste Signalempfangsposition,
in der er um die erste Schwenkachse nach außen geschwenkt ist, und eine
zweite Signalempfangsposition, in der er um die zweite Schwenkachse
nach außen
geschwenkt ist. Deshalb kann die Position des Signalübertragers
je nach Lage des Gehäuses
so eingestellt werden, daß Signale
besser gesendet oder empfangen werden können.
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In
einem tragbaren elektronischen Gerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
ist ein Signalübertrager
durch ein mehrachsiges Gelenk, speziell ein Kugelge lenk, so mit
der Aufnahme verbunden, daß er
um eine erste Schwenkachse in eine erste Signalempfangsposition
oder um eine zweite Schwenkachse in eine zweite Signalempfangsposition
geschwenkt werden kann. In beiden Signalempfangspositionen kann
der Signalübertrager
ganz nach außen
geschwenkt werden, wobei er sich ganz am Ende des Gehäuses des
tragbaren elektronischen Gerätes
befindet und nach oben in den Himmel weist. Deshalb kann der Signalübertrager
in beiden Signalempfangspositionen je nach Einsatzweise des Navigationsgerätes so eingestellt
werden, daß Signale
besser gesendet oder empfangen werden können.
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Der
weitere Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch
die nachstehende detaillierte Beschreibung verdeutlicht. Es versteht
sich jedoch, daß die
detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, die bevorzugte
Ausführungsformen der
Erfindung darstellert, lediglich zu Illustrationszwecken dienen
und im Rahmen der Erfindung auf vielfältige Weise geändert und
abgewandelt werden können,
wie für
den Fachmann anhand der detaillierten Beschreibung deutlich werden
wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines tragbaren elektronischen
Gerätes
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
weitere perspektivische Explosionsdarstellung des tragbaren elektronischen
Gerätes gemäß dieser
Ausführungsform;
und
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3A bis 3E Einsatzweisen
des tragbaren elektronischen Gerätes
gemäß dieser
Ausführungsform.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Bei
den tragbaren elektronischen Geräten gemäß der vorliegenden
Erfindung kann es sich um Mobiltelefongeräte, PDAs, kombinierte PDA/Telefongeräte, Smartphones,
Taschen-PCs, in der Hand gehaltene PCs oder tragbare GPS-Geräte handeln.
Als Beispiel wird in der nachstehenden Beschreibung ein GPS-Navigationsgerät betrachtet.
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Wie
in 1, 2 und 3A gezeigt
ist, umfaßt
ein tragbares elektronisches Gerät
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 11 und einen Signalübertrager 12.
Das Gehäuse 11 hat
eine rechteckige Form und enthält
verschiedene (nicht gezeigte) elektronische Elemente zur Verarbeitung
von elektronischen Daten. An der Vorderseite des Gehäuses 11 ist
ein Display 111 vorgesehen. An einem Ende der Rückseite
des Gehäuses 11 ist
eine konkave Aufnahme 112 ausgebildet. An einer an das
Ende des Gehäuses 11 angrenzenden
Ecke dieser Aufnahme ist eine Kugelpfanne 113 gebildet.
Ein erstes Schwenklager 114 und ein zweites Schwenklager 115 sind
in einer der Kugelpfanne entsprechenden Anordnung an der Aufnahme
gebildet, wobei die Kugelpfanne 113 eine zu drei Vierteln geschlossene
Hohlkugel ist, die eine Nut oder einen Schlitz aufweist. Bei den
ersten und zweiten Schwenklagern 114 und 115 handelt
es sich um konkave 1/4 Kugelkalotten, die auf einer Diagonalen angeordnet sind.
Die Kugelpfanne 113 und das erste Schwenklager 114 bilden
somit eine erste Schwenkachse X, und die Kugelpfanne 113 und
das zweite Schwenklager 115 bilden eine zweite Schwenkachse
Y. Die erste Schwenkachse X und die zweite Schwenkachse Y stehen
an einer an das Ende des Gehäuses 11 angrenzenden
Ecke der Aufnahme 112 senkrecht aufeinander.
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Der
Signalübertrager 12 ist
eine Antenne mit rechteckiger Form. Der Signalübertrager 12 ist etwas kleiner
als die Aufnahme 112, so daß die Antenne in der Aufnahme 112 untergebracht
werden kann. An einer Ecke des Signalübertragers 12 ist
eine Gelenkkugel 121 gebildet, und zylindrische Ausnehmungen 122 und 123 sind
an den beiden Seiten des Signalübertragers 12 ausgebildet,
die an der Gelenkkugel 121 zusammenlaufen. Federn 124 und 125,
eine erste Kugel 126 und eine zweite Kugel 127 sind
so in den zylindrischen Ausnehmungen 122 und 123 angeordnet,
daß die
erste Kugel 126 und die zweite Kugel 127 über die
Enden des Signalübertragers 12 überstehen,
wenn sich die Federn 124 und 125 im Normalzustand
befinden. Wenn eine Kraft ausgeübt wird,
können
die erste Kugel 126 und die zweite Kugel 127 in
das Innere der zylindrischen Ausnehmung 122 bzw. 123 zurückgedrückt werden.
Die Gelenkkugel 121 kann in die Kugelpfanne 113 eingesetzt
werden, so daß der
Sig nalübertrager 12 um
wenigstens zwei Schwenkachsen geschwenkt werden kann, die durch
die Mitte der Kugelpfanne 113 verlaufen.
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Wie
in 3A bis 3E gezeigt
ist, wenn das tragbare elektronische Gerät gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung nicht in Gebrauch ist, greifen die ersten und zweiten
Kugeln 126 und 127 des Signalübertragers 12 in das
erste Schwenklager 114 bzw. das zweite Schwenklager 115 ein,
und der Signalübertrager 12 ist
in der Aufnahme 112 untergebracht. Diese Position des Signalübertragers
wird als eingeklappte Position bezeichnet. Wenn ein Benutzer das
tragbare elektronische Gerät
in einer vertikalen Orientierung einsetzt, befindet sich das Display 111 in
einem dieser Einsatzweise entsprechenden ersten, vertikalen Displaymodus. Wenn
der Benutzer elektronische Karten, die in dem tragbaren elektronischen
Gerät (GPS)
implementiert sind, zur Positionsbestimmung benutzt, kann der Signalübertrager 12 um
die durch die Gelenkkugel 121 und die erste Kugel 126 definierte
erste Schwenkachse X nach außen
geschwenkt werden, und der Signalübertrager 12 kann
ungehindert nach oben in den Himmel weisen. Diese Position des Signalübertragers
wird als erste Signalempfangsposition bezeichnet. In der ersten
Signalempfangsposition kann das Navigationsgerät die Positionsbestimmungsfunktion sogar
in Bewegung ausführen,
solange Daten von wenigstens drei Satelliten verfügbar sind.
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Wenn
der Benutzer das tragbare elektronische Gerät in einer horizontalen Orientierung
einsetzt, befindet sich das Display 111 in einem dieser Einsatzweise
entsprechenden zweiten, horizontalen Displaymodus. Wenn der Benutzer
die in dem Gerät (GPS)
implementierten elektronischen Karten zur Positionsbestimmung benutzt,
kann der Signalübertrager 12 um
die durch die Gelenkkugel 121 und die zweite Kugel 127 gebildete
zweite Schwenkachse Y nach außen
geschwenkt werden, und der Signalübertrager 12 kann
ungehindert nach oben in den Himmel weisen. Diese Position des Signalübertragers wird
als zweite Signalempfangsposition bezeichnet. In der zweiten Signalempfangsposition
ist das Navigationsgerät
in der Lage, die Positionsbestimmungsfunktion sogar in Bewegung
auszuführen,
solange Daten von wenigstens drei Satelliten verfügbar sind.
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Sowohl
in der der Signalempfangsposition als auch in der zweiten Signalempfangsposition
befindet sich der Signalübertrager 12 stets
ganz am Ende des Gehäuses 11,
und er ist nach oben in den Himmel gerichtet. Deshalb kann die Position
des Signalübertragers
je nach Lage des Gehäuses 11 so eingestellt
werden, daß Signale
besser empfangen oder gesendet werden können.