DE102013002830A1

DE102013002830A1 - Manuell bedienbare Eingabevorrichtung mit Code-Erfassung

Info

Publication number: DE102013002830A1
Application number: DE102013002830.2A
Authority: DE
Inventors: Bernd Gombert; Friedemann Seebass
Original assignee: Spacecontrol GmbH
Current assignee: Spacecontrol GmbH
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2014-08-21
Also published as: CN105103091B; KR20150120457A; EP2959364A1; US20160004336A1; JP6132292B2; WO2014128076A1; CN105103091A; US9606644B2; JP2016511468A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine manuell bedienbare Eingabevorrichtung (1) mit einer Sensorik (15), die zumindest einen Drehregler (4) zur Erfassung wenigstens einer Bewegungs-Kenngröße umfasst. Durch Vorgabe verschiedener Bewegungsmuster am Drehregler (4) können verschiedene Steuerbefehle generiert werden. Hierzu umfasst die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung (1) eine Auswerteeinheit (8), die das von der Sensorik (15) erzeugte Signal (13, 14) mit vorgegebenen Drehbewegungs-Codes (C1–C16) vergleicht und einen code-abhängigen Steuerbefehl (16) erzeugt, wenn das vorgegebene Bewegungsmuster bzw. das entsprechende Signal (13, 14) mit einem vorgegebenen Drehbewegungs-Code (C1–C16) übereinstimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine manuell bedienbare Eingabevorrichtung, die wenigstens einen Drehregler zur Erfassung einer Bewegungs-Kenngröße aufweist.
Manuell bedienbare Eingabevorrichtungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, werden insbesondere zum Steuern von Software-Applikationen, wie z. B. CAD-Programmen, mobilen Geräten oder Maschinen, wie z. B. Robotern, von Werkzeugen oder von anderen Vorrichtungen verwendet, die sich elektrisch ansteuern lassen. Typische Eingabevorrichtungen sind z. B. Mäuse, Joysticks, Tastaturen, Trackballs oder 3D-Eingabegeräte zum Steuern von virtuellen oder realen Objekten im Raum.
Aus der DE 10 2008 019 144 ist beispielsweise eine 3D-Eingabevorrichtung bekannt, die ein 3D-Steuerelement sowie einen zusätzlichen Drehregler umfasst. Über das 3D-Steuerelement können Steuervorgaben in und um drei Raumachsen eingegeben werden (d. h. in 6 Freiheitsgraden). Der Drehregler ist hier ein drehbares Rad, mit dem der Benutzer zusätzliche Funktionen ausführen kann. So kann durch Drehen des Drehreglers z. B. die Empfindlichkeit der 3D-Steuerung verändert, die Helligkeit eines Bildschirms eingestellt, oder ein Zoombereich am Bildschirm definiert werden, in dem dargestellte Elemente je nach Drehrichtung vergrößert oder verkleinert werden. Die jeweilige Funktion des Drehreglers kann vom Benutzer konfiguriert werden. In einer bestimmten Konfiguration führt dieser aber immer dieselbe Funktion aus. Um die Funktionalität des Drehreglers zu verändern, muss der Drehregler neu konfiguriert werden. Möchte der Benutzer mit dem Drehregler z. B. zuerst die Helligkeit des Displays und anschließend die Empfindlichkeit des 3D-Eingabegeräts verstellen, so muss er den Drehregler umkonfigurieren, d. h. dem Drehregler softwaremäßig eine andere Funktion zuweisen. Dies ist relativ umständlich und stört den flüssigen Arbeitsablauf.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine manuell bedienbare Eingabevorrichtung mit wenigstens einem Drehregler zu schaffen, bei der durch Drehbewegung des Drehreglers verschiedene Funktionen ausgeführt werden können, ohne hierzu den Drehregler jeweils neu konfigurieren zu müssen.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird eine manuell bedienbare Eingabevorrichtung vorgeschlagen, die mindestens einen Drehregler, eine Auswerteeinheit und eine Erfassungseinrichtung, die eine Sensorik zur Erfassung wenigstens einer Bewegungs-Kenngröße umfasst, wobei die Auswerteeinheit durch mindestens ein von der Erfassungseinrichtung erzeugtes Signal ein Bewegungsmuster erfasst, das Bewegungsmuster mit vorgegebenen Drehbewegungs-Codes vergleicht und bei Übereinstimmung des Bewegungsmusters mit einem vorgegebenen Drehbewegungs-Code einen code-abhängigen Steuerbefehl erzeugt.
Am Drehregler können somit verschiedene Bewegungsmuster eingegeben werden, wie z. B. „Rechtsdrehung, Linksdrehung, Rechtsdrehung”, die von der Sensorik in entsprechende Sensorsignale gewandelt werden. Das Bewegungsmuster bzw. das daraus generierte Sensorsignal wird dann mit gespeicherten Drehbewegungs-Codes verglichen und bei Übereinstimmung mit einem der Drehbewegungs-Codes ein dem betreffenden Code zugeordneter Steuerbefehl erzeugt. Durch Eingabe eines ersten Bewegungsmusters kann somit eine erste Funktion, wie z. B. das Zoomen eines Objekts, und durch Eingabe eines zweiten Bewegungsmusters eine unterschiedliche zweite Funktion, wie z. B. das Einstellen der Helligkeit des Bildschirms, ausgeführt werden. Ein Umkonfigurieren der Eingabevorrichtung ist nicht mehr erforderlich.
Gemäß einer einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist die Sensorik des Drehreglers derart ausgelegt, dass diese lediglich die Drehrichtung des Drehreglers und ggf. die Zeit erfassen kann. In diesem Fall können nur Bewegungsmuster aus Rechts- und Links-Drehbewegungen und ggf. die zeitlichen Abstände zwischen jeweils zwei Drehbewegungen erkannt werden. Die zugehörigen Drehbewegungs-Codes enthalten vorzugsweise nur Drehbewegungs- und gegebenenfalls Zeitwerte, wie z. B. „rechts-links-rechts” oder „rechts-Zeitwert-links-Zeitwert-rechts”.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist die Sensorik des Drehreglers derart ausgelegt, dass verschiedene Bewegungs-Kenngrößen erfasst werden können. Der Drehregler ist vorzugsweise in der Lage, eine oder mehrere der folgenden Bewegungs-Kenngrößen zu erfassen: eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsdauer, einen Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit oder eine Drehbeschleunigung des drehbaren Elements des Drehreglers. Der Benutzer kann somit auch über die Dauer der Drehbewegung, den Drehwinkel, die Drehgeschwindigkeit und/oder die Drehbeschleunigung einen Steuerbefehl generieren und eine bestimmte Aktion ausführen.
Für die Sensorik des Drehreglers können im Grunde beliebige bekannte Sensoren, wie z. B. optische Sensoren, verwendet werden, die z. B. elektrische Pulse erzeugen, aus denen dann ein Bewegungs-Kenngröße, wie z. B. ein Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit oder eine andere Bewegungs-Kenngröße ermittelt werden kann. Die Auswertung der Puls-Signale erfolgt üblicherweise mittels Software.
Ein Drehbewegungs-Code umfasst gemäß der Erfindung vorzugsweise wenigstens zwei Code-Werte, wie z. B. einen Drehrichtungs-Wert (z. B. „rechts”) und/oder einen Drehwinkel-Wert (z. B. „–90°”, d. h. eine Linksdrehung um 90°). Ein Code-Wert ist im einfachsten Fall ein Wert einer Bewegungs-Kenngröße oder ein Zeitwert. Um einen gewünschten Steuerbefehl zu generieren, muss der Benutzer die Code-Werte nacheinander am Drehregler eingeben. Ein Drehbewegungs-Code umfasst vorzugsweise wenigstens zwei Code-Werte, kann prinzipiell aber auch drei, vier oder mehr verschiedene Code-Werte enthalten.
Ein Code-Wert kann auch eine Verknüpfung mehrerer Bewegungs-Kenngrößen-Werte und/oder Zeitgrößen umfassen, wie z. B. „Linksdrehung um 90°” (UND-Verknüpfung von Drehrichtung und Drehwinkel).
Ein Code-Wert kann darüber hinaus auch eine oder mehrere Bedingungen umfassen, wie z. B. „größer als”, „kleiner als” oder „ist gleich”. Mit Hilfe von Bedingungen kann z. B. vorgegeben werden, dass der Drehwinkel einer Bewegung „mindestens 90°” oder die Drehgeschwindigkeit „maximal 360°/s” betragen darf, damit eine Übereinstimmung zwischen der vom Benutzer vorgegebenen Drehbewegung und einem Drehbewegungs-Code erkannt wird. Dem Fachmann ist klar, dass er durch Vorgabe bestimmter Bedingungen im Grunde beliebige Drehbewegungs-Codes vorgeben kann, die dann bei Übereinstimmung mit einem Bewegungsmuster einen entsprechenden Befehl auslösen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sensorik der Eingabevorrichtung auch einen Zeitgeber, insbesondere zur Ermittlung des zeitlichen Abstands zwischen wenigstens zwei am Drehregler nacheinander ausgeführten Aktionen und/oder zur Ermittlung einer Bewegungsdauer. Der Zeitgeber kann wahlweise vorwärts oder rückwärts (Countdown) zählen.
Der Zeitgeber wird vorzugsweise jedes Mal neu aktiviert, wenn eine Steuervorgabe als übereinstimmend mit einem Code-Wert erkannt wurde, eine Bewegung des Drehreglers, oder eine Änderung der Drehrichtung festgestellt wurde.
Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Benutzer einen bestimmten, einem Code-Wert entsprechenden Befehl, ausführen muss, um der Eingabevorrichtung das Ende einer am Drehregler ausgeführten Steuervorgabe anzuzeigen. Auf diese Weise kann die Eingabevorrichtung kürzere Bewegungsmuster von längeren Bewegungsmustern unterscheiden. Um der Eingabevorrichtung anzuzeigen, dass eine Steuervorgabe zu Ende ist, kann der Nutzer beispielsweise eine Pause einlegen, die länger ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Der Nutzer könnte den Abschluss einer Steuervorgabe aber auch aktiv bestätigen, indem er beispielsweise eine vorgegebene Aktion ausführt, wie z. B. eine Betätigung einer Taste. Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung umfasst in diesem Fall vorzugsweise Mittel zum Erkennen des Endes einer am Drehregler ausgeführten Steuervorgabe, wie z. B. einen Zeitgeber oder einen Taster. Dem Fachmann ist klar, dass auch beliebige andere bekannte Mittel zu diesem Zweck vorgesehen sein können.
Die Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung gibt einen Steuerbefehl vorzugsweise erst aus, nachdem das Ende einer Steuervorgabe erkannt wurde.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Eingabevorrichtung als eine 3D-Eingabevorrichtung mit einem zusätzlichen Drehrad als Drehregler ausgebildet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerbefehlen mittels einer manuell bedienbaren Eingabevorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren das Erfassen einer Betätigung eines Drehreglers, das Vergleichen des Betätigungsmusters am Drehregler mit verschiedenen, vorgegebenen Bewegungs-Codes und das Erzeugen eines Steuerbefehls, wenn eine Übereinstimmung zwischen dem Betätigungsmuster und einem der vorgegebenen Bewegungscodes erkannt wurde.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer 3D-Eingabevorrichtung mit einem zusätzlichen Drehrad;
2 eine schematische Blockdarstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 verschiedene Drehbewegungs-Codes mit jeweils zwei Code-Werten für Bewegungs-Kenngrößen;
4 verschiedene Drehbewegungs-Codes mit jeweils drei Code-Werten für Bewegungs-Kenngrößen;
5 verschiedene Drehbewegungs-Codes mit kombinierten Code-Werten verschiedener Bewegungs-Kenngrößen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
6 verschiedene Drehbewegungs-Codes mit kombinierten Code-Werten verschiedener Bewegungs-Kenngrößen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung zur Steuerung von Software-Applikationen, wie z. B. einer CAD-Software. Die dargestellte Eingabevorrichtung 1 kann aber auch dazu genutzt werden, Maschinen, wie z. B. Roboter, Fahrzeuge oder beliebige andere Anwendungen zu steuern. Die Eingabevorrichtung 1 ist in der Lage, translatorische und rotatorische Steuervorgaben in bzw. um alle drei kartesischen Raumachsen in entsprechende elektrische Steuersignale zu wandeln, und kann somit auch als 3D-Eingabevorrichtung bezeichnet werden.
Die in 1 dargestellte 3D-Eingabevorrichtung 1 umfasst einen Grundkörper 2, mit dem ein Bedienelement 3, das hier in Form einer Kappe ausgebildet ist, beweglich verbunden ist. Das Bedienelement 3 kann in x-, y- und z-Richtung bewegt sowie um die genannten Achsen geschwenkt werden. Das Bedienelement 3 bildet einen Teil eines 3D-Sensors, dessen eigentliches Sensorelement im Inneren des Grundkörpers 2 angeordnet ist und bei dem es sich z. B. um das im deutschen Patent DE 10 2006 058 805 beschriebene 3D-Messsystem handeln kann.
Im Bereich des Bedienelements 3 ist ferner ein Drehregler 4 in Form eines Rades vorgesehen, an dem weitere Steuervorgaben eingegeben werden können. Der Drehregler 4 ist um dieselbe Drehachse 5 drehbar wie das 3D-Bedienelement 3.
Am Grundkörper 2 sind darüber hinaus weitere Bedienelemente, wie z. B. Tasten 6 und/oder ein Display 7 angeordnet.
Die in 1 dargestellte 3D-Eingabevorrichtung 1 ist derart ausgelegt, dass sie bestimmte Drehbewegungsmuster, die am Drehregler 4 vorgegeben werden, erfassen und abhängig vom jeweiligen Drehbewegungsmuster einen entsprechenden Steuerbefehl generieren kann.
Das eigentliche Sensorelement des Drehreglers 4 kann z. B. ein optisches, magnetisches, piezoelektrisches oder ein beliebiges anderes bekanntes Sensorelement sein. Der Drehregler 4 erzeugt bei Betätigung des Drehrades z. B. eine Reihe von Impulsen, aus denen verschiedene Bewegungs-Kenngrößen, wie z. B. ein Drehwinkel, ermittelt werden können. Die Weiterverarbeitung des Impuls-Signals kann im Grundkörper 2 oder außerhalb des Grundkörpers 2, z. B. in einem externen Computer, stattfinden. Im letzteren Fall ist auch der externe Bestandteil dem Drehregler 4 zuzurechnen.
Gemäß einer einfachen Ausführungsform ist der Drehregler 4 derart ausgebildet, dass er lediglich die Drehrichtung einer Drehbewegung sowie den zeitlichen Abstand zwischen jeweils zwei Drehbewegungen erfassen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist der Drehregler 4 derart ausgelegt, dass er verschiedene Bewegungs-Kenngrößen erfassen kann. Der Drehregler 4 ist vorzugsweise in der Lage, eine oder mehrere der folgenden Bewegungs-Kenngrößen zu erfassen: eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsdauer, einen Drehwinkel, eine Bewegungspause, eine Drehgeschwindigkeit und/oder eine Drehbeschleunigung des drehbaren Elements des Drehreglers 4. Der Benutzer kann somit auch über die Dauer der Drehbewegung, den Drehwinkel, die Drehgeschwindigkeit und/oder die Drehbeschleunigung einen Steuerbefehl generieren und eine bestimmte Aktion ausführen. Darüber hinaus kann auch die Dauer einer Pause zwischen zwei Drehbewegungen als Steuerparameter genutzt werden.
Der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist schematisch in 2 dargestellt. Darin bezeichnet das Bezugszeichen 15 eine Einrichtung zur Erfassung aller Betätigungen am Eingabegerät 1 sowie der Zeit. Die Erfassungseinrichtung 15 kann einen Zeitgeber 10 umfassen, sowie mindestens eine Sensorik 9, welche die Eingaben des 3D-Bedienelements 3, des Drehreglers 4 und/oder mehrerer Tasten 6 erfassen kann. Der Zeitgeber 10 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Zeit zu stoppen und/oder Überschreitungen von Zeitlimits zu erkennen. Beispielsweise kann ein maximales Zeitlimit t_max definiert werden, bei dessen Überschreitung die Erfassungseinrichtung 15 ein Ausgangssignal 14 erzeugt. Bei Eingaben, welche die Sensorik 9 erkannt hat, kann die Erfassungseinrichtung 15 Ausgangssignale 13 erzeugen.
Die Ausgangssignale 13, 14 werden von der Erfassungseinrichtung 15 über eine Datenverbindung an eine Auswerteeinheit 8 übertragen. Die Auswerteeinheit 8 vergleicht das von der Erfassungseinrichtung 15 erzeugte Ausgangssignal 13, 14 oder ein daraus abgeleitetes Signal mit vorgegebenen Drehbewegungs-Codes C1–C16 (siehe z. B. 3 oder 4), die in einem Speicher 12 gespeichert sein können. Wenn eine Übereinstimmung eines der Drehbewegungs-Codes C1–C16 mit einem am Drehregler 4 vorgegebenen Bewegungsmuster festgestellt wurde, erzeugt ein Befehlsgenerator 11 einen entsprechenden, dem jeweiligen Code C1–C16 zugeordneten Befehl 16. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Steuerbefehl zum Vergrößern oder Verkleinern einer Bildschirmansicht, zum Verstellen der Helligkeit, zum Drehen oder Verschieben eines graphischen Objekts, zum Steuern einer Software-Applikation oder um einen beliebigen anderen Befehl handeln.
Die Auswerteeinheit 8 oder ein Teil davon sowie Teile der Erfassungseinrichtung 15 können wahlweise in Hardware oder in Software ausgebildet sein. So können beispielsweise ein Auswerte-Algorithmus und der Befehlsgenerator 11 oder der Zeitgeber 10 in Software realisiert sein. Die in 2 dargestellten Komponenten 15 und 8 können beispielsweise im Grundkörper 2 der Eingabevorrichtung 1 integriert sein. Teile der Elektronik oder Software können aber auch in anderen Geräten verteilt sein, beispielsweise in einem Computer, an den der Grundkörper 2 angeschlossen wurde. In diesem Fall könnte die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung 1 auch Komponenten des Computers umfassen.
3 zeigt verschiedene Drehbewegungs-Codes C1–C4, die jeweils zwei Code-Werte umfassen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthalten die einzelnen Drehbewegungs-Codes C1–C4 lediglich Drehrichtungs-Werte a, b, wobei eine Rechtsdrehung mit einem entsprechenden Pfeil und einem „+”-Symbol und eine Linksdrehung mit einem entsprechenden Pfeil und einem „–”-Symbol gekennzeichnet ist. Zwischen zwei Code-Werten a, b ist jeweils eine Pause t₁ definiert.
Die am Drehregler 4 eingegebenen Bewegungsmuster bzw. die daraus generierten Signale 13, 14 werden von der Auswerteeinheit 8 verarbeitet und mit den vorgegebenen, vorzugsweise im Speicher 12 abgelegten Drehbewegungs-Codes C1–C4 verglichen. Wenn der Nutzer den Drehregler 4 beispielsweise nach rechts dreht, danach eine Pause einlegt, die größer ist als die Zeit t₁, und den Drehregler 4 danach nochmals nach rechts dreht, wird eine Übereinstimmung mit dem Bewegungs-Code C1 festgestellt und am Ausgang der Steuervorrichtung ein entsprechender Befehl 16 ausgegeben, welcher an das zu steuernde Objekt 17 weitergeleitet wird. Bei einem Bewegungsmuster „Linksdrehung-Pause-Rechtsdrehung” wird der Drehbewegungs-Code C3 erkannt und entsprechend ein anderer Steuerbefehl erzeugt.
Um der Eingabevorrichtung 1 das Ende einer Steuervorgabe bzw. eines Bewegungsmusters anzuzeigen, kann der Benutzer beispielsweise eine dafür vorgesehene Taste 6 betätigen oder eine andere vorgegebene Aktion ausführen. Im vorliegenden Fall ist vorgesehen, dass der Benutzer nach Eingabe eines zweiten Code-Wertes wenigstens eine Zeitdauer t₂ wartet, die das Zeitlimit t_max überschreitet, um das Ende seiner Eingabe anzuzeigen. Die Zeitdauer t_max ist dabei vorzugsweise größer als t₁. Die Zeit t₁ kann beispielsweise 0,5 s und t_max 1 s betragen.
Die Code-Werte a, b der Drehbewegungs-Codes C1–C4 können auch eine Bedingung, wie z. B. „größer als”, „kleiner als” oder „ist gleich” umfassen, die von der Steuervorgabe erfüllt sein muss. Im Ausführungsbeispiel von 3 kann beispielsweise definiert sein, dass die Dauer einer Drehbewegung größer sein muss als z. B. 0,2 s.
Der Zeitgeber 10 kann beispielsweise immer dann gestartet werden, wenn eine Drehbewegung am Drehregler 4 gestoppt oder gestartet oder eine Richtungsänderung der Drehbewegung erkannt wurde.
4 zeigt verschiedene Drehbewegungs-Codes C5–C12, die jeweils drei Code-Werte von Drehbewegungs-Kenngrößen und zwei Zeitwerte t₁, t₂ umfassen. Das Ende einer Steuervorgabe kann hier wieder durch Zeitüberwachung erkannt werden, wenn durch eine nach dem dritten Code-Wert folgende Zeitdauer t₃ das Zeitlimit t_max überschritten wurde, wobei für t_max gilt: t_max > t₁, t₂.
Die einzelnen Drehbewegungs-Codes a, b, c umfassen wiederum lediglich Drehrichtungswerte, nämlich „Rechts” oder „Links”. Bei Eingabe einer Rechtsdrehung, gefolgt von einer ersten Pause größer t₁ (kleiner als t_max), einer nachfolgenden zweiten Rechtsdrehung, gefolgt von einer zweiten Pause größer t₂ (kleiner t_max) und einer nachfolgenden Linksdrehung, gefolgt von einer längeren Pause t₃ (größer als t_max) wird beispielsweise der Bewegungs-Code C6 erkannt und ein entsprechender Steuerbefehl 16 am Ausgang generiert. Bei einer Steuervorgabe „Linksdrehung-Linksdrehung-Rechtsdrehung” (jeweils mit Pause) wird beispielsweise der Drehbewegungs-Code C11 erkannt.
Durch die Festlegung des Zeitlimits t_max ist es ferner möglich, gleichartige Drehbewegungscodes mit unterschiedlicher Anzahl von Code-Werten zu unterscheiden, wie z. B. Code C3 und Code C9 bzw. C10: Bei diesen Codes stimmen die Code-Werte a und b sowie der Zeitwert t₁ überein. Jedoch kann durch die nachfolgende Zeit t₂, die nach Eingabe des zweiten Code-Wertes b zu zählen beginnt, ein Drehbewegungscode mit zwei Code-Werten von einem Drehbewegungscode mit drei Code-Werten wie folgt unterschieden werden: Überschreitet die Zeit t₂ nach dem Code-Wert b das Zeitlimit t_max, wird die Code-Erfassung abgebrochen und somit automatisch Code C3 erkannt. Folgt jedoch nach dem Code-Wert b vor Überschreitung des Zeitlimits t_max, also t₂ < t_max, ein weiterer Code-Wert c, so wird ein Drehbewegungscode mit drei gültigen Code-Werten a, b und c erkannt. Erfolgte beispielsweise für Code-Wert c eine Rechtsdrehung, kann Code C9 erkannt werden.
5 zeigt verschiedene Drehbewegungs-Codes mit jeweils drei Code-Werten a, b, c, wobei die einzelnen Code-Werte a, b, c neben einer Information über die Drehrichtung auch eine Information über den Drehwinkel enthalten. Ein Drehwinkel von z. B. 90° ist dabei durch einen kürzeren Pfeil, und ein Drehwinkel von z. B. 180° durch einen längeren Pfeil dargestellt. Möchte der Nutzer beispielsweise den Befehl ausführen, der dem Drehbewegungs-Code C14 zugewiesen ist, muss er den Drehregler 4 um wenigstens 180° nach rechts drehen (aber z. B. weniger als 270°), danach eine Pause von wenigstens der Zeitdauer t₁ (< t_max) einlegen, darauffolgend den Drehregler um wenigstens 90° nach rechts drehen (aber z. B. weniger als 180°), danach wiederum eine Pause einlegen, die länger ist als die Zeitdauer t₂ (< t_max), und darauffolgend den Drehregler 4 wieder wenigstens um 180° nach rechts drehen sowie das Ende seiner Eingabe durch eine längere Pause t3 bestätigen. Entsprechendes gilt auch für die anderen Codes C13, C15 oder C16.
Die in 5 gezeigten Pfeile können alternativ auch als unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten aufgefasst werden, wobei ein kürzerer Pfeil eine geringere Drehgeschwindigkeit und ein längerer Pfeil eine höhere Drehgeschwindigkeit darstellt. In diesem Fall müsste der Nutzer, um den dem Drehbewegungs-Code C14 zugewiesenen Steuerbefehl auszuführen, den Drehregler 4 zunächst schnell nach rechts drehen, dann wiederum eine Pause wenigstens der Länge t₁ (< t_max) einlegen, danach den Drehregler 4 langsam nach rechts drehen, dann wiederum eine Pause der Länge t₂ (< t_max) einlegen und schließlich den Drehregler 4 wiederum schnell nach rechts drehen. Entsprechendes gilt auch für die übrigen Drehbewegungs-Codes C13, C15 oder C16.
6 zeigt verschiedene Drehbewegungs-Codes C6a–C6c, bei denen die Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgenden Code-Werten a, b, c als zusätzlicher Parameter berücksichtigt wird. Der Nutzer kann somit durch Variation der Zeitabstände zwischen zwei Aktionen verschiedene Steuerbefehle ausführen.
Im Falle des Drehbewegungs-Codes C6a muss der Nutzer beispielsweise zunächst eine Rechtsdrehung, gefolgt von einer ersten Pause der Länge t₁, danach eine weitere Rechtsdrehung, gefolgt von einer zweiten Pause der Länge t₂ und danach eine Linksdrehung ausführen. Die beiden Pausen sind hier gleich lang und können z. B. wenigstens 0,5 s betragen. Überschreitet der Nutzer während der Pausen t₁, t₂ oder t₃ eine Zeitdauer t_max, wird die Bewegungserfassung abgebrochen. Wenn der Nutzer dagegen den zum Drehbewegungs-Code C6b zugehörigen Steuerbefehl ausführen möchte, muss er zunächst den Drehregler 4 nach rechts drehen, eine längere Pause t₁ (< t_max) einlegen, danach den Drehregler 4 erneut nach rechts drehen und dann eine kürzere Pause t₂ (< t_max) einlegen und schließlich den Drehregler 4 nach links drehen. Die Zeitdauer t₁ ist dabei größer als im ersten Fall; die Zeiten t₂ sind dagegen gleich lang. Durch eine Variation der zeitlichen Abstände t₁, t₂ kann der Nutzer somit verschiedene Steuerbefehle ausführen. D. h. durch unterschiedlich lang definierte Zeitabstände t₁, t₂ können unterschiedliche Befehle definiert werden, wobei eine Überschreitung des Zeitlimits t_max, wie schon zuvor, zu einem Abbruch der Drehbewegungserfassung führt.
Die Abbruchbedingung für das Beenden einer Steuervorgabe am Drehregler kann beispielsweise eine Pause t_max sein, die länger als 1 s ist. Die einzelnen Pausenzeiten t₁, t₂ und t₃ sind auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustimmen und können gegebenenfalls auch benutzerdefiniert eingestellt werden. Infolge dessen ist die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung 1 geeignet, unterschiedliche Drehbewegungscodes anhand mindestens eines Code-Wertes von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Drehbewegungen a, b, c und/oder anhand mindestens eines Zeitabstandes (t₁, t₂, t₃, etc.) zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden Drehbewegungen a, b, c zu ermitteln und zu unterscheiden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in den 3 bis 6 gezeigten Codes nur eine Auswahl möglicher Drehbewegungs-Codes darstellen und nicht auf die dargestellten Codes limitiert sind. Beispielsweise sind auch Codes mit vier oder mehr Code-Werten möglich. Die Gesamtheit der Codes und deren zugewiesenen Befehle kann vorteilhafterweise in Form einer Datenbank aufgebaut sein.
Wird von der Auswerteeinheit 8 ein Drehbewegungscode nicht erkannt (z. B. wenn der Benutzer einen Drehbewegungs-Code am Drehregler 4 vorgibt, der nicht im Speicherbaustein 12 abgelegt ist), dann kann die Eingabevorrichtung 1 eine Fehlermeldung abgeben und eventuell den Benutzer auffordern, seine Eingabe zu korrigieren. Die Fehlermeldung kann z. B. im Display 7 der Eingabevorrichtung 1 angezeigt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008019144 [0003]
DE 102006058805 [0028]

Claims

Manuell bedienbare Eingabevorrichtung (1) mit einer Erfassungseinrichtung (15), die zumindest einen Drehregler (4) zur Erfassung wenigstens einer Bewegungs-Kenngröße umfasst, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (8), die ein am Drehregler (4) vorgegebenes Bewegungsmuster mit vorgegebenen Drehbewegungs-Codes (C1–C16) vergleicht und einen code-abhängigen Steuerbefehl (16) erzeugt, wenn das Bewegungsmuster mit einem der vorgegebenen Drehbewegungs-Codes (C1–C16) übereinstimmt.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, eine oder mehrere der folgenden Bewegungs-Kenngrößen zu erfassen: eine Drehrichtung, Bewegungsdauer, einen Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit, eine Drehbeschleunigung oder eine Pause.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehbewegungs-Code (C1–C16) wenigstens zwei Code-Werte (a, b, c) umfasst.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (15) einen Zeitgeber (10) umfasst.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehbewegungs-Code (C1–C16) wenigstens zwei Code-Werte (a, b, c) von Bewegungs-Kenngrößen und einen oder mehrere Zeitwerte umfasst.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Code-Wert (a, b, c) eine Verknüpfung mehrerer Bewegungs-Kenngrößen und/oder Zeitgrößen umfasst.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (6, 10) zum Erkennen des Endes einer am Drehregler (4) ausgeführten Steuervorgabe umfasst.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (8) die vom Nutzer vorgegebenen Bewegungsmuster anhand der nach einer letzten Aktion folgenden Zeitdauer (t₂, t₃) durch Überprüfung auf Überschreitung eines Zeitlimits (t_max) unterscheidet.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (1) als 3D-Eingabevorrichtung mit einem zusätzlichen Drehrad (4) als Drehregler (4) ausgebildet ist.
Verfahren zum Erzeugen von Steuerbefehlen (16) mittels einer manuell bedienbaren Eingabevorrichtung (1), umfassend einen Drehregler (4), eine Erfassungseinrichtung (15) sowie eine Auswerteeinheit (8), gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Erfassen einer Betätigung eines Drehreglers (4) durch die Erfassungseinrichtung (15); – Vergleichen des Betätigungsmusters, mit dem der Drehregler (4) betätigt wird, mit vorgegebenen Bewegungs-Codes (C1–C16) durch die Auswerteeinheit (8); und – Erzeugen eines Steuerbefehls (16), wenn das Betätigungsmuster mit einem der Drehbewegungs-Codes (C1–C16) übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Drehreglers (4) eine oder mehrere der folgenden Bewegungs-Kenngrößen erfasst werden: eine Bewegungsrichtung, Bewegungsdauer, ein Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit und/oder eine Drehbeschleunigung.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das am Drehregler (4) ausgeführte Betätigungsmuster mit vorgegebenen Drehbewegungs-Codes (C1–C16) verglichen wird, die jeweils wenigstens zwei Code-Werte (a, b, c) derselben oder verschiedener Bewegungs-Kenngrößen und gegebenenfalls auch wenigstens einen Zeitwert umfassen.