CH709255A2 - Bedienerschnittstelle für einen Touchscreen. - Google Patents

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Abstract

Bei einer Bedienerschnittstelle (0) eines Computers zum lösbaren Aufsetzen auf eine Oberfläche (50) eines berührungsempfindlichen Bildschirms (5), umfassend einen Steuerhebel (1), einen Berührungskörper (2) und einen Saugnapf (31), soll realistischere joystickartige Steuerung von virtuellen Steuerbereichen diverser Anwendungen geschaffen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Saugnapf (31) mittels einer Brücke (30) lateral vom Berührungskörper (2) und vom Steuerhebel (1) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (L) des Steuerhebels (1) beabstandet angeordnet ist und der Berührungskörper (2) eine konvex gewölbte Abrolloberfläche (21) an einer dem Steuerhebel (1) entgegengesetzten Seite aufweist, auf welcher der Berührungskörper (2) auf der Oberfläche (50) verschwenkbar lagerbar ist. Die Brücke (30) kann aus einem flexiblen Material hergestellt sein.

Description

Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Bedienerschnittstelle eines Computers zum lösbaren Aufsetzen auf eine Oberfläche eines berührungsempfindlichen Bildschirms, umfassend einen Steuerhebel, einen Berührungskörper und einen Saugnapf.
Stand der Technik
[0002] Berührungsempfindliche Bildschirme, sogenannte Touchscreens oder Multi-Touchscreens sind seit längerem bekannt und werden durch den Siegeszug tragbarer Computer, wie PDAs, Smartphones, Tablet-Computer und Spielekonsolen sehr häufig eingesetzt. Die Bedienung über einen solchen Bildschirm erfolgt über eine Bedienerschnittstelle in der Regel ist das ein Finger oder mehrere. Damit ist die Steuerung verschiedener Anwendungen, den sogenannten apps, welche auf dem mit dem Bildschirm verbundenen Computer ablaufen, für jedermann einfach möglich. Es gibt aber Anwendungen, die mit dem Finger schwer zu bedienen sind, weshalb auch andere Bedienerschnittstellen gesucht wurden.
[0003] Die Verwendung einer Bedienerschnittstelle in Form eines Eingabestiftes ist hilfreich, wenn der Benutzer beispielsweise Handschuhe trägt oder eine besonders genaue Positionierung eines Bedienpunktes in der jeweils verwendeten Anwendung gefragt ist. Da aufgrund des von der Bildschirmoberfläche getrennten Eingabestiftes der Eingabestift in verschiedenen Abständen und Ausrichtungen relativ zum Bildschirm gehalten werden kann, ist mit dem Eingabestift zwar eine genauere Steuerung als mit den Fingern möglich, für viele Anwendungen ist der Eingabestift aber trotzdem nicht optimal geeignet. Anwendungen in welchen eine Joystick-Steuerung beispielsweise einer Spielautomatensimulation oder eines Flugsimulators gewünscht ist, sind weder mit einem Finger noch mit einem Eingabestift ausreichend realistisch bedienbar.
[0004] Es wurde entsprechend nach Lösungen gesucht, wobei in der US 2 012 169 597 eine Bedienerschnittstelle in Form einer Joystickvorrichtung mit einem Steuerhebel zum Aufsetzen auf die Oberfläche eines berührungsempfindlichen Bildschirms, beispielsweise eines Tablet-Computers, offenbart wurde. Um die Steuerung in einer Anwendung auf dem Tablet-Computer so realistisch wie möglich zu gestalten, ist der Steuerhebel an einem Basisring fixiert, wobei der Basisring und der Steuerhebel mit einem Saugnapf lösbar auf der Oberfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms befestigbar sind. Mit dem Saugnapf wird diese Bedienerschnittstelle über dem auf dem Bildschirm dargestellten virtuellen Steuerbereich auf der Oberfläche fixiert. Da hier nur kapazitiv berührungsempfindliche Bildschirme eingesetzt werden, ist der Basisring bzw. dessen Fläche, die die Oberfläche berührt, elektrische leitfähig ausgestaltet.
[0005] Wie Versuche gezeigt haben, ist die erreichbare joystick-artige Eingabe mittels der Bedienerschnittstelle nicht ausreichend realistisch und führt eher zu abgehackten Bewegungen.
Darstellung der Erfindung
[0006] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt eine Bedienerschnittstelle eines Computers zum lösbaren Aufsetzen auf eine Oberfläche eines berührungsempfindlichen Bildschirms zu schaffen, welche eine realistischere joystickartige Steuerung von virtuellen Steuerbereichen diverser Anwendungen erlaubt.
[0007] Diese Aufgabe wird durch eine spezielle Ausgestaltung eines Berührungskörpers und die lösbare Befestigung mittels abgeänderter Befestigungsmittel erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0008] Der Erfindungsgegenstand in Form leicht abgewandelt gestalteter Bedienerschnittstellen wird nachstehend im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben. <tb>Fig. 1<SEP>zeigt eine perspektivische Ansicht einer Bedienerschnittstelle mit etwa y-förmiger Brücke als Teil der Befestigungsmittel, während <tb>Fig. 2<SEP>eine Seitenansicht der Bedienerschnittstelle gemäss Fig. 1 mit dargestelltem berührungsempfindlichem Bildschirm bei Bedienerschnittstelle in einer Grundstellung. <tb>Fig. 3a und 3b<SEP>zeigen schematisch dargestellte Seitenansichten einer verschwenkten Bedienerschnittstelle ohne Befestigungsmittel, wobei unterschiedliche Berührungspunkte verdeutlicht sind. <tb>Fig. 4<SEP>zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Bedienerschnittstelle mit v-förmiger Brücke, während <tb>Fig. 5<SEP>eine perspektivische Ansicht einer weiteren Bedienerschnittstelle mit einer etwa t-förmig gestalteten Brücke zeigt.
Beschreibung
[0009] Die hier beschriebene Bedienerschnittstelle 0 oder Joystickvorrichtung 0 ist auf einer glatten ebenen Oberfläche 50 aufsetzbar und darauf lösbar befestigbar. Die Bedienerschnittstelle 0 umfasst einen Steuerhebel 1, einen Berührungskörper 2 und Befestigungsmittel 3. Der Steuerhebel 1 weist eine Längsachse L auf zu welcher der Steuerhebel 1 verschwenkbar ist, was mit den Doppelpfeilen in Fig. 1 angedeutet ist. Der Berührungskörper 2 liegt lose aufgrund seines Eigengewichtes auf der Oberfläche 50 auf, wobei die lösbare Befestigung durch die Befestigungsmittel 3 erreicht wird.
[0010] Die Befestigungsmittel 3 umfassen mindestens eine Brücke 30 und mindestens einen Saugnapf 31. Die Brücke 30 ist hier an einer Position zwischen dem Steuerhebel 1 und dem Berührungskörper 2 befestigt. Die Brücke 30 ist y-förmig gestaltet. Die Brücke 30 führt weg vom Berührungskörper 2, dem Steuerhebel 1 und damit von der Längsachse L des Steuerhebels 1. Mittels der Brücke 30 ist der Saugnapf 31 lateral vom Berührungskörper 2 und vom Steuerhebel 1 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse L des Steuerhebels 1 beabstandet angeordnet.
[0011] Damit ist eine lösbare Befestigung der Befestigungsmittel 3 bzw. mindestens eines Saugnapfes 31 auf der Oberfläche 50 beabstandet vom Berührungskörper 2 und dem Steuerhebel 1 erreichbar.
[0012] Der Saugnapf 31 ist geklemmt an einem Ende der Brücke 30 gehalten, wobei der Napf 310 auf der Oberfläche 50 befestigbar ist. Hier sind Ausführungsformen mit einer Brücke 30 und zwei Saugnäpfen 31, 31 ́ dargestellt, wobei auch mehr als zwei Saugnäpfe 31, 31 ́ einsetzbar wären.
[0013] Der Berührungskörper 2 weist eine konvex gewölbte Abrolloberfläche an einer dem Steuerhebel 1 entgegengesetzten Seite auf, auf welcher der Berührungskörper 2 auf der Oberfläche 50 abrollbar lagerbar ist. So wie hier dargestellt, weist der Berührungskörper 2 ein Kugelsegment 20 mit einer Kugelkalotte 21 auf, wobei die Kugelkalotte 21 als Abrolloberfläche in Kontakt mit der Oberfläche 50 eines berührungsempfindlichen Bildschirms 5, bevorzugt eines kapazitiv berührungsempfindlichen Bildschirms 5, ist.
[0014] Anstatt eines Kugelsegmentes 21 kann der Berührungskörper 2 auch ein Rotationsellipsoidsegment, einen Teil eines Rotationsellipsoids, aufweisen. Die Oberfläche des Rotationsellipsoidsegmentes würde entsprechend mit Ellipsoidkalotte bezeichnet und bildet die Abrolloberfläche.
[0015] Wie aus Fig. 2 ersichtlich weist die Brücke 30 am saugnapfseitigen Ende eine Aussparung auf, in welcher ein verjüngter Abschnitt 311 des Saugnapfes 31 einführbar ist. Am Saugnapf 31 ist eine Verdickung 312 angeformt oder befestigt, sodass der Saugnapf 31 nicht einfach aus der Aussparung herausrutschen kann. Die laterale Beabstandung des Saugnapfes 31 vom Berührungskörper 2 und vom Steuerhebel 1 ist mit dem Doppelpfeil in Fig. 2 gezeigt.
[0016] Durch die Evakuierung des Napfes 310 und dem erreichbaren Unterdruck, wird der Saugnapf 31 lösbar mit der Oberfläche 50 verbunden. Aufgrund der Verbindung zwischen dem Saugnapf 31 und dem Berührungskörper 2 mit anschliessendem Steuerhebel 1 mittels der Brücke 30 ist bei aufgesetzter ungenutzter Bedienerschnittstelle 0 ein Steuerhebel 1 in einer Grundstellung erreichbar, wobei die Oberfläche 50 an einem Berührungspunkt B berührt wird.
[0017] Bei Verschwenkung des Steuerhebels 10, welcher in den Fig. 3a und 3b mit einer zusätzlichen Griffkugel 10 ausgestaltet ist, wird der Berührungspunkt B linear auf der Oberfläche 50 verschoben, wobei zu jeder Zeit ein Berührungspunkt B ́ vorhanden ist. Die Kugelkalotte 21 rollt entsprechend der Verschwenkung des Steuerhebels 10 auf der Oberfläche 50 entlang. Das resultierende Signal wird dabei an den nicht dargestellten Computer weitergeleitet, sodass eine Eingabe erfolgt. Da die Kugelkalotte 21 zu jeder Zeit in Kontakt mit der Oberfläche 50 ist und geringe Auslenkungen zu geringen Verschiebungen der Berührungspunkte B ́ führen, ist hier eine verbesserte kontinuierliche Eingabemöglichkeit erreicht. Da die Befestigungsmittel 3 beabstandet von den möglichen Berührungspunkten B, B ́ angeordnet sind, ist eine ungestörte Verschwenkung der Bedienerschnittstelle 0 möglich.
[0018] Um eine verbesserte Befestigung der Bedienerschnittstelle 0 auf der Oberfläche 50 zu erreichen, können die Befestigungsmittel 3 unterschiedlich gestaltet werden. Wenn genügend Platz auf der Oberfläche 50 vorhanden ist, beispielsweise bei Tablet-Computern, dann kann mehr als ein Saugnapf 31 verwendet werden. Insbesondere die Verwendung von zwei Saugnäpfen 31, 31 ́ hat sich als vorteilhaft erwiesen, aber auch mehr als zwei Saugnäpfe 31, 31 ́ sind gerade in Hinblick auf Tablet-Computer mit immer grösseren Bildschirmdiagonalen möglich.
[0019] In Fig. 4 ist eine Bedienerschnittstelle 0 ́ mit v-förmig gestalteter Brücke 30 ́ gezeigt, an welcher zwei Saugnäpfe 31, 31 ́ befestigt sind. Ein Ende eines Arms der v-förmigen Brücke 30 ́ ist zwischen dem Steuerhebel 1 und dem Berührungskörper 2 befestigt. Auch hier weist der Steuerhebel 1 eine angeformte Griffkugel 10 auf, wobei die Griffkugel 10 auch am Steuerhebel 1 befestigt sein kann. Der Berührungskörper 2 kann abgestützt durch die Befestigungsmittel 3 in einer Grundstellung auf der Oberfläche 50 gehalten werden. Die Brücke 30 ́ kann aus einem starren flexiblen Material hergestellt sein.
[0020] Ein weitere Bedienerschnittstelle 0 ́ ́ ist in Fig. 5 gezeigt, wobei hier eine t-förmige Brücke 30 ́ ́ ausgestaltet ist.
[0021] Damit ein Signal von der berührungsempfindlichen Oberfläche 50 erfasst werden kann muss zwingend die Kugelkalotte 21 bzw. die Ellipsoidkalotte und damit die Abrolifläche, welche die berührungsempfindliche Oberfläche 50 berührt, elektrisch leitfähig sein. Dazu kann der Berührungskörper 3 oder nur das Kugelsegment 20 bzw. das Rotationsellipsoidsegment aus Metall hergestellt sein. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anordnung einer elektrisch leitfähigen Beschichtung auf der Abrolloberfläche 21 des Berührungskörpers 2, welche aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder einer Textllie bestehen kann.
[0022] Der Steuerhebel 1 und der Berührungskörper 2 können einstückig hergestellt sein oder Einzelteile bilden, welche beispielsweise im Bereich der Brückenbefestigung durch wirkverbindbare Gewinde verbindbar sind. Eine Stoffschlüssige Verbindung ist ebenfalls möglich.
Bezugszeichenliste
[0023] <tb>0<SEP>Bedienerschnittstelle / Joystickvorrichtung <tb>1<SEP>Steuerhebel <tb>10<SEP>Griffkugel <tb>2<SEP>Berührungskörper (el. Leitfähig oder mit Schicht) <tb>20<SEP>Kugelsegment/Rotationsellipsoidsegment <tb>21<SEP>Kugelkalotte / Ellipsoidkalotte <tb>3<SEP>Befestigungsmittel <tb>30<SEP>Brücke (elastisch/flexibel) <tb>300<SEP>Saugnapfhalterung/offene Lasche <tb>301<SEP>Aussparung <tb>31<SEP>Saugnapf (hier einstückig) <tb>310<SEP>Napf <tb>311<SEP>verjüngter Abschnitt <tb>312<SEP>Verdickung <tb><SEP> <tb>L<SEP>Längsachse <tb>B<SEP>Berührungspunkt <tb>5<SEP>berührungsempfindlicher Bildschirm/Touchscreen/Multitouchscreen <tb>50<SEP>Oberfläche

Claims (11)

1. Bedienerschnittstelle (0) eines Computers zum lösbaren Aufsetzen auf eine Oberfläche (50) eines berührungsempfindlichen Bildschirms (5), umfassend einen Steuerhebel (1), einen Berührungskörper (2) und einen Saugnapf (31), dadurch gekennzeichnet, dass der Saugnapf (31) mittels einer Brücke (30) lateral vom Berührungskörper (2) und vom Steuerhebel (1) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (L) des Steuerhebels (1) beabstandet angeordnet ist und der Berührungskörper (2) eine konvex gewölbte Abrolloberfläche (21) an einer dem Steuerhebel (1) entgegengesetzten Seite aufweist, auf welcher der Berührungskörper (2) auf der Oberfläche (50) verschwenkbar lagerbar ist.
2. Bedienerschnittstelle (0) nach Anspruch 1, wobei der Berührungskörper (2) ein Kugelsegment (20) oder ein Rotationsellipsoidsegment umfasst, dessen Kugelkalotte (21) oder Ellipsoidkalotte die Abrollfläche (21) bildet, mittels welcher auf der Oberfläche (50) zu jeder Zeit ein Berührungspunkt (B, B ́) definierbar ist.
3. Bedienerschnittstelle (0) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei oder mehr Saugnäpfe (31, 31 ́) an der Brücke (30) lateral vom Berührungskörper (2) und vom Steuerhebel (1) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (L) des Steuerhebels (1) beabstandet angeordnet sind.
4. Bedienerschnittstelle (0) nach Anspruch 3, wobei die Brücke (30) y-förmig ausgestaltet ist.
5. Bedienerschnittstelle (0) nach Anspruch 3, wobei die Brücke (30 ́) v-förmig ausgestaltet ist.
6. Bedienerschnittstelle (0) nach Anspruch 3, wobei die Brücke (30 ́ ́) t-förmig ausgestaltet ist.
7. Bedienerschnittstelle (0) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brücke (30) aus einem flexiblen Material hergestellt ist.
8. Bedienerschnittstelle (0) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Berührungskörper (2) und der Steuerhebel (1) einstückig ausgestaltet sind.
9. Bedienerschnittstelle (0) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Berührungskörper (2) und der Steuerhebel (1) mittels angeordneter wirkverbindbarer Gewinde miteinander verschraubt sind.
10. Bedienerschnittstelle (0) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Berührungskörper (2), das Kugelsegment (20) oder das Rotationsellipsoidsegment aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist.
11. Bedienerschnittstelle (0) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kugelkalotte (21) oder die Ellipsoidkalotte eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweist.
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