CN114830072A - 用于操作计算机设备的输入设备的方法和输入设备 - Google Patents

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Abstract

一种操作用于计算机设备的输入设备(800)、尤其是计算机鼠标(801)的方法。输入设备(800)的至少一个输入部件(802)至少有时被人工操作以执行对与该输入设备(800)有效连接的计算机设备的输入。该输入部件(802)的活动性可以借助至少一个可控的磁流变制动装置(1)被有针对性地减缓、锁定和释放。该输入部件(802)的活动性至少依据至少一个存储在该计算机设备中的输入条件被有针对性地调整。

Description

用于操作计算机设备的输入设备的方法和输入设备
本发明涉及用于操作计算机设备的输入设备尤其是计算机鼠标的方法以及这种输入设备。输入设备的至少一个输入部件至少有时被人工操作以执行对与该输入设备有效连接的计算机设备的输入。
这样的输入设备例如作为计算机鼠标有许多应用。与之相比，本发明的任务是改善输入设备的可操作性。尤其是，操作舒适性和/或人机工程学应得到改善并且使用者用输入设备工作得到更好支持。优选地，该输入设备的使用和输入的执行应该变得更直观。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的方法以及一种具有权利要求26的特征的输入设备来完成。本发明的优选改进方案是从属权利要求的主题。本发明的其它优点和特征来自概述和实施例说明。
本发明的方法用于操作计算机设备的输入设备。该输入设备的至少一个输入部件至少有时被人工操作以执行对与该输入设备有效连接的计算机设备的输入。该输入部件的至少一个活动性可借助至少一种可控的磁流变制动装置被有针对性地减缓(即制动、尤其是阻尼)和/或锁定和/或释放。在此，该输入部件的活动性尤其借助至少一个控制装置和/或通过该计算机设备至少依据至少一个存储在计算机设备和/或输入设备内的输入条件被有针对性地调整。输入部件活动性的调整尤其借助制动装置的控制进行。
本发明的方法提供许多优点。尤其有利地，输入部件活动性的调整依据输入条件进行。由此，使用者用输入设备工作可以有针对性地得到支持。另外，输入设备的使用变得明显更舒适并且输入的执行变得更直观。例如，因此可以在使用者处获得生产率的提升和出错频率的降低。
该方法尤其用于操作计算机鼠标。该方法也可以用于操作旋钮和/或滚动轮和/或拇指拨轮和/或控制杆和/或其它输入设备。
计算机设备可以是计算机或移动式终端设备。计算机设备也可以是其它设备的或机器的或车辆的一部分。该输入设备因此例如是车辆方向盘中的拇指拨轮。计算机设备尤其包括至少一个显示装置。该输入设备尤其提供人机接口(HID)或者是其一部分。计算机设备尤其包括至少一个图形用户界面(GUI)和例如监视器或显示屏等。尤其在图形用户界面上以图形显示信息和例如所完成的输入或所完成的输入的作用。
存储在计算机设备中的输入条件可被固定存储。存储在计算机设备中的输入条件也可被动态确定，例如依据程序或菜单。该输入条件也可以依据所述输入被动态调整，因此存在相互反馈或关联性。
优选在计算机设备与输入设备之间进行双向通信。该输入设备尤其可由该计算机设备来控制，优选反过来。计算机设备尤其可以控制制动装置且优选调节制动作用。为此，该计算机设备内尤其存储有至少一种算法和例如软件或驱动器等。
人工操作输入设备尤其是指任何至少有时由肌肉力驱使的操作。在此，也可以规定用脚或头来操作。
在本发明的范围内，减缓尤其是指制动，尤其优选也是指阻尼。释放或放开尤其是指至少有时减轻所述减缓、尤其是取消减缓。在完全释放输入部件活动性的情况下，该制动装置尤其不起效。优选在释放情况下，磁流变介质不受由制动装置主动产生的磁场的影响。在完全释放情况下，输入部件尤其可自由运动且例如可自由旋转。除了旋转运动外，也可以针对输入部件规定按压操作和/或抽拉操作。
优选在擦除程序元素(所谓鼠标悬停)时，输入部件活动性依据所擦除的程序元素的类型和/或依据用于所擦除的程序元素的输入条件被调节。
在一个有利设计中，该输入部件被用于滚动。在此，输入部件活动性优选依据各自当前所显示的页面信息和/或其它所显示的信息被调节。滚动尤其借助输入部件的旋转运动进行。优选地，输入部件此时被设计成输入轮。输入轮尤其是指轮或拇指拨轮或包括至少一个这种轮。
输入部件活动性尤其被减缓(尤其被阻尼)或锁定，此时当前所显示的页面信息包括之前所做的标记和/或所搜索的检索术语和/或用户指示。用户指示例如可以包括输入请求和/或警告等。
在一个有利设计中，该输入部件被用于表格计算。在此，输入部件活动性优选依据表格的单元格的至少一个参数、优选是单元格内容被调节。该参数也可以涉及表格的单元格的位置。
尤其是，输入部件活动性在滚动翻阅表格时依据所示的单元格高度和/或单元格宽度和/或实际单元格高度和/或单元格宽度被减缓和释放。此时规定针对滚动调节对应于单元格高度和/或单元格宽度的栅格。尤其将该输入部件的旋转运动栅格化。在所有设计中，尤其通过磁流变产生止动点实现栅格化。栅格化尤其通过有针对性的减缓或锁定进行，并且有针对性的运动释放以规定的时间间隔和/或规定的旋转角度进行。
优选且有利的是依据后台运行程序的活动和/或依据计算机设备的驱动系统的工作状态调节输入部件活动性。例如当后台程序和/或驱动系统输出用户指示且例如输入请求和/或警告时，该活动性可被减缓或锁定。
还有利且优选的是依据缩放过程调节输入部件活动性。尤其是，针对放大所调设的减缓不同于针对缩小所调设的减缓。例如，针对放大进行比针对缩小更大的减缓，或反之。
在一个特别有利且优选的设计中，输入部件被用在构建程序中。此时优选的是依据借助输入设备所处理的且例如运动的构件的大小和/或优先级来调节输入部件活动性。
可能且有利的是，当输入到至少一个具有无效输入区和有效输入区的输入菜单中时，输入部件活动性依据输入区是无效或有效被调节。例如该活动性在无效输入区情况下被锁定或至少有时被减缓。
可能且优选的是输入部件活动性被有针对性地改变以提供之前进行的输入的触觉确认。这种确认或这种反馈可利用本发明比例如利用机械栅格化的鼠标轻柔许多且更有针对性地进行。另外，可以利用本发明通过调整活动性进行许多不同的确认。例如通过输入部件的振动和/或咔咔作响进行确认。
根据本发明，咔咔作响尤其是指在输入期间或在运动期间输入部件活动性的交替锁定和释放。在此高频率进行锁定和释放。在振动情况下可以规定比在咔咔作响情况下更高的频率。例如规定至少10赫兹或至少50赫兹或至少100赫兹以上的频率。此时可以规定视频率高低来提供不同类型的确认。
优选地，在错误的和/或不可信的和/或关键的输入情况下减缓或锁定输入部件活动性。这种输入也可以用前述确认来应答，例如通过振动和/或咔咔作响。这种设计尤其在敏感输入或医用设备的情况下是有利的。由此可禁止危险过程和例如危险的机器运动或机器人动作或以触觉方式向使用者显示。
在一个有利设计中规定，在输入之后，输入部件活动性被一直减缓或锁定，直至进行至少进一步的使用者输入。进一步的使用者输入尤其通过并非被减缓或锁定的输入部件的活动性的输入进行。例如可以规定当可旋转性被减缓或锁定时抽拉或按压输入部件。也可行的是进行借助另一输入设备的进一步使用者输入。进一步使用者输入例如可能涉及非常重要的或关键的输入的确认。
在一个也有利且优选的设计中，该输入设备被用在游戏(电脑游戏)中。此时优选的是，输入部件活动性依据借助计算机设备所产生的场景被调节。优选地，输入部件活动性被减缓得越强，在场景内要虚构施加的力越大和/或在场景内要虚构完成的行为越困难。
在所有设计中可能的是，输入部件活动性和优选是可旋转性的栅格化可以通过至少一个使用者输入被调整。优选地，所做调整被存储在计算机设备和/或输入设备中。例如可粗大化和/或精细化在正常情况下设定的栅格。也可以调设活动性的最大减缓程度。尤其可以专门针对各自程序进行这种调整。
在一个特别有利且优选的改进方案中，输入部件包括至少一个输入轮。输入轮尤其设计成尤其是计算机鼠标的鼠标滚轮。在此，所述输入优选至少通过旋转该输入轮进行。优选地，该输入轮的可旋转性可借助该制动装置被有针对性地减缓、尤其被阻尼和锁定以及释放。优选地，输入部件、尤其是输入轮也具有至少一个轴向活动性。例如可以规定输入部件且优选是输入轮的按压和/或抽拉。
在所有设计中尤其优选的是，输入部件活动性在自由运动与完全锁定之间可被调设或被调设。优选地，输入轮的可旋转性可以在自由旋转至完全锁定之前被调设。在此，当由在输入设备适于工作的使用中可由人工产生的力造成的运动或旋转无法实现时，活动性或可旋转性在本发明范围内被完全锁定。该制动装置尤其适于且设计成施加至少0.5Nm、优选至少2Nm或至少3Nm的减缓力矩。
优选的是，输入部件活动性且尤其是输入轮的可旋转性在自由旋转与锁定之间以至少10赫兹、优选以至少50赫兹的频率可被切换或被切换。至少20赫兹或至少30赫兹或至少40赫兹的频率也是可能的。也可以规定至少60赫兹或至少80赫兹或至少100赫兹的频率。至少120赫兹或至少200赫兹或更高的频率也是可行的。
对于输入轮的可旋转性，尤其可以设定每一圈有至少50个止动点、优选至少100个止动点。也可能的是有至少150或至少200或至少250或至少300个止动点。也可以规定至少350或至少400个止动点。在两个止动点之间的最小可调旋转角度尤其最多是10°，优选最多是5°，尤其优选最多是2°。在两个止动点之间的最小可调旋转角度也可以最多是1°或最多是5°或最多是0.1°。
优选地，止动点的数量依据预定输入选项的数量来设定。例如止动点数量依据选项、菜单选项和/或页数或标记数量等来设定。在此，尤其如此提供止动点，输入轮的可旋转性至少暂时被有针对性地减缓，并且尤其被锁定，随后又被释放。
可能且有利的是，当进行比较快速的滚动和/或比较快速的页切换时，止动点之间的旋转角度被减小。可能的是，当进行比较缓慢的滚动和/或比较缓慢的页切换时，止动点之间的旋转角度被增大。相反的设计方案也是可行的。
尤其是，输入轮的旋转角度借助传感器装置被监测。传感器装置尤其适合且设计成以至少1°的、优选至少0.5°且尤其优选是至少0.2°或也优选是至少0.1°的分辨率测量旋转角度。
在所有设计中尤其优选的是，输入部件的活动性可被或被实时调整。尤其是，该制动装置适合并设计用于在不到100毫秒内改变至少30％。尤其是，减缓可以在不到10毫秒内被改变至少10％、优选至少30％和尤其优选是至少50％。减缓也可以在不到100毫秒内被改变至少100％或500％或10倍或千倍。这种实时控制对于用输入设备工作是极其有利的。
可能的是，输入条件也依据所述输入被动态调整。由此可行的是，该输入部件的活动性根据反馈原理也通过所做输入被调整。通过在所述输入与输入条件之间的这种相互关联性，获得很有利的可旋转性调整和进而输入设备的很直观的操作。
可能且优选的是输入部件活动性的控制装置设计成是能学习的。例如与在程序使用期间的输入执行相关的使用者习惯被识别并被存储在存储器中。例如，常用的切换元件或菜单项等被识别和存储。由此，使用者可以在重新使用程序时得到输入部件的活动性的有针对性的控制的支持。
该制动装置尤其是包括至少一种场敏磁流变介质和至少一个用于产生并控制场强的场发生装置。在此，通过该场发生装置和该介质，尤其是有针对性地影响该输入部件的活动性。
本发明的输入设备用于执行前述方法。本发明的输入设备也很有利地完成前面提出的任务。该输入设备为此尤其具有执行该方法所需要的装置。尤其是，该输入设备具有至少之前在本发明方法的描述范围内已提出的装置。尤其是，该输入设备适于并设计成借助存储在输入设备和/或计算机设备中的算法来实现前述方法。
特别有利地适合与本发明连用的制动装置也在专利申请DE102017111031A1中有所描述。DE102017111031A1的全部公开内容兹称为本申请的公开内容的一部分。该制动装置尤其是具有至少一个楔支承和至少一个在旋转轴线的轴向上布置的线圈。由此，线圈不一定安置在楔支承的滚子旁边，由此在滚子较长的情况下可以保持小的轴向伸展尺寸。输入轮尤其在径向上围绕楔支承布置。
本发明的其它优点和特征来自以下参照附图所解释的实施例的说明，附图示出：
图1a至图lf示出本发明的输入设备的纯示意性立体图；
图2以侧截面图示出制动装置的纯示意图。
在图1a至图1f中示出本发明的输入设备800，其配备有磁流变制动装置1并且按照本发明的方法来工作。输入设备800在此具有被设计成输入轮803的输入部件802。
图1a示出被设计成操作钮806的输入设备800。图1b示出设计成拇指拨轮807的输入设备800。图1c和图1d示出设计成计算机鼠标801的输入设备800。此时，输入轮803在这里被设计为鼠标滚轮804。图1e示出设计成控制杆805的输入设备800。图1f示出设计成游戏手柄808的输入设备800。
在图2中示出本发明的输入设备800的制动装置1，其具有用于调节操作状态的旋转体3。因此，操作在这里至少通过旋转该旋转体3进行。
旋转体3借助在此未被详细示出的支承机构22可转动地安装在轴单元2上。旋转体3也可借助在此被设计成滚动轴承的楔支承机构6可转动地安装在轴单元2上。但优选的是楔支承机构6没有或仅部分设置用于旋转体3在轴单元上的安装，而是用于随后提出的制动装置4。在此，滚子在这里作为制动体44。
轴单元2可以被安装在待操作的对象上且例如在机动车内室中或在医用器械或智能设备上。为此，轴单元2在此可以具有未被详细示出的安装机构。
在这里或在以下的设计中可以规定，旋转体3也可以在纵向上或沿着旋转轴线在轴单元2上移动。于是，操作不仅通过旋转、也通过按压和/或拉拔或移动旋钮3进行。
旋转体3在这里设计成套筒状并包括圆柱形壁和与之成一体连接的端壁。轴单元2在旋转体3的敞开端侧伸出。
指轮23可以配备有在此虚线所示的附加件33。由此获得直径增大，从而简化了可旋转性，例如在可用一根手指拨转的计算机鼠标滚轮或者游戏控制器或计算机键盘拇指拨轮的滚轮的情况下。
旋钮3的旋转运动在这里通过设于旋钮3内的容纳腔13中的磁流变制动装置4被阻尼。制动装置4用线圈单元24产生磁场，该磁场作用于处于容纳腔13中的磁流变介质34。这导致介质34内的可磁极化颗粒的局部强烈耦联。制动装置4由此允许有针对性地减缓和甚至完全锁定旋转运动。因此，可以利用制动装置4进行在旋转体3旋转运动期间的触觉反馈，例如通过相应可感知的栅格或可动态调节的止挡。
为了线圈单元24的通电和控制，制动装置4在这里包括电连接机构14，其例如设计成印刷电路板的形式或印迹线或电缆线。连接电线11在这里延伸穿过沿轴单元2的纵向延伸的孔12。
在这里，容纳腔13利用密封机构7和密封单元17被对外密封，以防止介质34逸出。在此，密封机构7封闭旋转体3的敞开端侧。为此，第一密封件27贴靠旋转体3的内侧面。第二密封件37贴靠轴单元3。密封件27、37在这里被固定在被设计成壁8的支承结构上。
密封单元17在这里被设计成O形圈并且在径向上包围轴单元3。密封单元17贴靠轴单元2和旋转体3。由此，容纳腔13的填充有介质34的部分相对于容纳腔13的另一部分被密封。
为了监测旋转体3的旋转位置以便能控制所述制动装置4，在这里设有传感器装置5。传感器装置5包括磁环单元15和磁场传感器25。
磁环单元15在这里径向对置地被极化并且具有一个北极和一个南极。在此被设计成霍尔传感器的磁场传感器25检测自磁环单元15发出的磁场并因此允许旋转角度的可靠确定。
另外，磁场传感器25在这里优选设计成是立体的，从而除了旋转外还能测量旋转体3相对于轴单元2的轴向位移。由此，旋转和按钮功能(按/拉)可以同时用同一传感器25来测量。但制动装置1也可以仅配备一个旋转功能。
传感器装置5很有利地被集成到制动装置1中。为此，传感器25在这里被装入轴单元2的孔12中。磁环单元15在径向上包围传感器25并且被固定在旋转体3上。这有以下优点，即，纵向误差不起效，而是仅正好要制造的直径误差起效。在旋转的旋转体3与静止不动的轴单元2之间的径向支承空气相应小且也能在批量制造中很好存在。
另一优点是，在旋转体3和轴单元2之间的轴向运动或移位没有不利地影响传感器信号，因为是在径向上进行测量并且径向距离对于测量信号的质量基本上起决定性作用。
也有利的是，在此所示的布置对脏污和液体极其不敏感，因为传感器以内置方式布置。另外，传感器25可以在孔12内例如用塑料被包封喷注。
制动装置1配备有用于相对于制动装置4的线圈单元24的磁场屏蔽传感器装置5的屏蔽机构9。在此所示的制动装置1与前述制动装置1的区别除了屏蔽机构9外尤其还有旋转体3和附加件33的设计。此处所示的制动装置例如是计算机鼠标的鼠标滚轮。
旋转体3在此被设计成圆柱形套并且在其外侧面完全被附加件33包围。在此，附加件33在背对磁环单元15的径向端侧封闭该旋转体。
附加件33具有径向围绕的且具有显著增大的直径的凸起。由此，此处所示的制动装置1很好地适用作计算机鼠标的鼠标滚轮等。该凸起在此配备有槽，在这里，尤其不滑的材料和例如橡胶在此被嵌入槽中。
此处所示的制动装置1具有两个彼此间隔的楔支承机构6。楔支承机构6分别配备有多个径向围绕轴单元2安置的制动体44。在楔支承机构6之间设置有线圈单元24。制动体44在此例如是滚子，其在旋转体3的内侧面或轴单元2的外侧面上滚动。
磁环单元15不可旋转地接合至旋转体3，从而磁环单元15在旋转体3转动时一起旋转。磁场传感器25在此被装入轴单元2的孔12中。磁环单元15在径向上包围传感器25并且在轴向上安置于末端。磁场传感器25在此以轴向错位相对于磁环单元15的轴向中心布置。由此得到旋转体3相对于轴单元2的轴向位置的分辨率极高的可重现感测。
屏蔽机构9包括在此设计成屏蔽环190的屏蔽体19。屏蔽机构9还包括分隔单元29，其在这里通过填充有填充介质291的间隙290来提供。另外，屏蔽机构9包括磁去耦机构39，其在这里通过去耦套390和去耦间隙391来提供。
去耦套190在这里包括轴向壁392，在轴向壁上安置有密封机构7。另外，在轴向壁392上可以设置在此未被详细示出的支承机构22。
屏蔽体19在这里配备有L形横截面并且由尤其磁导性材料制造。屏蔽体19在其径向外侧和其朝向线圈单元24的轴向侧包围磁环单元15。为了磁去耦，在屏蔽体19和磁环单元15之间设有间隙290并填充有填充介质291。在此，填充介质291具有很弱的磁导性。此外，磁环单元15通过填充介质291被固定在屏蔽体19上。
在旋转体3与屏蔽体19之间通过去耦机构39获得磁去耦。为此，去耦套390和设于去耦间隙391内的填充介质也具有很弱的磁导能力。去耦套391在这里不可旋转地连接至屏蔽体19和附加件33以及旋转体3。
为了还能更好地将旋转体3与传感器装置5去耦，旋转体3在这里在轴向上与去耦套390间隔设置。旋转体3的朝向磁环单元15的末端此时未突出超过制动体44。另外，旋转体3相对于附加件33轴向回缩或缩短。由此在很小的结构空间里得到特别有利的旋转体3与去耦套390的磁和空间分隔。
因为线圈单元24的磁场为了制动作用而经过旋转体3，故这种设计提供很好的屏蔽。为了传感器25的这种磁通的影响尽量小，旋转体3在轴向上被提前结束并且非磁导性的附加件33担负结构功能(支承点、密封点……)。距传感器25的距离由此也增大并且组件总体上变轻。
旋转体3由尤其是磁导性的材料构成。而附加件33和去耦套390由非磁导性材料构成。屏蔽体19和旋转体3在此例如由μ金属构成。在这里被描述为非磁导性的部件例如由塑料构成并且具有小于10的相对磁导率。
一般可能干扰旋转角度测量的成问题的场主要是径向上的场。该场在这里用起到罩壳作用的由合适材料例如磁导性钢构成的屏蔽体19被屏蔽。另外，磁环单元15的磁场因此还可被加强。由此可以将磁环单元15的尺寸设定为较小(较细)，因此可以节省材料、结构体积和制造成本。
根据本发明也如此改善所述结构，即，屏蔽体19的壁厚改变并且在磁环单元15和屏蔽体19之间设有间隙290。通过在环15与屏蔽体19之间的间隙290，可以最佳调整屏蔽和加强。在此如此选择屏蔽体19的材料，未达到磁饱和，以便外磁场被充分屏蔽(磁场就像空气一样穿过饱和材料，即以磁场常数μ0)。在环15和屏蔽体19之间的间隙290的有利设计中，磁场没有过强地通过屏蔽体19封闭，在传感器25的中心处的场足够均匀一致并且相比于相同的或更大的但不带屏蔽体19的环15被增大。
此处所示的屏蔽机构9的尺寸设定对计算机鼠标的鼠标滚轮极其适用并且例如具有如下尺寸。屏蔽环190是0.5mm厚，屏蔽环190和环15之间距离也是0.5mm，环15的宽度为2mm，环15的直径为8mm。在此情况下，线圈单元24的可能的干扰场为140μT，由此得到可能的0.1°角度测量误差(参照地球磁场：在欧洲约48μT)。
在下文中举例呈现该方法的有利设计和应用。
该方法很好地适用于办公程序或建筑应用程序例如CAD中。鼠标或各自所用程序的触觉反馈一方面可以提高工作速度，另一方面有助于避免错误。尤其在Excel的长列表或长Word文档中有各种有利的应用例。
鼠标滚轮804或滚轮在优选点处暂停，例如对于重要数据、总计、在列表或章节末尾、在标题处、Word中的标红单词(拼写错误)、文件末尾等。在搜索功能中，光标在滚动时跳转到下一搜索结果，这加快在大型列表和文件中的数据搜索。鼠标滚轮804停在配置有一功能的单元格(编程单元格)处。因此可防止没有删除意外编程的单元格并分配一个编号。同样情况适用于格式化单元格。指针跳转到具有相同格式的单元格或始终停在有特定格式的单元格处。
缓慢滚动时在文件中翻页少，而快速滚动时翻页多。这在鼠标滚轮804旋转时由较大栅格表示。当滚动翻阅表格或Excel列表时，可以与单元格间距对应地调节或自动调整栅格点或止动点，从而获得列表长度的感觉。在一个表格中，停止(鼠标滚轮804的锁定)可以在总计或某些重要结果时进行。
栅格间距(止动点之间的旋转角度)根据在文件中的位置而变化。因此在文件中的导航可变得更容易。例如在某些位置(新段落、标题、总计、末尾等)附近的栅格间距变小，或鼠标滚轮804变得更难转动，因此表明正在接近该区域。人们由此在到达该位置前就知道正在接近它，而不是在遇到时才知道。特别适用于有视力障碍的人。
如果多人在处理同一文件(例如以Word格式)，则可通过触觉反馈来避免错误，因为不再如此迅速地忽略改变。当滚动翻阅文件时，鼠标滚轮804在另一人更改时停止。在操作系统的开始菜单且例如在Windows中，最常用程序通常被显示为更靠上的图块。借助自适应鼠标滚轮804，在这些程序中可以有针对性地或更强力地制动。
下面举例说明具有本发明的双向通信功能的计算机鼠标801的优点。错误通知能以触觉方式被显示(通过任何类型的反馈例如振动、咔咔作响)。可以显示事件如收到电邮等。当点击按钮/链接等时用户收到触觉反馈。由此当其没有被立即打开或者在发送电邮等时可以防止程序被多次打开。
本发明还可以被用作学习辅助工具，例如用于新程序、教程和通用计算机。当在教程中的某些事情做错或做对时，用户会得到触觉反馈。这使得入门新程序变得更容易。当得到某种形式的反馈时，学习起来更容易。
计算机鼠标801可设计为能学习。软件会记住用户的习惯并通过栅格化或停顿在常用按钮、链接等处来支持搜索。可以规定振动作为附加触觉响应。
双向通信在CAD程序中也是有利的：因在达到轮廓等时的触觉反馈而更容易捕捉，未经允许的结构时的错误显示，例如当表面或轮廓相交或孔过深等时。在设定值时，输入轮803在达到最小值和最大值或不允许的值等时停止。在缩放时，放大时的阻力与缩小时的阻力不同。通过触觉反馈的学习辅助在CAD时也是有利的。在用鼠标801、控制杆805等移动大部件时例如有更大的阻力(减缓增强)。输入轮803被减速或鼠标在表面上的阻力(例如通过在底面上的球)。因此可以感知零部件的大小或获得触觉。
该方法很好地适合用在电脑游戏或游戏中。输入部件802和例如鼠标滚轮804或控制杆805的阻力视游戏情况而变。例如在大型运输工具行驶的情况下阻力增大。输入设备800可以通过该方法很好地适配于真实系统(例如飞行模拟器中的飞行器控制杆805：各种不同的飞行器在控制杆805中具有不同的阻力)。通过振动的系统附加响应是可能的。在足球游戏的情况下，控制阻力可以在人控球时增大。在农业模拟器的情况下，输入部件802的减缓可以视地面例如土壤、沥青、沙地而变。
在赛车游戏情况下用具有触觉反馈功能的方向盘来玩。在此，方向盘提供输入部件802。触觉拇指拨轮可以布置在方向盘中以便换电台。控制视地面而变，尤其在与方向盘连用时是可能的。换档可以利用拇指拨轮或滚动轮实现。例如在柔软地面上行驶时规定中等波纹(咔咔作响)，在坚硬地面上行驶时有硬波纹，在滚动或在沥青路面上行驶时有细波纹。完全锁定(全停)例如在游戏中出事故时是可能的，故可感觉到碰撞。这种设计也在驾驶学校的学习程序中是有利的。
通过调整输入件802的活动性，可以有针对性地调节用于好玩家(游戏玩家)的障碍。好玩家获得更难控的鼠标，触觉对玩家不利，以便其与较弱的玩家相比处于劣势。因此不同玩家的技能可相互适配。
本发明也可以有利地被用在汽车中，例如用作方向盘上的拇指拨轮或旋压钮。借助触觉反馈，可以有针对性地调整广播电台或调整音量。为了重设时钟，例如每分钟有微小栅格，五分钟减缓许多，十分钟减缓更多等等。
本发明提供用于简化操作复杂性的特别直观的应用。例如在电话呼叫时可以先用拇指拨轮接听或拒接电话。调高接听，调低挂断，或反之。这由例如用LED照亮的显示(绿色接听：向上；红色拒接：向下)来表示。当用户接听了电话呼叫时，可以在通话中用同一拇指拨轮调节音量。此时的操作特别简单直观。为此用可变的显示来工作，或者用显示器(例如Oled显示器)，或者通过具有不同颜色的LED的彩色显示(红色和绿色作为已知的通断颜色等)。由此可以简单地理解该功能而无需阅读操作指南。
利用输入设备800，可以实现借助触觉旋钮803或拇指拨轮的换档、驾驶模式设定(节能、节能+、运动等)、定速开关控制器设定、辅助系统设定(例如自适应巡航控制)。
对于更快速的电话簿搜索而可以规定，首字母例如在触控板上被手动搜索，或通过手势控制或语音命令被输入。然后随着输入轮803或拇指拨轮而旋转，在到达字母或名称时有短暂阻力。这是有利的，因为语音控制通常不会马上理解正确的名称。手势控制或使用触控板和触屏的使用通常会导致错误的字母。利用输入轮803，可以目标准确地找到正确的名称。借助附加触觉帮助，搜索变得更容易、更快速，这在应用于车辆中时尤其重要，以免长时间从道路上分心。
本发明在医学应用中也带来优点。例如，在操作中控制机器人(使用控制杆)。通过触觉反馈和例如阻断某些输入可以避免例如用手术刀的不利的切割。
以下示例性提出该方法的其它有利的设计和应用。输入轮83可以在页末尾、视图末尾、最大/最小缩放时、列表末尾等更困难地转动(停止)。在访问被禁网页(例如作为互联网上的儿童保护手段)时它被锁止。输入轮803的栅格可被通断并且栅格粗细可改变。用户可以任意调设栅格宽度。移动时更大的阻力表示文件夹和文件的大小。在文件件滚动浏览时，文件夹大时的阻力比较大，而有多个小文件时比较小。对于视力受损的人，触觉反馈非常有用(当鼠标指针因太小而无法再清晰可见时)。当光标接近期望(钟爱)点时(或固定点、以恒定间距等)，鼠标滚轮804可以改变其滚动行为。
在娱乐媒体下，鼠标滚轮804可以在影片、歌曲等快进和回放、全都五分钟、在每个新场景下、在下一歌曲开头处、在常听歌曲的播放列表中等停止。阻力在音量调节时变化。在音量为0时轮停止，并且当达到过高水平且此时存在听力受损风险时，鼠标滚轮804滚动僵硬或锁死。同样情况适用于屏幕亮度调节。在优选的屏幕亮度下将感觉到更短暂的阻力。
或者可以在键盘上布置触觉输入轮803，以便能快速滚动经过页面和文件等，而没有手离键盘。它不仅可以是旋钮，也可以是滚动轮或拇指拨轮。它们尤其通过具有轴向线圈的楔轴承或典型的楔轴承来控制。在喜爱的应用程序处切换经过阻力更高的应用程序。
将乐谱输入乐谱组程序可变得明显容易。滚轮在每条乐谱线卡住。阻力在低音调时大并且在较高音调时减小，因此，音调高低在鼠标滚轮804处被感觉到，人们知晓他处于乐谱行的何处。
在绘图程序中，阻力在设定条件变化时可以改变。例如用鼠标滚轮804增大线粗度，同时阻力或减缓增大。或者在缩放情况下，阻力在视图增大时大于在缩小时。
在谷歌检索中，人们离最初检索起点越远，滚动变得越来越难。因此，人们注意到他遇到不太可能的检索命中。
在编程情况下，可以调整编程语言语法的栅格。因此在拖曳起点和终点时的可旋转性被短暂锁定或出现短暂阻力。
在电邮程序情况下，鼠标滚轮804可以对于每封未打开邮件、带附件的邮件、已回复的邮件、具有更高优先级的邮件等被停止或减缓。
这些模式尤其可被编程，使得每位使用者能实现其自身想法。为此，可以实现一种简单的用于调整个性化触觉反馈的应用程序。
优选地，输入轮803的减缓的强度可通过按压下该输入轮803来调节。如果输入轮803被按压，则人们进入一个菜单以便能调设阻力强度。
输入轮803或滚动轮也可以用到移动手机或其它移动式设备中。因此例如可以改变手机音量而人们不必看向触屏。输入设备800也可以被外接至移动式设备并且例如作为控制器被外接至便携式游戏机。
附图标记列表
1 制动装置
2 轴单元
3 旋转体
4 制动装置
5 传感器装置
6 楔支承机构
7 密封机构
8 壁
9 屏蔽机构
11 连接管路
12 孔
13 容纳腔
14 连接机构
15 磁环单元
17 密封单元
19 屏蔽体
21 芯
22 支承机构
23 手指拨轮
24 线圈单元
25 磁场传感器
27 密封件
29 分隔单元
33 附加件
34 介质
35 印刷电路板
37 密封件
39 去耦机构
44 制动体
45 信号线
50 控制台
800 输入设备
801 计算机鼠标
802 输入部件
803 输入轮
804 鼠标滚轮
805 控制杆
806 操作钮
807 拇指拨轮
808 游戏手柄

Claims (26)

1.一种操作用于计算机设备的输入设备(800)尤其是计算机鼠标(801)的方法，其中，所述输入设备(800)的至少一个输入部件(802)至少有时被人工操作以执行对与所述输入设备(800)有效连接的计算机设备的输入，并且其中，所述输入部件(802)的至少一个活动性能够借助至少一个可控的磁流变制动装置(1)被有针对性地减缓、锁定和释放，并且其中，至少依据至少一个存储在所述计算机设备中的输入条件来有针对性地调整所述输入部件(802)的所述活动性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在擦除程序元素(鼠标悬停)时，依据所擦除的所述程序元素的类型和/或依据用于所擦除的所述程序元素的输入条件来调节所述输入部件(802)的活动性。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件(802)被用于滚动，并且其中，依据各自当前所显示的页面信息来调节所述输入部件(802)的所述活动性。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在当前所显示的页面信息包含先前所做的标记和/或所搜索的检索术语和/或用户指示时，减缓(尤其阻尼)或锁定所述输入部件(802)的所述活动性。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件被用于表格计算，并且其中，依据表格的一个单元格的至少一个参数优选是所述单元格的内容来调节所述输入部件(802)的所述活动性。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在滚动经过表格时依据所显示的和/或实际的单元格高度和/或单元格宽度来减缓和释放所述输入部件(802)的所述活动性，从而调节对应于所述单元格高度和/或所述单元格宽度的滚动网格。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，依据后台运行的程序的活动和/或所述计算机设备的操作系统的运行状态来调节所述输入部件(802)的所述活动性。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，依据缩放过程来调节所述输入部件(802)的所述活动性，并且其中，用于放大的减缓被调节成与用于缩小的减缓不同。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件(802)被用在构建程序中，并且其中，依据借助所述输入设备(800)而运动的构件的大小和/或优先级来调节所述输入部件(802)的所述活动性。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在对至少一个具有无效和有效输入区的输入菜单进行输入时，依据所述输入区是有效的或是无效的来调节所述输入部件(802)的所述活动性。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改变所述输入部件(802)的所述活动性以提供对先前进行的输入的触觉确认。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在错误的和/或不可信的和/或批评性输入时，减缓或锁定所述输入部件(802)的所述活动性。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在输入之后一直减缓或锁定所述输入部件(802)的所述活动性，直到已进行至少进一步的用户输入。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入设备(800)被用于游戏，其中，依据借助所述计算机设备所生成的场景来调节所述输入部件(802)的所述活动性，并且其中，所述输入部件(802)的所述活动性被减缓得越强，在所述场景中要虚构施加的力就越大和/或在所述场景中要虚构进行的处理就越困难。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件(802)的所述活动性优选是可旋转性的锁定能通过用户输入被调整，并且其中，所述调整被存储在所述计算机设备中。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件(802)包括至少一个输入轮(803)特别是鼠标滚轮(804)，并且其中，所述输入至少通过转动所述输入轮(802)进行，并且其中，所述输入轮(802)的可旋转性借助所述制动装置(1)能有针对性地被减缓、锁定和释放。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述输入轮(803)的所述可旋转性能够从可自由旋转至针对按照操作出现在所述输入设备(800)上的可人工产生的力完全被锁定地被调节。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述输入轮(803)的所述可旋转性能在可自由旋转与被锁定之间以至少10赫兹的频率并且优选以至少50赫兹的频率被切换。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，对于所述输入轮(803)的所述可旋转性，针对各自一整圈设定至少50个止动点且优选至少100个止动点。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述止动点的数量依据预定输入选项的数量来调节。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，当进行更快速的滚动和/或更快速的页面切换时，所述止动点之间的旋转角度被减小，和/或其中，当进行更缓慢的滚动和/或更缓慢的页面切换时，所述止动点之间的旋转角度被增大。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件(802)的所述活动性被实时调整。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，也依据所述输入来动态调整所述输入条件，使得所述输入部件(802)的所述活动性根据反馈原理也通过所完成的所述输入被调整。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述输入部件(802)的所述活动性的控制装置被设计成是能够学习的。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述制动装置(1)配属有至少一种场敏流变介质和至少一种场发生装置用于产生并控制场强，并且其中，所述输入部件(802)的所述活动性受到所述场发生装置的影响。
26.一种用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的输入设备(800)。
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