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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer
Benutzerschnittstelle. Die Benutzerschnittstelle umfasst eine Anzeigefläche und
eine berührungsempfindliche Oberfläche. Diese Oberfläche
zeichnet sich dadurch aus, dass sie in der Ebene der Oberfläche
hin und her verschiebbar ist, um auf ein Betätigungselement,
welches die Oberfläche berührt, ein haptisches
Feedback auszuüben. Bei dem Verfahren wird ein graphisches
Objekt auf der Anzeigefläche angezeigt. Des Weiteren wird
die Position erfasst, bei welcher die berührungsempfindliche
Oberfläche mit dem Betätigungselement berührt
wird. Wenn bei dem Verfahren das Betätigungselement die
berührungsempfindliche Oberfläche bei einer Position
berührt, die der Position entspricht, bei welcher das graphische
Objekt angezeigt wird, und das Betätigungselement anschließend
auf der berührungsempfindlichen Oberfläche verschoben
wird, wird die Position, bei welcher das graphische Objekt angezeigt
wird, gemeinsam mit der Position verschoben, bei welcher das Betätigungselement
die berührungsempfindliche Oberfläche berührt.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer
Benutzerschnittstelle. Die Vorrichtung weist eine Anzeigevorrichtung
mit einer Anzeigefläche auf. Ferner weist sie eine berührungsempfindliche
Oberfläche auf. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine
Steuervorrichtung, mit welcher eine Position erfassbar ist, bei
welcher die berührungsempfindliche Oberfläche
mit einem Betätigungselement berührt wird. Außerdem
ist mit der Steuervorrichtung die Anzeigevorrichtung so ansteuerbar,
dass ein graphisches Objekt auf der Anzeigefläche anzeigbar
ist, wobei die Position, bei welcher das graphische Objekt angezeigt
wird, gemeinsam mit der Position verschiebbar ist, bei welcher das
Betätigungselement die berührungsempfindliche
Oberfläche berührt. Schließlich umfasst
die Vorrichtung eine von der Steuervorrichtung steuerbare Feedback-Einrichtung,
mit welcher die berührungsempfindliche Oberfläche
in der Ebene der Oberfläche hin und her verschiebbar ist,
um auf das Betätigungselement, welches die Oberfläche
berührt, ein haptisches Feedback auszuüben. Das
erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung werden insbesondere zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle
in einem Fahrzeug eingesetzt.
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In
einem Fahrzeug sind herkömmlicherweise verschiedene Bedienelemente
angeordnet, um Einrichtungen des Fahrzeugs zu steuern. Beispielsweise
können mechanische Tastschalter vorgesehen sein, um eine
Scheibenheizung oder eine Klimaanlage an- und auszuschalten. Ferner
können mechanische Drehschalter vorgesehen sein, um z.
B. die Temperatur im Innenraum des Fahrzeugs und die Stärke
des Gebläses der Lüftung einzustellen. Des Weiteren
können im Fahrzeug eine Vielzahl weiterer Bedienelemente
für ein Navigationssystem, für Fahrerassistenzsysteme
sowie für Kommunikations- und Multimediaanwendungen vorgesehen
sein.
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Aufgrund
der Zunahme elektronischer Einrichtungen im Fahrzeug ist es nicht
mehr möglich für alle Einrichtungen separate mechanische
Bedienelemente vorzusehen. Deshalb werden in Fahrzeugen vielfach
Multifunktionsbediensysteme eingesetzt, um die Einrichtungen mittels
weniger Bedienelemente zu steuern. Derartige Multifunktionsbediensysteme
umfassen üblicherweise eine Multifunktionsanzeige sowie
eine zentrale Eingabevorrichtung. Die zentrale Eingabevorrichtung
kann beispielsweise einen Drehdruckschalter umfassen, mit welchem
Schaltflächen, die mittels der Anzeigevorrichtung angezeigt
werden, betätigt werden können.
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Des
Weiteren wurde vorgeschlagen, die Anzeigefläche selbst
mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche auszustatten
und auf diese Weise einen so genannten Touchscreen zur Verfügung
zu stellen. Bei einem solchen Touchscreen erfolgt die Bedienung
dadurch, dass der Nutzer mit einem Betätigungselement,
wie z. B. seiner Fingerspitze, den Touchscreen berührt.
Die Position der Berührung wird erfasst, ausgewertet und
einem Bedienvorgang zugeordnet. Für die Bedienvorgänge
können auf der Anzeigefläche virtuelle Bedienelemente
angezeigt werden, die beispielsweise mechanischen Tastschaltern,
Schiebeschaltern oder Drehschaltern entsprechen. Eine Anzeigevorrichtung
mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche,
die in Verbindung mit einem Navigationssystem eingesetzt wird, ist
beispielsweise in der
DE
10 2005 020 155 A1 beschrieben.
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Für
Bediensysteme in einem Fahrzeug ergeben sich sehr spezielle Anforderungen,
da die Bedienung unter Anderem durch den Fahrer erfolgt. Die ursprünglich
verwendeten mechanischen Bedienelemente konnten vom Fahrer blind
bedient werden, d. h. der Fahrer musste seinen Blick für
den Bedienvorgang nicht vom Fahrgeschehen abwenden. Er wusste wo
sich die mechanischen Bedienelemente befanden. Außerdem
ergab sich bei der Betätigung der mechanischen Bedienelemente
ein haptisches Feedback, welches es dem Fahrer ermöglichte,
zu erfassen, ob er den gewünschten Bedienvorgang durchgeführt
hat. Bediensysteme welche einen Touchscreen als Eingabevorrichtung
verwenden stellen kein solches haptisches Feedback bereit.
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Aus
der
US 7,148,875 B2 ist
ein Gerät für eine Benutzerschnittstelle eines
Computers bekannt, welches ein haptisches Feedback für
den Nutzer bereitstellt. Zum Bereitstellen des haptischen Feedbacks
ist eine berührungsempfindliche Oberfläche, insbesondere
in einer zur Oberfläche senkrechten Richtung, hin und her
verschiebbar. Führt der Nutzer bestimmte Bedienvorgänge
auf der berührungsempfindlichen Oberfläche aus,
wird ein bestimmtes haptisches Feedback bereitgestellt, welches
auch vom Anzeigeinhalt auf einer Anzeigefläche abhängen kann.
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Des
Weiteren sind aus der
US
6,219,032 B1 und der
US 7,199,790 B2 Vorrichtungen bekannt, bei denen
ein haptisches Feedback bei externen Bedienelementen, wie z. B.
einem Joystick oder einer Steuerungsmaus, bereitgestellt wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen,
mit welchen einem Nutzer ein haptisches Feedback gegeben wird, welches
ihn bei einem Bedienvorgang unterstützt, das in Verbindung
mit einem graphischen Objekt ausgeführt wird, welches auf
der Anzeigefläche angezeigt wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass dem graphischen Objekt eine virtuelle Masse zugeordnet ist
und dass beim Verschieben des graphischen Objekts auf das Betätigungselement
ein haptisches Feedback ausgeübt wird, welches von der
virtuellen Masse des graphischen Objekts abhängt. Das haptische
Feedback ist insbesondere so ausgestaltet, dass auf das Betätigungselement
Kräfte ausgeübt werden, die Kräften entsprechen,
die auftreten, wenn anstelle des graphischen Objekts ein körperliches
Objekt mit einer Masse bewegt wird, die der virtuellen Masse des
graphischen Objekts entspricht.
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Durch
das haptische Feedback wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren dem Nutzer somit das Gefühl vermittelt, es handle
sich bei dem graphischen Objekt, welches auf der Anzeigefläche
angezeigt wird, um einen körperlichen Gegenstand, den man
bewegen kann. Durch das haptische Feedback wird nämlich
die Bewegung einer Masse simuliert. Dabei werden physikalische Eigenschaften
der Masse, wie z. B. die Trägheit, durch das haptische
Feedback vermittelt. Wird ein körperliches Objekt in eine Richtung
bewegt, muss es beschleunigt werden. Bei dem Beschleunigungsvorgang
wird eine Gegenkraft auf das Betätigungselement ausgeübt.
Diese Gegenkraft wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren durch das haptische Feedback simuliert. Entsprechende
Kräfte, die beim Abbremsen eines körperlichen
Objekts auftreten würden, werden bei der entsprechenden
Bewegung des graphischen Objekts durch das haptische Feedback simuliert.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist der berührungsempfindlichen Oberfläche ein
virtueller Reibungskoeffizient zugeordnet. Das haptische Feedback
ist in diesem Fall so ausgestaltet, dass auf das Betätigungselement
Kräfte ausgeübt werden, die Kräften entsprechen,
die auftreten, wenn anstelle des graphischen Objekts ein körperliches
Objekt mit einer Masse, die der virtuellen Masse des graphischen
Objekts entspricht, über eine Fläche mit einem
Reibungskoeffizienten bewegt wird, der dem virtuellen Reibungskoeffizienten
entspricht. In diesem Fall wird ein haptisches Feedback nicht nur
bei einer beschleunigten Bewegung des graphischen Objekts gegeben,
sondern auch bei einer unbeschleunigten Bewegung des graphischen
Objekts auf der Anzeigefläche.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dem graphischen Objekt ein virtuelles Elastizitätsmodul
zugeordnet. Ferner werden auf der Anzeigefläche Hindernisse dargestellt.
In diesem Fall ist das haptische Feedback so ausgestaltet, dass
auf das Betätigungselement Kräfte ausgeübt
werden, die Kräften entsprechen, die auftreten, wenn anstelle
des graphischen Objekts ein körperliches Objekt mit einem
Elastizitätsmodul, das dem virtuellen Elastizitätsmodul
des graphischen Objekts entspricht, an realen Hindernissen gestreut
wird, die bei den auf der Anzeigefläche angezeigten Hindernissen
angeordnet sind. In diesem Fall wird somit nicht nur die Trägheit
der Masse und die Reibung auf einer Fläche durch das haptische
Feedback simuliert sondern auch das Reflexionsverhalten eines elastischen
Körpers.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die berührungsempfindliche Oberfläche ferner
in einer Richtung hin und her verschiebbar, die senkrecht zu der
Ebene der Oberfläche verläuft, um auf das Betätigungselement, welches
die Oberfläche berührt, ein haptisches Feedback
auszuüben. In diesem Fall können beispielsweise
Positionen der Anzeigefläche in Abhängigkeit vom
Anzeigeinhalt virtuelle Höheninformationen zugeordnet sein.
Bei einer Bewegung des Betätigungselements auf der berührungsempfindlichen Oberfläche
wird auf das Betätigungselement ein haptisches Feedback
ausgeübt, welches von der virtuellen Höheninformation
bei der Position der Anzeigefläche abhängt, die
der Position entspricht, bei welcher das Betätigungselement
die Oberfläche berührt. Auf diese Weise kann ein
Nutzer beispielsweise das Höhenprofil einer digitalen Karte
eines Navigationssystems über das haptische Feedback ertasten.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird auf der Anzeigefläche ein Bedienobjekt angezeigt,
welches durch eine Bewegung des Betätigungselements auf
der berührungsempfindlichen Oberfläche betätigbar
ist. Beim Betätigen des Bedienobjekts wird ein dreidimensionales
Feedback auf das Betätigungselement ausgeübt.
Bei der Betätigung des Betätigungselements wird
insbesondere eine graphische Drehung des Bedienobjekts wiedergegeben.
Bei dem Bedienobjekt kann es sich beispielsweise um eine graphisch dargestellte
Walze, ein Drehrad oder ein Karussell handeln, welche im Raum gedreht
werden. Zusätzlich zu einer Gegenkraft, die in Richtung
der Ebene der berührungsempfindlichen Oberfläche
wirkt, kann die Drehbewegung im Raum über ein Anheben und Senken
der berührungsempfindlichen Oberfläche simuliert
werden.
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Die
berührungsempfindliche Oberfläche ist insbesondere
auf der Anzeigefläche ausgebildet. Es wird somit ein so
genannter Touchscreen bereitgestellt. Das Betätigungselement
ist in diesem Fall insbesondere die Fingerspitze eines Nutzers.
Des Weiteren kann das haptische Feedback auch über ein anderes
Betätigungselement auf die Hand eines Nutzers übertragen
werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass dem graphischen Objekt eine virtuelle Masse zugeordnet ist
und dass beim Verschieben des graphischen Objekts mittels der Feedback-Einrichtung
auf das Betätigungselement ein haptisches Feedback ausübbar
ist, welches von der virtuellen Masse des graphischen Objekts abhängt.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Schritte
des vorstehenden Verfahrens teilweise oder vollständig
ausführbar. Insbesondere die Steuervorrichtung ist so ausgebildet,
dass sie das haptische Feedback des vorstehend beschriebenen Verfahrens
erzeugen kann.
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Gemäß einer
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist mittels der Feedback-Einrichtung die berührungsempfindliche
Oberfläche ferner in einer Richtung hin und her verschiebbar,
die senkrecht zu der Ebene der Oberfläche verläuft,
um auf das Betätigungselement, welches die Oberfläche berührt,
ein haptisches Feedback auszuüben.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit
Bezug zu der Zeichnung erläutert.
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Die
einzige Figur zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die
im Folgenden beschriebene Vorrichtung zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle
ist in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, untergebracht.
Sie kann jedoch auch von einem beliebigen anderen Gerät
umfasst sein, bei welchem dem Nutzer ein haptisches Feedback gegeben
werden soll.
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Die
Vorrichtung umfasst eine Anzeigevorrichtung 1 mit einer
Anzeigefläche 2. Die Anzeigefläche 2 ist
insbesondere so im Innenraum eines Fahrzeugs angeordnet, dass sie
von zumindest einem Fahrzeuginsassen, insbesondere dem Fahrer, gut sichtbar
und gut erreichbar ist. Die Anzeigefläche 2 kann
von einem Display, insbesondere einem Flüssigkristalldisplay,
beliebiger Bauart bereitgestellt werden.
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Die
Anzeigevorrichtung 1 ist mit einer Steuervorrichtung 3 gekoppelt.
Die Steuervorrichtung 3 erzeugt Graphikdaten, die mittels
der Anzeigevorrichtung 1 angezeigt werden können.
Beispielsweise kann auf der Anzeigefläche 2 der
Anzeigevorrichtung 1 ein graphisches Objekt 5 angezeigt
werden.
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Für
Eingaben eines Nutzers ist auf der Anzeigefläche 2 eine
berührungsempfindliche Oberfläche vorgesehen.
Beispielsweise kann eine Folie über der Anzeigefläche 2 angeordnet
sein, mit welcher die Position einer Berührung eines Betätigungselements detektiert
werden kann. Bei dem Betätigungselement handelt es sich
insbesondere um die Fingerspitze 4 eines Nutzers. Die Folie
kann z. B. als resistive Touchfolie, kapazitive Touchfolie oder
piezoelektrische Folie ausgebildet sein. Ferner kann die Folie so ausgebildet
sein, dass ein Wärmestrom, der z. B. von der Fingerspitze 4 eines
Nutzers ausgeht, gemessen wird. Aus der zeitlichen Entwicklung der
Berührung der Folie lassen sich verschiedene Eingaben gewinnen.
Beispielsweise kann im einfachsten Fall das Berühren der
Folie bei einer bestimmten Position erfasst und einem auf der Anzeigefläche 2 angezeigten
graphischen Objekt 5 zugeordnet werden. Des Weiteren können
Gleitbewegungen der Fingerspitze 4 über die Folie
interpretiert werden. Insbesondere kann der Nutzer auf diese Weise
eine Linie auf der Anzeigefläche 2 definieren,
indem er bei einer Position die Folie berührt, zu einem
anderen Punkt hin auf der Folie gleitet und die Fingerspitze 4 bei
einer anderen Position von der Folie wegnimmt. Die Anzeigevorrichtung 1 ist
somit als Touchscreen ausgestaltet.
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Die
Anzeigefläche 2 mit der berührungsempfindlichen
Oberfläche, welche von der Fingerspitze 4 des
Nutzers berührt wird, ist außerdem in der Ebene der
Oberfläche, die in diesem Fall mit der Ebene der Anzeigefläche 2 zusammenfällt,
hin und her verschiebbar. Bei dem in der Figur dargestellten Koordinatensystem
ist die berührungsempfindliche Oberfläche somit
in der x-y-Ebene hin und her verschiebbar. Des Weiteren kann die
berührungsempfindliche Oberfläche auch in z-Richtung,
d. h. in einer zu der x-y-Ebene senkrechten Richtung, hin und her
verschiebbar sein.
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Für
die Bewegung der berührungsempfindlichen Oberfläche
kann die Anzeigevorrichtung
1 eine Feedback-Einrichtung
mit mehreren Aktuatoren umfassen. Die Aktuatoren bewirken, dass
die Anzeigefläche
2 mit der berührungsempfindlichen
Oberfläche relativ zu einer festen Basis der Anzeigevorrichtung
1 bewegt
wird. Durch diese Bewegung wird eine Kraft auf die Fingerspitze
4 ausgeübt,
welche die berührungsempfindliche Oberfläche berührt.
Die Kraft wird vom Nutzer als haptisches Feedback wahrgenommen.
Die Aktuatoren können beispielsweise piezoelektrisch betrieben
werden. Weitere Details und Möglichkeiten, die berührungsempfindliche
Oberfläche hin und her zu bewegen, sind in der
US 7,148,875 B2 beschrieben.
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Die
Steuervorrichtung 3 erfasst zum einen die Position bei
welcher die Fingerspitze 4 eines Nutzers die berührungsempfindliche
Oberfläche auf der Anzeigefläche 2 berührt.
Ferner erfasst sie eine Bewegung der Fingerspitze 4 auf
der berührungsempfindlichen Oberfläche. Zum anderen
steuert die Steuervorrichtung 3 die Aktuatoren der Feedback-Einrichtung,
mit denen die berührungsempfindliche Oberfläche
in der x-y-Ebene bzw. zusätzlich in der z-Richtung bewegt
wird, um ein haptisches Feedback bereitzustellen.
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Im
Folgenden wird im Detail beschrieben wie die Steuervorrichtung 3 das
haptische Feedback in Abhängigkeit von einer Betätigung
der berührungsempfindlichen Oberfläche steuert:
Auf
der Anzeigefläche 2 wird mittels der Steuervorrichtung 3 beispielsweise
ein graphisches Objekt 5 dargestellt. Der Nutzer kann verschiedene
Bedienvorgänge mit diesem graphischen Objekt 5 ausführen.
Unter Anderem kann er das graphische Objekt 5 auf der Anzeigefläche 2 z.
B. in Richtung des Pfeils A verschieben, indem er die berührungsempfindliche Oberfläche
bei einer Position berührt, bei welcher das graphische Objekt 5 auf
der Anzeigefläche 2 dargestellt wird. Danach führt
der Nutzer seine Fingerspitze 4 auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche in Richtung des Pfeils A. Wird ein solcher Bedienvorgang
von der Steuervorrichtung 3 erfasst, steuert sie die Anzeigefläche 2 so
an, dass die Position des graphischen Objekts 5 auf der
Anzeigefläche 2 gemeinsam mit der Position verschoben
wird, bei welcher die Fingerspitze 4 die berührungsempfindliche
Oberfläche berührt. Bei der Bewegung der Fingerspitze 4 auf
der berührungsempfindlichen Oberfläche, die bei der
Position des graphischen Objekts 5 beginnt, befindet sich
das graphische Objekt 5 somit immer bei der Fingerspitze 4.
Bei dieser Bewegung wird dem Nutzer das folgende haptische Feedback
gegeben:
Dem graphischen Objekt 5 ist eine virtuelle
Masse zugeordnet, die beispielsweise in der Steuervorrichtung 3 gespeichert
ist. Führt der Nutzer mittels der berührungsempfindlichen
Oberfläche Bedienvorgänge aus, welche dazu führen,
dass sich die Position des graphischen Objekts 5 auf der
graphischen Anzeigefläche 2 verändert
wird, auf die Fingerspitze 4 des Nutzers ein haptisches
Feedback ausgeübt, welches von der virtuellen Masse des
graphischen Objekts 5 abhängt. Bei einer Beschleunigung
des graphischen Objekts 5 in Richtung des Pfeils A durch eine
beschleunigte Bewegung der Fingerspitze 4 in diese Richtung,
wird auf die Fingerspitze 4 eine Kraft ausgeübt,
die der Kraft entspricht, die auftreten würde, wenn der
Nutzer mit seiner Fingerspitze 4 anstelle des graphischen
Objekts 5 ein körperliches Objekt mit einer Masse
bewegen würde, die der virtuellen Masse des graphischen
Objekts 5 entspricht. Hierfür führt die
Anzeigefläche 2 mit der berührungsempfindlichen
Oberfläche eine Bewegung in der x-y-Ebene aus, die zu der
Richtung des Pfeils A entgegengesetzt ist. Dem Nutzer wird somit
der Eindruck vermittelt als würde er ein körperliches
Objekt in Richtung des Pfeils A bewegen. Die träge Masse
eines solchen körperlichen Objekts wird durch das haptische Feedback
simuliert. Für jede beschleunigte Bewegung des graphischen
Objekts 5, d. h. sowohl eine positive Beschleunigung als
auch ein Abbremsen, wird ein haptisches Feedback in Form einer auf
die Fingerspitze 4 ausgeübten Kraft gegeben.
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Des
Weiteren kann der berührungsempfindlichen Oberfläche
selbst ein virtueller Reibungskoeffizient zugeordnet sein, der beispielsweise
in der Steuervorrichtung 3 gespeichert ist. Das haptische Feedback
kann in diesem Fall so ausgestaltet sein, dass zusätzlich
zu den Kräften welche der virtuellen Masse des graphischen
Objekts 5 entsprechen, Kräfte simuliert werden,
die auftreten, wenn ein körperliches Objekt mit einer Masse,
die der virtuellen Masse des graphischen Objekts 5 entspricht, über
eine Fläche mit einem Reibungskoeffizienten bewegt wird, der
dem virtuellen Reibungskoeffizienten der berührungsempfindlichen
Oberfläche entspricht. Für die Summe dieser Kräfte
wird mittels der Bewegung der berührungsempfindlichen Oberfläche
als haptisches Feedback eine Kraft auf die Fingerspitze 4 des
Nutzers ausgeübt.
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Schließlich
kann dem graphischen Objekt 5 noch ein virtuelles Elastizitätsmodul
zugeordnet sein. Auf der Anzeigefläche 2 können
Hindernisse dargestellt werden, welche das graphische Objekt 5 reflektieren
können. Beispielsweise können die Begrenzungen
der Anzeigefläche 2 ein Hindernis darstellen. Wenn
der Nutzer in diesem Fall das graphische Objekt 5 mittels
einer Bewegung der Fingerspitze 4 auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche auf ein Hindernis zu bewegt, bis es dieses schließlich
berührt, werden auf die Fingerspitze 4 des Nutzers
als haptisches Feedback Kräfte ausgeübt, die Kräften
entsprechen, die auftreten, wenn anstelle des graphischen Objekts 5 ein
körperliches Objekt mit einem Elastizitätsmodul,
das dem virtuellen Elastizitätsmodul des graphischen Objekts 5 entspricht,
an realen Hindernissen gestreut wird. Aufgrund des haptischen Feedbacks
spürt der Nutzer somit ein Abprallen des graphischen Objekts 5 an
einem Hindernis. Auch dieses haptische Feedback wird mittels der
Steuervorrichtung 3 und der Feedback-Einrichtung durch
eine Bewegung der Anzeigefläche 2 mit der berührungsempfindlichen
Oberfläche in der x-y-Ebene gegeben.
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Falls
die Anzeigefläche 2 mit der berührungsempfindlichen
Oberfläche ferner in z-Richtung hin und her verschiebbar
ist, kann dem Nutzer auch ein haptisches Feedback in dieser Richtung
gegeben werden. Wird z. B. auf der Anzeigefläche 2 eine
geographische Karte angezeigt, kann jeder Position der Anzeigefläche 2 eine
virtuelle Höheninformation zugeordnet sein, die von der
Höheninformation der geographischen Karte abhängt.
Bewegt der Nutzer nun seine Fingerspitze 4 über
die berührungsempfindliche Oberfläche, wird auf
die Fingerspitze 4 ein haptisches Feedback ausgeübt,
welches von dieser virtuellen Höheninformation bei der
Position der Anzeigefläche 2 abhängt,
die der Position entspricht, bei welcher die Fingerspitze 4 die
Oberfläche berührt. Beispielsweise bewegt sich
die Anzeigefläche 2 mit der berührungsempfindlichen
Oberfläche von der Fingerspitze 4 weg, wenn die
Fingerspitze 4 eine Senke in der geographischen Karte überstreicht.
Bewegt sich die Fingerspitze 4 hingegen über eine
Erhebung in der geographischen Karte, wird die Anzeigefläche 2 auf
die Fingerspitze 4 zu bewegt.
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Schließlich
kann mittels der Steuervorrichtung 3 auf der Anzeigefläche 2 ein
Bedienobjekt angezeigt werden, welches durch eine Bewegung der Fingerspitze 4 auf
der berührungsempfindlichen Oberfläche betätigt
werden kann. Beispielsweise kann der Nutzer mittels einer Bewegung
der Fingerspitze 4 auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche eine graphisch dargestellte Walze, ein Drehrad
oder ein Karussell perspektivisch im Raum drehen. Bei dieser Bewegung
kann dem Bedienobjekt, wie vorstehend beschrieben, eine virtuelle
Masse zugeordnet sein, so dass bei der Drehung als haptisches Feedback
eine Gegenkraft auf die Fingerspitze 4 des Nutzers ausgeübt
wird. Des Weiteren kann für die perspektivisch dargestellte
dreidimensionale Bewegung des Bedienobjekts ein haptisches Feedback
in z-Richtung auf die Fingerspitze 4 des Nutzers ausgeübt
werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeigevorrichtung
- 2
- Anzeigefläche
- 3
- Steuervorrichtung
- 4
- Fingerspitze
- 5
- graphisches
Objekt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005020155
A1 [0005]
- - US 7148875 B2 [0007, 0028]
- - US 6219032 B1 [0008]
- - US 7199790 B2 [0008]
