DE102011103947A1

DE102011103947A1 - pressMouse

Info

Publication number: DE102011103947A1
Application number: DE102011103947A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2012-12-06

Abstract

Gerät zur Eingabe von Bewegungs-, Verschiebe- und Rotationsinformationen sowie zur Befehlseingabe; gehört zur Gruppe der HID (human interface device); Bisherige Eingabegeräte benötigen zum Erzeugen einer Bewegungsinformation selbst eine Bewegung. Dazu wird das Gerät bewegt (PC-Maus), ein Teil des Gerätes bewegt (Joystick, Trackball) oder der äussere Gegenstand wird bewegt (Stift/Finger auf Mousepad/Touchscreen). Eine Zusatzinformation wird über Tasten mit zwei Zuständen (gedrückt + losgelassen) oder grob rastend über das Mausrad eingegeben. Die Steuerung einer vollständig freien und tastenlosen Bewegung im dreidimensionalen Raum mit einem einzigen Eingabegerät und ohne Bewegungsraum ist nicht möglich. Die PressMouse benötigt nur Druck. Sie kann in jeder beliebigen Form aufgebaut sein, frei in der Hand liegen oder an einem anderen Gegenstand starr befestigt sein und es können alle 6 Seiten differenziert abgefragt werden – Die Zeichnung zeigt eine mögliche Aufbauvariante als Quader (1) auf 4 Stützen (4). Die druckabfragenden Pads (2) und (3) auf allen Seiten können durch einen Kunststoffüberzug verdeckt sein. a) Die PressMouse kann die Maus ersetzen. Es wird keine zusätzliche Auflagefläche benötigt, es gibt kein Verwackeln. b) 3-D-Objekte, (Bausteine, beliebige Figuren) können ohne Zusatztasten frei im Raum bewegt werden. c) Der Operateur kann optimal das Behandlungsgerät ohne Eigenbewegung der Hand oder des Eingabegerätes steuern.

Description

„Maus” varianten bisheriger Art nutzen eine Bewegung des Eingabegerätes, um im Computer eine Bewegung des Mauszeigers, eines speziellen anderen Objektes (z. B. eines geometrischen Körpers oder einer Spielfigur) oder des Hintergrundes zu erzeugen. Dazu muss das Eingabegerät bewegt werden (Maus), ein Teil des Eingabegerätes geschoben/gekippt oder gerollt und somit auch bewegt werden (Joystick, Trackball) oder das Eingabegerät ist unbeweglich während sich ein Gegenstand oder Finger darauf bewegt (Touchpad, Touchscreen).
Diese Eingabe für Objekt-Bewegungsinformationen hat vier Nachteile:

– Es wird immer ein Referenzpunkt benötigt, der sich relativ ruhig verhält bzw. verhalten sollte.
– Es ist eine Bewegung notwendig. Für diese ist oft kein Platz oder die genaue Positionierung ist schwer möglich, da sich der Referenzpunkt bzw. die Refererenzfläche verschiebt (wackelt).
– Die Bewegungsinformation zur Verschiebung in der 3. Ebene, z. B. der Versatz in die Tiefe, ist derzeit nur über zusätzliche Tastatureingaben oder die Bewegung eines Mausrades möglich.
– Die Bewegungsinformation zur Rotation von 3-D-Körpern ist nur eine 2-D-Rotationsinformation. Die Achse der 3. Ebene muss jeweils softwaretechnisch blockiert werden.

Die PressMouse nach Patentanspruch 1 (einschließlich 1.1, 1.2 und 1.3) benötigt keine Bewegung und damit keinen Raum, um Bewegungsinformationen abzuleiten. Die Aufnahme der Information erfolgt nur über die Größe/Stärke des Drucks auf die Seitenflächen. Die Druckabnahme erfolgt nicht nur digital mit 2 Werten (z. B. 0 und 1) wie bei Tasten, sondern sie erfolgt innerhalb eines Wertebereiches kontinuierlich (analog) – eine Analog-Digital-Wandlung zur Weitergabe an verarbeitende Programmteile kann beliebig gestaffelt werden (8-Bit-, 16-Bit-, 24-Bit-Rasterung o. ä. sind möglich). Es werden bis zu 6 Seiten (vorn/hinten, oben/unten, links/rechts) für Bewegungsinformationen in alle Richtungen abgefragt. Der notwendige Gegendruck wird – nach Patentanspruch 1 – durch eine Halterung realisiert; beispielsweise durch Haltestrebe(n) zu einer Grundplatte. Damit ist

– keine Bewegung mehr notwendig, um Bewegungsinformationen abzuleiten und
– es kann von der PressMouse eine Verschiebeinformation in die 3. Ebene abgeleitet werden, ohne dass zusätzliche Tasten oder Räder notwendig sind.

Die PressMouse nach Patentanspruch 2 ermöglicht eine

– fließende, kontinuierliche Abnahme bzw. Aufnahme einer Rotationsinformation sowohl um die drei Grundachsen herum als auch ausserhalb der 3 Grundachsen des dreidimensionalen Raumes. Durch die 4er-Teilung einer jeden Seitenfläche kann softwaretechnisch ausgewertet werden, ob das Objekt bzw. der Hintergrund verschoben werden soll, frei rotieren soll oder „unsinniger” Druck ausgeübt wird (links-oben >> vorn und hinten gleichzeitig). Letzterer kann für Zusatzinformationen, beispielsweise für Befehlseingaben ausgewertet werden. Die 4er-Teilung kann beliebig erweitert werden: 4 + 1 (siehe Zeichnung), 6, 6 + 1, 8, 8 + 1 usw.

Die PressMouse nach Patentanspruch 3 hat keine (mehr oder weniger) feste Verbindung zur Umwelt, beispielsweise über eine Grundplatte.

– Sie benötigt keinen Referenzpunkt, der sich „ruhig” verhalten muss, nicht wackeln darf.

Sie kann frei in der Hand gehalten werden. Die druckabfragenden Platten sind nicht notwendigerweise bis an die Ränder geführt, so dass nicht jedes 'in-die Hand-Nehmen' zu einer Reaktion im verarbeitenden System, z. B. PC, führt. Softwaretechnisch kann die Auswertung der Druckinformation unterstützt werden, derart, dass das großfläche Gegenhalten (beispielsweise im Handballen) vom kleinflächigen Drücken des Fingers oder Daumens eindeutig unterschieden wird. Sehr geringe Drücke können ignoriert werden, um keine Überempfindlichkeit zu erzeugen.
Die PressMouse nach Patentanspruch 4 muss keinen offensichtlichen Quaderaufbau haben.

– Frei geführt, fest mit der Umgebung verbunden oder mit einer Steckvorrichtung an Grundplatte oder PC,
– mit 1 bis 6 abgefragten/abgetasteten bzw. drückbaren Seiten,
– auf jeder Seite so weit differenziert druck-ausgewertet, dass alle benötigten Befehls-, Verschiebe- und Rotationsinformationen abgeleitet werden können und
– in beliebiger Form als Ball, Ziegelstein, ergonomischer Maus, Steuerknüppel o. a. nimmt die PressMouse die Informationen über Druck auf.

Ausführungsbeispiele:

A) Die PressMouse hat die Form einer Maus mit 1, 2 oder mehr Stiften und wird vom Laptop-Benutzer auf die Tastaturplatte des aufgeklappten Gerätes, z. B. unterhalb des Ziffernblocks gesteckt. Ein Verwackeln ist weitgehend ausgeschlossen und die Positionierung schneller möglich, da der Referenzpunkt vom Benutzer selbst mitgebracht wird. Eine Abfrage der 3. Ebene ist für normale Büroarbeit im Zug nicht notwendig. „Unsinnige” Druckeingaben, wie beispielsweise rechts und links gleichzeitig auf der selben Höhe können als übliche Maustastendrucke gewertet werden; Rotationseingaben sind ebenfalls anderweitig interpretierbar.
B) Die PressMouse hat die Form eines Quaders (siehe Zeichnung) oder Würfels mit einer gummierten Oberfläche und ist (leicht beweglich) über einer Grundplatte schwebend aufgehängt. Die Auswertung im Computer erfolgt derart, dass in einem CAD-Programm oder einem Bau-Spiel oder einem ergotherapeutischen Programm ein dreidimensionaler Körper, ein Baustein, eine Figur oder der Hintergrund völlig frei bewegt werden können. „Unsinnige” Druckeingaben, wie beispielsweise rechts und links gleichzeitig auf der selben Höhe können als Befehlseingabe gewertet werden und die 'Verwendungsart' der PressMouse ändern; beispielsweise kann auf 'Normalmaus' nach Ausführungsbeispiel A) umgeschaltet werden.
C) Die PressMouse hat die Form eines in der Hand zusammengepressten Gummiballes und ist mit einem (leicht beweglichen) Stift auf einer Grundplatte befestigt. Der Operateur führt damit druck-sensitiv in allen drei Ebenen das minimal-invasiv eingeführte Operationsgerät im Patienten. Der Standort des OP-Gerätes kann über mehrdimensionale Funkortung abgefragt und auf dem Display dem Operateur dargestellt werden.

Bezugszeichenliste

1: Grundkörper mit Kunststoffüberzug, quaderförmig (jede beliebige andere Form möglich)
2: drucksensitives Pad hauptsächlich für Rotationsinformationen und – in Kombination mit anderen gedrückten Pads – für Befehlseingaben; gleichartiger Aufbau auf den anderen 5 Seitenflächen
3: mittiges, drucksensitives Pad für Verschiebeinformationen (eindimensional); gleichartiger Aufbau auf den anderen 5 Seitenflächen
4: Stützen auf einer Grundplatte, damit auch von unten Druck ausgeübt und -ausgewertet werden kann

Claims

Die PressMouse dient als Eingabegerät und Schnittstelle zwischen Mensch und datenverarbeitender Elektronik (PC oder beliebiges Steuergerät) der Eingabe von Bewegungsinformationen oder Befehlen. Sie ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: 1 Die Aufnahme der Information erfolgt nur über die Größe/Stärke des Drucks auf die Seitenflächen. 1.1 Die Druckabnahme erfolgt innerhalb eines Wertebereiches kontinuierlich (analog). 1.2 Es werden bis zu 6 Seiten (vorn/hinten, oben/unten, links/rechts) für Bewegungsinformationen in alle Richtungen abgefragt. 1.3 Der notwendige Gegendruck wird durch eine Halterung – beispielsweise auf einer Grundplatte – realisiert.
PressMouse nach 1, wobei die Druckabnahme auf jeder der 6 Seiten 4- oder mehrgeteilt ist.
PressMouse nach 1 oder 2, wobei der notwendige Gegendruck nicht über eine mehr oder weniger starre Verbindung zur Umwelt realisiert wird, sondern durch nicht abgefragte Kanten und bzw. oder angepasste softwaretechnische Interpretation der Druckstärke und -fläche(n).
PressMouse nach 1, 2 oder 3, wobei der grundlegende Quaderaufbau verlassen wird und die PressMouse jede beliebige Form annehmen kann, z. B. Hand-ergonomisch, würfelförmig oder als Ball.
PressMouse nach 1, 2, 3 oder 4 kombiniert mit bewegungsauswertenden Mausvarianten bisheriger Art.