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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Eingabevorrichtung und ein Verfahren zum Einlesen von manuellen Benutzereingaben.
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Touchscreens werden in vielen Bediengeräten verwendet. Bei Mobiltelefonen werden Eingaben über einen Touchscreen von dem Gerät verarbeitet, beispielsweise die Zahlen einer Telefonnummer, oder die Buchstaben für eine Email. Die Vorteile eines Touchscreens liegen in der hohen Flexibilität und dem ansprechenden Design. Nachteile des bestehenden Systems und Vergleich zu anderen Systemen: Bei der Bedienung einer berührungsempfindlichen Bedienoberfläche (Touchscreen) kommt es häufig zu Fehleingaben, da die richtigen Felder nicht immer getroffen werden. Das Schreiben einer Email wird schwierig, wenn kleine Buchstabenfelder ausgewählt/berührt werden. Es kommt zu Fehlbedienungen, da der Bediener nicht die kleinen Felder trifft und das Signal verfälscht wird. Im Vergleich zu Bedienfeldern mit Tasten, beispielsweise ein Bedienfeld mit dem deutschen Alphabet, ist ein gleichgroßer Touchscreen schwieriger zu bedienen.
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Die
DE 10303793 zeigt eine Bedieneinheit mit einer Anzeige zur Darstellung von auswählbaren Funktionen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung eine Eingabevorrichtung, ein Verfahren zum Einlesen von manuellen Benutzereingaben sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Eingabevorrichtung zum Einlesen von manuellen Benutzereingaben, wobei die Eingabevorrichtung folgendes Merkmal aufweist:
- – ein frei programmierbares Tastenfeld mit zumindest einer durch einen Benutzer bedienbaren Taste zum Einlesen von manuellen Benutzereingaben, wobei das Tastenfeld in einem an der Oberfläche des Tastenfeldes angeordneten Betätigungsbereich der zumindest einen Taste eine erhöhte oder eine vertiefte oder eine erhöhbare und/oder vertiefbare Oberfläche in Bezug zu einer außerhalb des Betätigungsbereichs planaren Oberfläche des Tastenfeldes aufweist.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine deutliche Verbesserung der Erkennung der einzelnen Taste des Tastfeldes nun anhand der Erhöhung und/oder Vertiefung an der Oberfläche des Betätigungsbereichs möglich ist. Nach Lösungen aus dem Stand der Technik ist dies dagegen nicht möglich. Der Grund hierfür ist die fehlende Oberflächenstruktur in dem Betätigungsbereich. Die Finger des Bedieners können sich dagegen bei einem Vorhandensein von Erhöhungen oder Vertiefungen im Betätigungsbereich der Taste orientieren und fühlen die Taste deutlicher. Ein sich homogen anfühlender Touchscreen wie er Stand der Technik ist bietet keine Orientierung für die Finger. Die Geradheit und homogene Struktur des Touchscreens lassen keine durch den Tastsinn erkennbare Struktur zu.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Tastfeld eine Aktivierungseinheit aufweisen, die ausgebildet ist, um die Oberfläche des Tastenfeldes im Betätigungsbereich gegenüber der planaren Oberfläche des Tastenfeldes anzuheben oder abzusenken. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer veränderbaren Oberflächenbeschaffenheit, um je nach Einsatzszenario unterschiedliche Erhöhungen oder Vertiefungen der Oberfläche im Betätigungsbereich umsetzen zu können. Diese veränderbare Oberflächenbeschaffenheit ist je nach Einsatzszenario beispielsweise frei programmierbar und wird nur bei den gewünschten Eingabefeldern aktiviert.
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Auch kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Aktivierungseinheit ausgebildet sein, um ansprechend auf ein elektrisches Signal die Oberfläche des Tastenfeldes im Betätigungsbereich anzuheben oder abzusenken. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, beispielsweise in Reaktion auf eine eingelesene Betätigung der Taste ein haptisches Betätigungssignal an den Finger des Benutzers ausgeben zu können.
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Günstig Ist auch in Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Aktivierungseinheit eine Flüssigkeit mit einer veränderbaren Viskosität und/oder Ausdehnung bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen aufweist, wobei die erhöhbare und/oder vertiefbare Oberfläche des Tastenfeldes im Betätigungsbereich durch die veränderbare Viskosität und/oder Ausdehnung der Flüssigkeit bewirkbar ist. Eine solche Flüssigkeit kann beispielsweise eine rheologische Flüssigkeit sein. Eine solche Ausführungsform der folgern Erfindung bietet eine technisch sehr einfach umsetzbare Lösung zur Realisierung von unterschiedlichen Höhen oder Tiefen der Oberfläche des Tastenfelds im Betätigungsbereich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner die Aktivierungseinheit eine magnetische Einheit zur Anhebung oder Absenkung der Oberfläche des Tastenfeldes aufweisen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet ebenfalls den Vorteil einer technisch sehr einfachen Umsetzung zu erheben oder Absenkung der Oberfläche des Tastenfelds.
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Gemäß seiner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch ein Verfahren zum Einlesen von manuellen Benutzereingaben von einer Variante der Eingabevorrichtung vorgesehen sein, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- – Einlesen einer Betätigung der zumindest einen Taste der Eingabevorrichtung; und
- – Anheben oder Absenken der Oberfläche im Betätigungsbereich des Tastfeldes, beispielsweise ansprechend auf die eingelesene Betätigung der Taste oder vor der Betätigung der Taste.
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Insbesondere kann auch alternativ oder zusätzlich ein Schritt des Anhebens oder Absenkens der Oberfläche an frei programmierbarer Position des Tastfeldes vorgesehen sein, um eine Auswahl zumindest einer aktivierten Taste der Eingabevorrichtung zu erleichtern.
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Auch in einer derartigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Vorteile einer besonders sicheren und leicht erkennbaren Betätigung einer Taste des Tastenfelds erreicht werden.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines elektronischen Gerätes mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Eingabevorrichtung;
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2 eine Schnittdarstellung durch einen Teil des elektronischen Gerätes aus 1; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektronischen Gerätes mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Eingabevorrichtung. Die 1 zeigt dabei eine Eingabevorrichtung 1, welche vorliegend als Touchscreen oder Sensorbildschirm ausgestaltet ist und welche in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. Hierdurch wird ein elektronisches Gerät gebildet. Weiterhin umfasst die Eingabevorrichtung 1 zumindest eine Taste 3, über den Benutzer eine manuelle Eingabe an die Eingabevorrichtung 1 übermitteln kann. Im Ausführungsbeispiel, welches in 1 dargestellt ist, wird dabei neben einem ersten Tastenfeld mit quadratisch angeordneten mehreren Tasten 3 noch ein zweites Tastenfeld mit drei nebeneinander angeordneten Tasten 3 dargestellt, wobei eine solche Ausführung eines Tastenfelds bzw. Anordnung von Tasten nicht zwingend implementiert sein braucht. Dabei ist die Position der Taste 3 auf der gesamten Eingabevorrichtung 1 beispielsweise frei wählbar/positionierbar. Die Tasten sind nicht fest positioniert, sondern werden je nach Bedienoberfläche des Eingabegerätes (zum Beispiel je nach Buttons einer Homepage) an beliebiger Stelle aktiviert.
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2 eine Schnittdarstellung durch einen Teil des elektronischen Gerätes aus 1. Insbesondere zweigt 2 dabei eine Schnittansicht entsprechend der in 1 dargestellten Schnittlinie A-A. Aus der 2 wird ersichtlich, dass an einer Oberfläche des Tastenfelds über den betreffenden Tasten 3 eine ausgeformte Struktur 4 ausgebildet ist, welche durch den Tastsinn des Benutzers (beispielsweise des Fingers des Benutzers) erfassbar ist. Eine Elektronik 5 (beispielsweise eines Mobiltelefons als elektronisches Gerät), die Eingaben des Benutzers über die Eingabevorrichtung 1 weiterverarbeitet, ist in 2 ebenfalls dargestellt, wobei dieser Elektronik 5 für das weitere Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich ist.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, kann die ausgeformte Struktur 4 zumindest eine Erhebung oder eine Vertiefung in einer Oberfläche der Eingabevorrichtung 1 in einem Betätigungsbereich 6 der jeweils betreffenden Taste 3 aufweisen, in dem der Benutzer einen Druck mit seinem Finger auf eine Oberfläche des Tastenfelds der Eingabevorrichtung 1 ausübt. Dabei sind die Tasten beispielsweise nicht unbedingt separate Bestandteile der Eingabevorrichtung, sondern das Ergebnis des lokalen Anhebens oder Absenkens der Bedienoberfläche. Diese können an beliebiger Stelle der Eingabevorrichtung aktiviert werden.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft nun gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung einen berührungsempfindlichen Bildschirm (Touchscreen) mit durch den Tastsinn erfassbaren Unebenheiten 4 (z. B. Verdickungen oder Erhöhungen). Die fühlbaren Unebenheiten 4, beziehungsweise Verdickungen oder Erhöhungen erleichtern die Orientierung des Bedieners durch den Tastsinn des Bedieners. So werden Solleingabefelder durch eine Unebenheit oder andere Struktur im Display definiert. Beispielsweise wird ein Buchstabe, welcher zur Eingabe zur Auswahl steht, durch einen „Knubbel“, also eine fühlbare Struktur 4 markiert. Durch dieses Prinzip wird eine Taste simuliert. Beim Drücken dieser fühlbaren Struktur 4 wird das elektrische Signal in einem klassischen Touchscreen 1 aktiviert und löst Prozessschritte wie jetzt zum Stand der Technik ausgeführt, aus.
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Die fühlbare Struktur ist flexibel auf dem Bedienfeld aktivierbar, um die jetzige Flexibilität eines Touchscreens nicht einzuschränken. Die durch den Tastsinn erfassbaren Strukturen wie eine Unebenheit, Verdickung, Erhöhungen, „Knubbel“ oder andere fühlbare Strukturen werden beispielsweise durch eine Spannung/Strom, welcher beispielsweise lokal in einem Gitternetz aus Leiterbahnen an einer bestimmten Position angelegt wird generiert. Beispielsweise kann eine Umsetzung dieser aktivierbaren Strukturen durch eine Flüssigkeit (gegebenenfalls Öl oder eine rheologische Flüssigkeit bzw. ein nicht-newtonsches Fluid) erzeugt werden, die durch elektrische Impulse ihre Struktur oder ihre Viskosität verändert. Die veränderte Eigenschaft der Flüssigkeit ist durch den Bediener fühlbar. Dabei ist ein Öl, welches die Viskosität durch elektrische Impulse verändert, in einer dünnen Schicht zwischen zwei dünnen Polymeren durch den Tastsinn erkennbar. Mit dieser Lösung lässt sich eine flexible Struktur generieren, die den verschiedenen Bedienoberflächen angepasst werden kann.
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Ein anderer möglicher Lösungsweg ist die Aktivierung magnetischer Teilchen, die die Orientierung und/oder Position ändern und so eine fühlbare Struktur bilden. Es gibt andere Möglichkeiten der Umsetzung. Bedingung wäre in diesem Fall beispielsweise eine veränderliche, folienartige Struktur die durch elektrische Impulse eine durch den Tastsinn erfassbare Veränderung generiert.
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Eine weitere Möglichkeit der Umsetzung liegt in der Umkehrung der Struktur. So können durch den Tastsinn erkennbare und/oder durch einen Bedienstift erfassbare Senken in der Bedienoberfläche die Orientierung erleichtern. Sinngemäß gelten hierzu die gleichen Erläuterungen wie oben beschrieben.
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Eine Eingabevorrichtung gemäß einem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel der hier vorgeschlagenen Erfindung kann beispielsweise in den folgenden Anwendungsgebieten eingesetzt werden: elektronische Eingabefelder, Touchcreens, Sensorbildschirme, Handys, Monitore, TV-Geräte, usw.. Dabei kann ein Touchscreen mit fühlbaren und veränderlichen Ausformungen oder ein 3D-Touchscreen mit einer solchen Eingabevorrichtung hergestellt werden.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 10 zum Einlesen von manuellen Benutzereingaben von einer Eingabevorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche. Das Verfahren 10 umfasst einen Schritt des Einlesens 12 einer Betätigung der zumindest einen Taste der Eingabevorrichtung und einen Schritt des Anhebens 14 oder Absenkens der Oberfläche im Betätigungsbereich des Tastfeldes.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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