DE10300469A1 - Operating-information system with active dynamic input-output, whereby a user receives a tactile response confirming an input or control device has been successfully used so that device operation is made safer and simpler - Google Patents
Operating-information system with active dynamic input-output, whereby a user receives a tactile response confirming an input or control device has been successfully used so that device operation is made safer and simplerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das die herkömmliche Kommunikation zwischen Mensch und Maschine um einen weiteren Informationskanal erweitert. The invention relates to a method that the conventional communication between people and machine expanded by another information channel.
Bediensysteme und Komponenten in üblicher Bauart wie Schalter, Taster, Tastaturen, Touchscreens usw. sind in der Regel nur für die Eingabe von Befehlen gedacht. Operating systems and components in the usual design such as switches, buttons, keyboards, As a rule, touchscreens etc. are only intended for entering commands.
Rückmeldungen werden nur eingeschränkt visuell über diese angezeigt, z. B. über Status-Led's in der Tastatur oder beleuchtete Taster und Schalter. Feedback is only visually displayed via this to a limited extent, e.g. B. via status leds in the keyboard or illuminated buttons and switches.
Für eine echte Bestätigung der Eingabe ist somit eine visuelle "Überprüfung" z. B. am Bildschirm nötig, die sich meist nicht im direkten Blickfeld der eigentlichen Tätigkeit befindet. Eine akustische Bestätigung einer Eingabe ist ebenfalls problematisch und in vielen Bereichen (z. B. hoher Lärmpegel) ausgeschlossen. For a real confirmation of the entry, a visual "check" is therefore necessary. B. on Screen necessary, which is usually not in the direct field of vision of the actual activity. Acoustic confirmation of an entry is also problematic and in many areas (e.g. high noise level) excluded.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine direkte ergonomische und echte Rückmeldung/Information zu geben, ohne den Bediener von seiner eigentlichen Tätigkeit oder Aufgabe abzulenken. The invention is therefore based on the object of a direct ergonomic and genuine Giving feedback / information without the operator from his actual job or Distract task.
Das Problem wird auf die Weise gelöst, dass die Maschinen-, Umgebungs- oder Programmzustände, Hinweise oder sonstige Informationen, direkt von dem Bediensystem, Infosystem oder einer anderen Komponente mittels Aktoren wie z. B. Vibratoren, Shaker etc. aktiv an das ausführende, eingebende oder verbundene Körperteil (z. B. Hand, Finger, Fuß, Gesäß etc.) gemeldet (fühlbar) werden. The problem is solved in such a way that the machine, environmental or Program status, notes or other information, directly from the operating system, Information system or another component using actuators such. B. vibrators, shakers etc. active on the executing, entering or connected part of the body (e.g. hand, finger, foot, Buttocks, etc.).
Mit dem Verfahren wird erreicht, dass der Tast- und Spürsinn aktiv zur Kommunikation mit Maschinen angesprochen wird und je nach Ausführung, alle Körperbereiche angesprochen werden können. Zusätzlich kann die natürliche Wahrnehmung des Kraftaufwandes (Kraftrückkopplung) übermittelt werden (Funktionsbeschreibung siehe Seite 2). Beispielsweise kann eine richtige Tastatureingabe direkt an den Finger mittels taktiler Rückmeldung quittiert werden, eine unlogische wird hingegen nicht quittiert. The procedure ensures that the sense of touch and feel actively communicate with Machines are addressed and, depending on the design, all areas of the body are addressed can be. In addition, the natural perception of the effort (Force feedback) are transmitted (for functional description see page 2). For example, a correct keyboard input directly on the finger using tactile Acknowledgment is acknowledged, but an illogical one is not acknowledged.
Ein kritischer Befehl kann beispielsweise mit einem Vibrieren bestätigt werden etc. Des weiteren können durch die Kombination - speziell mit elektronischen Tastaturtechniken und Komponenten wie z. B. HF-/Kapazitiv-, FSR-, Piezo- und Infrarottastaturen etc. -, Zustände der Maschine erfühlt bzw. erfasst werden. A critical command can be confirmed, for example, with a vibration, etc. Furthermore, the combination - especially with electronic keyboard technologies and components such as B. HF / capacitive, FSR, piezo and infrared keyboards etc. -, states of the machine can be felt or recorded.
Hierzu ein Beispiel: Parallel zum Gewicht an einer Seilwinde muss die Taste "Auf" stark oder weniger stark betätigt werden (Kraftrückkopplung) Oder: Tasten, die unlogische Eingaben in einem bestimmten Modus erlauben würden, werden in diesem Modus einfach gesperrt, somit wird eine interaktive Kommunikation über einen bisher ungenutzten "Kanal" hergestellt. Here is an example: Parallel to the weight on a winch, the "Up" button must be strong or operated less strongly (force feedback) Or: Keys that would allow illogical entries in a certain mode simply locked in this mode, thus interactive communication via a previously unused "channel".
Natürlich können Informationen auch unabhängig von einer Eingabe an ein beliebiges Körperteil geleitet werden. So kann bei einer kritischen Fahrt über eine glatte Straße der Fahrer über den Sitz informiert werden, dass das Fahrzeug kurz vor dem Ausbrechen ist. Würde das Fahrzeug tatsächlich ausbrechen wird dies als erstes auch über das Gesäß wahrgenommen. Of course, information can also be entered independently of any one Body part. This enables the driver to take a critical trip over a slippery road Be informed about the seat that the vehicle is about to break out. Would When the vehicle actually breaks out, this is first perceived via the buttocks.
Kommt man mit dem Auto zu nahe an die Leitplanke, vibriert die entsprechende Seite der Fahrer-Rücklehne. Eine GPS-Navigation über im Sitz eingebaute Aktoren hat den Vorteil, dass diese den Fahrer nicht ablenkt bzw. belastet, da dieser "Kommunikationskanal" unbelastet ist. Durch das direkte Ansprechen des ausführenden Organs wird die Reaktionszeit verkürzt und die visuelle und akustische Informationsverarbeitung entlastet. If you get too close to the guardrail by car, the corresponding side of the vibrates Driver seatback. GPS navigation using actuators installed in the seat has the advantage that this does not distract or burden the driver, since this "communication channel" is unloaded. By responding directly to the executive body, the response time is shortened and the visual and acoustic information processing relieved.
Eine Zuordnung der Informationen an verschiedene Körperteile unterstützt die natürliche Signalverarbeitung. Außerdem wird das Bewusstsein des Bedieners für die Auswirkungen seiner Betätigungen sensibilisiert. Sozusagen bekommt der Bediener mehr Gefühl für seine Handlung. Der "Informationskanal" über die Sitzfläche beim Autofahren oder sonstigen sitzenden Tätigkeiten wird nie unterbrochen. Assigning the information to different parts of the body supports the natural one Signal processing. It also increases operator awareness of the impact of his activities sensitized. So to speak, the operator gets more feeling for his Action. The "information channel" about the seat when driving or other sedentary activities are never interrupted.
Eine Steigerung der Produktivität, weniger Fehler, Unfälle und ein intuitiv unterbewusstes Lernen sind die Folgen. An increase in productivity, fewer mistakes, accidents and an intuitively subconscious Learning is the result.
Zum Funktionsablauf eines Tasters mit Kraftrückkopplung am Beispiel einer Kranbedienung, mittels eines Piezotasters. For the functional sequence of a button with force feedback using the example of crane operation, using a piezo button.
Der Piezotaster gibt proportional zum Betätigungsdruck eine Spannung ab. Ein Sensor ermittelt das Gewicht der zu hebenden Last zum Beispiel über eine Strommessung am Motor. Eine D/A- Wandler Schaltung vergleicht das Messsignal mit der Betätigungsspannung vom Taster, solange bis die Spannung (respektiv Betätigungsdruck) erreicht wird um die Last zu heben. Bei Anwendungen mittels FSR-Technik kann beispielsweise die Versorgungsspannung des druckabhängigen Spannungsteilers entspr. der Last verändert (höhere Last = geringere Versorgungsspg. mit der Folge, dass man fester drücken muss) werden. The piezo button outputs a voltage proportional to the actuation pressure. A sensor detects the weight of the load to be lifted, for example via a current measurement on the motor. AD / A The converter circuit compares the measurement signal with the actuation voltage from the button, until the voltage (or operating pressure) is reached to lift the load. For applications using FSR technology, the supply voltage of the pressure-dependent voltage divider corresponding to the load changed (higher load = lower Supply voltage. with the result that you have to press harder).
Bei Infrarot- oder Kapazitivtasten kann z. B. die größe der Kontaktfläche ausgewertet werden, die sich bei höherem Anpressdruck des Fingers vergrößert. With infrared or capacitive buttons, e.g. B. the size of the contact area can be evaluated, which increases with higher finger pressure.
Anders als bei "normalen" Tastern, die eine passive, mechanische haptische Rückmeldung (Taktilität) ausgeben, wird die haptische Information über eine separate Einheit erzeugt. Diese Einheit (z. B. Hubmagnet) erzeugt bei der Ansteuerung einen Schlag gegen die Bedienfront, welche von dem ausführenden Organ "erfasst" wird. Dabei ist es nicht notwendig, dass der Aktor direkt unter der Taste platziert ist (b). So ist es z. B. möglich eine komplexe Bedieneinheit mit nur einem Aktor zu versehen (a). Unlike "normal" buttons, which have passive, mechanical haptic feedback Output (tactility), the haptic information is generated via a separate unit. This Unit (e.g. lifting magnet) generates a blow to the operating front when activated, which is "recorded" by the executive body. It is not necessary that the Actuator is placed directly under the button (b). So it is z. B. possible a complex control unit to be provided with only one actuator (a).
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2003
- 2003-01-07 DE DE10300469A patent/DE10300469A1/en not_active Withdrawn
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