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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das dazu dient, auf ein Objekt zu zeigen, welches auf einem Bildschirm angezeigt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm, um auf ein Objekt zu zeigen, das von dem Objekt-Zeigemittel entfernt ist.
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Stand der Technik
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Verschiedene Arten von Datenverarbeitungsvorrichtungen einschließlich eines Touchscreens (berührungsempfindlichen Bildschirms) wurden in den letzten Jahren entwickelt. Ein Touchscreen ermöglicht dem Benutzer, Daten intuitiv zu bearbeiten, indem er den Bildschirm direkt berührt. Ein Touchscreen ermöglicht dem Benutzer auch, mit nur einer Hand ein Objekt auszuwählen oder zu bearbeiten. Wenn ein Objekt jedoch hinter einem Finger verborgen ist oder wenn ein zu berührendes Objekt von einem Finger entfernt ist, muss die Vorrichtung anders gehalten werden oder das Objekt muss mit der anderen Hand ausgewählt werden.
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Zu Verfahren, bei denen nicht direkt auf ein Objekt gezeigt wird, gehört ein Verfahren, bei dem ein Zeiger an einer Stelle angezeigt wird, die sich etwas entfernt von einer Fingerspitze befindet, was in der Patentliteratur 1 beschrieben wird. Die Patentliteratur 2 beschreibt ein Verfahren, das dazu dient, eine Auswahl unter radial angeordneten Symbolen zu treffen, wobei die Ausrichtung eines Daumens verwendet wird. Bei diesen Verfahren kann man nur in der Reichweite eines Fingers auf ein Objekt zeigen. Die Patentliteratur 3 beschreibt ein Verfahren, bei dem Schaltflächen in einem anderen Bereich als dem Anzeigebereich angeordnet werden und eine Schaltfläche ausgewählt wird, die eine benötigte Funktion darstellt. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Anordnung von externen Schaltflächen, und es ist nicht einfach, die Beziehung zwischen einem Objekt, auf das gezeigt werden soll, und einer Schaltfläche zu verstehen.
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Quellenverzeichnis
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Patentliteratur
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- [Patentliteratur 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 06-051908
- [Patentliteratur 2] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010-122972
- [Patentliteratur 3] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 08-190456
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technische Probleme
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In Anbetracht des Vorstehenden wurde die vorliegende Erfindung gemacht. Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm bereitzustellen, die es dem Benutzer ermöglichen, intuitiv auf ein Objekt zu zeigen und es schließlich auszuwählen, ohne den Bereich, in dem auf ein Objekt gezeigt werden kann, einzuschränken und ohne externe Schaltflächen oder dergleichen anordnen zu müssen.
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Lösung für die Probleme
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Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, das dazu dient, mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung auf ein Objekt zu zeigen, das auf einem Touchscreen angezeigt wird, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung mit dem Touchscreen verbunden ist, so dass der Touchscreen und die Datenverarbeitungsvorrichtung Daten miteinander austauschen können, wobei der Touchscreen über eine Anzeigefunktion verfügt. Das Verfahren beinhaltet die Schritte: Berechnen von Koordinaten eines Punktes P, wobei der Punkt P eine Position einer Fingerspitze eines Benutzers auf einer Oberfläche des Touchscreens ist; Berechnen eines vertikalen Abstands R zwischen der Oberfläche des Touchscreens und der Fingerspitze; Berechnen von Koordinaten eines Punktes Q eines Liniensegments OQ, wobei sich das Liniensegment OQ in der gleichen Richtung erstreckt wie ein Liniensegment OP, das einen Ursprung O auf der Oberfläche des Touchscreens und den Punkt P verbindet, wobei das Liniensegment OQ eine Länge hat, die proportional zu dem vertikalen Abstand R ist; und als Reaktion darauf, dass ein Objekt an den Koordinaten des Punktes Q angezeigt wird, Feststellen, dass auf das Objekt gezeigt worden ist.
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Der Schritt des Berechnens von Koordinaten des Punktes Q ist vorzugsweise der Schritt des Berechnens von Koordinaten eines Punktes Q eines Liniensegments OQ, dessen Länge umgekehrt proportional zu dem vertikalen Abstand R ist.
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Der Schritt des Berechnens von Koordinaten des Punktes Q ist vorzugsweise der Schritt des Berechnens von Koordinaten eines Punktes Q eines Liniensegments OQ, dessen Länge proportional oder umgekehrt proportional zu einem Quadrat des vertikalen Abstands R ist.
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Der Schritt des Feststellens beinhaltet vorzugsweise den Schritt des Änderns von Anzeigeattributen des Objekts, auf das gezeigt wird.
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Der Schritt des Berechnens der Koordinaten des Punktes Q beinhaltet vorzugsweise den Schritt des Anzeigens des Liniensegments OQ auf dem Touchscreen.
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Der Schritt des Berechnens der Koordinaten des Punktes Q beinhaltet vorzugsweise den Schritt des Anzeigens des Punktes Q auf dem Touchscreen.
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Das Verfahren beinhaltet als Reaktion darauf, dass der Punkt Q für eine vorher festgelegte Zeitspanne in einem Anzeigebereich des Objekts verblieben ist, vorzugsweise des Weiteren den Schritt des Feststellens, dass das Objekt ausgewählt worden ist.
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Das Verfahren beinhaltet als Reaktion darauf, dass das Objekt ausgewählt worden ist, vorzugsweise des Weiteren den Schritt des weiteren Änderns von Anzeigeattributen des Objekts.
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Das Verfahren beinhaltet als Reaktion darauf, dass das Objekt ausgewählt worden ist, vorzugsweise des Weiteren den Schritt des Ausführens einer dem Objekt zuvor zugewiesenen Funktion.
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Das Verfahren beinhaltet als Reaktion darauf, dass der Punkt Q vor dem Verstreichen einer vorher festgelegten Zeitspanne den Anzeigebereich des Objekts verlassen hat, vorzugsweise des Weiteren den Schritt des Abbrechens des Zeigevorgangs auf das Objekt und des Zurücksetzens der Anzeigeattribute auf die ursprünglichen Anzeigeattribute.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das dazu dient, mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung auf ein Objekt zu zeigen, das auf einem Touchscreen angezeigt wird, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung mit dem Touchscreen verbunden ist, so dass der Touchscreen und die Datenverarbeitungsvorrichtung Daten miteinander austauschen können, wobei der Touchscreen einen Zeiger enthält, der einen Fußpunkt hat, welcher durch einen frei beweglichen Kontakt fixiert ist, und über eine Anzeigefunktion verfügt. Das Verfahren beinhaltet die Schritte: Berechnen von Koordinaten eines Punktes P, wobei der Punkt P eine Position eines Kopfes des Zeigers auf einer Oberfläche des Touchscreens ist, wobei der Kopf nicht fixiert ist; Berechnen eines vertikalen Abstands R zwischen der Oberfläche des Touchscreens und dem Kopf des Zeigers; Berechnen von Koordinaten eines Punktes Q eines Liniensegments OQ, wobei sich das Liniensegment OQ in der gleichen Richtung erstreckt wie ein Liniensegment OP, das einen Ursprung O auf der Oberfläche des Touchscreens und den Punkt P verbindet, wobei sich der fixierte Fußpunkt des Zeigers an dem Ursprung O befindet, wobei das Liniensegment OQ eine Länge hat, die proportional zu dem vertikalen Abstand R ist; und als Reaktion darauf, dass ein Objekt an den Koordinaten des Punktes Q angezeigt wird, Feststellen, dass auf das Objekt gezeigt worden ist.
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Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die dazu dient, mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung auf ein Objekt zu zeigen, das auf einem Touchscreen angezeigt wird, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung mit dem Touchscreen verbunden ist, so dass der Touchscreen und die Datenverarbeitungsvorrichtung Daten miteinander austauschen können, wobei der Touchscreen einen Zeiger enthält, der einen Fußpunkt hat, welcher durch einen frei beweglichen Kontakt fixiert ist, und über eine Anzeigeeinheit verfügt. Die Vorrichtung enthält: ein Mittel, das Koordinaten eines Punktes P berechnet, wobei der Punkt P eine Position eines Kopfs des Zeigers auf einer Oberfläche des Touchscreens ist, wobei der Kopf nicht fixiert ist; ein Mittel, das einen vertikalen Abstand R zwischen der Oberfläche des Touchscreens und dem Kopf des Zeigers berechnet; ein Mittel, das Koordinaten eines Punktes Q eines Liniensegments OQ berechnet, wobei sich das Liniensegment OQ in der gleichen Richtung erstreckt wie ein Liniensegment OP, das einen Ursprung O auf der Oberfläche des Touchscreens und den Punkt P verbindet, wobei sich der fixierte Fußpunkt des Zeigers an dem Ursprung O befindet, wobei das Liniensegment OQ eine Länge hat, die proportional zu dem vertikalen Abstand R ist; und ein Mittel, das als Reaktion darauf, dass ein Objekt an den Koordinaten des Punktes Q angezeigt wird, feststellt, dass auf das Objekt gezeigt worden ist.
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Die Vorrichtung enthält vorzugsweise eine Aufnahmevorrichtung, die auf einer Seite des Touchscreens angeordnet ist, wobei die Seite den fixierten Fußpunkt enthält, und wobei die Aufnahmevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie den Zeiger aufnimmt.
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Der frei bewegliche Kontakt enthält vorzugsweise ein Mittel, das ein Drücken in eine Richtung einer Achse des Zeigers erkennt, und ein Mittel, das als Reaktion darauf, dass das Drücken erkannt worden ist, feststellt, das das Objekt, auf welches gezeigt worden ist, ausgewählt wurde.
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Der frei bewegliche Kontakt enthält vorzugsweise eine Feder, um die Mitte des Zeigers zu stützen.
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Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Computerprogramm bereit, um einen Computer zu veranlassen, die Schritte der Verfahren durchzuführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockschaubild, das eine Konfiguration einer Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines typischen Touchscreens.
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3 ist eine Funktionsübersicht der Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
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4 ist eine Vogelperspektivensicht, die eine beispielhafte Betriebsweise der Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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5 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist eine Vogelperspektivensicht, die eine beispielhafte Betriebsweise gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
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7 ist ein Diagramm, das eine Berechnung eines Liniensegments OQ zeigt.
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8 ist ein Ablaufplan, der genauere Prozessschritte zeigt.
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9 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess zeigt, bei dem auf ein Objekt gezeigt wird.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die dazu dienen, ein Objekt anzuzeigen, auf ein Objekt zu zeigen und ein Objekt auszuwählen, werden nun ausführlich und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Selbstverständlich stellen die Ausführungsformen keine Einschränkung der in den Ansprüchen dargelegten Erfindung dar und alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale sind als Problemlösungsmittel nicht unbedingt notwendig.
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Die vorliegende Erfindung kann in vielen verschiedenen Aspekten ausgeführt werden und ist nicht so auszulegen, dass sie auf die Beschreibung der Ausführungsformen beschränkt ist.
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In den folgenden Ausführungsformen werden Vorrichtungen mit in einem Computersystem installierten Computerprogrammen beschrieben. Wie es für den Fachmann ersichtlich ist, kann die vorliegende Erfindung auch als ein von einem Computer ausführbares Computerprogramm ausgeführt werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann als eine Hardware-Ausführungsform, insbesondere als eine Vorrichtung, die dazu dient, auf ein Objekt zu zeigen und ein Objekt auszuwählen, das auf einer Anzeigeeinheit angezeigt wird, welche mit der Vorrichtung so verbunden ist, dass die Vorrichtung und die Anzeigeeinheit Daten miteinander austauschen können; als eine Software-Ausführungsform; und als eine Ausführungsform, die eine Kombination aus Hardware und Software darstellt, ausgeführt werden. Das Computerprogramm kann in einem beliebigen von einem Computer lesbaren Speichermedium wie zum Beispiel einer Festplatte, einer digitalen, vielseitig verwendbaren Disc (DVD), einer Compact-Disc (CD), einer optischen Speichereinheit oder einer magnetischen Speichereinheit gespeichert werden.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, leicht auf das gewünschte Objekt zu zeigen, welches entfernt angezeigt wird, ohne mechanische Schalter oder Schaltflächen anordnen zu müssen.
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Erste Ausführungsform
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1 ist ein Blockschaubild, das eine Konfiguration einer Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Datenverarbeitungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthält mindestens eine Zentraleinheit (CPU) 11, einen Arbeitsspeicher 12, eine Speichereinheit 13, eine E/A-Schnittstelle 14, eine Videoschnittstelle 15, ein Plattenlaufwerk 16, eine Datenübertragungsschnittstelle 17 und einen internen Bus 18, der die vorstehend erwähnten Hardware-Komponenten miteinander verbindet.
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Die CPU 11 ist mit den vorstehend erwähnten Hardware-Komponenten der Datenverarbeitungsvorrichtung 1 über den internen Bus 18 verbunden. Sie steuert die Abläufe der Hardware-Komponenten und führt auch verschiedene Hardware-Funktionen gemäß einem Computerprogramm 100 aus, das in der Speichereinheit 13 gespeichert ist. Der Arbeitsspeicher 12 wird bei der Ausführung des Computerprogramms 100 mit einem Lademodul geladen. Er speichert auch temporäre Daten oder dergleichen, die während der Ausführung des Computerprogramms 100 erzeugt werden.
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Die Speichereinheit 13 ist eine eingebaute, feste Speichereinheit wie zum Beispiel ein ROM. Das in einem transportierbaren Speichermedium 90, wie zum Beispiel einer DVD oder einem CD-ROM gespeicherte Computerprogramm 100 wird über ein transportierbares Plattenlaufwerk 16 in die Speichereinheit 13 geladen. Bei der Ausführung des Computerprogramms 100 wird es von der Speichereinheit 13 in den Arbeitsspeicher 12 geladen und dann ausgeführt. Natürlich kann das Computerprogramm 100 von einem externen Computer heruntergeladen werden, der mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 1 über die Datenübertragungsschnittstelle 17 verbunden ist.
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Die Datenübertragungsschnittstelle 17 ist mit dem internen Bus 18 verbunden. Wenn sie mit einem externen Netzwerk wie zum Beispiel dem Internet, einem lokalen Netzwerk (local area network (LAN)) oder einem Weitverkehrsnetz (wide area network (WAN)) verbunden ist, kann die Datenübertragungsschnittstelle 17 Daten an einen externen Computer oder dergleichen senden oder Daten von einem externen Computer oder dergleichen empfangen.
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Die E/A-Schnittstelle 14 ist mit einem Touchscreen 21 verbunden und empfängt von diesem Daten. Die Videoschnittstelle 15 ist mit einem Bildschirm 22 verbunden, der in den Touchscreen 21 integriert ist und ein Bild eines Objekts anzeigt. Während der Touchscreen 21 und der Bildschirm 22 bei der normalen Auswahl eines Objekts vorzugsweise zu einem Ganzen zusammengeschlossen werden, ist das Zusammenschließen zu einem Ganzen nicht unbedingt notwendig. Es sei angemerkt, dass ein der vorliegenden Erfindung eigenes Objekt-Zeigesystem selbst dann problemlos funktioniert, wenn der Touchscreen 21 und der Bildschirm 22 voneinander getrennt sind. Der Benutzer zeigt auf ein auf dem Bildschirm 22 angezeigtes Objekt oder wählt ein auf dem Bildschirm 22 angezeigtes Objekt aus, wobei er ein der vorliegenden Erfindung eigenes Verfahren oder eine der vorliegenden Erfindung eigene Konfiguration verwendet.
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Ein Zeiger-Unterstützungssystem 23 ist ein Hilfssystem, um auf ein Objekt zu zeigen, indem nicht mittels eines Fingers auf ein Objekt gezeigt wird, sondern indem ein Zeiger mittels eines Fingers betätigt wird. Dies ist keine unbedingt notwendige Komponente. Das Zeiger-Unterstützungssystem 23 enthält einen Zeiger, einen frei beweglichen Kontakt und eine Verbindung zur Ausgabe von elektrischen Signalen. Es sendet ein elektrisches Signal, das die Neigung des Zeigers im dreidimensionalen Raum darstellt, an die E/A-Schnittstelle 14.
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2 ist ein Blockschaubild, das eine Konfiguration des Touchscreens 21 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, enthält der Touchscreen 21 gemäß der ersten Ausführungsform mindestens eine Touchscreen-Einheit (Bildschirm) 200, einen Oszillator 41, eine Steuereinheit 42 für die erkannte Position, einen Rechner 43, einen eingabeseitigen Schalter 44 auf der x-Achse, einen eingabeseitigen Schalter 45 auf der y-Achse, einen eingabeseitigen Schalter 46 auf der X-Achse, einen ausgabeseitigen Schalter 47 auf der y-Achse und eine Steuereinheit 48.
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2 zeigt eine Konfiguration eines typischen Touchscreens, und verschiedene Arten von Touchscreens sind bekannt. Zu bekannten Verfahren zum Erkennen einer Position in einem Touchscreen gehören das Verfahren vom Typ Matrix-Switch sowie das Verfahren vom Typ Widerstandsschicht, das Verfahren vom Typ akustische Oberflächenwelle, das Verfahren vom Typ Infrarot, das Verfahren vom Typ elektromagnetische Induktion, das Verfahren vom kapazitiven Typ sowie Kombinationen dieser Verfahren. Beim kapazitiven Typ wird der Abstand mit Hilfe des kapazitiven Widerstands zwischen dem Touchscreen und einem Finger oder Zeiger gemessen. Überdies ist eine Kontakterkennung an mehreren Punkten möglich.
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Bei der Touchscreen-Einheit 200 handelt es sich um einen Touchscreen, bei dem Elektrodenleitungen auf der x-Achse, um eine Position in der Richtung der x-Achse zu erkennen, sowie Elektrodenleitungen auf der y-Achse, um eine Position in der Richtung der y-Achse zu erkennen, in einer Matrix angeordnet sind. Der Oszillator 41 erzeugt Impulssignale. Die Steuereinheit 42 für die erkannte Position wählt unter den Elektrodenleitungen auf der x-Achse und den Elektrodenleitungen auf der y-Achse der Touchscreen-Einheit 200 eine anzuschließende Elektrodenleitung aus.
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Der Rechner 43 erkennt ein Signal von der Touchscreen-Einheit 200 und berechnet eine von einem Finger berührte Position oder eine zu dieser Position benachbarte Position. Der eingabeseitige Schalter 44 auf der x-Achse ist so konfiguriert, dass er auf den Eingabeseiten der Elektrodenleitungen der x-Achse Impulssignale eingibt. Der eingabeseitige Schalter 45 auf der y-Achse ist so konfiguriert, dass er auf den Eingabeseiten der Elektrodenleitungen der y-Achse Impulssignale eingibt. Der eingabeseitige Schalter 46 auf der X-Achse ist so konfiguriert, dass er die Ausgabeseiten der Elektrodenleitungen der x-Achse mit dem Rechner 43 verbindet. Der ausgabeseitige Schalter 47 auf der y-Achse ist so konfiguriert, dass er die Ausgabeseiten der Elektrodenleitungen der y-Achse mit dem Rechner 43 verbindet.
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Die Steuereinheit 48 steuert den gesamten Betrieb des Touchscreens 21 und weist auch die Steuereinheit 42 für die erkannte Position an, eine von einem Finger berührte Position oder eine zu dieser Position benachbarte Position in einem Zustand zu erkennen, in dem eine vorher festgelegte Anzahl von Elektroden angeschlossen sind. Wenn die Position erkannt ist, weist die Steuereinheit 48 die Steuereinheit 42 für die erkannte Position an, neben der erkannten Position Elektroden einzeln anzuschließen und eine vorher festgelegte Anzahl von weiteren Elektroden anzuschließen.
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Der Rechner 43 erhält beispielsweise Informationen in Form eines Ausgangssignals von dem Touchscreen 21, die angeben, dass der Finger in Kontakt mit dem Touchscreen ist, sich neben dem Touchscreen befindet oder von dem Touchscreen entfernt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann er auf der Grundlage einer Veränderung der statischen Spannung auch den Abstand zwischen dem Finger und dem Touchscreen 21 schätzen. Er kann auch den Neigungswinkel einer Bewegung des Fingers schätzen.
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Eine Betriebsweise der Vorrichtung, die dazu dient, auf ein Objekt zu zeigen oder ein Objekt auszuwählen, wird beschrieben. 3 ist eine Funktionsübersicht der Datenverarbeitungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
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In 3 empfängt ein Kontaktzustand-Detektor 101 der Datenverarbeitungsvorrichtung 1 von dem Touchscreen 21 ausgegebene Signale und entnimmt den Signalen Informationen über den vertikalen Abstand zwischen der Spitze eines Fingers (oder dem Kopf des Zeigers) und dem Touchscreen 21 sowie Informationen über den Kontaktzustand des Fingers. Informationen über den Kontaktzustand des Fingers beziehen sich beispielsweise auf Informationen, die angeben, dass der Finger in Kontakt mit dem Touchscreen ist, sich neben dem Touchscreen befindet oder von dem Touchscreen entfernt ist. Diese Informationen kann man von Signalen erhalten, die von Sensoren des Touchscreens 21 ausgegeben werden. Wenn sich der Finger neben dem Touchscreen befindet, wird der Abstand dazwischen mit Hilfe des kapazitiven Widerstands zwischen dem Finger und dem Touchscreen oder dergleichen berechnet.
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Eine Objekt-Anzeigeeinheit 102 ändert das Objekt-Anzeigeverfahren auf der Grundlage der Informationen über den Kontaktzustand des Fingers. Wenn es beispielsweise ein Objekt gibt, auf das entsprechend dem Abstand zwischen der Fingerspitze des Benutzers und dem Touchscreen sowie der Richtung des Fingers auf der Oberfläche des Touchscreens gezeigt werden kann, werden Anzeigeattribute des Objekts geändert. Anzeigeattribute beziehen sich auf die Farbe, die Form, das Blinken, die Helligkeit und dergleichen.
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Ein Zeitgeber 103 misst die Zeitspanne, die verstrichen ist, seit erkannt wurde, dass mit dem Finger oder dem Objekt-Zeigemittel (Zeiger) auf ein Objekt gezeigt wird. Eine Feststellungseinheit 104 stellt fest, ob eine vorher festgelegte Zeitspanne verstrichen ist, seit der Zeitgeber 103 mit dem Messen der Zeit begonnen hat. Wenn die Feststellungseinheit 104 feststellt, dass die vorher festgelegte Zeitspanne verstrichen ist, seit der Zeitgeber 103 mit dem Messen der Zeit begonnen hat, stellt die Objekt-Anzeigeeinheit 102 das Objekt in einen Auswahlzustand, ändert seine Anzeigeattribute und zeigt das resultierende Objekt an. Die vorher festgelegte Zeitspanne beträgt zum Beispiel ungefähr 500 ms.
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Zwar wird das Objekt, auf das gezeigt wird, auf der Grundlage ausgewählt, ob die vorher festgelegte Zeitspanne verstrichen ist, doch kann es auch auf andere Arten ausgewählt werden. Zum Beispiel kann eine Auswahlschaltfläche, die auf dem Touchscreen angeordnet ist, oder ein externer Schalter, der in Form von Software oder Hardware angeordnet ist, eingeschaltet werden. Darüber hinaus können Informationen über die Schwingung der Vorrichtung, die man von einem Beschleunigungssensor oder dergleichen erhält, als ein Auslöser (Trigger) für eine Auswahloperation verwendet werden. Verschiedene Arten von Triggersignalen, um ein Objekt auszuwählen, sind denkbar.
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4 stellt eine Vogelperspektivensicht dar, welche die Datenverarbeitungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform und einen Daumen zeigt. Wie aus 4 hervorgeht, erhält man die Koordinaten eines Schnittpunkts P mit einem vertikalen Abstand R zwischen dem Daumen und dem Touchscreen, wenn der Daumen auf den Touchscreen 21 gelegt wird. Der Schnittpunkt P bezieht sich auf einen Schnittpunkt einer Senkrechten, die sich von der Spitze des Daumens zu der Oberfläche des Touchscreens erstreckt, mit dem Touchscreen 21. Auf ein Objekt, das in der Richtung eines Liniensegments OP, welches einen Ursprung O der Oberfläche des Touchscreens und den Punkt P verbindet, vorhanden ist, soll gezeigt werden. Ein Liniensegment OQ, das man erhält, indem man das Liniensegment OP in der gleichen Richtung wie das Liniensegment OP verlängert, wird berücksichtigt. Die Koordinaten eines Endpunktes Q des Liniensegments OQ werden mittels des vertikalen Abstands R berechnet. Die Koordinaten werden zum Beispiel mit Hilfe einer Formel berechnet, mit der die Koordinaten so berechnet werden, dass die Länge des Liniensegments OQ proportional zu R, umgekehrt proportional zu R oder umgekehrt proportional zum Quadrat von R ist.
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Wenn die Länge des Liniensegments OQ beispielsweise proportional zu R ist, kann auf ein entfernter liegendes Objekt gezeigt werden, da R größer wird. Wenn die Länge des Liniensegments OQ im Gegensatz dazu umgekehrt proportional zu R ist, kann auf ein entfernter liegendes Objekt gezeigt werden, da R kleiner wird. Wenn der Touchscreen groß ist, werden die Koordinaten des Punktes Q so berechnet, dass die Länge des Liniensegments OQ proportional oder umgekehrt proportional zum Quadrat von R ist. Der Grad dieser Proportionalität lässt sich entsprechend der Betriebsumgebung auf verschiedene Arten ändern.
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In der ersten Ausführungsform wird das Liniensegment OQ, das proportional zu R ist, berücksichtigt. Die Koordinaten des Punktes Q werden mit der folgenden Formel berechnet: Q(Qx, Qy) = P(a·R·Px, a·R·Py) wobei (Qx, Qy) die Koordinaten des Punktes Q darstellen; (Px, Py) die Koordinaten des Punktes P darstellen; R den vertikalen Abstand darstellt; und a eine Konstante darstellt.
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Vorzugsweise werden das Liniensegment OQ oder der Punkt P grafisch angezeigt. Somit kann der Benutzer die aktuelle Position des Zeigers visuell erkennen. Wenn ein Objekt an den Koordinaten des auf diese Weise berechneten Punktes Q angezeigt wird, gilt das Objekt als ein Objekt, auf das gezeigt wurde, und die Anzeigeattribute des Objekts werden geändert.
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9 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem auf ein Objekt gezeigt wird. Im Schritt 910 wird ein von dem Touchscreen ausgegebenes Signal empfangen. Im Schritt 920 werden die Koordinaten des Punktes P, bei dem es sich um die Position der Spitze eines Daumens auf dem Touchscreen 21 handelt, berechnet. Im Schritt 930 wird der vertikale Abstand R zwischen der Daumenspitze und dem Touchscreen 21 berechnet.
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Im Schritt 940 werden die Koordinaten des Punktes Q des Liniensegments OQ, das sich in der gleichen Richtung wie das Liniensegment OP erstreckt, auf der Grundlage des vertikalen Abstands R berechnet (z. B. so, dass die Länge des Liniensegments OQ proportional zu R, proportional zum Quadrat von R oder umgekehrt proportional zu R ist). Im Schritt 950 wird dem Benutzer die aktuelle Position des Zeigers vorzugsweise gezeigt, indem das Liniensegment OQ oder der Punkt Q angezeigt wird.
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Im Schritt 952 wird festgestellt, ob an den Koordinaten des Punktes Q ein Objekt angezeigt wird. Wenn die Feststellung im Schritt 952 NEIN lautet, kehrt der Prozess zum Schritt 910 zurück. Wenn die Feststellung im Schritt 952 JA lautet, werden Anzeigeattribute des Objekts geändert und der Benutzer wird benachrichtigt, dass auf das Objekt gezeigt wird.
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Die erste Ausführungsform wurde in Bezug auf einen Vektor beschrieben. Nachstehend wird diese Ausführungsform mit Bezug auf einen mit der Oberfläche des Touchscreens gebildeten Winkel beschrieben. Bei der Berechnung des Schnittpunkts P in 4 wird ein Winkel θ ermittelt, den das Liniensegment OP, das den Ursprung O und den Schnittpunkt P verbindet, mit der x-Achse bildet. Hier wird das Liniensegment OQ, das den Winkel θ mit der x-Achse bildet und dessen Länge proportional oder umgekehrt proportional zu R ist, berücksichtigt. Indem man den Abstand R anpasst, kommt der Punkt Q in Kontakt mit dem Objekt 40. Folglich kann auf das Objekt gezeigt werden. Das heißt, auf jedes Objekt kann gezeigt werden, indem man den Ursprung O und die Polarkoordinaten des Zeigers, des Daumens, verwendet.
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Vorzugsweise wird auf dem Bildschirm 22 das Liniensegment OQ angezeigt, das sich entsprechend einer vertikalen Bewegung des Daumens vergrößert oder verkleinert. Folglich kann der Benutzer ohne Weiteres auf jedes Objekt zeigen, während er prüft, wie sich das Liniensegment OQ entsprechend einer Bewegung des Daumens vergrößert oder verkleinert.
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Der Zeitgeber 103 beginnt mit der Messung der Zeitspanne seit dem Zeitpunkt, zu dem eine Spitze Q des Liniensegments OQ das Objekt 40 in 4 erreicht. Als Reaktion darauf, dass die Spitze Q eine Zeitspanne lang verharrte, welche die vorher festgelegte Zeitspanne überschreitet, gilt das Objekt 40 als ausgewählt. Vorzugsweise werden Anzeigeattribute des Objekts 40 zu dem Zeitpunkt geändert, zu dem die Spitze Q das Objekt 40 erreicht. Wenn die Spitze Q das Objekt 40 verlässt, werden die Anzeigeattribute des Objekts 40 wieder auf die ursprünglichen Anzeigeattribute zurückgesetzt.
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Zweite Ausführungsform
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5 ist eine Vogelperspektivensicht einer Datenverarbeitungsvorrichtung 1 und eines Zeigers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 wird der Daumen in 4 durch einen Zeiger 50 ersetzt. Ein Fußpunkt 53 des Zeigers 50 ist an einem Ursprung O fixiert. Der Fußpunkt 53 ist mit Hilfe eines frei beweglichen Kontakts fixiert. Auf ein Objekt wird gezeigt, indem ein Kopf 51 mit einem Finger bewegt wird.
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Der Kopf 51 des Zeigers 50 ist vorzugsweise eine kleine Kugel. Der Kopf 51 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, dessen kapazitiver Widerstand größer als der eines Fingers ist. Der Zeiger 50 kann vorzugsweise in einer auf einer Seitenfläche des Bildschirms 22 angeordneten Aufnahmevorrichtung 52 abgelegt werden, wenn er nicht in Gebrauch ist. Vorzugsweise ist auf einer Seite des Touchscreens eine mit Rillen versehene Aufnahmevorrichtung (Nut) angeordnet, die den Zeiger 50 genau aufnehmen kann.
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Wenn der Zeiger 50 von der Aufnahmevorrichtung 52 gelöst wird, wird er von einer Feder wieder in die Mittelstellung gebracht. Die Mittelstellung befindet sich in der Richtung der z-Achse oder bildet in Bezug auf eine xy-Ebene einen Winkel von 45 Grad (θ = α = 45 Grad). Indem eine solche Mittelstellung sichergestellt wird, kann der Benutzer den Kopf 51 mit einem Finger bewegen, ohne dass er ihn mit mehreren Fingern greifen muss. Wenn der Finger den Kopf 51 loslässt, kehrt der Kopf außerdem wieder an seine ursprüngliche Position zurück. Wie zu sehen ist, hat der Zeiger 50 einen hohen Bedienkomfort.
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Wie aus 5 hervorgeht, werden ein Schnittpunkt P einer Senkrechten, die sich vom Kopf 51 des Zeigers 50 zu der Oberfläche des Touchscreens erstreckt, mit dem Touchscreen 21 sowie ein vertikaler Abstand R berechnet. Bei der Berechnung des Schnittpunkts P wird ein Winkel θ ermittelt, den ein Liniensegment OP, das den Ursprung O und den Schnittpunkt P verbindet, mit der x-Achse bildet. Auf ein Objekt 40, das an einer beliebigen Position eines Bildschirms 22 angezeigt wird, kann gezeigt werden, indem θ und ein Liniensegment OQ so vergrößert werden, dass sie proportional zu R sind. Das heißt, auf jedes beliebige Objekt kann gezeigt werden, indem man den Ursprung O und die Polarkoordinaten des Kopfes 51 verwendet.
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Vorzugsweise wird auf dem Bildschirm 22 das Liniensegment OQ angezeigt, das sich entsprechend einer vertikalen Bewegung des Kopfes 51 vergrößert oder verkleinert hat. Somit kann der Benutzer wissen, wie sich das Liniensegment OQ entsprechend der Position des Kopfes 51 vergrößert oder verkleinert. Folglich kann der Benutzer ganz leicht auf jedes beliebige Objekt zeigen.
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Der Zeitgeber 103 beginnt mit der Messung der Zeitspanne seit dem Zeitpunkt, zu dem eine Spitze Q des Liniensegments OQ das Objekt 40 in 5 erreicht. Als Reaktion darauf, dass die Spitze Q eine Zeitspanne lang verharrte, welche die vorher festgelegte Zeitspanne überschreitet, gilt das Objekt 40 als ausgewählt. Vorzugsweise werden Anzeigeattribute des Objekts 40 zu dem Zeitpunkt geändert, zu dem die Spitze Q das Objekt 40 erreicht. Wenn die Spitze Q das Objekt 40 verlässt, werden die Anzeigeattribute des Objekts 40 wieder auf die ursprünglichen Anzeigeattribute zurückgesetzt.
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6 ist eine Vogelperspektivensicht, die eine Bedienung des Zeigers 50 mit einem Finger zeigt. Der Benutzer bewegt den Kopf 51 des Zeigers mit einem Finger und vergrößert oder verkleinert das Liniensegment OQ, das auf dem Bildschirm 22 angezeigt wird, so dass es das Objekt 40 erreicht.
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Da der vertikale Abstand R in 6 gering ist, erreicht das Liniensegment OQ nicht das Objekt 40. Wenn der Benutzer den Daumen lockert, wird der Zeiger durch die Kraft einer Feder wieder in die Richtung der z-Achse (Mittelstellung) gebracht. Somit wird der vertikale Abstand R vergrößert. Die Vergrößerung des vertikalen Abstands R vergrößert das Liniensegment OQ, wodurch sich der Punkt Q dem Objekt 40 nähert.
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Wenn der Punkt Q in Kontakt mit dem Objekt 40 kommt, gilt das Objekt als ein Objekt, auf das gezeigt wurde, und Anzeigeattribute des Objekts werden geändert. Als Reaktion darauf, dass der Punkt Q eine bestimmte Zeit lang im Anzeigebereich des Objekts verblieben ist, gilt das Objekt 40 überdies als ausgewählt. Anschließend wird eine dem Objekt 40 zuvor zugewiesene Funktion ausgeführt. Vorzugsweise werden Anzeigeattribute des Objekts 40 des Weiteren zu dem Zeitpunkt geändert, zu dem das Objekt ausgewählt wird, und um den Benutzer zu benachrichtigen, dass die Funktion des ausgewählten Objekts ausgeführt wird.
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Indem man alternativ den Kopf 51 des Zeigers 50 in die Richtung des Ursprungs O drückt, welches die Richtung der Achse des Zeigers ist, gilt das Objekt 40 zu dem Zeitpunkt als ausgewählt, zu dem das Liniensegment OQ den Bereich des Objekts 40 erreicht.
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7 ist ein Hilfsdiagramm, das die Vergrößerung oder die Verkleinerung des Liniensegments OQ zeigt. In 7 entspricht ein Punkt S der Position des Kopfes 51 in 5. Das Liniensegment OQ ist proportional zu R, was die Länge eines Liniensegments SP ist. Dies wird durch die folgende Formel dargestellt: Liniensegment OQ = c·R wobei c eine Konstante mit c > 0 darstellt.
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Wenn der Touchscreen 21 einen großen Bereich hat, kann das Liniensegment OQ proportional zum Quadrat von R sein, so dass, wie in der folgenden Formel, auf ein entferntes Objekt gezeigt werden kann.
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Liniensegment OQ = c·R·R
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Falls man auf ein näher liegendes Objekt zeigen möchte, wenn R länger wird, und auf ein weiter entfernt liegendes Objekt zeigen möchte, wenn R kürzer wird, muss R in der vorstehenden Formel durch den Kehrwert 1/R ersetzt werden.
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Das Liniensegment OQ kann mit Hilfe der folgenden Formel in anderer Weise berechnet werden: Liniensegment OQ = c·Liniensegment OS·Sin(α) wobei α einen von dem Liniensegment OP und dem Liniensegment OS gebildeten Winkel darstellt. Das Liniensegment OS stellt die Länge des Zeigers 50 dar. Der Wert von c wird zum Beispiel auf ungefähr 1 bis ungefähr 2 gesetzt, wenn der Bereich des Touchscreens ähnlich dem Wert ist, den man erhält, wenn man die Länge des Zeigers 50 quadriert; er wird zum Beispiel auf 2 oder mehr gesetzt, wenn der Bereich des Touchscreens den doppelten Wert hat. Dies ist lediglich eine Richtlinie. Ein Wert, der einen hohen Bedienkomfort ermöglicht, ergibt sich, wenn man den Touchscreen und den Zeiger kombiniert.
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Wenn ein frei beweglicher Kontakt an dem Punkt verwendet wird, an dem der Fußpunkt 53 des Zeigers 50 in Kontakt mit dem Touchscreen 21 ist, erhält man ohne Weiteres einen von dem Liniensegment OQ und dem Liniensegment OS gebildeten Winkel. Frei bewegliche Kontakte sind in Tastenblöcken für Spiele, Joysticks und dergleichen weit verbreitet und ihr Aufbau ist bekannt. Durch die Verwendung eines frei beweglichen Kontakts kann man die dreidimensionale Neigung des Zeigers in Form von einem elektrischen Signal erhalten. Durch die Verwendung eines frei beweglichen Kontakts kann man auch θ erhalten. Wie bei einem Tastenblock, Joystick oder dergleichen enthält ein frei beweglicher Kontakt eine Feder, um die Mitte des Zeigers 50 zu stützen.
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Unter den frei beweglichen Kontakten gibt es auch einen Kontakt, der einen Schalter enthält, der in die Richtung der Achse des Zeigers gedrückt werden kann. Wenn man den Zeiger 50 mit diesem Schalter in die Richtung der Zeigerachse (in die Richtung des Ursprungs O) drückt, kann dies als die Auswahl eines Objekts betrachtet werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, nur mittels des Zeigers 50 und des frei beweglichen Kontakts des Fußpunktes 53 auf ein Objekt zu zeigen oder ein Objekt auszuwählen.
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Indem man den Kopf 51 des Zeigers 50 in die Richtung des Ursprungs O drückt, welches die Richtung der Achse des Zeigers ist, gilt das Objekt 40 zu dem Zeitpunkt als ausgewählt, zu dem das Liniensegment OQ den Bereich des Objekts 40 erreicht.
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Wie aus den 4 bis 6 hervorgeht, ist es in der ersten und in der zweiten Ausführungsform möglich, mittels der beiden Parameter, das heißt, mittels des vertikalen Abstands R von dem Zeiger zu der Oberfläche des Touchscreens und der Richtung des Zeigers 50, auf jeden beliebigen Zeiger zu zeigen. Bei Verwendung des Zeigers 50 gemäß der zweiten Ausführungsform hat das Liniensegment OS eine feste Länge und der vertikale Abstand R wird durch den Winkel α dargestellt. Folglich ist es möglich, nur mit Hilfe der Winkel θ und α auf ein Objekt auf dem Touchscreen zu zeigen.
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8 ist ein Ablaufplan, der bestimmte Prozessschritte zeigt, die von der CPU 11 der Datenverarbeitungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt werden. Im Schritt 810 wird ein Ausgabesignal empfangen. Im Schritt 812 wird festgestellt, ob sich der Daumen neben dem Touchscreen befindet. Wenn sich der Daumen daneben befindet, wird im Schritt 814 festgestellt, ob sich der Daumen in Kontakt mit dem Touchscreen befindet. Wenn im Schritt 814 festgestellt wird, dass sich der Daumen in Kontakt befindet, schaltet der Prozess zum Schritt 890 und ein Auswahlprozess wird durchgeführt, wobei die Kontaktkoordinaten (x, y) als Auswahlposition verwendet werden. Wenn im Schritt 890 an der Auswahlposition ein Objekt vorhanden ist, wird eine zu dem Objekt gehörende Funktion ausgeführt.
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Wenn im Schritt 814 festgestellt wird, dass sich der Daumen nicht in Kontakt befindet, wird im Schritt 820 die Position des Punktes P ermittelt. Der Punkt P bezieht sich auf einen Schnittpunkt einer Senkrechten, die von der Spitze des Daumens nach unten zu der Oberfläche des Touchscreens gezogen wird, mit dem Touchscreen. Im Schritt 830 wird der Abstand zwischen dem Daumen und dem Touchscreen berechnet.
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Im Schritt 840 wird das Liniensegment OQ, das proportional zu R ist, berücksichtigt. Die Koordinaten des Punktes Q werden mit Q(Qx, Qy) = P(a·R·Px, a·R·Py) berechnet.
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Die Koordinaten des Punktes Q können wie folgt berechnet werden: Der von dem Liniensegment OP und der x-Achse gebildete Winkel θ wird aus den Koordinaten (Px, Py) des Punktes P berechnet; das Liniensegment OQ, das den gleichen Winkel wie der Winkel θ hat und dessen Länge proportional zu R ist, wird berücksichtigt; und die Koordinaten des Punktes Q des Liniensegments OQ werden berechnet. Vorzugsweise wird das Liniensegment OQ grafisch angezeigt. Anstelle des Liniensegments OQ kann auch nur der Punkt Q angezeigt werden.
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Der Prozess schaltet zum Schritt 852. Es wird festgestellt, ob sich das Ende des Liniensegments OQ, der Punkt Q, in Kontakt mit einem Objekt befindet oder in ein Objekt fällt. Wenn die Feststellung NEIN lautet, kehrt der Prozess zum Schritt 812 zurück. Wenn die Feststellung im Schritt 852 JA lautet, schaltet der Prozess zum Schritt 860. Anzeigeattribute des kontaktierten Objekts werden geändert und der Benutzer wird benachrichtigt, dass auf das Objekt gezeigt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Tonsignal erzeugt werden oder die Vorrichtung kann in Schwingungen versetzt werden.
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Der Prozess schaltet zum Schritt 870. Der Zeitgeber 103 beginnt mit dem Messen der Zeit. Wenn der Punkt Q für eine vorher festgelegte Zeitspanne in dem Objekt verblieben ist, schaltet der Prozess zum Schritt 890. Ein Objekt-Auswahlprozess wird durchgeführt, wobei die Koordinaten (Qx, Qy) des Punktes Q als Auswahlposition verwendet werden, und eine dem Objekt zugewiesene Funktion wird ausgeführt. Vorzugsweise werden Anzeigeattribute des Objekts des Weiteren zu dem Zeitpunkt geändert, zu dem das Objekt ausgewählt wird, so dass der Benutzer benachrichtigt wird, dass die Funktion des ausgewählten Objekts ausgeführt wird.
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Wenn der Punkt Q das Objekt verlässt, bevor die vorher festgelegte Zeitspanne verstreicht, werden die Anzeigeattribute des Objekts im Schritt 880 wieder auf die ursprünglichen Anzeigeattribute zurückgesetzt. Daraufhin kehrt der Prozess zum Schritt 812 zurück.
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Zu weiteren Auswahloperationen gehören das Einschalten eines auf einer Seitenfläche des Touchscreens bereitgestellten physischen Schalters. Überdies kann ein Signal von einem Vibrationssensor, einem Gyro-Sensor oder dergleichen, der in der Datenverarbeitungsvorrichtung gesondert enthalten ist, als ein Auslöser für eine Auswahloperation verwendet werden. Natürlich kann ein Objekt, das auf dem Touchscreen 21 separat angezeigt wird und dem eine Auswahlfunktion zugewiesen ist, mit einem Finger berührt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Ab- und Veränderungen oder dergleichen können an den Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang und der Wesensart der Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Datenverarbeitungsvorrichtung
- 11
- CPU
- 12
- Arbeitsspeicher
- 13
- Speichereinheit
- 14
- E/A-Schnittstelle
- 15
- Videoschnittstelle
- 16
- transportierbares Plattenlaufwerk
- 17
- Datenübertragungsschnittstelle
- 18
- interner Bus
- 21
- Touchscreen
- 22
- Bildschirm
- 23
- Zeiger-Unterstützungssystem
- 40
- Objekt
- 41
- Oszillator
- 42
- Steuereinheit für die erkannte Position
- 43
- Rechner
- 44 bis 47
- eingabeseitiger Schalter auf der Achse
- 48
- Steuereinheit
- 50
- Zeiger
- 51
- Kopf des Zeigers
- 52
- Aufnahmevorrichtung
- 53
- Fußpunkt des Zeigers
- 90
- transportierbares Speichermedium
- 100
- Computerprogramm
- 101
- Kontaktzustand-Detektor
- 102
- Objekt-Anzeigeeinheit
- 103
- Zeitgeber
- 104
- Feststellungseinheit
- 200
- Touchscreen-Einheit
