DE19942115C2 - Zeigereinrichtung für ein Computersystem - Google Patents

Zeigereinrichtung für ein Computersystem

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zeigereinrichtung (40) mit einem Gehäuse (42) zum Erzeugen von Signalen zum Steuern von Darstellungen auf einem Monitor (62) eines Computersystems (60). Hierbei ist zum Abtasten eines Bildes und Erzeugen einer Reihe von einzeiligen Bildsignalen ein einzeiliger Bildsensor (44) auf der Oberseite des Gehäuses (42) installiert, wobei jedes einzeilige Bildsignal eine vorbestimmte Anzahl von Datenbits umfaßt. Zum Empfang und zur Verarbeitung der vom Bildsensor (44) erzeugten einzeiligen Bildsignale ist eine Bildverarbeitungsschaltung (46) mit dem Bildsensor (44) verbunden, wobei ein Referenzbild (80) mit einer Reihe von einzeiligen Bildsignalen in Form einer Bitmatrix abgespeichert ist, wobei einzeiliger Bildsensor (44) und Bildverarbeitungsschaltung (46) derart ausgebildet sind, daß dann, wenn ein Benutzer ein dem Referenzbild (80) entsprechendes Bild an dem einzeiligen Bildsensor (44) vorbei bewegt, dieser aufeinanderfolgend ein erstes und zweites einzeiliges Bildsignal erzeugt, wobei die Bildverarbeitungsschaltung (46) eine erste und zweite Position des ersten bzw. zweiten einzeiligen Bildsignals in der Bitmatrix bestimmt und in Abhängigkeit von einer Differenz der ersten und zweiten Position ein Verschiebesignal zum Scrollen des Inhalts eines auf dem Monitor (62) dargestellten Fensters (72) erzeugt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeigereinrichtung mit einem Gehäuse zum Erzeugen von Signalen zum Steuern von Darstellungen auf einem Monitor eines Computersystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Zeigereinrichtung, wie etwa eine Maus, dient zum Erzeugen von Zeiger­ signalen zum Steuern von Bewegungen eines Cursors auf einem Monitor eines Computers. Eine herkömmliche Maus umfaßt üblicherweise zwei oder drei Tasten, die zur Eingabe von Tastensignalen auf dem Gehäuse installiert sind. Das Scrol­ len eines Fensterinhalts auf dem Monitor wird gewöhnlich durch die Verschiebung eines Scrollquadrates auf der Bildlauf-Leiste in eine andere Position ausgeführt. Hierzu wird der Cursor zunächst auf eine Bildlauf-Leiste des Fensters geführt und dann eine der Tasten an der Maus niedergedrückt.
Es soll zunächst auf die Fig. 1 und die Fig. 2 Bezug genommen werden. Die Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Maus 10. Die Fig. 2 ist ein Funktionsblockdiagramm der Maus 10. Die Maus ist elektrisch mit einem Computersystem 20 und das Computersystem 20 ist elektrisch mit einem Monitor 22 verbunden. Die Maus 10 umfaßt ein Gehäuse 12, zwei Tasten 14, die sich zur Eingabe von Tastensignalen auf der Oberseite des Gehäuses 12 befinden sowie eine Kugel (nicht dargestellt), die zum Steuern der Bewegungen eines Cursors auf dem Monitor 22 an der Unterseite des Gehäuses 12 installiert ist.
Das Computersystem 20 umfaßt einen Speicher 24 zum Speichern von Pro­ grammen und Daten, einen Rechner 26 zur Ausführung der Programme, die in dem Speicher 24 abgespeichert sind, ein Tastensteuerprogramm 28, welches zum Empfang und Verarbeitung der Tastensignale, die von den Tasten 14 erzeugt wurden, in dem Speicher 24 abgespeichert ist, sowie ein Darstellungssteuerpro­ gramm 30, wie etwa Microsoft Word, welches zum Steuern des Scrollens des In­ halts eines auf dem Monitor 22 dargestellten Fensters 32 entsprechend den Ta­ stensignalen in dem Speicher 24 abgespeichert ist.
Zum Scrollen des Inhalts des Fensters 32 ist es erforderlich, daß der Benutzer den Cursor zunächst zu einer Bildlauf-Leiste des Fensters 32 führt und dann die Ta­ stensignale über einen der Tastenknöpfe 14 eingibt. Dies ist für den Benutzer äu­ ßerst umständlich.
Aus der DE 295 13 949 U1 ist eine Zeigereinrichtung in Form einer Computer- Maus bekannt, welche eine zusätzliche zweidimensionale Eingabeeinrichtung für Verschiebesignale zum Scrollen von Fensterinhalten besitzt. Diese Eingabeein­ richtung kann z. B. aus einer zusätzlichen Rollkugel, einem Joystick, zwei Rädern oder aus zwei fingerbedienbaren berührungsempfindlichen Flächen bestehen. Hierbei ist jedoch ein gewisser Aufwand bzgl. des mechanischen Aufbaus erfor­ derlich.
Aus der EP 0 905 646 A1 ist es bekannt, eine Einrichtung zur Authentisierung ei­ nes Benutzers mittels eines Fingerabdruckes auch als Zeigereinrichtung zu ver­ wenden. Hierzu wird mit einem zweidimensionalen Sensor jedesmal das Bild des gesamten Fingerabdruckes eingelesen und mit einem vorher eingelesenen Bild verglichen. Aus entsprechenden Unterschieden zwischen diesen Bildern wird ein Zeigersignal zur Bewegung eines Cursors bestimmt. Dies ersetzt jedoch lediglich die Be­ wegung des Gehäuses der Maus zur Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm, kann aber den oben erläuterten Nachteilen beim Scrollen von Fensterinhalten nicht abhelfen, da weiterhin zuerst der Mauszeiger (Cursor) auf dem Bildschirm zu den Scrollbalken bewegt werden muß.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Es liegt dementsprechend der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zeigereinrichtung zur Verfügung zu stel­ len, die in der Lage ist, dem Benutzer eine einfache und bequeme Möglichkeit zu bieten, Verschiebungs- bzw. Bewegungssignale zu erzeugen, wobei gleichzeitig der mechanische Aufbau der Zeigereinrichtung vereinfacht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zeigereinrichtung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß zum Abtasten eines Bildes und Erzeugen einer Reihe von einzeiligen Bildsignalen ein einzeiliger Bildsensor auf der Oberseite des Gehäuses installiert ist, wobei jedes einzeilige Bildsignal eine vorbestimmte Anzahl von Datenbits umfaßt, und daß zum Empfang und zur Ver­ arbeitung der vom Bildsensor erzeugten einzeiligen Bildsignale eine Bildverarbei­ tungsschaltung mit dem Bildsensor verbunden ist, wobei ein Referenzbild mit einer Reihe von einzeiligen Bildsignalen in Form einer Bitmatrix abgespeichert ist, wobei einzeiliger Bildsensor und Bildverarbeitungsschaltung derart ausgebildet sind, daß dann, wenn ein Benutzer ein dem Referenzbild entsprechendes Bild an dem ein­ zeiligen Bildsensor vorbei bewegt, dieser aufeinanderfolgend ein erstes und zweites einzeiliges Bildsignal erzeugt, wobei die Bildverarbeitungsschaltung eine erste und zweite Position des ersten bzw. zweiten einzeiligen Bildsignals in der Bitmatrix bestimmt und in Abhängigkeit von einer Differenz der ersten und zweiten Position ein Verschiebesignal zum Scrollen des Inhalts eines auf dem Monitor dargestellten Fensters erzeugt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Zeigereinrichtung zum Abtasten eines Bildes einen einzeiligen Bildsensor umfaßt, so daß das Scrollen von Fensterinhalten eine einfache Aufgabe wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zeigereinrichtung eine Computer­ maus, in deren Gehäuse auf der Unterseite eine Kugel und zwei optischen Senso­ ren installiert sind zum Erfassen der Rotationen der Kugel in zwei Richtungen senkrecht zueinander und zur Erzeugung entsprechender zweidimensionaler Zeiger­ signale.
Beispielsweise umfaßt das Computersystem ferner folgendes, einen Speicher zum Speichern von Programmen und Daten, einen Rechner zum Ausführen der in dem Speicher abgespeicherten Programme, ein Eingabeeinrichtungssteuerprogramm, welches zum Aufnehmen und Bearbeiten der Verschiebesignale, die durch die Bildverarbeitungsschaltung erzeugt wurden, in dem Speicher abgespeichert ist, und ein Darstellungssteuerprogramm, welches zum Steuern des Scrollens des Inhalts eines Fensters, welches auf dem Monitor dargestellt ist, entsprechend den Verschiebesignalen in dem Speicher abgespeichert ist.
Zum Abspeichern des Referenzbildes ist die Zeigereinrichtung derart ausgebildet, daß der Benutzer ein entsprechendes Bild rechtwinklig zur Ausrichtung des einzeiligen Bildsensors an diesem vorbei bewegt, wobei der Bildsensor eine Reihe aufeinanderfolgender einzeiliger Bildsignale erzeugt, die in ihrer Gesamtheit die Bitmatrix des Referenzbildes ausbilden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Maus,
Fig. 2 ein funktionales Blockdiagramm der Maus gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Maus gemäß der vorliegen­ den Erfindung,
Fig. 4 ein funktionales Blockdiagramm der Maus gemäß Fig. 3,
Fig. 5 ein Referenzbild und
Fig. 6 eine Reihe von einzeiligen Bildsignalen in Form einer Bitmatrix, die das Referenzbild gemäß Fig. 5 repräsentiert.
Es soll nun auf Fig. 3 und Fig. 4 Bezug genommen werden. Die Fig. 3 ist eine per­ spektivische Darstellung einer Maus 40 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 4 ist ein funktionales Blockdiagramm der Maus 40. Die Maus 40 umfaßt ein Gehäuse 42, einen einzeiligen Bildsensor 44, der zum Abtasten eines Bildes und Erzeugen entsprechender, aufeinanderfolgender, einzeiliger Bildsignale auf der Oberseite des Gehäuses 42 installiert ist, eine Bildverarbeitungsschaltung 46, die zum Aufnehmen und Bearbeiten der einzeiligen Bildsignale, welche von dem Bild­ sensor 44 erzeugt wurde, in dem Gehäuse 42 installiert und an den Monitor 44 angeschlossen ist, eine Kugel 48, die an der Unterseite des Gehäuses 42 instal­ liert ist, sowie zwei optische Sensoren 50, die in dem Gehäuse 42 installiert sind. Die optische Sensoren 50 dienen zum Erfassen der Rotation der Kugel 48 in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen und zum Erzeugen entsprechender zweidimensionaler Verschiebesignale. Jedes einzeilige Bildsignal, welches durch den Bildsensor 44 erzeugt wurde, umfaßt eine vorbestimmte Anzahl von Daten­ bits.
Die Maus 40 ist an ein Computersystem 60 angeschlossen und das Computersy­ stem 60 ist mit einem Monitor 62 verbunden. Das Computersystem 60 umfaßt ei­ nen Speicher 64 zum Abspeichern von Programmen und Daten, einen Rechner 66 zum Ausführen der Programme, die in dem Speicher 64 abgespeichert sind, ein Eingabeeinrichtungssteuerprogramm 68, wie etwa einen Maustreiber, der zum Aufnehmen und Bearbeiten der Verschiebesignale, die von der Bildverarbeitungs­ schaltung 46 erzeugt wurden, in dem Speicher 64 abgespeichert ist, sowie ein Darstellungssteuerprogramm 70, wie etwa Microsoft Word, welches zum Steuern des Scrollens des Inhalts eines auf dem Monitor 62 dargestellten Fensters 72 ent­ sprechend den Verschiebesignalen in dem Speicher 64 abgespeichert ist. Die Bildverarbeitungsschaltung 46 in der Maus 40 zur Aufnahme und Bearbeitung der einzeiligen Bildsignale, welche von dem Bildsensor 44 erzeugt wurden, kann auch in dem Computersystem 60 installiert sein.
Es soll nun auf Fig. 5 und Fig. 6 Bezug genommen werden. Die Fig. 5 veran­ schaulicht ein Referenzbild 80. Die Fig. 6 zeigt eine Reihe von einzeiligen Bildsi­ gnalen 82 in Form einer Bitmatrix, welche das Referenzbild 80 repräsentiert. Zum Abspeichern eines Referenzbildes bewegt der Benutzer ein Bild 80 senkrecht zur Ausrichtung des einzeiligen Bildsensors 44 an diesem vorbei, wobei der Bildsen­ sor 44 eine Reihe von aufeinander folgenden einzeiligen Bildsignalen 82 erzeugt. Diese einzeiligen Bildsignale werden in der Reihenfolge, in der sie von dem Bild­ sensor 44 erzeugt wurden, von der Bildverarbeitungsschaltung 46 gesammelt und äls Bitmatrix abgespeichert. Die Reihe von einzeiligen Bildsignalen 82 bzw. diese Bitmatrix bilden bzw. bildet dann eine Abbildung des Referenzbildes 80.
Wenn der Benutzer das dem Referenzbild 80 entsprechende Bild erneut über den Bildsensor 44 führt, erzeugt der Bildsensor 44 ein erstes einzeiliges Bildsignal 84 (0001001000) gefolgt von einem zweiten einzeiligen Bildsignal 86 (0011010100). Hierauf konvertiert die Bildverarbeitungsschaltung 46 das erste und das zweite Bildsignal 84, 86 in erste und zweite Koordinaten, entsprechend ihren Positionen innerhalb der Bitmatrix 82 und erzeugt ein Verschiebesignal, entsprechend der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Koordinate. Da die Differenz zwi­ schen dem ersten und dem zweiten einzeiligen Bildsignal 84, 86 eine Einheit ent­ lang einer vertikalen Richtung ist, erzeugt die Bildverarbeitungsschaltung 46 eine Einheit eines nach unten gerichteten Verschiebesignals.
Wenn der Benutzer das Bild in anderer Weise über den Bildsensor 44 führt er­ zeugt der Bildsensor 44 beispielsweise ein erstes einzeiliges Bildsignal 84 (0001001000) gefolgt von einem zweiten einzeiligen Bildsignal (0000010010), welches zwei Einheiten nach rechts von dem ersten einzeiligen Bildsignal 84 ist. Hierauf erzeugt die Bildverarbeitungsschaltung 46 ein Zweieinheit- Verschiebesignal, welches in der Richtung nach rechts zeigt.
Wenn der Benutzer das Bild in einer wiederum anderen Weise über den Bildsen­ sor 44 führt, erzeugt der Bildsensor 44 beispielsweise ein erstes einzeiliges Bildsi­ gnal 84 (0001001000) gefolgt von einem zweiten einzeiligen Bildsignal (0000110101), welches zwei Einheiten nach rechts von dem einzeiligen Bildsignal 86 ist. Hierauf erzeugt die Bildverarbeitungsschaltung 46 ein Verschiebesignal mit einem Schritt von zwei Einheiten nach rechts und einer Einheit nach unten.
Da die Bildverarbeitungsschaltung 46 Bildsignale entsprechend der Bewegungs­ richtung und der Geschwindigkeit des Bildes erzeugt, kann der Benutzer den In­ halt des Fensters 72 auf dem Monitor 62 scrollen, indem er einfach seinen Finger oberhalb des Bildsensors 44 bewegt.
Verglichen mit der herkömmlichen Maus 10 umfaßt die Maus 40 einen einzeiligen Bildsensor 44, der zum Abtasten eines Bildes 80 auf dem Gehäuse 42 installiert ist. Somit kann ein Benutzer den Inhalt des Fensters 72 in einer bequemen Weise scrollen.

Claims (4)

1. Zeigereinrichtung (40) mit einem Gehäuse (42) zum Erzeugen von Signalen zum Steuern von Darstellungen auf einem Monitor (62) eines Computersy­ stems (60), dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtasten eines Bildes und Erzeugen einer Reihe von einzeiligen Bildsignalen ein einzeiliger Bildsensor (44) auf der Oberseite des Gehäuses (42) installiert ist, wobei jedes einzeilige Bildsignal eine vorbestimmte Anzahl von Datenbits umfaßt, und daß zum Empfang und zur Verarbeitung der vom Bildsensor (44) erzeugten einzeiligen Bildsignale eine Bildverarbeitungs­ schaltung (46) mit dem Bildsensor (44) verbunden ist, wobei ein Referenzbild (80) mit einer Reihe von einzeiligen Bildsignalen in Form einer Bitmatrix abge­ speichert ist, wobei einzeiliger Bildsensor (44) und Bildverarbeitungsschaltung (46) derart ausgebildet sind, daß dann, wenn ein Benutzer ein dem Referenz­ bild (80) entsprechendes Bild an dem einzeiligen Bildsensor (44) vorbei be­ wegt, dieser aufeinanderfolgend ein erstes und zweites einzeiliges Bildsignal erzeugt, wobei die Bildverarbeitungsschaltung (46) eine erste und zweite Po­ sition des ersten bzw. zweiten einzeiligen Bildsignals in der Bitmatrix bestimmt und in Abhängigkeit von einer Differenz der ersten und zweiten Position ein Verschiebesignal zum Scrollen des Inhalts eines auf dem Monitor (62) darge­ stellten Fensters (72) erzeugt.
2. Zeigereinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Computermaus ist, in deren Gehäuse (42) an der Unterseite eine Kugel (48) und zwei optischen Sensoren (50) installiert sind zum Erfassen der Rota­ tionen der Kugel (48) in zwei Richtungen senkrecht zueinander und zur Er­ zeugung entsprechender zweidimensionaler Zeigersignale.
3. Zeigereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Computersystem (60) ferner folgendes aufweist:
einen Speicher (64) zum Speichern von Programmen und Daten,
einen Rechner (66) zum Ausführen der in dem Speicher (64) abgespeicherten Programme,
ein Eingabeeinrichtungssteuerprogramm (68), welches zum Aufnehmen und Bearbeiten der Verschiebesignale, die durch die Bildverarbeitungsschaltung (46) erzeugt wurden, in dem Speicher (64) abgespeichert ist, und
ein Darstellungssteuerprogramm, welches zum Steuern des Scrollens des Inhalts eines Fensters (72), welches auf dem Monitor (62) dargestellt ist, ent­ sprechend den Verschiebesignalen in dem Speicher (64) abgespeichert ist.
4. Zeigereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die­ se derart ausgebildet ist, daß zum Abspeichern des Referenzbildes (80) der Benutzer ein entsprechendes Bild rechtwinklig zur Ausrichtung des einzeiligen Bildsensors (44) an diesem vorbei bewegt, wobei der Bildsensor (44) eine Reihe aufeinanderfolgender einzeiliger Bildsignale erzeugt, die in ihrer Ge­ samtheit die Bitmatrix des Referenzbildes (80) ausbilden.
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