DE202019005869U1 - Analoge Eingabe-Vorrichtung, Rechensystem und Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung - Google Patents
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Abstract
Analoge Eingabe-Vorrichtung, welche aufweist:
mindestens ein Montagepanel,
eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen, welche an dem mindestens einen Montagepanel montiert sind, wobei jede analoge Drucktaste-Anordnung einen analogen Drucksensor aufweist, wobei der analoge Drucksensor aufweist:
eine Druckaufnahmeanordnung, welche eine Optische-Erfassung-Subanordnung, welche so konfiguriert ist, dass sie eine Lichtmenge misst, die gemäß einem Druck variiert wird, der an der Druckaufnahmeanordnung erfasst wird, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, hat, und
ein Kolbenelement, welches so konfiguriert ist, dass es den Druck auf die Druckaufnahmeanordnung ausübt, wenn die analoge Drucktaste-Anordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird,
einen Multiplexer, der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit den Ausgangsanschlüssen der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen gekoppelt ist,
einen Analog-zu-Digital-Wandler, welcher mit der Ausgangsseite des Multiplexers gekoppelt ist,
einen Prozessor, welcher mit dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist, und
eine Kommunikation-Schnittstelle, welche so konfiguriert ist, dass sie das Datenpaket zu einer Host-Rechenvorrichtung überträgt.
mindestens ein Montagepanel,
eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen, welche an dem mindestens einen Montagepanel montiert sind, wobei jede analoge Drucktaste-Anordnung einen analogen Drucksensor aufweist, wobei der analoge Drucksensor aufweist:
eine Druckaufnahmeanordnung, welche eine Optische-Erfassung-Subanordnung, welche so konfiguriert ist, dass sie eine Lichtmenge misst, die gemäß einem Druck variiert wird, der an der Druckaufnahmeanordnung erfasst wird, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, hat, und
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einen Multiplexer, der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit den Ausgangsanschlüssen der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen gekoppelt ist,
einen Analog-zu-Digital-Wandler, welcher mit der Ausgangsseite des Multiplexers gekoppelt ist,
einen Prozessor, welcher mit dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist, und
eine Kommunikation-Schnittstelle, welche so konfiguriert ist, dass sie das Datenpaket zu einer Host-Rechenvorrichtung überträgt.
Description
- Querverweis auf bezogene Anmeldungen
- Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der am 13. Dezember 2018 eingereichten vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 62/779,006 - Technisches Gebiet
- Verschiedene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen eine analoge Eingabe-Vorrichtung, ein Rechensystem zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe und eine Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung. Insbesondere betreffen verschiedene Ausführungsformen im Allgemeinen eine kraftempfindliche oder druckempfindliche analoge Eingabe-Vorrichtung.
- Hintergrund
- Konventionell weisen Eingabe-Vorrichtungen, wie zum Beispiel eine Spielen-Steuervorrichtung, ein Spielen-Tastenfeld, eine Tastatur oder Mäuse, Knöpfe oder Tasten auf, die mit digitalen Schaltern gekoppelt sind. Diese digitalen Schalter geben nur ein Binärsignal aus und schränken die erzielbaren Funktionen der Eingabe-Vorrichtungen und mögliche Nutzerabsichten ein. Zum Beispiel kann beim Spielen mehr Granularität der Eingabe für eine präzisere Steuerung einer Größe einer Geschwindigkeit, von Richtungen, von Bewegungen, von Aktionen, etc. eines Charakters bevorzugt sein. Solche Steuerungen sind typischerweise mit binären Eingabe-Vorrichtungen nicht erzielbar.
- Dementsprechend gibt es eine Notwendigkeit für eine effektivere Eingabe-Vorrichtung, um die oben genannten Probleme zu adressieren.
- Erläuterung
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist eine analoge Eingabe-Vorrichtung bereitgestellt. Die analoge Eingabe-Vorrichtung kann mindestens ein Montagepanel aufweisen. Die analoge Eingabe-Vorrichtung kann eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen, welche an dem mindestens einen Montagepanel montiert sind, aufweisen, wobei jede analoge Drucktaste-Anordnung einen analogen Drucksensor aufweist. Der analoge Drucksensor der analogen Eingabe-Vorrichtung kann eine Druckaufnahmeanordnung aufweisen, welche eine Optische-Erfassung-Subanordnung, welche so konfiguriert ist, dass sie eine Lichtmenge misst, die gemäß einem Druck variiert wird, der an der Druckaufnahmeanordnung erfasst wird, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, hat. Der analoge Drucksensor der analogen Eingabe-Vorrichtung kann ein Kolbenelement aufweisen, welches so konfiguriert ist, dass es den Druck auf die Druckaufnahmeanordnung ausübt, wenn die analoge Drucktaste-Anordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird. Die analoge Eingabe-Vorrichtung kann ferner einen Multiplexer aufweisen, der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit den Ausgangsanschlüssen der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen gekoppelt ist. Die analoge Eingabe-Vorrichtung kann ferner einen Analog-zu-Digital-Wandler aufweisen, welcher mit der Ausgangsseite des Multiplexers gekoppelt ist. Die analoge Eingabe-Vorrichtung kann ferner einen Prozessor aufweisen, welcher mit dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist. Die analoge Eingabe-Vorrichtung kann ferner eine Kommunikation-Schnittstelle aufwiesen, welche so konfiguriert ist, dass sie das Datenpaket zu einer Host-Rechenvorrichtung überträgt.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist ein Rechensystem zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe bereitgestellt. Das Rechensystem kann einen Host-Prozessor aufweisen. Das Rechensystem kann die Eingabe-Vorrichtung, wie hierin beschrieben, aufweisen, welche mit dem Host-Prozessor über die Kommunikation-Schnittstelle verbunden ist. Der Host-Prozessor kann so konfiguriert sein, dass er das Datenpaket von der Eingabe-Vorrichtung empfängt, um einen Niederdrück-Betrag einer jeweiligen Drucktaste-Anordnung basierend auf dem Digitalschrittwert zu ermitteln, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, und dass er ein korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis in einer Anwendung basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung und einer Eingabeeinstellung für die Anwendung erzeugt.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist ein Verfahren zum Verarbeiten einer Analogeingabe für ein wie hierin beschriebenes Rechensystem bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen: Erzeugen, über die Druckaufnahmeanordnung, des Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, als ein Maß des Drucks, welcher auf die Druckaufnahmeanordnung ausgeübt wird, wenn die Druckaufnahmeanordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird. Das Verfahren kann aufweisen: Digitalisieren, über den Analog-zu-Digital-Wandler, des Analogsignals in den korrespondierenden Digitalschrittwert. Das Verfahren kann aufweisen: Ausgeben, über den Prozessor, des Datenpakets, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist. Das Verfahren kann aufweisen: Übertragen, über die Kommunikation-Schnittstelle, des Datenpakets vom Prozessor der Eingabe-Vorrichtung zu einem Host-Prozessor des Rechensystems. Das Verfahren kann aufweisen: Ermitteln, über den Host-Prozessor, des Niederdrück-Betrags der jeweiligen Drucktaste-Anordnung basierend auf dem korrespondierenden Digitalschrittwert vom empfangenen Datenpaket. Das Verfahren kann aufweisen: Erzeugen, über den Host-Prozessor, des korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignisses in der Anwendung basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung und der Eingabeeinstellung für die Anwendung.
- Figurenliste
- In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen auf die gleichen Teile über die verschiedenen Ansichten hinweg. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, stattdessen ist die Betonung im Allgemeinen darauf gelegt, die Prinzipien der Erfindung darzustellen. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
1 eine schematische Darstellung einer analogen Eingabe-Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt, -
2 eine schematische Darstellung einer analogen Eingabe-Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt, -
3A bis3D verschiedene Beispiele des Ausschnittprofils der Lichtblockierelement-Analoge-Eingabe-Vorrichtung aus1 und2 gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen, -
4 eine schematische Darstellung eines Rechensystems 401 zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt, -
5 eine schematische Darstellung eines Rechensystems mit einem analogen Tastenfeld, als eine analoge Eingabe-Vorrichtung, in Übereinstimmung mit einer Beispiel-Ausführungsform zeigt, und -
6 und7 schematische Darstellungen anderer Rechensysteme mit einer analogen Eingabe-Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen. - Ausführliche Beschreibung
- Ausführungsformen, die untenstehend im Kontext der Vorrichtung beschrieben werden, sind auf analoge Weise für die jeweiligen Verfahren gültig und umgekehrt. Darüber hinaus ist es zu verstehen, dass die unten beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, zum Beispiel kann ein Teil einer Ausführungsform mit einem Teil einer anderen Ausführungsform kombiniert werden.
- Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „an/auf“, „über“, „oben“, „unten“, „unter“, „Seite-“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vorne“, „seitlich“, „Seiten-“, „hoch“, „runter“, etc., wenn sie in der folgenden Beschreibung verwendet werden, zur Einfachheit und, um beim Verständnis von relativen Positionen oder Richtungen zu helfen, verwendet werden, und nicht dazu gedacht sind, die Ausrichtung irgendeiner Vorrichtung oder Struktur oder irgendeines Teils irgendeiner Vorrichtung oder Struktur einzuschränken. Darüber hinaus schließen die Singularbegriffe „ein/eine“, „einem/einer“ und „der/die/das“ Pluralbezüge ein, außer der Kontext gibt klar etwas anderes an. Auf ähnliche Weise ist das Wort „oder“ dazu gedacht, das Wort „und“ einzuschließen, außer der Kontext gibt klar etwas anderes an.
- Wie hierin beschrieben, kann ein Prozessor (oder eine Verarbeitungseinheit oder eine Host-Verarbeitungseinheit oder ein Host-Prozessor etc.) als jede Art von Logik implementierender Einheit verstanden werden, die ein Spezieller-Zweck-Schaltkreis oder ein Prozessor sein kann, der in einem Speicher gespeicherte Software, Firmware oder irgendeine Kombination davon ausführt. Daher kann der Prozessor ein fest verdrahteter Logikschaltkreis oder ein Programmierbare-LogikSchaltkreis sein, wie zum Beispiel ein programmierbarer Prozessor (z.B. Programmierbare-Logik-Steuervorrichtung (PLC)), z.B. ein Mikroprozessor (z.B. ein Komplexer-Befehlssatz-Computer(CISC)-Prozessor oder ein Reduzierter-Befehlssatz-Computer(RISC)-Prozessor). Der Prozessor kann auch ein Prozessor sein, der Software ausführt, z.B. irgendeine Art von Computerprogramm, z.B. ein Computerprogramm, welches einen virtuellen Maschinencode, wie zum Beispiel z.B. Java, verwendet.
- Verschiedene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen eine analoge Eingabe-Vorrichtung. Insbesondere betreffen verschiedene Ausführungsformen im Allgemeinen eine kraftempfindliche analoge Eingabe-Vorrichtung oder eine druckempfindliche analoge Eingabe-Vorrichtung. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabe-Vorrichtung eine Steuervorrichtung, ein Tastenfeld, eine Tastatur, eine Maus, einen Joystick oder ein Lenkrad aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabe-Vorrichtung eine Matrix von analogen Knöpfen oder Tasten aufweisen, von denen jeder/jede so konfiguriert sein kann, dass er/sie ein Eingabesignal basierend auf eines Betrags einer Niederdrück-Kraft oder eines Niederdrück-Drucks, die/der von einem Nutzer auf den jeweiligen analogen Knopf oder die jeweilige analoge Taste ausgeübt wird, variiert. Dementsprechend kann der jeweilige analoge Knopf oder die jeweilige analoge Taste eine variable kraftempfindliche oder druckempfindliche Analogeingabe in Abhängigkeit von der Kraft oder dem Druck, die/der auf den analogen Knopf oder die analoge Taste ausgeübt wird, bereitstellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Variieren eines Betrags einer Niederdrück-Kraft oder eines Niederdrück-Drucks, die/der auf den jeweiligen analogen Knopf oder die jeweilige analoge Taste ausgeübt wird, ein Niederdrück-Ausmaß oder einen Niederdrück-Grad, das/der von dem analogen Knopf oder der analogen Taste erfahren wird, variieren. Dementsprechend kann das Variieren des Niederdrück-Ausmaßes oder des Niederdrück-Grades des jeweiligen analogen Knopfes oder der jeweiligen analogen Taste ein Analogausgangssignal des jeweiligen analogen Knopfes oder der jeweiligen analogen Taste von der analogen Eingabe-Vorrichtung variieren. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Analogausgangssignal von einem Prozessor verarbeitet werden, um ein korrespondierendes Anwendungsereignis in einer Anwendung zu erzeugen.
- Verschiedene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen ein Rechensystem zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe und ein Verfahren zum Verarbeiten einer Analogeingabe für das Computersystem. Das Rechensystem kann ein Informationshandhabungssystem oder ein funktionales System, das imstande ist, substantielle Berechnungen durchzuführen, betreffen. Das Rechensystem kann eine Verarbeitungseinheit, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Plattenspeicher, Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, etc. aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rechensystem einen Host-Prozessor und die analoge Eingabe-Vorrichtung der verschiedenen Ausführungsformen aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Nutzer eine analoge Eingabe über die analoge Eingabe-Vorrichtung bereitstellen, so dass ein Analogeingangssignal über die analoge Eingabe-Vorrichtung zum Host-Prozessor gesendet werden kann, und der Host-Prozessor kann das Analogeingangssignal verarbeiten, um ein korrespondierendes Anwendungsereignis in Antwort auf das Analogie-Eingangssignal zu erzeugen und eine korrespondierende Ausgabe bereitzustellen. Die korrespondierende Ausgabe kann eine Text- und/oder Grafikanzeige, Ton, Beleuchtung oder eine haptische Rückmeldung aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt.
- Die folgenden Beispiele betreffen verschiedene Ausführungsformen.
- Beispiel 1 ist eine analoge Eingabe-Vorrichtung, welche aufweist:
- mindestens ein Montagepanel,
- eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen, welche an dem mindestens einen Montagepanel montiert sind, wobei jede analoge Drucktaste-Anordnung einen analogen Drucksensor aufweist, wobei der analoge Drucksensor aufweist:
- eine Druckaufnahmeanordnung, welche eine Optische-Erfassung-Subanordnung, welche so konfiguriert ist, dass sie eine Lichtmenge misst, die gemäß einem Druck variiert wird, der an der Druckaufnahmeanordnung erfasst wird, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, hat, und
- ein Kolbenelement, welches so konfiguriert ist, dass es den Druck auf die Druckaufnahmeanordnung ausübt, wenn die analoge Drucktaste-Anordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird,
- einen Multiplexer, der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit den Ausgangsanschlüssen der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen gekoppelt ist,
- einen Analog-zu-Digital-Wandler, welcher mit der Ausgangsseite des Multiplexers gekoppelt ist,
- einen Prozessor, welcher mit dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist, und
- eine Kommunikation-Schnittstelle, welche so konfiguriert ist, dass sie das Datenpaket zu einer Host-Rechenvorrichtung überträgt.
- In Beispiel 2 kann der Gegenstand von Beispiel 1 optional ein Analogfilter aufweisen, welches in eine elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor und dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist.
- In Beispiel 3 kann der Gegenstand von Beispiel 1 oder 2 optional eine Beleuchtungsanordnung aufweisen, welche mindestens eine vom Prozessor gesteuerte Lichtquelle aufweist.
- In Beispiel 4 kann der Gegenstand von irgendeinem der Beispiele 1 bis 3 optional aufweisen, dass das Analogsignal eine Analogspannung ist.
- In Beispiel 5 kann der Gegenstand von irgendeinem der Beispiele 1 bis 4 optional aufweisen, dass die Druckaufnahmeanordnung ein Vorspannelement aufweisen kann, welches zwischen dem Kolbenelement und dem mindestens einen Montagepanel angeordnet ist und welches das Kolbenelement weg von dem mindestens einen Montagepanel in einer Vorspannrichtung vorspannt.
- In Beispiel 6 kann der Gegenstand von Beispiel 5 optional aufweisen, dass die Optische-Erfassung-Subanordnung aufweisen kann:
- einen Lichtemitter, welcher an einem Zwischenniveau zwischen dem Kolbenelement und dem mindestens einen Montagepanel angeordnet ist und welcher so ausgerichtet ist, dass er Licht entlang eines Lichtpfads senkrecht zur Vorspannrichtung des Vorspannelementes emittiert,
- einen Lichtsensor, welcher im Lichtpfad angeordnet ist und welcher so konfiguriert sein, dass er das Analogsignal basierend auf der vom Lichtsensor erfassten Lichtmenge zum Ausgeben über den Ausgangsanschluss erzeugt, und
- ein Lichtblockierelement, welches mit dem Kolbenelement in einer Weise assoziiert ist, dass es zusammen mit dem Kolbenelement entlang einer Bewegungsrichtung parallel zur Vorspannrichtung bewegbar ist, und welches sich zum Montagepanel hin erstreckt, um den Lichtpfad zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtsensor zu kreuzen, wobei das Lichtblockierelement ein Ausschnittprofil aufweist, welches die Lichtmenge variiert, die das Lichtblockierelement durchläuft, wenn sich das Lichtblockierelement quer durch den Lichtpfad bewegt, wenn das Kolbenelement zu dem mindestens einen Montagepanel hin bewegt wird.
- Beispiel 7 ist ein Rechensystem zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe, wobei das Rechensystem aufweist:
- einen Host-Prozessor und
- die Eingabe-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Beispiele 1 bis 6, welche mit dem Host-Prozessor über die Kommunikation-Schnittstelle verbunden ist,
- wobei der Host-Prozessor konfiguriert ist, dass er das Datenpaket von der Eingabe-Vorrichtung empfängt, um einen Niederdrück-Betrag einer jeweiligen Drucktaste-Anordnung basierend auf dem Digitalschrittwert zu ermitteln, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, und dass er ein korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis in einer Anwendung basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung und einer Eingabeeinstellung für die Anwendung erzeugt.
- In Beispiel 8 kann der Gegenstand von Beispiel 7 optional aufweisen, dass der Host-Prozessor ferner so konfiguriert sein kann, dass er den ermittelten Niederdrück-Betrag auf eine nichtlineare Skala transformiert, bevor er das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis erzeugt.
- In Beispiel 9 kann der Gegenstand von Beispiel 7 oder 8 optional aufweisen, dass das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine Kontinuierliche-Variable-Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er einen Zustand der Kontinuierliche-Variable-Aktion gemäß dem ermittelten Niederdrück-Betrag erzeugt.
- In Beispiel 10 kann der Gegenstand von Beispiel 7 oder 8 optional aufweisen, dass das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine diskrete Aktion aufweisen kann, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er die diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich einem voreingestellten Niederdrück-Niveau ist.
- In Beispiel 11 kann der Gegenstand von Beispiel 7 oder 8 optional aufweisen, dass das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine erste diskrete Aktion und eine zweite diskrete Aktion aufweisen kann, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er die erste diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag gleich einem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau oder zwischen dem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau und einem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist, und dass er die zweite diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich dem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist.
- In Beispiel 12 kann der Gegenstand von irgendeinem der Beispiele 7 bis 11 optional aufweisen, dass der Host-Prozessor so konfiguriert sein kann, dass er basierend auf einem Nutzereingabebefehl über eine physische Modifikatortaste oder eine virtuelle Modifikatortaste zwischen einer ersten Eingabeeinstellung und einer zweiten Eingabeeinstellung für die Anwendung umschaltet, und wobei ein erstes korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis, das mit der ersten Eingabeeinstellung assoziiert ist, von einem zweiten korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignis, das mit der zweiten Eingabeeinstellung assoziiert ist, verschieden ist.
- Beispiel 13 ist ein Verfahren zum Verarbeiten einer Analogeingabe für ein Rechensystem gemäß Anspruch 7, wobei das Verfahren aufweist:
- Erzeugen, über die Druckaufnahmeanordnung, des Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, als ein Maß des Drucks, welcher auf die Druckaufnahmeanordnung ausgeübt wird, wenn die Druckaufnahmeanordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird,
- Digitalisieren, über den Analog-zu-Digital-Wandler, des Analogsignals in den korrespondierenden Digitalschrittwert,
- Ausgeben, über den Prozessor, des Datenpakets, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist,
- Übertragen, über die Kommunikation-Schnittstelle, des Datenpakets vom Prozessor der Eingabe-Vorrichtung zum Host-Prozessor des Rechensystems,
- Ermitteln, über den Host-Prozessor, des Niederdrück-Betrags der jeweiligen Drucktaste-Anordnung basierend auf dem korrespondierenden Digitalschrittwert vom empfangenen Datenpaket, und
- Erzeugen, über den Host-Prozessor, des korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignisses in der Anwendung basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung und der Eingabeeinstellung für die Anwendung.
- In Beispiel 14 kann der Gegenstand von Beispiel 13 optional aufweisen: Transformieren des ermittelten Niederdrück-Betrags auf eine nichtlineare Skala vor dem Erzeugen des korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignisses.
- In Beispiel 15 kann der Gegenstand von Beispiel 13 oder 14 optional aufweisen, dass das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine Kontinuierliche-Variable-Aktion aufweisen kann, und wobei das Erzeugen des korrespondierenden vorbestimmten Ereignisses aufweisen kann: Erzeugen eines Zustands der Kontinuierliche-Variable-Aktion gemäß dem ermittelten Niederdrück-Betrag.
- In Beispiel 16 kann der Gegenstand von Beispiel 13 oder 14 optional aufweisen, dass das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine diskrete Aktion aufweisen kann, und wobei das Erzeugen des korrespondierenden vorbestimmten Ereignisses aufweisen kann: Erzeugen der diskreten Aktion, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich einem voreingestellten Niederdrück-Niveau ist.
- In Beispiel 17 kann der Gegenstand von Beispiel 13 oder 14 optional aufweisen, dass das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine erste diskrete Aktion und eine zweite diskrete Aktion aufweisen kann, und wobei das Erzeugen des korrespondierenden vorbestimmten Ereignisses aufweisen kann: Erzeugen der ersten diskreten Aktion, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag gleich einem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau oder zwischen dem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau und einem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist, und um die zweite diskrete Aktion zu erzeugen, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich dem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist.
- In Beispiel 18 kann der Gegenstand von irgendeinem der Beispiele 13 bis 17 optional aufweisen: Umschalten zwischen einer ersten Eingabeeinstellung und einer zweiten Eingabeeinstellung für die Anwendung basierend auf einem Nutzereingabebefehl über eine physische Modifikatortaste oder eine virtuelle Modifikatortaste, und wobei ein erstes korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis, das mit der ersten Eingabeeinstellung assoziiert ist, von einem zweiten korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignis, das mit der zweiten Eingabeeinstellung assoziiert ist, verschieden ist.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer analogen Eingabe-Vorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 mindestens ein Montagepanel 110 aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das mindestens eine Montagepanel 110 Teil einer internen Haltestruktur der analogen Eingabe-Vorrichtung 100 sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das mindestens eine Montagepanel 110 auch eine interne gedruckte Leiterplatte (PCB) der analogen Eingabe-Vorrichtung 100 sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen 120 aufweisen, die an dem mindestens einen Montagepanel 110 montiert sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 zwei oder mehr oder eine Mehrzahl an analogen Eingabe-Taste-Anordnungen 120 aufweisen. Zum Beispiel, wenn die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 eine Maus ist, kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 zwei oder mehr analoge Klicktasten aufweisen. Wenn die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 ein Tastenfeld ist, das 15-25 Tasten hat, kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 bis zu 15-25 analoge Tasten aufweisen. Wenn die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 eine Spiel-Steuervorrichtung ist, die vier oder mehr Tasten hat, kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 zwei oder drei oder vier oder mehr analoge Tasten aufweisen. Wenn die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 eine Tastatur ist, kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 eine Mehrzahl an analogen Tasten aufweisen. - Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede analoge Drucktaste-Anordnung 120 einen Drucksensor 121 aufweisen, der ein Kolbenelement 122 und einer Druckaufnahmeanordnung 124 hat. Das Kolbenelement 122 kann mit der Druckaufnahmeanordnung 124 in einer Weise zusammenwirken, dass ein Druck oder eine Kraft auf die Druckaufnahmeanordnung 124 ausgeübt wird, wenn die analoge Drucktaste-Anordnung 120 von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Drucksensor 121 ein austauschbarer, einzelner, einheitlicher Taste-Schalter oder eine nicht trennbare, integrierte, eingebaute Anordnung der Analoge Eingabe-Vorrichtung 100 sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede analoge Drucktaste-Anordnung 120 eine Tastenkappe 123 aufweisen, die mit dem Kolbenelement 122 des Drucksensors 121 entfernbar gekoppelt oder fest gekoppelt ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Tastenkappe 123 eine dünne Hülle sein, die eine Eingabefläche zum Aufnehmen einer Fingerspitze des Nutzers hat. Dementsprechend kann die Tastenkappe 123 zum Aufnehmen der Fingerspitze ergonomisch geformt sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Druckaufnahmeanordnung 124 jeder analogen Drucktaste-Anordnung 120 eine Optische-Erfassung-Subanordnung 125 aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie eine Lichtmenge misst, die gemäß einem Druck oder einer Kraft variiert wird, der/die an der Druckaufnahmeanordnung 124 erfasst wird. Dementsprechend kann das Niederdrücken der Drucktaste-Anordnung 120 einen korrespondierenden Druck oder eine korrespondierende Kraft auf die Druckaufnahmeanordnung 124 ausüben, die die von der Optische-Erfassung-Subanordnung 125 erfasste Lichtmenge variieren kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lichtmenge über ein proportionales Variieren eines Ausmaßes einer Blockierung des Lichts mit einem Lichtblockierelement 134 in Bezug auf den Druck oder die Kraft auf die Druckaufnahmeanordnung 124 variiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Druckaufnahmeanordnung 124 einen Ausgangsanschluss 133 zum Ausgeben eines Analogsignals aufweisen, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert. Dementsprechend kann die gemessene Lichtmenge als das Analogsignal ausgegeben werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lichtmenge eine Lichtintensität sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Druckaufnahmeanordnung 124 ein Vorspannelement 126 aufweisen. Das Vorspannelement 126 kann zwischen dem Kolbenelement 122 und dem mindestens einen Montagepanel 110 angeordnet sein. Das Vorspannelement 126 kann das Kolbenelement 122 weg von dem mindestens einen Montagepanel 110 in einer Vorspannrichtung vorspannen. Dementsprechend kann das Vorspannelement 126 einen Widerstand gegen den Druck oder die Kraft, die die analoge Drucktaste-Anordnung 120 niederdrückt, bereitstellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorspannelement 126 eine Feder oder eine Elastische-Membran-Struktur oder andere geeignete Elemente, Strukturen oder Konfigurationen aufweisen, die das Kolbenelement 122 in eine ursprüngliche oder anfängliche Position zurückbringen können, nachdem es niedergedrückt wurde. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorspannelement 126 direkt oder indirekt zwischen das Kolbenelement 122 und das mindestens eine Montagepanel 110 geschaltet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Druckaufnahmeanordnung 124 ein Gehäuse aufweisen, das an dem mindestens einen Montagepanel 110 montiert ist, und das Kolbenelement 122 kann durch eine Decke des Gehäuses verschiebbar sein. Die Tastenkappe 123 kann mit dem Kolbenelement 122 so gekoppelt sein, dass sie relativ zum Gehäuse bewegbar ist. Das Vorspannelement 126 kann das Kolbenelement 122 weg vom Boden des Gehäuses in die Vorspannrichtung vorspannen, um die Tastenkappe 123 indirekt weg von dem mindestens einen Montagepanel 110 vorzuspannen.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Optische-Erfassung-Subanordnung 125 der Druckaufnahmeanordnung 124 einen Lichtemitter 130 aufweisen. Der Lichtemitter 130 kann an einem Zwischenniveau zwischen dem Kolbenelement 122 und dem mindestens einen Montagepanel 110 angeordnet sein. Der Lichtemitter 130 kann so ausgerichtet sein, dass er Licht entlang eines Lichtpfads 131 senkrecht zur Vorspannrichtung des Vorspannelementes 126 emittiert. Dementsprechend kann der Lichtpfad 131 des vom Lichtemitter 130 emittierten Lichts im Wesentlichen senkrecht zu einer Niederdrückrichtung der mindestens einen analogen Drucktaste-Anordnung 120 durch den Nutzer sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Lichtemitter 130 ein Laserlichtemitter oder ein Kollimiertes-Licht-Emitter sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Zwischenniveau zwischen dem Kolbenelement 122 und dem mindestens einen Montagepanel 110 eine Position entlang einer Höhe zwischen dem Montagepanel 110 und einer maximalen Niederdrückung des Kolbenelements 122 sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Optische-Erfassung-Subanordnung 125 der Druckaufnahmeanordnung 124 einen Lichtsensor 132 aufweisen. Der Lichtsensor 132 kann im Lichtpfad 131 angeordnet sein und kann so konfiguriert sein, dass er ein Analogsignal basierend auf der vom Lichtsensor 132 erfassten Lichtmenge zum Ausgeben über den Ausgangsanschluss 133 ausgibt. Dementsprechend kann der Lichtsensor 132 in einer Position angeordnet sein, die dem Lichtemitter 130 direkt gegenüberliegt. Daher können der Lichtemitter 130 und der Lichtsensor 132 in einer Gegenüberliegend-Weise angeordnet sein, dass das Licht des Lichtemitters 130 gerade zum Lichtsensor 132 direkt projiziert wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Lichtsensor 132 eine Intensität von Licht erfassen, das auf den Lichtsensor 132 einfällt, und ein Analogsignal gemäß der erfassten Lichtintensität ausgeben. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Lichtsensor 132 einen Fototransistor-Typ-Lichtsensor oder einen Fotowiderstand-Typ-Lichtsensor oder einen Fotodiode-Typ-Lichtsensor aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Analogsignal von dem Lichtsensor 132 eine Analogspannung oder ein Analogstrom sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Optische-Erfassung-Subanordnung 125 der Druckaufnahmeanordnung 124 ein Lichtblockierelement 134 aufweisen. Das Lichtblockierelement 134 kann mit dem Kolbenelement 122 in einer Weise assoziiert sein, dass es zusammen mit dem Kolbenelement 122 entlang einer Bewegungsrichtung parallel zur Vorspannrichtung bewegbar ist. Das Lichtblockierelement 134 kann sich zum Montagepanel 110 hin erstrecken, um den Lichtpfad 131 zwischen dem Lichtemitter 130 und dem Lichtsensor 132 zu kreuzen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lichtblockierelement 134 direkt oder indirekt mit dem Kolbenelement 122 gekoppelt sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lichtblockierelement 134 eine langgestreckte Form haben und kann sich nach unten hin zum Montagepanel 110 hin erstrecken. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lichtblockierelement 134 auf eine Weise angeordnet sein, dass ein Bewegungspfad des Lichtblockierelement 134 aufgrund des Niederdrückens der analogen Drucktaste-Anordnung 120 durch den Nutzer den Lichtpfad 131 zwischen dem Lichtemitter 130 und dem Lichtsensor 132 kreuzen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wenn die Druckaufnahmeanordnung 124 das Gehäuse aufweist und das Kolbenelement 122 durch die Decke des Gehäuses verschiebbar ist, wobei die Tastenkappe 123 mit dem Kolbenelement 122 gekoppelt ist, kann das Lichtblockierelement 134 mit dem Kolbenelement 122 gekoppelt sein, um zusammen mit der Tastenkappe 123 bewegbar zu sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lichtblockierelement 134 ein Ausschnittprofil aufweisen.
3A bis3D zeigen verschiedene Beispiele des Ausschnittprofils 136 des Lichtblockierelements 134. Das Ausschnittprofil 136 des Lichtblockierelements 134 kann die Lichtmenge variieren, die das Lichtblockierelement 134 durchläuft, wenn sich das Lichtblockierelement 134 quer zum Lichtpfad 131 bewegt, wenn ein Druck oder eine Kraft ausgeübt wird, um die Tastenkappe 123 zu dem mindestens einen Montagepanel 110 hin zu drücken. Dementsprechend kann das Ausschnittprofil 136 des Lichtblockierelement 134 das Ausmaß der Blockierung des Lichtpfads 131 gemäß der Bewegung des Kolbenelements 122 als ein Ergebnis des Drucks oder der Kraft auf die Druckaufnahmeanordnung 124 variieren. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Ausschnittprofil 136 des Lichtblockierelement 134 eine dreieckige Form (siehe3A) oder eine kegelstumpfförmige Form (siehe3B) oder eine Trompetenform (siehe3C ) oder eine Bogenform (siehe3D ) oder irgendeine andere geeignete Form aufweisen, die die Menge des durchlaufenden Lichts variieren kann, wenn sich das Lichtblockierelement 134 bewegt, um den Lichtpfad 131 zu kreuzen, ist aber nicht darauf beschränkt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lichtblockierelement 134 eine langgestreckte Platte mit dem Ausschnittprofil 136 aufweisen und kann so angeordnet sein, dass es sich in Längsrichtung bewegt, um den Lichtpfad 131 zu kreuzen, wenn der Nutzer einen Druck oder eine Kraft ausübt, um die Tastenkappe 123 zu drücken. - Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 einen Multiplexer 138 aufweisen, der eine Ausgangsseite und eine Eingangsseite hat. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingangsseite des Multiplexers 138 mit den Ausgangsanschlüssen 133 der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen 120 gekoppelt sein. Dementsprechend kann der Multiplexer 138 mehrere Analogsignale von der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen 120 annehmen und eine einzige Ausgabe bereitstellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die analogen Eingabe-Taste-Anordnungen 120 der analogen Eingabe-Vorrichtung 100 über eine Matrixverbindung mit dem Multiplexer 138 gekoppelt sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) 140 aufweisen. Der ADC 140 kann mit der Ausgangsseite des Multiplexers 138 gekoppelt sein. Dementsprechend kann der ADC 140 das Analogsignal vom Multiplexer 138 empfangen und so konfiguriert sein, dass er das Analogsignal in einen korrespondierenden Digitalschrittwert diskretisiert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Multiplexer 138 mit dem ADC 140 elektrisch gekoppelt sein, so dass das vom Multiplexer 138 ausgegebene Analogsignal an den ADC 140 zum Umwandeln in lesbare Daten gesendet werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der ADC 140 das Kontinuierliche-Zeit- und Kontinuierliche-Amplitude-Analogsignal von dem Multiplexer 138 in einen Diskrete-Zeit- und Diskrete-Amplitude-Digitalschrittwert umwandeln. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der ADC 140 die Umwandlung mit einem vorbestimmten Abtastintervall durchführen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gesamtzahl an diskreten Digitalschrittwerten für den Bereich des Analogsignals von dem Lichtsensor 132 auf einer Auflösung des ADC 140 basiert sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Digitalschrittwert eine ganze Zahl von 0 bis N sein, wobei N um eins kleiner ist als eine Zweierpotenz. Dementsprechend kann jede ganze Zahl des Digitalschrittwerts eine korrespondierende Größe des Analogsignals von dem Lichtsensor 132 darstellen.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 einen Prozessor 142 aufweisen. Der Prozessor 142 kann mit dem ADC 140 auf eine solche Weise gekoppelt sein, dass er den Digitalschrittwert empfängt. Der Prozessor 142 kann so konfiguriert sein, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung 120 und den Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung 120 korrespondiert, aufweist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der Prozessor 142 und der ADC 140 in Digitalkommunikation miteinander sein. Dementsprechend kann der von dem ADC 140 umgewandelte Digitalschrittwert den dem ADC 140 an den Prozessor 142 digital kommuniziert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 verschiedene Informationsdaten von dem ADC 140 und/oder der Druckaufnahmeanordnung 124 und/oder dem Drucksensor 121 empfangen und kann die verschiedenen Informationsdaten, welche die Taste-Identität (ID) und den Digitalschrittwert aufweisen, in eine Kette formatierter Daten zur Übertragung anordnen, kompilieren und/oder formatieren. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kette formatierter Daten in der Form eines USB (Universal Serial Bus) HID (Human Interface Device) Vendor Report sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 eine Kommunikation-Schnittstelle 144 aufweisen. Die Kommunikation-Schnittstelle kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Die Kommunikation-Schnittstelle 144 kann mit einer Host-Rechenvorrichtung verbindbar sein. Die Kommunikation-Schnittstelle 144 kann so konfiguriert sein, dass sie das Datenpaket vom Prozessor 142 zur Host-Rechenvorrichtung überträgt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die drahtgebundene Kommunikation-Schnittstelle 144 einen USB-Verbinder oder mehrpolige elektrische Anschlüsse aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikation-Schnittstelle 144 eine Infrarot(IR)-Kommunikation-Schnittstelle, eine Funkfrequenz(RF)-Kommunikation-Schnittstelle, eine Bluetooth-Kommunikation-Schnittstelle oder eine Wi-Fi-Kommunikation-Schnittstelle aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Host-Rechenvorrichtung ein Computer oder eine programmierbare Maschine oder eine programmierbare elektronische Vorrichtung sein, mit der Peripheriegeräte, wie zum Beispiel die Eingabe-Vorrichtung 100, verbunden sein können und die die Betätigung der Peripheriegeräte leitet, einschließlich Treibern für Eingabe-/Ausgabevorrichtungen, die mit der Host-Rechenvorrichtung verbunden sind.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der ADC 140 und der Prozessor 142 separate Elemente der Analogen Eingabe-Vorrichtung 100 sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der ADC 140 und der Prozessor 142 als ein einziger Mikrocontroller 150 integriert sein.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer analogen Eingabe-Vorrichtung 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus2 alle Merkmale der analogen Eingabe-Vorrichtung 100 aus1 auf. Dementsprechend können alle Merkmale, Änderungen, Modifikationen und Variationen, die auf die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 aus1 anwendbar sind, auch auf die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus2 anwendbar sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus2 von der analogen Eingabe-Vorrichtung 100 aus1 dadurch unterscheiden, dass die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus2 ferner die folgenden zusätzlichen Merkmale und/oder Einschränkungen aufweisen kann. - Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus
2 ferner ein Filter 260 aufweisen. Das Filter 260 kann in eine elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor 121 und dem Analog-zu-Digital-Wandler 140 gekoppelt sein. Das Filter 260 kann so konfiguriert sein, dass es ein Rauschen im Analogsignal von dem Drucksensor 121 reduziert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Filter 260 ein Tiefpassfilter aufweisen. - Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus
2 ferner ein Speicherelement 270 aufweisen. Das Speicherelement 270 kann mit dem Prozessor 142 gekoppelt sein und kann Anweisungen zur Ausführung mittels des Prozessors 142 speichern. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Speicherelement 270 ein Speicher sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Speicher einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder einen Flash-Speicher aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt. - Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aus
2 ferner eine Beleuchtungsanordnung 280 aufweisen, welche mindestens eine vom Prozessor 142 gesteuerte Lichtquelle aufweist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Beleuchtungsanordnung 280 eine Hintergrundbeleuchtung für die mindestens eine analoge Drucktaste-Anordnung 120 und/oder eine Unterlichtbeleuchtung für die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 so konfiguriert sein, dass er die Beleuchtungsanordnung 280 basierend auf einer Beleuchtungssequenz und/oder einem Beleuchtungsmuster steuert, die in dem Speicherelement 270 gespeichert sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 Instruktionen von der Host-Rechenvorrichtung empfangen, mit der die analoge Eingabe-Vorrichtung 200 verbunden ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 priorisieren, dass die Steuerung der Beleuchtungsanordnung 280 auf den von der Host-Rechenvorrichtung empfangenen Instruktionen basiert ist, über der Beleuchtungssequenz und/oder dem Beleuchtungsmuster, die im Speicherelement 270 gespeichert sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 die Beleuchtungssequenz und/oder das Beleuchtungsmuster, die im Speicherelement 270 gespeichert sind, mit einer neuen Beleuchtungssequenz und/oder einem neuen Beleuchtungsmuster basierend auf von der Host-Rechenvorrichtung empfangenen Instruktionen überschreiben oder ersetzen. -
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Rechensystems 401 zum Empfangen und Verarbeiten einer analogen Eingabe gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rechensystem 401 einen Host-Prozessor 402 und die analoge Eingabe-Vorrichtung 100, 200 (aus1 und/oder2 ) aufweisen, die mit dem Host-Prozessor 402 über die Kommunikation-Schnittstelle 144 verbunden ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 eine zentrale Verarbeitungseinheit der Host-Rechenvorrichtung 404 sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 das Datenpaket von der Eingabe-Vorrichtung 100, 200 empfangen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 das Eingabe-Datenpaket von der Eingabe-Vorrichtung 100, 200 interpretieren und programmierte Instruktionen basierend auf dem interpretierten Eingabe-Datenpaket ausführen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 einen Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 einer jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 basierend auf dem Digitalschrittwert ermitteln, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung 120 korrespondiert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 einen Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 über ein Ausführen einer Berechnung oder eine mathematische Verarbeitung oder ein Abbilden oder einen Tabelle-Nachschauen-Betrieb oder eine andere geeignete Verarbeitungstechnik ermitteln. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 ein korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis in einem Anwendungsprogramm basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 und einer Eingabeeinstellung für das Anwendungsprogramm erzeugen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine programmierte Aktion oder ein Vorkommnis sein, die/das von dem Anwendungsprogramm in Antwort auf den ermittelten Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 oder in Erkennung davon getriggert wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabeeinstellung für das Anwendungsprogramm eine Abbildung von vorbestimmten Anwendungsereignissen auf die Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen 120 und einen jeweiligen Niederdrück-Betrag sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabeeinstellung eine vordefinierte Einstellung im Anwendungsprogramm sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabeeinstellung eine nutzerdefinierbare oder -konfigurierbare Einstellung sein, die der Nutzer im Anwendungsprogramm dementsprechend basierend auf einer Nutzer-Vorliebe und -Verwendung ändern oder verändern kann. - Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor 402 ferner so konfiguriert sein, dass er den ermittelten Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 auf eine nichtlineare Skala transformiert, bevor er das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis erzeugt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die nichtlineare Skala eine logarithmische Skala oder eine variable Skala aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung 100 mit der Verschiebung des ermittelten Niederdrück-Betrags der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 auf die nichtlineare Skala so konfiguriert sein, dass sie im unteren oder mittleren oder höheren Niederdrück-Bereich stärker ansprechend ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verschiebung auf eine nichtlineare Skala es dem Nutzer ermöglichen, seine eigene Einstellung so anzupassen, dass sie zu seiner persönlichen Nutzung passt, basierend auf einer gewünschten Ansprechempfindlichkeit der analogen Eingabe-Vorrichtung 100.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine Kontinuierliche-Variable-Aktion aufweisen. Zum Beispiel kann beim Spielen die Kontinuierliche-Variable-Aktion eine Größe für eine Geschwindigkeit, Richtungen, Bewegungen, Aktionen, etc. eines Charakters aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor so konfiguriert sein, dass er einen Zustand der Kontinuierliche-Variable-Aktion gemäß dem ermittelten Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 erzeugt.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine diskrete Aktion aufweisen. Zum Beispiel kann die diskrete Aktion eine binäre Aktion, wie zum Beispiel Ein oder Aus, sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor so konfiguriert sein, dass er die diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 größer oder gleich einem voreingestellten Niederdrück-Niveau der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 ist. Dementsprechend kann die Eingabe-Vorrichtung als eine normale binäre Eingabe-Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Maschinenschreiben-Tastatur oder ein Ziffernblock, etc., dienen.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mit dem voreingestellten Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 ein Betätigungspunkt oder ein Triggerpunkt der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 konfiguriert oder programmiert sein. Dementsprechend kann die jeweilige Drucktaste-Anordnung 120 so konfiguriert oder programmiert sein, dass sie die diskrete Aktion bei einem gewünschten Niederdrück-Betrag erzeugt. Daher kann die jeweilige Drucktaste-Anordnung 120 die diskrete Aktion triggern, ohne dass sie ein vollständiges Niederdrücken der Tastenkappe 123 der Drucktaste-Anordnung 120 erfordert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das voreingestellte Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 eine nutzerdefinierte Eingabe sein. Dementsprechend kann der Host-Prozessor 402 so konfiguriert sein, dass er die nutzerdefinierte Eingabe als das voreingestellte Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 empfängt und speichert.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine erste diskrete Aktion und eine zweite diskrete Aktion aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor so konfiguriert sein, dass er die erste diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 gleich einem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 oder zwischen dem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 und einem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor so konfiguriert sein, dass er die zweite diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 größer oder gleich dem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 ist. Dementsprechend kann eine einzige Drucktaste-Anordnung 120 so konfiguriert sein, dass sie zwei oder mehr unterschiedliche diskrete Aktionen triggert, indem die zwei oder mehr unterschiedlichen Niederdrück-Bereiche zum Triggern der jeweiligen diskreten Aktionen voreingestellt sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jedes des ersten und des zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveaus der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 eine jeweilige nutzerdefinierte Eingabe sein. Dementsprechend kann der Host-Prozessor 402 so konfiguriert sein, dass er die nutzerdefinierten Eingaben als das erste und das zweite voreingestellte Niederdrück-Niveau der Tastenkappe 123 der jeweiligen Drucktaste-Anordnung 120 empfängt und speichert.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Host-Prozessor so konfiguriert sein, dass er basierend auf einem Nutzereingabebefehl über eine physische Modifikatortaste oder eine virtuelle Modifikatortaste zwischen einer ersten Eingabeeinstellung und einer zweiten Eingabeeinstellung für die Anwendung umschaltet. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein erstes korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis, das mit der ersten Eingabeeinstellung assoziiert ist, von einem zweiten korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignis, das mit der zweiten Eingabeeinstellung assoziiert ist, verschieden sein. Zum Beispiel kann beim Spielen die erste Eingabeeinstellung eine erste Abbildung von kampfbezogenen vorbestimmten Anwendungsereignissen auf die Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen 120 sein und die zweite Eingabeeinstellung kann eine zweite Abbildung von fahrbezogenen vorbestimmten Anwendungsereignissen auf die Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen 120 sein.
- Im Folgenden wird ein Spiel-Tastenfeld als ein Beispiel der analogen Eingabe-Vorrichtung 100 gemäß den verschiedenen Ausführungsformen beschrieben.
- Ein Spielen-Tastenfeld kombiniert die Vorteile von Tastaturen mit der kompakten und ergonomischen Größe einer Steuervorrichtung. Typische Spielen-Tastaturen enthalten 15-25 Tasten, die gestaltet sind, um von Fingern der Nutzer gesteuert zu werden. Diese Tasten sind in einer Weise ausgelegt, die ähnlich zu der eines Nummernblocks einer Tastatur ist, um verschiedene Funktionen, wie zum Beispiel Richtungen und Navigation (nach oben, nach unten, nach links und nach rechts), Waffenwechsel, Springen oder Schießen zu realisieren. Allerdings sind die Tasten im konventionellen Tastenfeld mit digitalen Schaltern gekoppelt, die nur ein binäres Signal ausgeben, was die erzielbaren Funktionen des Tastenfelds und mögliche Nutzerabsichten einschränkt.
- Beispiel-Ausführungsformen lösen diese Probleme durch das Einsetzen von analogen Schaltern, die Analogsignale ausgeben, und eines korrespondierenden Algorithmus, der die von den individuellen Tasten des Tastenfelds gesendeten Signale am Host-Computer verarbeitet, der mit dem Tastenfeld drahtlos oder über USB verbunden ist. Analoge Tastenfelder stellen ein verbessertes Eingabe-Verfahren mit mehr Granularität, die mechanischen Tastaturen die Präzisionssteuerung verleiht, die normalerweise in Vorrichtungen, wie zum Beispiel Spielen-Steuervorrichtungen, Lenkrädern und Luftfahrt-Joysticks, gefunden werden, bereit. Durch das Verarbeiten der Signale von jeder Taste am Host-Computer wird die Latenz verringert und wird eine schnellere Reaktion erzielt. Ferner bietet das Aufrüsten der Verarbeitungslösung, indem man sie in Software handhabt, dem Benutzer Flexibilität bei der Tastenabbildung.
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5 zeigt ein Rechensystem 501, das ein analoges Tastenfeld 500 als eine analoge Eingabe-Vorrichtung hat, in Übereinstimmung mit einer Beispiel-Ausführungsform. - Beispielweise kann das analoge Tastenfeld 500 eine Mehrzahl an analogen Schaltern 510 (oder analoge Drucksensoren), die jeweils unter einer Taste 540 angeordnet sind, einen Mikrocontroller 520, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, und einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) 530 aufweisen. Die analogen Schalter 510 können auf einer optomechanischen Schaltertechnologie basieren und gemäß dem Druck oder der Kraft, der/die auf die Tasten ausgeübt wird, oder der Verschiebung der Tasten im Vergleich zur Nicht-gedrückt-Position unterschiedliche Analogsignale ausgeben. Der ADC 530 kann die Analogsignale in Digitalsignale umwandeln und die Digitalsignale an den Mikrocontroller senden, um die Daten vorzuverarbeiten. Das analoge Tastenfeld 500 kann drahtlos oder durch USB mit einem Host-Computer 504 verbunden sein. Der Host-Computer kann die vorverarbeiteten Daten vom Mikrocontroller empfangen und eine Berechnung durchführen, um den Druck oder die Kraft zu ermitteln, der/die auf eine oder mehrere Tasten ausgeübt wird, und mit zu ergreifenden Aktionen fortfahren.
- Firmware kann im Speicher 530 (oder Speicherelement), wie zum Beispiel ROM, EPROM oder Flash-Speicher, gehalten werden, um eine Steuerung für die Schalter bereitzustellen und die von jedem analogen Schalter an den Hosting-Computer gesendeten Analogsignale zu übersetzen, so dass der Hosting-Computer die Signale oder Daten weiter verarbeiten kann, um die korrespondierenden Funktionen zu realisieren.
- In einer Beispiel-Ausführungsform, wenn der Nutzer eine Taste (oder eine Knopf-Anordnung) bis zu einer bestimmten Entfernung drückt, kann die Firmware dieses Ereignis registrieren, und das Ereignis wird vom Mikrocontroller gelesen. Unterschiedliche Ereignisse können für unterschiedliche Entfernungen, die die Tasten niedergedrückt werden, registriert sein. Dieser Mikrocontroller kann die Tasten auf dem Tastenfeld ständig durch Abtasten überwachen, was viele Male pro Sekunde auftreten kann. Die Firmware kann registrieren, wann die Taste gedrückt wird und bis zu welcher Entfernung die Taste gedrückt wird, und den Vorgang des Übersetzens der Tastendrücke von physischem Kontakt in elektrische Signale und des darauffolgenden Ausgebens davon an den Host-Computer schnell durchführen.
- Beispielsweise kann ein analoger Schalter (oder Drucksensor) unter jeder Taste angeordnet sein. Der analoge Schalter kann einen Lichtemitter, einen Pulsformer (oder ein lichtblockierendes Element), der im Lichtpfadangeordnet ist, und einen Lichtempfänger (oder Lichtsensor) aufweisen. Der Pfad, den sich das Licht entlang bewegt, kann im Wesentlichen parallel zur Fläche der Tastenkappe (oder des Tastendeckels) sein. Die Lichtmenge, die vom Lichtempfänger detektiert werden kann, kann von der Position des Pulsformers beeinflusst sein, die ferner davon festgelegt sein kann, wie weit die Taste als eine Funktion von Druck oder Kraft, der/die auf die Tastenkappe ausgeübt wird, heruntergedrückt wird. Da die Verschiebung der Taste proportional zu dem ausgeübten Druck oder der ausgeübten Kraft ist und die den Pulsformer durchlaufende Lichtmenge mit der Verschiebung der Taste in Bezug stehen kann, kann die vom Lichtempfänger detektierte Lichtmenge auch mit dem Druck oder der Kraft, der/die auf die Taste ausgeübt wird, in Bezug stehen. Als solches gibt die Lichtmenge den Druck oder die Kraft an, der/die auf die Taste ausgeübt wird. Zum Beispiel kann eine Feder (oder ein Vorspannelement) unter der Taste so konfiguriert sein, dass sie eine Verschiebung der Tastenkappe von der oberen Endposition zu einer unteren Endposition ermöglicht, die proportional zu dem Druck oder der Kraft ist, der/die auf die Taste ausgeübt wird. Der Lichtempfänger gibt Analogdaten basierend auf der detektierten Lichtintensität aus, und die Analogdaten werden von dem Mikrocontroller weiter verarbeitet, bevor sie zum Host-Computer gesendet werden.
- In einer Beispiel-Ausführungsform, wenn zwei Richtungstasten, die die x- und die y-Richtung in zugeordneter Weise darstellen, gleichzeitig gedrückt werden, kann der analoge Schalter unter der ersten Taste ein erstes Analogsignal, das eine erste Größe hat, ausgeben und der Analogschalter unter der zweiten Taste kann ein zweites Analogsignal, das eine zweite Größe hat, ausgeben. Der ADC wandelt die erste und die zweite Größe, die Analogsignale sind, basierend auf einer Kalibrierung, die mit einem vorbestimmten Zahlenbereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert eingestellt ist, in Digitalsignale um und sendet die Digitalsignale zum Mikrocontroller. In einer Beispiel-Ausführungsform filtern ein oder mehrere Filter die Analogsignale basierend auf dem vorbestimmten Zahlenbereich und senden die gefilterten Analogsignale zum ADC, um das Rauschen in einem oder mehreren der Analogsignale von den kraftempfindlichen Tasten (oder druckempfindlichen Tasten) zu reduzieren.
- Der Mikrocontroller kann die vom ADC gesendeten Digitalsignale weiter verarbeiten und die Digitalsignale in Codes (oder ein Format) umwandeln, die der Host-Computer verstehen kann. Zum Beispiel, wenn das analoge Tastenfeld mit dem Host-Computer durch USB verbunden ist, ist der umgewandelte Code ein USB-Code. Die Umwandlung wird gewöhnlich unter Verwendung einer Nachschlagetabelle gemacht. Diese Tabelle ist daher, wo das Tastaturlayout definiert ist. Der Host-Computer empfängt die Codes jeder Taste von dem analogen Tastenfeld und berechnet zum Beispiel die Addition der Codes und ermittelt dann zum Beispiel die Richtungen der Bewegung. Der Host-Computer kann den Betätigungspunkt der Schalter schnell durchführen einstellen. Darüber hinaus kann der Host-Computer die Funktion der Taste basierend auf der Stärke des Drucks oder der Kraft, der/die auf die Tastenkappe ausgeübt wird, ändern.
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6 und7 zeigen schematische Darstellungen anderer Rechensysteme 601, 701 mit einer analogen Eingabe-Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In6 stellen die „analogen Ausgang-Schalter“ 610 eine Schalthardware dar, die unterschiedliche Signalniveaus gemäß einem unterschiedlichen Druck oder einer unterschiedlichen Kraft erzeugen kann, „ADC“ 630 stellt ein Analog-Digital-Umwandlung-Modul, ein Modul, das ein Analogsignal in Digitaldaten umwandelt, dar und „Analogdatenkompression“ 650 ist die Komprimierung der empfangenen Daten in ein verschlüsseltes/kleines Paket, um es zurück an die Host-CPU 604 zur Analogdatenübersetzung zu senden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sammelt die „Peripherie-Hardware“ nur rohe Analogdaten, komprimiert sie und sendet sie durch eine USB-Schnittstelle zur Datendekomprimierung und -umwandlung zurück an den Host-PC. Die gesamte Analogumwandlung für Spielen-Anwendungen kann im Host-PC gemacht werden. - Das oben erwähnte analoge Tastenfeld 500 ist als eine Beispiel-Ausführungsform einer Eingabe-Vorrichtung gezeigt. Andere Eingabe-Vorrichtungen, wie zum Beispiel Mäuse, Tastaturen oder Steuervorrichtungen mit analogen Schaltern werden auch verwendet. Ein oder mehrere Merkmale der Eingabe-Vorrichtung, die von Computerspielen verschieden ist, können vorteilhaft für viele andere Anwendungen beim Übersetzen einer Nutzerabsicht in eine Form, die von irgendeinem Typ von Rechenvorrichtung interpretierbar ist, eingesetzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Personal Computer, Unterhaltungssysteme, industrielle Rechensysteme, Stenografie-Vorrichtungen, medizinische Rechensystem und andere Rechenvorrichtungen.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist eine Eingabe-Vorrichtung zum Bereitstellen von Eingaben in eine Rechenvorrichtung bereitgestellt. Die Eingabe-Vorrichtung kann mindestens eine Eingabe-Taste oder einen Eingabe-Knopf aufweisen. Die mindestens eine Eingabe-Taste oder der mindestens eine Eingabe-Knopf kann eine Eingabe-Fläche aufweisen, um eine Niederdrück-Kraft oder einen Niederdrück-Druck, die/der von einem Nutzer ausgeübt wird, aufzunehmen. Die mindestens eine Eingabe-Taste oder der mindestens eine Eingabe-Knopf kann eine Schalterinteraktionskomponente aufweisen, um mit einem analogen Schalter zu interagieren. Die mindestens eine Eingabe-Taste oder der mindestens eine Eingabe-Knopf kann den analogen Schalter aufweisen, um eine Interaktion mit der Interaktionskomponente zu empfangen, wobei der analoge Schalter eine Eigenschaft erkennt, die eine Funktion des Betrags der Niederdrück-Kraft oder des Niederdrück-Drucks ist, die/der von dem Nutzer ausgeübt wird.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabe-Vorrichtung eine Tastatur, die eine Mehrzahl von Eingabetasten hat, oder ein Tastenfeld, das eine Mehrzahl von Eingabetasten hat, oder eine Maus, die zwei oder mehr Klicktasten hat, oder eine Spiel-Steuervorrichtung, die eine Mehrzahl von Eingabetasten oder -knöpfen hat, sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Eingabefläche eine Tastenkappe an der oberen Fläche der Taste sein, und die Schalterinteraktionskomponente kann an der unteren Fläche der Taste angebracht sein.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der analoge Schalter unter der Taste angeordnet sein und kann mit der Schalterinteraktionskomponente gekoppelt sein, die an der unteren Fläche der Taste angebracht ist.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schalter einen Lichtemitter, einen Lichtempfänger und einen Pulsformer aufweisen, wodurch der Lichtemitter Licht in einen Lichtpfad, der im Wesentlichen parallel zur Fläche der Tastenkappe ist, emittieren kann, das vom Lichtempfänger empfangen wird, wobei der Pulsformer zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtempfänger angeordnet sein kann.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Interaktionskomponente so konfiguriert sein, dass sie mit dem Pulsformer gekoppelt ist, um den Pulsformer zu veranlassen, sich innerhalb des Lichtpfads zu bewegen und die Lichtmenge zu beeinflussen, die den Pulsformer durchläuft und die vom Lichtempfänger empfangen wird, und wobei die vom analogen Schalter detektierte Eigenschaft eine vom Lichtempfänger empfangene Lichtmenge ist.
- Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Bewegungsbetrag des Pulsformers innerhalb des Lichtpfads eine Funktion des Betrags der Niederdrück-Kraft oder des Niederdrück-Drucks, die/der vom Benutzer ausgeübt wird, sein.
- Verschiedene Ausführungsformen haben eine analoge Eingabe-Vorrichtung bereitgestellt, die mehr Granularität der Eingabe in einer effektiven und einfachen Weise bereitstellen kann. Verschiedene Ausführungsformen haben auch eine analoge Eingabe-Vorrichtung bereitgestellt, wodurch die Datenverarbeitung von der Host-Rechenvorrichtung gemacht wird, während die analoge Eingabe-Vorrichtung nur Analogdaten senden wird. Mit anderen Worten, die Hauptdatenverarbeitung wird von der Host-Rechenvorrichtung durchgeführt, während die analoge Eingabe-Vorrichtung nur eine minimale Vorverarbeitung eines Analogsignals zum Senden zur Host-Rechenvorrichtung durchführt. Dementsprechend können die Herstellungskosten der analogen Eingabe-Vorrichtung signifikant reduziert sein und die Analogdaten-Verarbeitung-Leistung kann zunehmen. Verschiedene Ausführungsformen haben eine analoge Eingabe-Vorrichtung bereitgestellt, die eine konventionelle Eingabe-Vorrichtung neu definiert hat. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung einem Endnutzer mehr Optionen geben. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die analoge Eingabe-Vorrichtung des Rechensystems einen definierbaren Triggerpunkt (oder einen konfigurierbaren Betätigungspunkt), mehr als einen Triggerpunkt, der mehrere Funktionen mit einer einzigen Taste (oder mehrere Betätigungspunkte für mehrere Ereignisse mit einer einzigen Taste/einem einzigen Knopf) ermöglicht, und/oder eine Abbildung von Joystick-/Flugstick-/Lenkrad-/Spiel-Steuervorrichtung-Funktionen bereitstellen.
- Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird es von einem Fachmann verstanden, dass darin verschiedene Änderungen, Modifikationen und Variationen in Form und Detail gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird daher durch die beigefügten Ansprüche angegeben, und alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sollen daher umfasst sein.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- US 62779006 [0001]
Claims (24)
- Analoge Eingabe-Vorrichtung, welche aufweist: mindestens ein Montagepanel, eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen, welche an dem mindestens einen Montagepanel montiert sind, wobei jede analoge Drucktaste-Anordnung einen analogen Drucksensor aufweist, wobei der analoge Drucksensor aufweist: eine Druckaufnahmeanordnung, welche eine Optische-Erfassung-Subanordnung, welche so konfiguriert ist, dass sie eine Lichtmenge misst, die gemäß einem Druck variiert wird, der an der Druckaufnahmeanordnung erfasst wird, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Analogsignals, das mit der gemessenen Lichtmenge korrespondiert, hat, und ein Kolbenelement, welches so konfiguriert ist, dass es den Druck auf die Druckaufnahmeanordnung ausübt, wenn die analoge Drucktaste-Anordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird, einen Multiplexer, der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit den Ausgangsanschlüssen der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen gekoppelt ist, einen Analog-zu-Digital-Wandler, welcher mit der Ausgangsseite des Multiplexers gekoppelt ist, einen Prozessor, welcher mit dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist, und eine Kommunikation-Schnittstelle, welche so konfiguriert ist, dass sie das Datenpaket zu einer Host-Rechenvorrichtung überträgt.
- Analoge Eingabe-Vorrichtung wie in
Anspruch 1 beansprucht, welche ferner ein Analogfilter aufweist, welches in eine elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor und dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist. - Analoge Eingabe-Vorrichtung wie in
Anspruch 1 oder2 beansprucht, welche ferner eine Beleuchtungsanordnung aufweist, welche mindestens eine vom Prozessor gesteuerte Lichtquelle aufweist, wobei die Beleuchtungsanordnung als eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Unterlichtbeleuchtung dient. - Analoge Eingabe-Vorrichtung wie in irgendeinem der
Ansprüche 1 bis3 beansprucht, wobei das Analogsignal eine Analogspannung ist. - Analoge Eingabe-Vorrichtung wie in irgendeinem der
Ansprüche 1 bis4 beansprucht, wobei die Druckaufnahmeanordnung ein Vorspannelement aufweist, welches zwischen dem Kolbenelement und dem mindestens einen Montagepanel angeordnet ist und welches das Kolbenelement weg von dem mindestens einen Montagepanel in einer Vorspannrichtung vorspannt. - Analoge Eingabe-Vorrichtung wie in
Anspruch 5 beansprucht, wobei die Optische-Erfassung-Subanordnung aufweist: einen Lichtemitter, welcher an einem Zwischenniveau zwischen dem Kolbenelement und dem mindestens einen Montagepanel angeordnet ist und welcher so ausgerichtet ist, dass er Licht entlang eines Lichtpfads senkrecht zur Vorspannrichtung des Vorspannelementes emittiert, einen Lichtsensor, welcher im Lichtpfad angeordnet ist und welcher so konfiguriert ist, dass er das Analogsignal basierend auf der vom Lichtsensor erfassten Lichtmenge zum Ausgeben über den Ausgangsanschluss erzeugt, und ein Lichtblockierelement, welches mit dem Kolbenelement in einer Weise assoziiert ist, dass es zusammen mit dem Kolbenelement entlang einer Bewegungsrichtung parallel zur Vorspannrichtung bewegbar ist, und welches sich zum Montagepanel hin erstreckt, um den Lichtpfad zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtsensor zu kreuzen, wobei das Lichtblockierelement ein Ausschnittprofil aufweist, welches die Lichtmenge variiert, die das Lichtblockierelement durchläuft, wenn sich das Lichtblockierelement quer durch den Lichtpfad bewegt, wenn das Kolbenelement zu dem mindestens einen Montagepanel hin bewegt wird. - Analoge Eingabe-Vorrichtung wie in irgendeinem der
Ansprüche 1 bis6 beansprucht, wobei die Eingabe-Vorrichtung eine Computer-Tastatur, eine Computer-Maus, eine Spielen-Steuervorrichtung, ein Spielen-Tastenfeld, ein Spielen-Joystick oder ein Spielen-Lenkrad ist. - Rechensystem zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe, wobei das Rechensystem aufweist: einen Host-Prozessor und die Eingabe-Vorrichtung gemäß irgendeinem der
Ansprüche 1 bis7 , welche mit dem Host-Prozessor über die Kommunikation-Schnittstelle verbunden ist, wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er das Datenpaket von der Eingabe-Vorrichtung empfängt, um einen Niederdrück-Betrag einer jeweiligen Drucktaste-Anordnung basierend auf dem Digitalschrittwert zu ermitteln, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, und dass er ein korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis in einer Anwendung basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung und einer Eingabeeinstellung für die Anwendung erzeugt. - Rechensystem wie in
Anspruch 8 beansprucht, wobei der Host-Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er den ermittelten Niederdrück-Betrag auf eine nichtlineare Skala transformiert, bevor er das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis erzeugt. - Rechensystem wie in
Anspruch 8 oder9 beansprucht, wobei das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine Kontinuierliche-Variable-Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er einen Zustand der Kontinuierliche-Variable-Aktion gemäß dem ermittelten Niederdrück-Betrag erzeugt. - Rechensystem wie in
Anspruch 8 oder9 beansprucht, wobei das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine diskrete Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er die diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich einem voreingestellten Niederdrück-Niveau ist. - Rechensystem wie in
Anspruch 8 oder9 beansprucht, wobei das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine erste diskrete Aktion und eine zweite diskrete Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er die erste diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag gleich einem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau oder zwischen dem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau und einem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist, und dass er die zweite diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich dem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist. - Rechensystem wie in irgendeinem der
Ansprüche 8 bis12 beansprucht, wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er basierend auf einem Nutzereingabebefehl über eine physische Modifikatortaste oder eine virtuelle Modifikatortaste zwischen einer ersten Eingabeeinstellung und einer zweiten Eingabeeinstellung für die Anwendung umschaltet, und wobei ein erstes korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis, das mit der ersten Eingabeeinstellung assoziiert ist, von einem zweiten korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignis, das mit der zweiten Eingabeeinstellung assoziiert ist, verschieden ist. - Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung, wobei die Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung eine Computer-Tastatur, eine Computer-Maus, eine Spielen-Steuervorrichtung, ein Spielen-Tastenfeld, ein Spielen-Joystick oder ein Spielen-Lenkrad ist, und wobei die Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung aufweist: mindestens ein Montagepanel, eine Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen, welche an dem mindestens einen Montagepanel montiert sind, wobei jede analoge Drucktaste-Anordnung einen analogen Drucksensor aufweist, wobei der analoge Drucksensor aufweist: ein Kolbenelement, welches niedergedrückt wird, wenn die analoge Drucktaste-Anordnung von einem Finger eines Nutzers gedrückt wird, ein Vorspannelement, welches zwischen dem Kolbenelement und dem mindestens einen Montagepanel in einer Weise angeordnet ist, dass es das Kolbenelement weg von dem mindestens einen Montagepanel in einer Vorspannrichtung vorspannt, wenn das Kolbenelement niedergedrückt wird, und eine Optische-Erfassung-Subanordnung, welche aufweist einen Lichtemitter, welcher an einem Zwischenniveau zwischen dem Kolbenelement und dem mindestens einen Montagepanel angeordnet ist und welcher so ausgerichtet ist, dass er Licht entlang eines Lichtpfads senkrecht zur Vorspannrichtung des Vorspannelementes emittiert, einen Lichtsensor, welcher im Lichtpfad angeordnet ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Analogsignal basierend auf der vom Lichtsensor erfassten Lichtmenge zum Ausgeben über einen Ausgangsanschluss erzeugt, und ein Lichtblockierelement, welches mit dem Kolbenelement in einer Weise assoziiert ist, dass es zusammen mit dem Kolbenelement entlang einer Bewegungsrichtung parallel zur Vorspannrichtung bewegbar ist, und welches sich zum Montagepanel hin erstreckt, um den Lichtpfad zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtsensor zu kreuzen, wobei das Lichtblockierelement ein Ausschnittprofil aufweist, welches die Lichtmenge variiert, die das Lichtblockierelement durchläuft, wenn sich das Lichtblockierelement quer durch den Lichtpfad bewegt, wenn das Kolbenelement zu dem mindestens einen Montagepanel hin bewegt wird, einen Multiplexer, der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit den Ausgangsanschlüssen der Matrix von analogen Drucktaste-Anordnungen gekoppelt ist, einen Analog-zu-Digital-Wandler, welcher mit der Ausgangsseite des Multiplexers gekoppelt ist, einen Prozessor, welcher mit dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist und welcher so konfiguriert ist, dass er ein Datenpaket ausgibt, das eine Taste-Identität (ID) der vom Finger des Nutzers gedrückten Drucktaste-Anordnung und einen Digitalschrittwert, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, aufweist, und eine Kommunikation-Schnittstelle, welche so konfiguriert ist, dass sie das Datenpaket zu einer Host-Rechenvorrichtung überträgt.
- Eingabe-Vorrichtung wie in
Anspruch 14 beansprucht, welche ferner ein Analogfilter aufweist, welches in eine elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor und dem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt ist. - Eingabe-Vorrichtung wie in
Anspruch 14 oder15 beansprucht, welche ferner eine Beleuchtungsanordnung aufweist, welche mindestens eine vom Prozessor gesteuerte Lichtquelle aufweist, wobei die Beleuchtungsanordnung als eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Unterlichtbeleuchtung dient. - Eingabe-Vorrichtung wie in irgendeinem der
Ansprüche 14 bis16 beansprucht, wobei das Analogsignal eine Analogspannung ist. - Eingabe-Vorrichtung wie in irgendeinem der
Ansprüche 14 bis17 beansprucht, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er das Datenpaket bei jedem Abtastintervall ausgibt, und wobei der Digitalschrittwert eine ganze Zahl ist. - Rechensystem zum Empfangen und Verarbeiten einer Analogeingabe, wobei das Rechensystem aufweist: einen Host-Prozessor und die Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung gemäß irgendeinem der
Ansprüche 14 bis18 , welche mit dem Host-Prozessor über die Kommunikation-Schnittstelle verbunden ist, wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er das Datenpaket von der Eingabe-Vorrichtung empfängt, um einen Niederdrück-Betrag einer jeweiligen Drucktaste-Anordnung basierend auf dem Digitalschrittwert zu ermitteln, der mit dem Analogsignal von der Drucktaste-Anordnung korrespondiert, und dass er ein korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis in einer Anwendung basierend auf dem ermittelten Niederdrück-Betrag der jeweiligen Drucktaste-Anordnung und einer Eingabeeinstellung für die Anwendung erzeugt. - Rechensystem wie in
Anspruch 19 beansprucht, wobei der Host-Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er den ermittelten Niederdrück-Betrag auf eine nichtlineare Skala transformiert, bevor er das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis erzeugt. - Rechensystem wie in
Anspruch 19 oder20 beansprucht, wobei das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine Kontinuierliche-Variable-Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er einen Zustand der Kontinuierliche-Variable-Aktion gemäß dem ermittelten Niederdrück-Betrag erzeugt. - Rechensystem wie in
Anspruch 19 oder20 beansprucht, wobei das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine diskrete Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er die diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich einem voreingestellten Niederdrück-Niveau ist. - Rechensystem wie in
Anspruch 19 oder20 beansprucht, wobei das korrespondierende vorbestimmte Anwendungsereignis eine erste diskrete Aktion und eine zweite diskrete Aktion aufweist, und wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er die erste diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag gleich einem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau oder zwischen dem ersten voreingestellten Niederdrück-Niveau und einem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist, und dass er die zweite diskrete Aktion erzeugt, wenn der ermittelte Niederdrück-Betrag größer oder gleich dem zweiten voreingestellten Niederdrück-Niveau ist. - Rechensystem wie in irgendeinem der
Ansprüche 19 bis23 beansprucht, wobei der Host-Prozessor so konfiguriert ist, dass er basierend auf einem Nutzereingabebefehl über eine physische Modifikatortaste oder eine virtuelle Modifikatortaste zwischen einer ersten Eingabeeinstellung und einer zweiten Eingabeeinstellung für die Anwendung umschaltet, und wobei ein erstes korrespondierendes vorbestimmtes Anwendungsereignis, das mit der ersten Eingabeeinstellung assoziiert ist, von einem zweiten korrespondierenden vorbestimmten Anwendungsereignis, das mit der zweiten Eingabeeinstellung assoziiert ist, verschieden ist.
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