DE9415184U1 - Computer input device with kinesthetic feedback - Google Patents
Computer input device with kinesthetic feedbackInfo
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- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
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Description
Beschreibung
Computereingabegerät mit kinästhetischem Feedback Description
Computer input device with kinesthetic feedback
Computereingabgeräte, die gleichzeitig als rechnergesteuerte Ausgabegeräte dienen können, wurden auf Basis einer Computermaus konzipiert (DE 41 40 780 Al, DE 43 19 795 Al, Europäisches Patentamt Nr. 0 265 011 Al, United States Patent No. 4868549), wobei das gesamte Eingabegerät auf einer geeigneten Unterlage verschoben werden muß. In den Ansprüchen DE 41 40 780 Al, DE 43 19 795 Al.und Europäisches Patentamt Nr. 0 265 011 Al werden Eingabegeräte beschrieben, die eine Vibrationswahrnelimung auslösen, also nicht den kinästhetischen Sinn ansprechen. Ein solches Gerät, 'Feedback Mouse', wird dagegen im United States Patent No. 4868549 konzipiert, bei der die Lagerungsachsen der Mausrollkugel elektromagnetisch gebremst werden können. Ein ähnliches Prinzip der Lagerungsachsen abbremsung wird in DE 38 28 416 C2 beschrieben.Computer input devices that can also serve as computer-controlled output devices were designed on the basis of a computer mouse (DE 41 40 780 Al, DE 43 19 795 Al, European Patent Office No. 0 265 011 Al, United States Patent No. 4868549), whereby the entire input device must be moved on a suitable base. In claims DE 41 40 780 Al, DE 43 19 795 Al and European Patent Office No. 0 265 011 Al, input devices are described that trigger a vibration perception, i.e. do not appeal to the kinesthetic sense. One such device, 'Feedback Mouse', is designed in United States Patent No. 4868549, in which the bearing axes of the mouse ball can be braked electromagnetically. A similar principle of bearing axle braking is described in DE 38 28 416 C2.
Ferner existiert ein 6-Achsen-Eingabegerät der Fa. Logitech, 'CyberMan', das eine Vibration am Steuerhebel erzeugt.There is also a 6-axis input device from Logitech, 'CyberMan', which generates a vibration on the control lever.
Beim Einsatz von grafischen Benutzeroberflächen erfolgen Ausführungsanweisungen des Benutzers durch die motorische Betätigung eines 'pointing device' (z.B. Maus, Trackball) zur Veränderung der räumlichen Lage eines Cursors hin zu einer kontextspezifisch relevanten Bildschirmposition sowie Betätigen einer Taste. Den Erfolg seiner Aktionen muß der Benutzer dabei visuell kontrollieren. Die Anwendung des kinästhetischen Feedbacks als redundante Information ermöglicht die Entlastung des visuellen Systems, da Betätigung und Erfolgsrückmeldung dann über den gleichen Sinneskanal erfolgen, womit die Notwendigkeit der visuellen Kontrolle einer Aktion reduziert wird.When using graphical user interfaces, the user's instructions are carried out by the motor operation of a 'pointing device' (e.g. mouse, trackball) to change the spatial position of a cursor to a context-specific relevant screen position and by pressing a key. The user must visually check the success of his actions. The use of kinesthetic feedback as redundant information makes it possible to relieve the visual system, since the operation and success feedback then occur via the same sensory channel, which reduces the need for visual control of an action.
Der Trackball mit kinästhetischem Feedback ist seiner Funktionalität nach zunächst ein konventioneller Trackball, wie er in unterschiedlichen Ausführungsformen z.B. bei transportablen Rechnern anstelle einer Computermaus zum Einsatz kommt. Gleichzeitig stellt er aber als Neuerung ein vom Rechner programmgesteuert anzusprechendes Ausgabegerät dar. Während der Manipulation der Trackball-Kugel durch den Benutzer können somit kontextspezifisch sensible Bereiche (Buttons, Eingabefelder usw.) auf dem Bildschirm oder Grafikelemente (Linien, Punkte usw.) durch das Ansprechen des Kraft- und Bewegungssinns 'erfuhlbar' gemacht werden.In terms of its functionality, the trackball with kinesthetic feedback is initially a conventional trackball, as used in various versions, e.g. in portable computers instead of a computer mouse. At the same time, however, it represents an innovation in that it is an output device that can be addressed by the computer in a program-controlled manner. While the user is manipulating the trackball, context-specific sensitive areas (buttons, input fields, etc.) on the screen or graphic elements (lines, points, etc.) can be made 'tangible' by addressing the sense of force and movement.
Bei der Auswahl aus einem Büdschirmmenü kann der Wechsel von einem zum nächsten Bedienelement z.B. durch eine Hubbewegung der Rollkugel gekennzeichnet werden; bereits gesetzte Schalter bewirken ein Absenken der Kugel. Z.B. kann in Pulldown-Menüs der Wechsel zum nächsten Feld durch ein kurzzeitiges 'Abbremsen' der Rollkugel gekennzeichnet werden. Die Prinzipskizze (Fig. 1) zeigt eine schematische Darstellung. Die Informationsausgabe und damit das Auslösen einer kinästhetischen Empfindung beim Benutzer kann auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen:When selecting from a screen menu, the change from one control element to the next can be marked, for example, by a lifting movement of the trackball; switches that have already been set cause the ball to be lowered. For example, in pull-down menus, the change to the next field can be marked by a brief 'braking' of the trackball. The principle sketch (Fig. 1) shows a schematic representation. The information output and thus the triggering of a kinesthetic sensation in the user can take place in two different ways:
• durch das Anheben der Rollkugel, wodurch der Bewegungs- und Gelenkstellungssinn angesprochen wird, und• by lifting the trackball, which stimulates the sense of movement and joint position, and
· durch das Vergrößern des Rollwiderstandes der Trackball-Kugel, womit die Wahrnehmung einer Gegenkraft erzeugt wird.· by increasing the rolling resistance of the trackball ball, which creates the perception of a counterforce.
Das Anheben der Rollkugel relativ zum Trackball-Gehäuse erfolgt mit Hilfe eines Elelctromagneten (2). Durch Ansteuern des Magneten wird der Spulenkern in die Spule hineingezogen. Zwei mit dem Kern verbundene Hebelstangen drücken dabei über Kniehebelgelenke (3) die Bodenplatte (4) mit der Rollkugellagerung nach oben.The trackball is lifted relative to the trackball housing using an electromagnet (2). By controlling the magnet, the coil core is pulled into the coil. Two lever rods connected to the core press the base plate (4) with the trackball bearing upwards via knee lever joints (3).
Die Variation des RoUkugelbewegungswiderstandes wird durch einen Elelctromagneten (4) unter der Bodenplatte realisiert. Der Kern drückt beim Auslenken ein aus Kunststoffschaum bestehendes Polster von unten gegen die Rollkugel und bewirkt dadurch eine unmittelbare Krafteinwirkung auf die Kugeloberfläche.The variation in the rolling ball movement resistance is achieved by an electromagnet (4) under the base plate. When deflected, the core presses a pad made of plastic foam against the rolling ball from below, thereby causing a direct force to act on the ball surface.
Die Energieversorgung der elektromagnetischen Geber erfolgt über ein externes Netzteil, in dem auch die Verarbeitungselektronik der vom Rechner gesendeten Steuerinformationen integriert ist.The electromagnetic sensors are powered by an external power supply unit, which also contains the electronics for processing the control information sent by the computer.
Zur Verbindung zum Computer wird eine serielle und eine parallele Schnittstelle benötigt. Die serielle Schnittstelle dient, wie üblich, zur Steuerung des Cursors; über die parallele Schnittstelle werden die Geber angesteuert. Beide Ausgabemodi können jeweils separat oder kombiniert eingesetzt werden.A serial and a parallel interface are required to connect to the computer. The serial interface is used, as usual, to control the cursor; the sensors are controlled via the parallel interface. Both output modes can be used separately or in combination.
Claims (2)
dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit Einrichtungen versehen ist, die das vom Rechner gesteuerte Verändern der Höhenlage der Steuerungskugel in Bezug auf das Gerätegehäuse gestatten, indem mit Hilfe eines Elektromagneten (2) zwei mit dem Kern verbundene Hebelstangen über Kniehebelgelenke (3) die Bodenplatte (4) mit der Rollkugellagerung nach oben drücken.1. Computer input device for manual control of the screen cursor (trackball),
characterized in that the device is provided with devices which allow the height of the control ball in relation to the device housing to be changed under computer control, in that with the aid of an electromagnet (2) two lever rods connected to the core press the base plate (4) with the roller ball bearing upwards via toggle joints (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9415184U DE9415184U1 (en) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Computer input device with kinesthetic feedback |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9415184U DE9415184U1 (en) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Computer input device with kinesthetic feedback |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9415184U1 true DE9415184U1 (en) | 1995-01-05 |
Family
ID=6913882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9415184U Expired - Lifetime DE9415184U1 (en) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Computer input device with kinesthetic feedback |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9415184U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1378856A1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-01-07 | Sony Ericsson Mobile Communications AB | Tactile feedback method and device |
| DE102016215005A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Operating element, infotainment system and method for controlling an infotainment system |
-
1994
- 1994-09-09 DE DE9415184U patent/DE9415184U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1378856A1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-01-07 | Sony Ericsson Mobile Communications AB | Tactile feedback method and device |
| DE102016215005A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Operating element, infotainment system and method for controlling an infotainment system |
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