WO2016168872A1 - Eingabeelement für elektronische geräte - Google Patents

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WO2016168872A1
WO2016168872A1 PCT/AT2016/000041 AT2016000041W WO2016168872A1 WO 2016168872 A1 WO2016168872 A1 WO 2016168872A1 AT 2016000041 W AT2016000041 W AT 2016000041W WO 2016168872 A1 WO2016168872 A1 WO 2016168872A1
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WO
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input surface
touch
key
area
input
Prior art date
Application number
PCT/AT2016/000041
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gregor KELTSCHA
Michael NUSSBAUMER
Thomas PLACHY
Original Assignee
GAUSTERER, Robert
TRAGENREIF, Andreas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GAUSTERER, Robert, TRAGENREIF, Andreas filed Critical GAUSTERER, Robert
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
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    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G06F3/04886—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures by partitioning the display area of the touch-screen or the surface of the digitising tablet into independently controllable areas, e.g. virtual keyboards or menus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/014—Force feedback applied to GUI

Definitions

  • the invention relates to a method for making user input in electronic devices under
  • touch-sensitive input surface comprises a virtual keyboard having a plurality of keys, wherein each key of the keyboard is assigned a surface area of the input surface, wherein the area of the virtual keyboard is smaller than the area of the
  • the invention further relates to an input element for electronic devices, in particular for carrying out the method according to the invention, comprising a
  • Actuating force and electronic processing means to which the position and possibly force data of
  • Sensor device are supplied and which are adapted to provide on the input surface, a virtual keyboard with a plurality of keys, wherein each key of the keyboard is assigned a surface area of the input surface, wherein the area of the virtual keyboard is smaller than the area of the
  • Input interface are widely used and widely used in various electronic devices
  • the input element can be used, for example, as touch-sensitive electronic display device (touch screen) to be formed.
  • touch screen is a combined input and output device, namely a
  • Touch sensor in which the program flow of a technical device, usually a computer, can be controlled directly by touching parts of an image.
  • Input element can also be a touchpad of a
  • Touch-sensitive input surfaces can with
  • haptic feedback in particular depending on the position of the touch and / or in response to the user input.
  • the contact surface of the touch For the purpose of haptic feedback, the contact surface of the touch
  • Touchscreens or touchpads be translationally movable, wherein the translational movement can be controlled by means of an actuator.
  • the actuation of the actuator can be done in response to user input, for example, to confirm a user input.
  • Such haptic feedback facilitates the operation of a technical device using a touchscreen or touchpad.
  • Invention a hardware or software technically realized assignment of surface areas of the touch-sensitive surface to predetermined or dynamically assigned
  • each area forms a virtual key.
  • the surface areas representing the individual keys are arranged in a manner known to the user, for example in a grid.
  • the surface areas are arranged adjacent to one another, with the sum of the buttons occupying a delimited surface area of the input surface.
  • touch screens one speaks of one
  • On-screen keyboard which is usually displayed as an application window that can be operated by touch, with the individual buttons are visually displayed.
  • conventional mechanical computer keyboards usually have two haptic marks on the keys of the letters F and J and a mark for the center of the ten-key numeric keypad on the key for the numeral 5. These are tactile
  • Elevations in the form of a dot or a stroke, or a noticeably different shape of the keys These facilitate finding the keys and are therefore referred to as orientation keys.
  • touch-sensitive surfaces such as e.g. Touch screens or touchpads
  • orientation keys can not be easily realized, so blind entry is not possible. This problem is particularly serious for visually impaired persons.
  • the present invention therefore aims to a
  • the invention essentially provides the following steps in a method of the type mentioned in the introduction:
  • Orientation key to define by the position of the first touch i. set the orientation key to the first touch position and align the virtual keyboard with the orientation key.
  • the arrangement of the keys and the user inputs assigned to the keys, in particular numbers and / or letters, are known to the user just as well as the predetermined positioning of the orientation key within the keyboard.
  • the blind user knows that the orientation key lies in the place of the first touch and can now access the position of the remaining keys knowing the key arrangement. In particular, the user knows the relative position of the desired keys relative to
  • the user can work in the same way operate a plurality of keys in succession.
  • the orientation key itself can preferably also be designed as a key to be actuated and assigned a predetermined user input. Alternatively, the
  • the positioning of the orientation key within the keypad or the keyboard is irrelevant as long as the user knows the positioning.
  • the orientation key is formed on a key, which usually also serves as an orientation key in mechanical keyboards.
  • the keyboard is formed as a numeric keypad comprising keys for the numbers 0 to 9 and the key for the number 5 forms the orientation key, the key for the number 5 is preferably arranged in the middle of the numeric keypad.
  • a particularly advantageous operation results according to a preferred procedure, when the contact of the input surface between the first position and the second position is maintained.
  • First touch of the input surface is the user's finger or a stylus or the like.
  • the position of the desired button can be found in a simple manner, it is preferably provided that the achievement of the second position by a haptic feedback of the
  • Input surface is signaled. Once the desired button in this way
  • the key can be actuated, wherein the pressing of the key preferably the exercise of a
  • the user can continue with the finger or the stylus on the input surface and make another key actuation at the position of another key.
  • the finger or stylus can also be raised for a short time.
  • the position of the orientation key is preferably redefined and the keyboard in turn on the
  • Orientation key aligned The input process can be continued in the sequence as described above. If the finger or the stylus over a longer
  • the previous input is preferably deleted, and a new input operation can begin.
  • the erasure of the input is made recognizable to the user by an acoustic signal emitted by the electronic device.
  • the input can preferably be acknowledged by pressing a confirmation key. The end of the input process can alternatively
  • the end of the input process is by one of the electronic device
  • Input surface is signaled, wherein the haptic feedback for the detection of the first touch and the haptic feedback for the detection of the second position are preferably different from each other.
  • the detection of the first touch can be mediated by an acoustic signal.
  • the invention essentially provides, in the case of an input element of the type mentioned at the outset, that the sensor device is designed to provide a first contact of the input surface with a first one
  • Input surface to detect at a second position and the second position corresponding position data to supply the processing means, and that the
  • Processing means are set up for the
  • the input element can be further developed as follows.
  • a preferred training provides that the
  • Input surface is associated with an actuator to cause on the input surface a haptic feedback, in particular a deflection of the input surface, wherein the actuator is preferably controlled by the processing means.
  • a further preferred embodiment provides that the actuation of the key is registered when the second position lies in the area assigned to the key and the actuating force exceeds a predetermined threshold value.
  • a further preferred embodiment provides that the processing means cooperate with the actuator to the Detecting the first touch by a haptic feedback on the input surface, in particular to signal a deflection of the input surface.
  • a further preferred embodiment provides that the haptic feedback for the detection of the first touch and the haptic feedback for the detection of the second position are preferably different from each other.
  • a further preferred embodiment provides that the keyboard is formed as a numeric keypad comprising keys for the numbers 0 to 9 and the key for the digit 5 forms the orientation key.
  • Processing means in the sense of the present invention may be designed as hardware and / or software, in particular one, preferably with a memory and / or bus system and with the touch-sensitive
  • CPU microprocessor unit
  • the CPU may be configured to execute instructions as a program stored in a memory system
  • Storage system can be one or more, in particular
  • the program can be such that it is capable of embodying the method described herein so that the CPU can perform the steps of the method.
  • any haptic feedback element that is suitable, the touch-sensitive can be used
  • Input element which is provided with a haptic feedback element is, for example, in the WO
  • the actuator for driving the translational movement of the contact surface is formed in the embodiment described in WO 2010/080917 AI as an electrostatic parallel plate actuator.
  • An electrostatic parallel plate actuator comprises two electrode plates which are held at a variable normal distance from each other. The one electrode plate is rigidly arranged relative to a housing or the like of the electronic device. The other, with the
  • a gap is provided, in which a dielectric is arranged.
  • electrostatic forces arise, which act in the sense of repulsion or attraction of the electrode plates and cause a corresponding deflection of the electrode plate held movably.
  • the return element ensures the return of the movably held electrode plate to its original position.
  • a high-voltage pulse can be applied which generates a force pulse, which i.a. depends on the electrode area and the voltage amplitude.
  • the measurement of the force applied to the input surface may also be by other sensor mechanisms, e.g. by inductive or resistive working sensors.
  • the at least one electrode plate can be deflected against the force of a restoring element.
  • the return element may be formed, for example, as a spring element.
  • the activation of the parallel plate actuator can be any activation of the parallel plate actuator.
  • a feedback profile usually comprises a sequence of several deflection movements of the
  • FIG. 1 shows an input element designed as a touch screen with the virtual Keyboard in a first position
  • Fig. 2 shows the touch screen of FIG. 1 with the virtual keyboard in a second position.
  • the input element shown in the embodiment can in principle be implemented in any electronic device in which a user input is provided by means of a virtual keyboard.
  • a user input is provided by means of a virtual keyboard.
  • the operation of machines with touch display, especially cash dispensers is becoming increasingly complex. This is due to increasing functionality of the machines
  • Touch-guided surfaces have the great advantage that the Seifservice terminals can be used more universally and thus, for example, can also be used for advertising or other services.
  • the operation of these applications is difficult for physically disabled or elderly persons, as they are often unfamiliar with the operation of these devices or the operation is not designed for the needs of these people.
  • the PIN entry is made via a physical numeric keypad, whereby the operation for visually impaired persons is facilitated by the key "5" is marked by a small increase and thus can be felt by the user key is searched for and pressed by pressing the key.
  • cash dispensers with touch-sensitive input surface are therefore alternative input methods for PIN entry by
  • Fig. 1 is an input unit of a device
  • the touch screen 1 has a
  • the processing unit controlling the touch screen is here
  • Input interface 2 a defined user input, e.g. a letter, a number or a program command to allocate, these areas are displayed on the touch screen accordingly as input fields.
  • the user touches the input field the associated user input is made and recognized as such by the processing unit.
  • a numeric keypad In the case of a numeric keypad
  • formed virtual keyboard 3 is a plurality of input fields or buttons 4 arranged in a grid.
  • Input interface 2 is within the scope of the present Invention not fixed, but is based on the position of the first touch of the input surface 2 by the user. In the example of FIG. 1, the position of the first contact is denoted by 5.
  • Processing unit of the input unit is to
  • Input surface 2 to be defined so that the position of the first touch always with the orientation key
  • acoustic or haptic feedback is considered valid and can be acknowledged by an acoustic or haptic feedback.
  • the user can now move the finger to the desired key If the finger reaches the area of a key, this can be signaled by a haptic feedback can now actuate the key reached by exerting an increased pressure on the user interface 2.
  • the increased pressure is registered, for example, by means of a force measurement.
  • the position of the keyboard 3 depends on the position of the first contact 5.
  • the entry is preferably canceled and the process restarts.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Vornahme von Benutzereingaben bei elektronischen Geräten unter Verwendung einer berührungssensitiven Eingabeoberfläche (2), umfasst die berührungssensitive Eingabeoberfläche (2) eine virtuelle Tastatur (3) mit einer Mehrzahl von Tasten (4), bei welcher jeder Taste (4) der Tastatur (3) ein Flächenbereich der Eingabeoberfläche (2) zugeordnet ist, wobei die Fläche der virtuellen Tastatur (3) kleiner ist als die Fläche der berührungssensitiven Eingabeoberfläche (2). Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Vornehmen einer Erstberührung der Eingabeoberfläche (2) an einer ersten Position, automatisches Definieren der Position der virtuellen Tastatur (3) auf der Eingabeoberfläche (2), sodass eine vordefinierte Orientierungstaste (6) der Tastatur (3) auf dem Flächenbereich der ersten Position angeordnet ist, Berühren der Eingabeoberfläche (2) an einer zweiten Position, die in einem einer Taste (4) zugeordneten Flächenbereich liegt, Betätigung der Taste (4), wodurch eine Benutzereingabe vorgenommen wird.

Description

Eingabeelement für elektronische Geräte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vornahme von Benutzereingaben bei elektronischen Geräten unter
Verwendung einer berührungssensitiven Eingabeoberfläche, bei welchem die berührungssensitive Eingabeoberfläche eine virtuelle Tastatur mit einer Mehrzahl von Tasten umfasst, bei welcher jeder Taste der Tastatur ein Flächenbereich der Eingabeoberfläche zugeordnet ist, wobei die Fläche der virtuellen Tastatur kleiner ist als die Fläche der
berührungssensitiven Eingabeoberfläche .
Die Erfindung betrifft weiters ein Eingabeelement für elektronische Geräte, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine
berührungssensitive Eingabeoberfläche, eine
Sensorvorrichtung zur Erfassung der Position einer
Berührung der Eingabeoberfläche und ggf. einer
Betätigungskraft und elektronische Verarbeitungsmittel, denen die Positions- und ggf. Kraftdaten der
Sensorvorrichtung zugeführt sind und die eingerichtet sind, um an der Eingabeoberfläche eine virtuelle Tastatur mit einer Mehrzahl von Tasten zur Verfügung zu stellen, bei welcher jeder Taste der Tastatur ein Flächenbereich der Eingabeoberfläche zugeordnet ist, wobei die Fläche der virtuellen Tastatur kleiner ist als die Fläche der
berührungssensitiven Eingabeoberfläche .
Eingabeelemente mit einer berührungssensitiven
Eingabeoberfläche sind weit verbreitet und werden in den verschiedensten elektronischen Geräten verwendet, um
Benutzereingaben vorzunehmen. Im Rahmen der Erfindung kann das Eingabeelement beispielsweise als berührungsempfindliche elektronische Anzeigeeinrichtung (Touchscreen) ausgebildet sein. Ein Touchscreen ist ein kombiniertes Ein- und Ausgabegerät, nämlich eine
Kombination einer elektronischen Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise eine LCD-Anzeige, mit einem
Berührungssensor, bei dem durch Berührung von Teilen eines Bildes der Programmablauf eines technischen Gerätes, meist eines Computers, direkt gesteuert werden kann. Das
Eingabeelement kann aber auch ein Touchpad eines
technischen Gerätes sein.
Berührungssensitive Eingabeoberflächen können mit
haptischen Feedback-Elementen versehen sein, um dem
Benutzer eine haptische Rückmeldung zu geben, insbesondere in Abhängigkeit von der Position der Berührung und/oder in Abhängigkeit von der Benutzereingabe. Zum Zwecke der haptischen Rückmeldung kann die Berührungsfläche des
Touchscreens oder Touchpads translatorisch bewegbar sein, wobei die translatorische Bewegung mittels eines Aktuators gesteuert werden kann. Die Ansteuerung des Aktuators kann dabei in Abhängigkeit von Benutzereingaben erfolgen, beispielsweise um eine Benutzereingabe zu bestätigen. Ein solches haptxsches Feedback erleichtert die Bedienung eines technischen Geräts mittels Touchscreen oder Touchpad.
Unter einer virtuellen Tastatur wird im Rahmen der
Erfindung eine hard- oder softwaretechnisch realisierte Zuweisung von Flächenbereichen der berührungssensitiven Oberfläche zu vorgegebenen oder dynamisch vergebenen
Benutzereingaben verstanden, wobei jeder Flächenbereich eine virtuelle Taste ausbildet. Die die einzelnen Tasten repräsentierenden Flächenbereiche sind dabei in einer dem Benutzer bekannten Weise, z.B. in einem Raster angeordnet. Die Flächenbereiche sind insbesondere aneinander angrenzend angeordnet, wobei die Summe der Tasten einen abgegrenzten Flächenbereich der Eingabeoberfläche einnimmt. Im Falle von Touch-Screens spricht man dabei von einer
Bildschirmtastatur, die meist als Anwendungsfenster angezeigt wird, das durch Berührung bedient werden kann, wobei die einzelnen Tasten visuell dargestellt werden.
Als Hilfe zum Blindschreiben haben herkömmliche mechanische Computertastaturen meist zwei haptische Markierungen auf den Tasten der Buchstaben F und J sowie eine Markierung für das Zentrum der Zehnerblock-Zahlentastatur auf der Taste für die Ziffer 5. Dabei handelt es sich um fühlbare
Erhebungen in Form eines Punktes oder eines Striches, oder eine fühlbar abweichende Formgebung der Tasten. Diese erleichtern das Auffinden der Tasten und werden daher als Orientierungstasten bezeichnet.
Im Falle der Benutzereingabe mit Hilfe von
berührungssensitiven Oberflächen, wie z.B. Touch-Screens oder Touchpads, können Orientierungstasten nicht ohne weiteres realisiert werden, sodass die Blindeingabe nicht möglich ist. Besonders schwerwiegend ist dieses Problem für sehbehinderte Personen.
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein
Verfahren und ein Eingabeelement der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Bedienung einer
virtuellen Tastatur auch für sehbehinderte Personen
ermöglicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen folgende Schritte vor:
Vornehmen einer Erstberührung der Eingabeoberfläche an einer ersten Position,
automatisches Definieren der Position der virtuellen Tastatur auf der Eingabeoberfläche, sodass eine vordefinierte Orientierungstaste der Tastatur auf dem Flächenbereich der ersten Position angeordnet ist, Berühren der Eingabeoberfläche an einer zweiten
Position, die in einem einer Taste zugeordneten
Flächenbereich liegt,
Betätigung der Taste, wodurch eine Benutzereingabe vorgenommen wird.
Die Erfindung beruht somit auf der Idee, die
Orientierungstaste durch die Position der Erstberührung zu definieren, d.h. die Orientierungstaste auf die Position der Erstberührung zu legen, und die virtuelle Tastatur an der Orientierungstaste auszurichten. Die Anordnung der Tasten und die den Tasten zugewiesenen Benutzereingaben, insbesondere Ziffern und/oder Buchstaben, sind dem Benutzer hierbei genauso bekannt wie die vorgegebene Positionierung der Orientierungstaste innerhalb der Tastatur. Der blinde Benutzer weiß, dass die Orientierungstaste an der Stelle der ersten Berührung liegt und kann nun davon ausgehend in Kenntnis der Tastenanordnung die Position der übrigen Tasten erschließen. Insbesondere kennt der Benutzer die Relativposition der gewünschten Tasten relativ zur
Orientierungstaste und kann die Eingabeoberfläche daher auch ohne visuelle Kontrolle in einem der jeweils
gewünschten Taste zugeordneten Flächenbereich berühren und die Taste betätigen. Der Benutzer kann auf dieselbe Weise eine Mehrzahl von Tasten hintereinander betätigen. Die Orientierungstaste selbst kann bevorzugt ebenfalls als zu betätigende Taste ausgebildet und mit einer vorbestimmten Benutzereingabe belegt sein. Alternativ kann die
Orientierungstaste lediglich mit einer
Orientierungsfunktion ausgestattet sein und selbst nicht als Taste fungieren.
Die Positionierung der Orientierungstaste innerhalb des Tastenfelds bzw. der Tastatur ist hierbei gleichgültig solange der Benutzer die Positionierung kennt. In
vorteilhafter Weise ist die Orientierungstaste an einer Taste ausgebildet, die auch bei mechanischen Tastaturen üblicherweise als Orientierungstaste dient. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Tastatur als Ziffernblock umfassend Tasten für die Ziffern 0 bis 9 ausgebildet ist und die Taste für die Ziffer 5 die Orientierungstaste ausbildet, wobei die Taste für die Ziffer 5 bevorzugt in der Mitte des Ziffernblocks angeordnet ist.
Eine besonders vorteilhafte Bedienung ergibt sich gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise, wenn die Berührung der Eingabeoberfläche zwischen der ersten Position und der zweiten Position aufrechterhalten wird. Nach der
Erstberührung der Eingabeoberfläche wird der Finger des Benutzers oder ein Eingabestift oder dgl. auf der
Eingabeoberfläche gelassen und seitlich zu der gewünschten Taste verschoben. Damit die Position der gewünschten Taste dabei in einfacher Weise aufgefunden werden kann, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Erreichen der zweiten Position durch eine haptische Rückmeldung der
Eingabeoberfläche, insbesondere eine Auslenkung der
Eingabeoberfläche signalisiert wird. Sobald die gewünschte Taste auf diese Art und Weise
aufgefunden wurde, kann die Taste betätigt werden, wobei das Betätigen der Taste bevorzugt das Ausüben eines
erhöhten Drucks auf die Eingabeoberfläche, insbesondere ein Auslenken der Eingabeoberfläche umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird die
Betätigungskraft gemessen und die Betätigung bei
Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts der
Betätigungskraft ausgelöst.
Nach der Betätigung einer Taste kann der Benutzer mit dem Finger oder dem Eingabestift auf der Eingabeoberfläche weiterfahren und an der Position einer weiteren Taste eine weitere Tastenbetätigung vornehmen. Zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Tastenbetätigungen kann der Finger oder der Eingabestift auch für kurze Zeit angehoben werden. Bei einer neuerlichen Erstberührung der Eingabeoberfläche wird die Position der Orientierungstaste bevorzugt neu definiert und die Tastatur wiederum an der
Orientierungstaste ausgerichtet. Der Eingabeprozess kann in der Folge wie oben beschrieben fortgesetzt werden. Wenn der Finger oder der Eingabestift über eine längere
Zeitspanne, die eine vorgegebene Zeitspanne überschreitet, angehoben wird, wird die bisherige Eingabe bevorzugt gelöscht, und ein neuer Eingabevorgang kann beginnen. In vorteilhafter Weise wird das Löschen der Eingabe durch ein vom elektronischen Gerät abgegebenes akustisches Signal für den Benutzer erkennbar gemacht. Am Ende eines Eingabevorganges kann die Eingabe bevorzugt durch Betätigen einer Bestätigungstaste quittiert werden. Das Ende des Eingabevorgangs kann alternativ auch
automatisch erkannt werden, z.B. sobald eine vorgegebene Anzahl von Zeichen eingegeben wurde, z.B. nach der Eingabe von vier Ziffern. In vorteilhafter Weise wird das Ende des Eingabevorgangs durch ein vom elektronischen Gerät
abgegebenes akustisches Signal erkennbar gemacht.
Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass das Erkennen der Erstberührung durch eine haptische Rückmeldung der
Eingabeoberfläche, insbesondere eine Auslenkung der
Eingabeoberfläche signalisiert wird, wobei die haptische Rückmeldung für das Erkennen der Erstberührung und die haptische Rückmeldung für das Erkennen der zweiten Position vorzugsweise voneinander verschieden sind. Alternativ kann das Erkennen der Erstberührung durch ein akustisches Signal vermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung bei einem Eingabeelement der eingangs genannten Art im Wesentlichen vor, dass die Sensorvorrichtung ausgebildet ist, um eine Erstberührung der Eingabeoberfläche an einer ersten
Position zu detektieren und die Positionsdaten der
Erstberührung den Verarbeitungsmitteln zuzuführen, wo die Positionsdaten der Erstberührung herangezogen werden, um eine Position der virtuellen Tastatur auf der
Eingabeoberfläche so zu definieren, dass eine vordefinierte Orientierungstaste der Tastatur auf dem Flächenbereich der ersten Position angeordnet ist, dass die Sensorvorrichtung weiters ausgebildet ist, um eine Berührung der
Eingabeoberfläche an einer zweiten Position zu detektieren und die der zweiten Position entsprechenden Positionsdaten den Verarbeitungsmitteln zuzuführen, und dass die
Verarbeitungsmittel eingerichtet sind, um die
Positionsdaten der zweiten Position mit dem einer Taste zugeordneten Flächenbereich der Tastatur zu vergleichen und die Betätigung der Taste zu registrieren, wenn die zweite Position in dem der Taste zugeordneten Flächenbereich liegt .
Zur Ausführung der oben beschriebenen bevorzugten
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Eingabeelement wie folgt weitergebildet sein.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass der
Eingabeoberfläche ein Aktuator zugeordnet ist, um an der Eingabeoberfläche eine haptische Rückmeldung, insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche zu bewirken, wobei der Aktuator vorzugsweise von den Verarbeitungsmitteln ansteuerbar ist.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die Verarbeitungsmittel mit dem Aktuator zusammenwirken, um das Erreichen der zweiten Position durch eine haptische
Rückmeldung an der Eingabeoberfläche, insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche zu signalisieren.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die Betätigung der Taste registriert wird, wenn die zweite Position in dem der Taste zugeordneten Flächenbereich liegt und die Betätigungskraft einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet .
Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die Verarbeitungsmittel mit dem Aktuator zusammenwirken, um das Erkennen der Erstberührung durch eine haptische Rückmeldung an der Eingabeoberfläche, insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche zu signalisieren.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die haptische Rückmeldung für das Erkennen der Erstberührung und die haptische Rückmeldung für das Erkennen der zweiten Position vorzugsweise voneinander verschieden sind.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die Tastatur als Ziffernblock umfassend Tasten für die Ziffern 0 bis 9 ausgebildet ist und die Taste für die Ziffer 5 die Orientierungstaste ausbildet.
Verarbeitungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung können hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicherund/oder Bussystem und mit der berührungssensitiven
Oberfläche bzw. deren zugeordneter Sensorvorrichtung daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale,
Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm
implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von der berührungssensitiven Oberfläche bzw. deren zugeordneter Sensorvorrichtung zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus und ggf. an eine der berührungssensitiven Oberfläche zugeordnete Anzeigeeinheit abzugeben. Ein
Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere
verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es das hier beschriebene Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte des Verfahrens ausführen kann. Um die beschriebene haptische Rückmeldung zu realisieren, kann ein beliebiges haptische Feedback-Element zum Einsatz gelangen, das geeignet ist, die berührungssensitive
Eingabeoberfläche in Bewegung zu versetzen. Ein
Eingabeelement, welches mit einem haptischen Feedback- Element versehen ist, ist beispielsweise in der WO
2010/080917 AI beschrieben. Der Aktuator zum Antrieb der translatorischen Bewegung der Berührungsfläche ist bei der in der WO 2010/080917 AI beschriebenen Ausführung als elektrostatischer Parallelplatten-Aktuator ausgebildet. Ein elektrostatischer Parallelplatten-Aktuator umfasst zwei Elektrodenplatten, die in einem variablen Normalabstand zueinander gehalten sind. Die eine Elektrodenplatte ist relativ zu einem Gehäuse oder dgl. des elektronischen Geräts starr angeordnet. Die andere, mit der
Berührungsfläche zusammenwirkende Elektrodenplatte ist gegen die Kraft eines Rückstellelements auslenkbar.
Zwischen den beiden Elektrodenplatten ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem ein Dielektrikum angeordnet ist. Wenn nun eine Spannung an die Elektrodenplatten angelegt wird, entstehen elektrostatische Kräfte, welche im Sinne einer Abstoßung oder Anziehung der Elektrodenplatten wirken und eine entsprechende Auslenkung der beweglich gehaltenen Elektrodenplatte bewirken. Das Rückstellelement sorgt für die Rückstellung der beweglich gehaltenen Elektrodenplatte in ihre Ausgangsposition.
Bei der Druckausübung auf die Eingabeoberfläche bzw. das haptische Feedback-Element wird ein Luftspalt zwischen den Elektrodenplatten essentiell verkleinert, wodurch die Gesamtkapazität des von den Elektrodenplatten gebildeten Kondensators steigt. Dadurch gelingt es, die auf die
Eingabeoberfläche ausgeübte Druckkraft zu messen und in Abhängigkeit von der Druckkraft ggf. ein haptisches
Feedback zu erzeugen. Insbesondere kann bei Erreichen eines einstellbaren Sollwertes ein Hochspannungspuls angelegt werden, welcher einen Kraftimpuls erzeugt, der u.a. von der Elektrodenfläche und der Spannungsamplitude abhängt.
Die Messung der auf die Eingabeoberfläche ausgeübten Kraft kann aber auch durch andere Sensormechanismen erfolgen, z.B. durch induktiv oder resistiv arbeitende Sensoren. Um eine selbsttätige Rückstellung des Aktuators zu
bewirken, sobald der an die Elektrodenplatten angelegte Spannungsimpuls vorbei ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass die wenigstens eine Elektrodenplatte gegen die Kraft eines Rückstellelements auslenkbar ist. Das Rückstellelement kann beispielsweise als Federelement ausgebildet sein.
Die Ansteuerung des Parallelplatten-Aktuators kann
grundsätzlich beliebig erfolgen, wobei in Abhängigkeit von Benutzereingaben beliebige haptische Feedbackprofile realisierbar sind. Ein Feedbackprofil umfasst in der Regel eine Abfolge mehrerer Auslenkungsbewegungen der
Berührungsfläche mit einer vorgegebenen Signalform, definiert durch Flanke, Impulsdauer und Amplitude. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 ein als Touch- Screen ausgebildetes Eingabeelement mit der virtuellen Tastatur in einer ersten Position und Fig. 2 den Touch- Screen gemäß Fig. 1 mit der virtuellen Tastatur in einer zweiten Position. Das in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Eingabeelement kann grundsätzlich in jedem beliebigen elektronischen Gerät realisiert sein, bei welchem eine Benutzereingabe mittels einer virtuellen Tastatur vorgesehen ist. Beispielsweise wird die Bedienung von Automaten mit Touch-Display, insbesondere von Geldausgabeautomaten immer komplexer. Dies wird durch steigende Funktionalität der Automaten
getrieben, zum Beispiel die Möglichkeit des Äufladens von Geldguthaben auf Chipkarten, den Erwerb von Guthaben für das Mobiltelefon, aber auch von der Technologie. Dies erschwert die Bedienung für sehbeeinträchtigte und blinde sowie ältere Personen, sodass diese heute kaum mehr in der Lage sind, solche Geräte zu benutzen. Zwar gibt es Geräte, die mit einer akustischen Bedienungshilfe für sehbehinderte Personen ausgestattet sind, diese Bedienungshilfe ist angesichts der steigenden Komplexität der Geräte jedoch oftmals unzureichend.
Dies ist insbesondere bei touchgeführten Oberflächen der Fall, die auf Grund des von der Consumer-Industrie
vorgegebenen Trends vermehrt zum Einsatz gelangen.
Touchgeführte Oberflächen haben den großen Vorteil, dass die Seifservice-Terminals universeller einsetzbar werden und so zum Beispiel auch für Werbung oder andere Services genutzt werden können. Andererseits wird die Bedienung dieser Anwendungen durch körperlich beeinträchtigte oder ältere Personen erschwert, da diese oft mit der Bedienung dieser Geräte nicht vertraut sind bzw. die Bedienung auf die Bedürfnisse dieser Personen nicht ausgelegt ist. Bei herkömmlichen Geräten erfolgt die PIN-Eingabe über einen physischen Ziffernblock, wobei die Bedienung für sehbehinderte Personen dadurch erleichtert wird, dass die Taste „5" durch eine kleine Erhöhung markiert ist und auf diese Weise vom Benutzer ertastet werden kann. Von dort aus wird die entsprechende Taste gesucht und durch Drücken betätigt . Durch den Wegfall des Ziffernblocks bei Geräten,
insbesondere Geldausgabeautomaten mit berührungssensitiver Eingabeoberfläche, insbesondere Touch-Screens , sind daher alternative Eingabemethoden für die PIN-Eingabe durch
Blinde und beeinträchtigte Personen erforderlich.
In Fig. 1 ist eine Eingabeeinheit eines Geräts,
insbesondere eines Geldausgabeautomaten, mit einem Touch- Screen 1 dargestellt. Der Touch-Screen 1 weist eine
berührungssensitive Eingabeoberfläche 2 auf. Die den Touch- Screen steuernde Verarbeitungseinheit ist hierbei
ausgebildet, um einzelnen Flächenbereichen der
Eingabeoberfläche 2 eine definierte Benutzereingabe, z.B. einen Buchstaben, eine Ziffer oder einen Programmbefehl, zuzuweisen, wobei diese Flächenbereiche am Touch-Screen entsprechend als Eingabefelder dargestellt werden. Wenn der Benutzer das Eingabefeld berührt, wird die zugeordnete Benutzereingabe getätigt und von der Verarbeitungseinheit als solche erkannt. Im Falle einer als Ziffernblock
ausgebildeten, virtuellen Tastatur 3 ist eine Mehrzahl von Eingabefeldern bzw. Tasten 4 rasterartig angeordnet.
Die Position der virtuellen Tastatur 3 innerhalb der
Eingabeoberfläche 2 ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht fix vorgegeben, sondern orientiert sich an der Position der Erstberührung der Eingabeoberfläche 2 durch den Benutzer. Beim Beispiel gemäß Fig. 1 ist die Position der Erstberührung mit 5 bezeichnet. Die
Verarbeitungseinheit der Eingabeeinheit ist dazu
eingerichtet, die Position der Erstberührung zu empfangen und die Position der Tastatur 3 innerhalb der
Eingabeoberfläche 2 so zu definieren, dass die Position der Erstberührung immer mit der als Orientierungstaste
ausgebildeten Taste 6 für die Ziffer „5" zusammenfällt. Mit Rücksicht auf die erforderliche Fläche zur Anordnung der Tastatur 3 muss eine gültige Erstberührung innerhalb des mit 7 bezeichneten Bereichs stattfinden. Außerhalb dieses Bereichs 7 stattfindende Erstberührungen werden mit einer akustischen Fehlermeldung signalisiert.
Wenn die Erstberührung innerhalb des Bereichs 7
stattfindet, wird sie als gültig betrachtet und kann durch eine akustische oder haptische Rückmeldung quittiert werden. Von der Position der Erstberührung ausgehend, welche immer der Taste für die Ziffer „5" entspricht, kann der Benutzer den Finger nun auf die gewünschte Taste führen. Erreicht der Finger den Flächenbereich einer Taste, kann dies durch eine haptische Rückmeldung signalisiert werden. Der Benutzer kann die erreichte Taste nun durch Ausüben eines erhöhten Druckes auf die Bedienoberfläche 2 betätigen. Der erhöhte Druck wird beispielsweise mittels einer Kraftmessung registriert.
Nach Abheben des Fingers wird eine nochmalige Berührung wieder als Erstberührung erfasst und zur Definition der Position der Orientierungstaste „5" herangezogen. Die
Betätigung der nächsten Taste erfolgt daraufhin wie oben beschrieben. Ein Abheben des Fingers ist somit nach Eingabe jeder Ziffer möglich.
Anhand der Fig. 2 ist erkennbar, dass die Position der Tastatur 3 von der Position der Erstberührung 5 abhängt.
Wird der Finger für längere Zeit abgehoben, wird die
Eingabe bevorzugt storniert und der Vorgang startet neu.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Vornahme von Benutzereingaben bei elektronischen Geräten unter Verwendung einer
berührungssensitiven Eingabeoberfläche, bei welchem die berührungssensitive Eingabeoberfläche eine virtuelle
Tastatur mit einer Mehrzahl von Tasten umfasst, bei welcher jeder Taste der Tastatur ein Flächenbereich der
Eingabeoberfläche zugeordnet ist, wobei die Fläche der virtuellen Tastatur kleiner ist als die Fläche der
berührungssensitiven Eingabeoberfläche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Vornehmen einer Erstberührung der Eingabeoberfläche (2) an einer ersten Position,
- automatisches Definieren der Position der virtuellen
Tastatur (3) auf der Eingabeoberfläche (2), sodass eine vordefinierte Orientierungstaste (6) der Tastatur (3) auf dem Flächenbereich der ersten Position angeordnet ist,
- Berühren der Eingabeoberfläche (2) an einer zweiten
Position, die in einem einer Taste (4) zugeordneten Flächenbereich liegt,
Betätigung der Taste (4), wodurch eine Benutzereingabe vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührung der Eingabeoberfläche (2) zwischen der ersten Position und der zweiten Position aufrechterhalten wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Erreichen der zweiten Position durch eine haptische Rückmeldung der Eingabeoberfläche (2), insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche (2) signalisiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Betätigen der Taste (4) das
Ausüben eines erhöhten Drucks auf die Eingabeoberfläche (2), insbesondere ein Auslenken der Eingabeoberfläche (2) umfasst .
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft gemessen wird und die Betätigung bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts der Betätigungskraft ausgelöst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Erstberührung durch eine haptische Rückmeldung der Eingabeoberfläche (2) , insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche (2) signalisiert wird, wobei die haptische Rückmeldung für das Erkennen der Erstberührung und die haptische Rückmeldung für das Erkennen der zweiten Position vorzugsweise
voneinander verschieden sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastatur (3) als Ziffernblock umfassend Tasten (4) für die Ziffern 0 bis 9 ausgebildet ist und die Taste für die Ziffer 5 die Orientierungstaste (6) ausbildet.
8. Eingabeelement für elektronische Geräte, insbesondere zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend eine berührungssensitive
Eingabeoberfläche, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Position einer Berührung der Eingabeoberfläche und ggf. einer Betätigungskraft und elektronische
Verarbeitungsmittel, denen die Positions- und ggf.
Kraftdaten der Sensorvorrichtung zugeführt sind und die eingerichtet sind, um an der Eingabeoberfläche eine virtuelle Tastatur mit einer Mehrzahl von Tasten zur
Verfügung zu stellen, bei welcher jeder Taste der Tastatur ein Flächenbereich der Eingabeoberfläche zugeordnet ist, wobei die Fläche der virtuellen Tastatur kleiner ist als die Fläche der berührungssensitiven Eingabeoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung
ausgebildet ist, um eine Erstberührung der
Eingabeoberfläche (2) an einer ersten Position zu
detektieren und die Positionsdaten der Erstberührung den Verarbeitungsmitteln zuzuführen, wo die Positionsdaten der Erstberührung herangezogen werden, um eine Position der virtuellen Tastatur (3) auf der Eingabeoberfläche (2) so zu definieren, dass eine vordefinierte Orientierungstaste (6) der Tastatur (3) auf dem Flächenbereich der ersten Position angeordnet ist, dass die Sensorvorrichtung weiters
ausgebildet ist, um eine Berührung der Eingabeoberfläche (2) an einer zweiten Position zu detektieren und die der zweiten Position entsprechenden Positionsdaten den
Verarbeitungsmitteln zuzuführen, und dass die
Verarbeitungsmittel eingerichtet sind, um die
Positionsdaten der zweiten Position mit dem einer Taste (4) zugeordneten Flächenbereich der Tastatur (3) zu vergleichen und die Betätigung der Taste (4) zu registrieren, wenn die zweite Position in dem der Taste (4) zugeordneten
Flächenbereich liegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingabeoberfläche (2) ein Aktuator zugeordnet ist, um an der Eingabeoberfläche (2) eine haptische Rückmeldung, insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche (2) zu bewirken, wobei der Aktuator vorzugsweise von den
Verarbeitungsmitteln ansteuerbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel mit dem Aktuator
zusammenwirken, um das Erreichen der zweiten Position durch eine haptische Rückmeldung an der Eingabeoberfläche (2), insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche (2) zu signalisieren .
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Taste (4)
registriert wird, wenn die zweite Position in dem der Taste (4) zugeordneten Flächenbereich liegt und die
Betätigungskraft einen vorgegebenen Schwellwert
überschreitet .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel mit dem
Aktuator zusammenwirken, um das Erkennen der Erstberührung durch eine haptische Rückmeldung an der Eingabeoberfläche (2), insbesondere eine Auslenkung der Eingabeoberfläche (2) zu signalisieren.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die haptische Rückmeldung für das Erkennen der Erstberührung und die haptische Rückmeldung für das Erkennen der zweiten Position vorzugsweise
voneinander verschieden sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastatur (3) als Ziffernblock umfassend Tasten (4) für die Ziffern 0 bis 9 ausgebildet ist und die Taste für die Ziffer 5 die Orientierungstaste (6) ausbildet.
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