WO2021260215A1 - Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts und eingabegerät - Google Patents

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WO2021260215A1
WO2021260215A1 PCT/EP2021/067592 EP2021067592W WO2021260215A1 WO 2021260215 A1 WO2021260215 A1 WO 2021260215A1 EP 2021067592 W EP2021067592 W EP 2021067592W WO 2021260215 A1 WO2021260215 A1 WO 2021260215A1
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WO
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input
input element
mobility
movement
function
Prior art date
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PCT/EP2021/067592
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Battlogg
Markus Mayer
Original Assignee
Inventus Engineering Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to US18/013,025 priority Critical patent/US20230244328A1/en
Priority to EP21745239.0A priority patent/EP4172737A1/de
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/002—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders comprising a medium with electrically or magnetically controlled internal friction, e.g. electrorheological fluid, magnetic powder
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an input device and to such an input device. At least one input element of the input device is at least partially operated manually to carry out an input.
  • Such input devices are widely used, for example, as mouse wheels in computer mice, control buttons on steering wheels of cars, smart devices or even haptic phone cases.
  • Input devices known in the prior art have the disadvantage that the methods known for control only provide insufficient feedback for a user.
  • the object of the present invention to improve the operability of the input device.
  • the ease of use and / or ergonomics should be improved and the user should be better supported when working with the input device.
  • the use of the input device and the implementation of inputs should preferably be made more intuitive.
  • the inventive method is used to operate a Input device, in particular for a computer device.
  • At least one input element of the input device is at least partially actuated manually in order to carry out an input, in particular in the computer device which is operatively connected to the input device.
  • At least one movability of the input element can be deliberately delayed (that is, preferably braked and in particular damped) and / or held and in particular blocked and / or released by means of at least one controllable magnetorheological braking device.
  • the mobility of the input element is specifically adapted in particular by means of at least one control device and / or in particular by the computer device at least as a function of at least one input condition stored in the computer device and / or in the input device.
  • the mobility of the input element is adapted by means of a control of the
  • the input condition includes, in particular, a movement parameter of the input element.
  • Holding on in the sense of this application includes, in particular, a very large delay in the mobility of the input element, which can only be overcome with great effort on the part of the operator. In contrast, a blocked input element can (practically) no longer be moved by the user.
  • the movement parameter comprises the input condition at least one direction and / or a speed and / or an acceleration of the movement of the input element.
  • an angular position can preferably also be included by the movement parameter.
  • the movement can be a linear movement, a pivoting movement and / or a rotary movement. It is also possible that a movement position, such as a rotation and / or swivel angle, is used specifically as an input condition.
  • the invention presented here offers many advantages. Especially It is advantageous to adapt the mobility of the input element as a function of the input condition. In this way, the user can be specifically supported when working with the input device.
  • the use of the input device is considerably more convenient and the implementation of inputs is made more intuitive. For example, an improvement in productivity and a reduction in the frequency of errors for the user can be achieved in this way.
  • the use of the movement parameter advantageously enables haptic feedback to the user.
  • the user receives the feedback directly based on his input and / or movement. A visual check of the input on the control unit is not necessary.
  • the user can advantageously feel directly how the input is being processed, in particular by a connected computer device.
  • the input conditions can also be stored and / or filed directly on the input device in a storage unit or by a computer device arranged in the input device. In this way, the input conditions can be stored directly in the user's device.
  • a particular advantage of the invention is that it offers an additional dimension in which the mobility of the input element can be adjusted.
  • a first fundamental dimension in which the mobility of the input element can be adjusted is known, for example, from WO 2018/215350 A1.
  • the adaptation of the mobility of the input element as a function of the angle of rotation is described so that grid points appear and can be felt at certain intervals (haptic feedback).
  • the invention now makes it possible to superimpose this dimension with a further dimension of haptic feedback.
  • the Mobility of the input element can be slowed down or even blocked (second dimension) if the user turns the control element too quickly between two grid points (first dimension) or accelerates it too much or suddenly changes direction.
  • the method is used to operate a computer mouse.
  • the method can also be used to operate a rotary knob and / or a scroll wheel and / or a thumb roller and / or a joystick and / or a haptic phone case and / or a smart device and / or another input device.
  • technical equipment in vehicles ( as a rotary actuator; rotary / push actuator; for infotainment, air conditioning, as a gear selector switch, for navigation, for seat adjustment, in the steering or in the steering wheel, for operating the chassis adjustment, driving mode adjustment,
  • Trailer control Among other things, motor vehicles, aviation and aircraft, ships, boats, in agricultural engineering (tractors, combine harvesters, harvesting machines, other field machines for agriculture, snow groomers ...), construction machinery and machines for material handling (forklifts ... .), Processing machines and systems used in industry or in medical or industrial systems.
  • the invention can also be used in the operation or as an input device for washing machines, kitchen / household appliances and facilities, radios, cameras and film cameras, VR (Virtual Reality) and AI (Artificial Intelligence) devices, hi-fi and TV systems, smart devices, smart home devices, laptops, PCs, smart watches, in a crown wheel of a wristwatch or as an input device for computers or as a computer mouse or as a rotary wheel in a computer mouse or controllers, game consoles, gaming equipment, rotary knobs in a keyboard or other devices be used.
  • a computer or a mobile terminal to which the input device is connected can serve as the computing device.
  • the computing device can also be part of another device or a machine or a vehicle.
  • the input device is then a thumb roller in the steering wheel of a vehicle.
  • the computer device comprises at least one display device.
  • the input device provides a man-machine interface (HID) or is part of one.
  • the computer device comprises at least one graphic user interface (GUI) and, for example, a monitor or a display or the like.
  • GUI graphic user interface
  • the input condition stored in the computer device can be permanently stored.
  • the input condition stored in the computer device can also be determined dynamically, for example as a function of a program or menu.
  • the input condition can also be adapted dynamically as a function of the input so that there is mutual feedback or dependency.
  • the input device can be controlled by the computer device and preferably vice versa.
  • the computer device can control the braking device and preferably set the braking effect.
  • at least one algorithm and, for example, software or a driver or the like are stored in the computer device.
  • Manual actuation of the input device is understood to mean, in particular, any at least partially muscle-powered actuation. Operation with the foot or with the head can also be provided.
  • a deceleration is understood to mean, in particular, braking and particularly preferably also damping.
  • a release or a release is understood to mean, in particular, an at least partial reduction in the delay and, in particular, an elimination of the delay.
  • the braking device is in particular inactive.
  • a magnetorheological medium is preferably not influenced by a magnetic field actively generated by the braking device.
  • the input element is in particular freely movable and, for example, freely rotatable.
  • a push actuation and / or a pull actuation can also be provided for the input element.
  • Another method according to the invention is used to operate an input device. At least one input element of the input device is operated at least partially manually to carry out an input.
  • the input element has at least two degrees of freedom.
  • the mobility of the input element along a first degree of freedom is specifically blocked and / or in particular retained by means of a magnetorheological braking device while the input element is operated for input along the second degree of freedom and / or after the input element has been operated for input along the second degree of freedom.
  • Such a method can also be designed particularly advantageously as an embodiment of the method according to claim 1 or one of the other methods presented here.
  • rotatability of the input element is blocked by means of the braking device while the input element is pressed and / or pulled along the second degree of freedom.
  • the rotatability of the input element can be blocked by means of the braking device if the input element was previously pressed and / or if the input element was previously pulled. Then no unwanted entries can be made afterwards. In particular, the blocking is canceled again by moving the input element again along the second degree of freedom. The blocking can also be automatically lifted after a defined period of time.
  • a pivoting movement along the first degree of freedom is blocked by a linear movement along the second degree of freedom.
  • the input element is preferably pressed and / or pulled in a targeted manner and / or pivoted about a pivot point which is outside the input device itself.
  • the linear movement takes place transversely to the axis of rotation.
  • Pressing and / or pulling is understood to mean, in particular, the actuation of at least one button and / or switch and / or a switching mechanism which, by pressing,
  • Pulling, pivoting and or rotating can be actuated.
  • the actuation can in particular be detected by additional sensors.
  • a second and / or other parallel user input is advantageously suppressed in a targeted manner in this way. This is particularly advantageous if an input is to be made in isolation from other inputs, such as rotating and / or pivoting movements.
  • Another method according to the invention is used to operate an input device. At least one input element of the input device is at least partially operated manually to carry out an input.
  • the mobility of the input element is targeted by means of a magnetorheological braking device delayed, held and especially blocked and released.
  • the mobility of the input element is specified and / or influenced at least as a function of a profile.
  • the profile includes, for example, at least two, three, four, five, ten, twenty, fifty, one hundred or more that are at least partially dependent or independent of one another
  • the profile is in particular at least partially specified by a user.
  • Such a method can also be designed particularly advantageously as an embodiment of the method according to claim 1 or one of the other methods presented here.
  • a mobility of the input element is thus advantageously controlled at the same time as a function of at least two input conditions.
  • the profile can advantageously have a plurality or a plurality of input conditions.
  • a profile contains all the necessary input conditions for controlling a connected computer device.
  • the profiles can advantageously be easily exchanged.
  • the profile enables input conditions to be transmitted to control the magnetorheological braking device.
  • game profiles for connected computer devices can be adapted and transferred between different computer devices.
  • a profile can, for example, specifically influence the strength and / or the intensity of the deceleration of the movement of the input device in order to change the braking effect of the magnetorheological braking device.
  • the input conditions of the profile can particularly advantageously be individually adapted by means of at least one user interface by means of a computer device. For example, it is possible to choose from a large number of predefined profiles and further adapt them to individual needs. This is where the adaptation takes place in particular depending on the movement parameters of the input element.
  • a grid with stop points is generated by the braking device within a movement range of the input element, which grid influences the mobility and a movement of the input element.
  • the grid with the attachment points advantageously enables feedback for the user about the movement made.
  • a distance between at least two stop points lying next to one another within the grid is changed at least partially as a function of the movement parameter of the movement of the input element. This advantageously enables improved feedback for a user of the input element of the input device. It is also possible that the grid itself changes as a function of the movement parameter of a movement.
  • At least one stop point is preferably skipped and / or omitted as a function of the movement parameter of the movement of the input element. It is also possible for individual attachment points to be omitted and / or skipped depending on a position of the input element. In this way, for example, rapid movements can advantageously be carried out without annoying attachment points for the user. An advantageous operation is made possible. It is also possible that attachment points can be felt by the user in one direction of movement. As a result, the user advantageously receives feedback, for example, if an input should be changeable as a function of the direction. It is also possible in this way that a raster is only noticeable to the user at low accelerations.
  • the grid has between 3 and 200 stop points.
  • Advantageous the grid has in particular between 5 and 100 attachment points.
  • the mobility of the input element is preferably set as a function of a type of the program element that has been swiped over and / or as a function of an input condition for the program element that has been swiped over.
  • the input element is used for scrolling.
  • the mobility of the input element is preferably set and changed as a function of scrolling and, in particular, set as a function of the currently displayed page information and / or other displayed information.
  • the scrolling takes place in particular by means of a rotary movement of the input element.
  • the input element is preferably designed as an input wheel.
  • the input wheel is in particular a finger roller or thumb roller or comprises at least one of these.
  • the mobility of the input element is in particular delayed (in particular attenuated) or held and in particular blocked when the currently displayed page information includes a previously set marker and / or a searched search term and / or a user reference.
  • the user information can include, for example, a prompt and / or a warning or the like.
  • the input element is used for a spreadsheet.
  • the mobility of the input element is preferably set as a function of at least one parameter of the cells of the table, preferably the content of the cells.
  • the parameter can also affect the position of the cells in the table.
  • the mobility of the input element when scrolling through a table is dependent on a displayed cell height and / or cell width and / or an actual one Cell height and / or cell width delayed and released. It is provided that a grid corresponding to the cell height and / or cell width is set for scrolling.
  • the rotary movement of the input element is rasterized. In all of the configurations, the rasterization takes place in particular by magnetorheological generation of stop points. In particular, the rasterization takes place by means of a specific delay or blocking and a specific release of the movement at specific time intervals and / or at specific angles of rotation.
  • the mobility of the input element is set as a function of an activity of a program running in the background and / or as a function of an operating state of an operating system of the computer device.
  • the mobility can be delayed or retained and in particular blocked when the program in the background or the operating system output a user information and, for example, a prompt and / or a warning.
  • the movability of the input element is set as a function of a zoom process.
  • a different delay is set for zooming in than for zooming out.
  • the zooming in along a direction of movement is advantageously carried out with a delay.
  • zooming out advantageously takes place in an opposite direction of movement with a different delay than for zooming in.
  • the user advantageously receives haptic feedback directly about the zoom process.
  • the input element is used in a design program. It is preferred that the mobility of the input element depends on a size and / or a Priority of a processed by means of the input device and z. B. moving component is set.
  • the mobility of the input element is set as a function of whether the input field is inactive or active. For example, in the case of inactive input fields, mobility is blocked or at least partially delayed.
  • the movability of the input element prefferably changed in a targeted manner in order to provide a haptic confirmation of a previous input.
  • Such a confirmation or such a feedback can take place with the invention much more quietly and in a more targeted manner than, for example, with a mechanically rasterized mouse.
  • many different confirmations can be made with the invention by appropriately adapting the mobility. For example, the confirmation takes place by vibrating and / or rattling the input element.
  • rattling is understood to mean, in particular, alternating blocking and releasing of the mobility of the input element during an input or during a movement.
  • the blocking and releasing takes place with a high frequency.
  • a higher frequency can be provided for vibration than for chattering.
  • a frequency of at least 10 Hz or at least 50 Hz or at least 100 Hz or more is provided. It can be provided that different types of confirmations are provided depending on the level of the frequency.
  • the mobility of the input element is preferably delayed or retained and, in particular, blocked.
  • Such an input can also be acknowledged with the confirmation described above, for example by vibrating and / or Rattle.
  • Such configurations are particularly advantageous in the case of sensitive inputs or also in the case of medical devices. In this way, dangerous processes and, for example, critical machine movements or robot movements can be prevented or displayed haptically to the user.
  • the mobility of the input element is delayed or blocked until at least one further user input has been made.
  • the further user input takes place in particular through an input other than the delayed or fixed and in particular blocked mobility of the input element.
  • a pulling or pushing of the input element can be provided when the rotatability is delayed or held and in particular blocked.
  • the further user input can take place using another input device.
  • the further user input can relate, for example, to a confirmation of a particularly important or critical input.
  • the input device is used for gaming (computer games). It is preferred here that the mobility of the input element is set as a function of a scenario generated by means of the computer device.
  • the mobility of the input element is preferably the more delayed, the higher a force to be fictitiously applied in the scenario and / or the more difficult an action to be carried out fictitiously in the scenario.
  • the delay is advantageously influenced continuously and in real time as a function of the input condition and in particular the movement parameter.
  • the movability and preferably a rasterization of the rotatability of the input element can be adapted by at least one user input.
  • the adjustment made is preferably stored in the computer device and / or in the input device.
  • the grid that is normally provided can be coarsened and / or refined.
  • a maximum delay in mobility can also be adjustable. In particular, such an adaptation can take place specifically for a respective program.
  • the input element comprises at least one input wheel.
  • the input wheel is designed in particular as a mouse wheel, in particular a computer mouse.
  • the input is preferably made at least by turning the input wheel.
  • the rotatability of the input wheel can preferably be deliberately delayed, in particular dampened, and held, in particular blocked and released, by means of the braking device.
  • the input element, in particular the input wheel preferably also has at least one axial mobility. For example, pushing and / or pulling the input element and preferably the input wheel can be provided.
  • the mobility of the input element can or is set from freely movable to completely blocked.
  • the mobility or rotatability is completely blocked within the scope of the present invention if a movement or rotation by a force that can be generated manually when the input device is used in an operational manner is not possible.
  • the braking device is suitable and designed to apply a deceleration torque between 0.001 Nm (basic torque without deceleration) and 0.02 Nm (maximum deceleration), in particular in mouse wheel applications.
  • deceleration torques of at least up to 0.5 Nm and preferably of at least 2 Nm or also at least 3 Nm.
  • the basic torque and the maximum deceleration are advantageously dependent in particular on the design of the input device and the magnetorheological braking device. It is preferred that the mobility of the input element and in particular the rotatability of the input wheel can or will be switched between freely rotatable and fixed and in particular blocked with a frequency of at least 10 Hz and preferably at least 50 Hz. A frequency of at least 20 Hz or at least 30 Hz or at least 40 Hz is also possible. A frequency of at least 60 Hz or at least 80 Hz or at least 100 Hz or so 1 kHz or an even higher frequency can also be provided. Frequencies of at least 120 Hz or at least 200 Hz or more are also possible.
  • At least 50 stop points and preferably at least 100 stop points can be set for one rotation each time.
  • At least 150 or at least 200 or at least 250 or at least 300 attachment points are also possible.
  • At least 350 or at least 400 attachment points can also be provided.
  • the minimum angle of rotation that can be set between two stop points is in particular a maximum of 10 ° and preferably a maximum of 5 ° and particularly preferably a maximum of 2 °.
  • the minimum adjustable angle of rotation between two stop points can also have a maximum of 1 ° or a maximum of 0.5 ° or a maximum of 0.1 °.
  • the number of attachment points is preferably set as a function of a number of input options provided.
  • the number of attachment points is set as a function of selection options, menu options and / or a number of pages or tabs or the like.
  • a stop point is provided, in particular, in that the rotatability of the input wheel is at least temporarily deliberately delayed and in particular blocked and then released again.
  • a vibration that is to say in particular a ripple (vibration) by the magnetorheological braking device
  • a warning signal a frequency of more than 100 Hz, so that a haptic perception and a perceptible sound are generated by the magnetorheological braking device.
  • the current flow and / or the voltage alternate between a positive (maximum) value, a zero value and a negative (maximum) value.
  • the frequency of the warning signal can advantageously be between 50 Hz and 2 kHz or even higher up to 20 kHz.
  • the current flow in the magnetorheological braking device is reversed, in particular periodically, so that the braking device vibrates and the warning is passed on to the user.
  • the braking device also generates an audible tone signal at such a high frequency. It can be advantageous here not to place the alternating current signal and / or voltage signal symmetrically around the zero point, but to apply an offset to it. In particular, this changes the perceptible feeling of the user.
  • audible frequencies are output by the braking device.
  • a vibration generated by the braking device is passed on from a support body of the input element or the braking device, for example, to at least one housing of the input device, which is designed, for example, as a computer mouse. In this way, an acoustically perceptible shrinkage, preferably for a human being, can be generated.
  • the sound or the acoustically perceptible shrinkage can not only originate from the braking device itself, but can also come from the vibration of the housing and many or almost all or all of the parts of the mouse.
  • the vibration is passed on from the holder of the mouse wheel or the brake to the housing of the mouse.
  • the vibration of the mouse body creates the acoustic sound.
  • the mobility of the input element can be blocked at least in sections.
  • the mobility of the input element can also be partially delayed and / or partially retained.
  • overlays with other signals from the braking device are possible.
  • voltages for operating the magnetorheological braking device are generated by a random generator, so that a torque and, in particular, a magnetic field strength quickly jumps back and forth between different strengths.
  • the mobility of the input element can be adapted as if, for example, sand was present on or in a storage location or a bearing was severely worn.
  • the voltage and current range of the random generator can be varied. In particular in the case of a narrow area, a movement of the input element can then feel as if bearing friction is increased.
  • the angle of rotation of the input wheel is monitored by means of a sensor device.
  • the sensor device is particularly suitable and designed to detect the angle of rotation with a resolution of at least 1 ° and preferably at least 0.5 ° and particularly preferably at least 0.2 ° or also preferably at least 0.1 ° or better.
  • the mobility of the input element can or will be adapted in real time.
  • the braking device is for this purpose suitable and designed to change the delay within less than 100 milliseconds by at least 30%.
  • the delay can be changed within less than 10 milliseconds by at least 10%, preferably by at least 30% and particularly preferably by at least 50%.
  • the delay can also be variable within less than 100 milliseconds by at least 100% or 500% or by ten times or a thousand times. Such a real-time control is of particular great advantage when working with the input device.
  • the input condition is also dynamically adapted depending on the input. This makes it possible for the mobility of the input element to also be adapted by the input made, based on the principle of feedback. Such a mutual dependency between input and input condition achieves a particularly advantageous adaptation of the rotatability and thus a particularly intuitive operation of the input device.
  • control of the movability of the input element is designed to be capable of learning.
  • at least one machine learning algorithm is stored for this purpose.
  • habits of a user with regard to the implementation of inputs during the operation of a program are recognized and stored in a memory device.
  • frequently used switching elements or menu items or the like can be recognized and stored. In this way, when the program is used again, the user can be supported by targeted control of the mobility of the input element.
  • the braking device comprises in particular at least one field-sensitive magnetorheological medium and at least one field generating device for generating and controlling a field strength.
  • the mobility of the input element is specifically influenced by the field generating device and the medium.
  • the input device according to the invention is used in particular to carry out the method described above.
  • the input device according to the invention also solves the problem set above in a particularly advantageous manner.
  • the input device has the devices necessary to carry out the method.
  • the input device has at least those devices which were presented in the context of the description of the method according to the invention.
  • the input device is suitable and designed to implement the method described above by means of an algorithm stored in the input device and / or in the computer device.
  • a braking device that is particularly advantageously suitable for use with the invention is also described in patent application DE 102017 111 031 A1.
  • the entire disclosure of DE 102017 111 031 A1 hereby becomes part of the disclosure content of the present application.
  • the braking device has in particular at least one wedge bearing and at least one coil arranged axially to the axis of rotation.
  • the coil does not have to be placed next to the rollers of the wedge bearing, which means that the expansion in the axial direction can be kept lower in the case of longer rollers.
  • the input wheel is in particular arranged radially around the wedge bearing.
  • an intelligent reading mode in connection with at least one computer device is conceivable.
  • the zoom is zoomed to an easily readable size and then, especially when rotating, it is always exactly the same as a person would read a text passage. This means that the zoom jumps back to the beginning at the end of the sentence, etc.
  • the writing always remains at the same height and preferably in the same reading area so that the eye does not has to jump back and forth.
  • the method and the input device are particularly suitable for accepting and rejecting calls from cell phones and / or haptic phone cases.
  • a call can be accepted or rejected, in particular depending on the direction of rotation of an input element with an attachment point.
  • the call is rejected, it is preferably possible to scroll through the input element through various messages, which are sent to the caller in particular by actuation.
  • the method and the input device for visually impaired people and in particular blind people who, in particular, receive appropriate feedback in the form of a haptic Morse code through the input device and preferably through the input element, which advantageously serves as an aid.
  • the braking device of the thumb roller can advantageously be designed as a horizontal wedge bearing.
  • the design is particularly very narrow.
  • the rolling elements are advantageously designed as cylindrical rollers.
  • the rollers have a small diameter (for example 1 mm) and advantageously a greater axial extent (for example 5 mm).
  • a magnetic coil can be designed either essentially horizontally (wound in the axial direction) or also essentially in the radial direction (coil wound around the axis).
  • the thumb roller also preferably needs at least one sensor, which advantageously measures at least one rotary movement.
  • at least one rotary encoder can in particular or also be advantageous a magnetic ring with a Hall sensor can be used.
  • the same haptic feedback can advantageously be implemented with the thumb roller as is advantageous with other input devices, which can in particular be implemented as a rotary knob with at least one wedge bearing. Due to the advantageously small installation space, torques that are preferably not so high can preferably be generated. Experience has shown that this can in particular be dispensed with in the case of a small diameter, or high torques can be of subordinate importance.
  • the thumb roller can advantageously also have a push function (press and hold), in which the thumb roller is advantageously pressed. This can be used in particular to confirm a function and / or also to switch (on / off) and / or in particular also as a return function. Any other function, for. B. be defined by the customer, such as. B. picking up or hanging up the call.
  • An input device which is advantageously designed as a thumb roller, can also be used, for example, as a mechanical on / off switch (turning), and / or preferably also to lift off the smartphone or to hang up.
  • the method and the input device can achieve increased functional reliability compared to a slider or software switch with regard to incorrect operation.
  • Spreadsheet programs e.g. Excel
  • word processing programs e.g. Word
  • a mouse wheel stops at cells that are assigned a function (e.g. programmed cells). In particular, this prevents cells that have not been programmed by mistake from being deleted and assigned a number.
  • a function e.g. programmed cells
  • the application can also be advantageous for formatted cells.
  • the pointer jumps to cells with the same formatting and / or advantageously stops at cells with certain formatting.
  • the grid points are set at a fixed cell spacing (adjustable) in order to get a sense of the length of the list.
  • the grid spacing changes in particular depending on the Position in the file. In this way, navigation in a file can be made easier. For example, if the spacing of the grid becomes smaller in the vicinity of certain positions (new section, heading, sums, end, etc.) or an input element designed as a mouse wheel is more difficult to turn and shows, for example, that this area is in particular approaching. As a result, a user knows in particular, even before this position is reached, that one is approaching it, for example, and not only when one in particular encounters it. This is particularly beneficial for people with visual impairment.
  • Error messages can be displayed haptically in particular (for example through any type of feedback, e.g. vibration)
  • events can be displayed, e.g. inbox e-mails, etc.
  • the mouse can also be used advantageously as a learning aid for new programs, tutorials and computers in general, for example: a user receives at least haptic feedback if something is done incorrectly or correctly in the tutorial, for example. This makes it easier, in particular, to get started with new programs. A user can advantageously learn more easily if he receives some kind of feedback in particular.
  • the resistance is not the same when zooming in as it is when zooming out in particular.
  • the input device can be designed as a learning aid through haptic feedback.
  • the scroll wheel is advantageously braked, or in particular the resistance of the mouse on the surface (e.g. in particular by at least one ball on the underside, for example
  • the resistance of the mouse wheel / joystick changes in particular depending on the game situation. For example, when large vehicles are driven, drag becomes greater.
  • the devices can, for example, be adapted to real systems (e.g. the joystick of an aircraft in the flight simulator: different types of aircraft have, in particular, different resistance in the input device and in particular in the joystick).
  • Car racing game it can possibly be played with a steering wheel with at least one haptic feedback, in particular through at least one input device.
  • a haptic thumbwheel can be present in the steering wheel, for example, to change radio stations.
  • the control can in particular also be changed depending on the subsurface. This can be the case especially in an application with a steering wheel.
  • a gear change with an input device is conceivable, which in particular comprises at least one movement of a thumb wheel and / or a scroll wheel.
  • Handicap for good gamers In particular, good gamers receive a more difficult-to-use input device which, for example, is designed at least as a mouse and / or at least as an input device on the mouse.
  • the haptics work especially against the player, so that he has a particular disadvantage compared to worse players. In this way, the "skills" of different players can be advantageously adapted to one another.
  • the input device can be used to change a clock, also advantageously mechanical clocks with, for example, the rotary push button (advantageous as the setting wheel / crown in mechanical wristwatches), z. B. light grid for every minute, stronger resistance at five minutes, more at ten, 15, 30 and 60 minutes.
  • the thumb roller can be used in particular to answer or reject the call first.
  • Turning up in particular decreases, turning downwards advantageously opens and / or vice versa.
  • This can be indicated in particular by z. B. with LED be illuminated displays ("green" - decrease: “upwards”; “red” - reject: “downwards”).
  • the volume can be adjusted during the call before geous especially with the same thumbwheel who the.
  • the operation should advantageously be as simple and intuitive as possible.
  • changeable displays for example with displays (e.g. OLED display) or in particular with color displays with LEDs of different colors (red and green as known colors for on-off; etc.).
  • the input device can also be used for a faster phone book search:
  • the thumb wheel can be used to turn through the phone book, in particular.
  • a user can advantageously experience a brief resistance. That can be advantageous because or if preferably one Voice control often does not understand the correct name straight away.
  • Preferably also at least one gesture control or the use of at least one touchpad and touchscreen can in particular often lead to the wrong letter.
  • the thumbwheel you can advantageously find and / or search for the correct name, for example, very purposefully.
  • the search is particularly simpler and advantageously faster. This can be advantageous particularly when used in vehicles, in particular so as not to be distracted for a long time, in particular with attention from the roadway.
  • a scroll wheel is particularly harder to turn at the end of pages (it is advantageous to stop), for example especially at the end of the view, advantageous for a maximum / minimum zoom, especially at the end of lists, etc.
  • the raster of the scroll wheel can be switched on and off and preferably at least one strength of the raster can be changed at the same time.
  • the user can advantageously set a grid width as desired.
  • folder and file sizes can advantageously be displayed at least through resistance when moving.
  • the resistance in large folders can advantageously be greater and / or, in particular in small folders and individual files, advantageously lower than, for example, a reference and / or preferably a preset standard value.
  • at least haptic feedback can be of great advantage (especially if the mouse pointer can no longer be seen well because it is too small, for example).
  • the mouse wheel can, for example, preferably change the scrolling behavior when the cursor approaches a desired (favorite) point (or fixed points, at a constant distance, etc.).
  • the mouse wheel advantageously stops when fast-forwarding and rewinding films, songs, etc., for example every five minutes, with every new scene, at the beginning of the next song and / or in playlists when it is often heard Songs etc.
  • the mouse wheel is more difficult to turn.
  • a brief resistance or a brief delay of the operating element by the braking device can advantageously stop and / or delay at least one movement.
  • a haptic scroll wheel can advantageously be arranged at least on the keyboard so that pages and documents etc. can be scrolled quickly, for example, without having to take your hand off the keyboard in particular. It can advantageously be designed as a rotary knob as well as a scroll wheel and / or a thumb wheel. be det.
  • These input devices are controlled, for example, advantageously by a wedge bearing with an axial coil, or also advantageously by the classic wedge bearing, which in particular has a radial coil.
  • the input device can also advantageously be used for switching through and in particular "switching through” through apps.
  • switching through through apps.
  • the input of musical notes into music notation programs can in particular be made much easier: For example, an input wheel can, for example, click on every staff line.
  • the resistance is particularly large in the case of low tones and is reduced in front of geous especially in the case of higher tones. In this way, it is advantageous to feel the pitch on the mouse wheel and you know exactly where you are on the staff.
  • the resistance of a movable input device changes advantageously, particularly when the settings are changed: if, for example, the line thickness is increased with the mouse wheel, at least one resistance, e.g. of a mouse wheel, increases. Or, particularly when zooming, the resistance is advantageously greater when enlarging a view than, in particular, when reducing it.
  • scrolling can become increasingly difficult, for example, the further one is away from an original search query. For example, it is at least haptically noticeable when one is preferably on unlikely hits.
  • a grid advantageously adapts in particular to a syntax, ie advantageously to at least one programming language. adjusts or is based on it. It can, for example, advantageously stop at the beginning and / or end of a loop or, for example, a short resistance can be given.
  • At least one mouse wheel can advantageously stop: in particular for every unopened e-mail, e-mails with attachments, e-mails that have been replied to and / or e-mails with a higher priority, etc.
  • a strength of the mouse wheel resistance can advantageously be set by pressing the mouse wheel: if, for example, a mouse wheel is preferably pressed, a menu in particular is advantageously called up in order to be able to set the strength of the resistance, for example.
  • a scroll wheel according to the invention can advantageously also be used on cell phones or other mobile devices.
  • the volume on the mobile phone can be changed without having to look at the touchscreen.
  • the input device or the operating device comprises a control device which is suitable and designed to brake the rotary movement of the operating part by means of the, in particular, magnetorheological braking device as a function of an operating state of a motor vehicle.
  • the operating state preferably comprises at least a ferry service and at least one stand service.
  • the stationary mode includes in particular at least one charging mode for a traction battery of an at least partially electrically operated vehicle.
  • control device is suitable and designed to automatically and preferably using a machine learning algorithm, depending on the operating state, select and set or suggest a function level which can be operated with the control unit.
  • the functional level comprises at least one entertainment function.
  • entertainment function is selected depending on the stand operation.
  • the functional level comprises at least one driver assistance function.
  • the driver assistance function is selected as a function of the ferry operation.
  • control device is suitable and designed to block and / or not to suggest a function level automatically and preferably using the machine learning algorithm as a function of the operating state.
  • those functional levels are specifically blocked and / or not suggested which are suitable for distracting the driver and / or which are prohibited by law during the journey.
  • it can be stored in the control device which functional levels are to be blocked and / or not suggested.
  • Electric / hybrid vehicles require more time to refuel (charge) than vehicles with internal combustion engines. Depending on the charging structure and battery size, this can be several hours. Even with fast charging stations (800 volts) charging takes noticeably longer than when filling up with fossil fuel.
  • a motor vehicle is equipped with many controls, which are at least partially designed like the control panel described here. During the charging process (stationary mode), the adaptive (magnetorheological) controls in the vehicle are controlled haptically so that the driver can pass the time or work (setting entertainment functions). The car and the control panels then become an office or a gaming station.
  • a control unit designed as a rotary wheel or thumb roller can be used in the steering wheel or in the center console as a computer mouse wheel, the head-up, dashboard or other (touch) displays as a display unit, the lighting to create effects and the voice input to e.g. texts to dictate.
  • a multifunctional seat (its massage function) or the chassis can be included (e.g. air suspension of a car or truck) and certain game states can be simulated more realistically.
  • the turn signal, gear lever, (gear) paddles / pedals for control in games, the (by wire) pedals for controlling a car in a gaming game e.g.
  • the haptics force feedback
  • the haptics must be variably set and adapted according to the requirements (in particular by the control device which controls the braking device in a targeted manner).
  • the haptic feedback of the thumb roller in the steering wheel is expanded to the effect that, for. B. in connection with an office application (PC) can be scrolled through pages more easily, a brief increase in force on the user's finger is noticeable when breaking pages.
  • the input wheel is harder to turn (stops) at the end of pages, at the end of the view, at the zoom maximum / minimum, at the end of lists etc. It is blocked when visiting forbidden sites (e.g.
  • the grid of the input wheel can be switched on and off and the strength of the grid can be changed.
  • the user can set the grid width as required.
  • File folder and file sizes are indicated by more drag when moving. When scrolling through Folders, the resistance is greater for large folders and smaller for small and individual files.
  • the thumb roller which becomes a mouse wheel, can change its scrolling behavior when the cursor approaches a desired (favorite) point (or fixed points, at a constant distance, etc.). If the mouse wheel is used for gaming, the torque should generally be reduced (e.g.
  • control elements should be a little heavier (higher torque or force; e.g. 2 mNm), since the vehicle is exposed to vibrations and driving is a dynamic process (external forces act). This enables safe user input to be generated.
  • Using the control element When standing or charging the battery is a static process in which the control element is used long and intensively, but in a quiet environment. Excessive forces or moments lead to faster fatigue of the input elements (fingers, hand, foot) and with very intensive input sometimes leading to inflammation (e.g. tendinitis).
  • the torque must be used in games or office applications finer and more multi-level (more diverse) and varied with haptic curves that are different than when operating the car.
  • the modes can be programmed, especially when used as a non-driving-specific control element, so that each user can implement his own ideas.
  • a simple app for adapting individual haptic feedback can be implemented for this purpose.
  • the haptics in the vehicle can also be adopted from the game console at home or the PC in the office (e.g. settings are saved and adopted in the cloud).
  • the haptics should go back to a standard mode for driving-specific inputs so that the vehicle driver receives reproducible feedback for driving events, especially if these are safety-relevant (e.g. cruise control, distance control, accelerator, brake ).
  • the adaptive rotary actuators for the ventilation or the input devices for the air conditioning can be haptically used to input devices for gaming.
  • children can use the existing control elements multifunctionally when charging the battery but also while driving and thus pass the time.
  • the vehicle can also be used in the garage as a "game simulator” or as a “driving school simulator”; it does not only have to be when the battery is being charged.
  • Such designs can also be used for other vehicles such as trucks, off-highway vehicles, motorcycles, snow groomers, airplanes, bicycles ..., i.e. vehicles that have operating elements that can be adapted adaptively.
  • Fig. 2 is a purely schematic representation of a
  • 3a, b show a purely schematic perspective illustration and a top view of a braking device for a mouse wheel as an input element of a computer mouse according to the invention as an input device;
  • FIG. 4 shows a purely schematic representation of a haptic mode with a rasterization of the movement area by the magnetorheological braking device and a direction-dependent idling
  • Fig. 5 is a purely schematic representation of another Haptic mode with a blocked position of the mobility of the input element by the magnetorheological braking device when an input is made by pressing the input element;
  • FIG. 6 shows a purely schematic representation of a haptic mode of a speed-dependent grid within the range of motion of the input element by the magnetorheological braking device
  • FIG. 7 shows a purely schematic representation of a haptic mode with a grid within the movement area of the input element, in which individual grid points are skipped;
  • FIG. 10 shows a purely schematic representation of a user interface with a profile for controlling the mobility of an input element of an input device, which contains a large number of variable input conditions;
  • FIG. 11 shows a purely schematic representation of a haptic mode for simulating a toggle switch.
  • FIGS. 1 a to 1 f input devices 800 according to the invention are shown, which are equipped with magnetorheological braking devices 1 and are operated according to the method according to the invention.
  • the input devices 800 here have input elements 802 designed as an input wheel 803.
  • FIG. 1 a shows an input device 800 configured as an operating button 806.
  • FIG. 1 b shows an input device 800 configured as a thumb roller 807.
  • FIGS. 1 c and 1 d show a computer mouse 801 designed input device 800.
  • the input wheel 803 is designed here as a mouse wheel 804.
  • FIG. 1e shows an input device 800 configured as a joystick 805.
  • FIG. 1f shows an input device 800 configured as a gamepad 808.
  • a linear movement 826 and a pivoting movement 827 are identified in FIG.
  • FIG. 2 shows a braking device 1 of an input device 800 according to the invention with a rotating body 3 as an input element 802 for setting inputs. The operation takes place here at least by turning the rotating body 3.
  • the rotating body 3 is rotatably mounted on an axle unit 2 by means of a bearing device 22 not shown in detail here.
  • the rotating body 3 can also be rotatably mounted on an axle unit 2 by means of a wedge bearing device 6, designed here as a roller bearing.
  • the wedge bearing device 6 is not, or is only partially, intended for mounting the rotating body 3 on the axle unit, but is used for the braking device 4 presented below.
  • the rolling bodies serve as braking bodies 44.
  • the axle unit 2 can be mounted on an object to be operated and, for example, in an interior of a motor vehicle or on a medical device or smart device.
  • the axle unit 2 can have mounting means that are not shown in detail here.
  • the rotating body 3 can also be displaced in the longitudinal direction or along the axis of rotation on the axle unit 2. Operation then takes place both by turning and also by pressing and / or pulling or moving the rotary knob 3.
  • the rotating body 3 is designed like a sleeve here and comprises a cylindrical wall and an end wall integrally connected to it.
  • the axle unit 2 emerges from an open end face of the rotating body 3.
  • the finger roller 23 can be equipped with an additional part 33 indicated here by dashed lines. As a result, an increase in diameter is achieved so that the rotatability is facilitated, for example in the case of a wheel of a computer mouse or game controller that can be rotated with a finger or a rotary wheel of a computer keyboard thumb roller.
  • the rotary movement of the rotary knob 3 is damped here by a magnetorheological braking device 4 arranged in a receiving space 13 inside the rotary knob 3.
  • the braking device 4 With a coil unit 24, the braking device 4 generates a magnetic field which acts on a magnetorheological medium 34 located in the receiving space 13. This leads to a local and strong crosslinking of magnetically polarizable particles in the medium 34.
  • the braking device 4 thereby enables a targeted deceleration and even a complete blocking of the rotary movement.
  • haptic feedback can take place during the rotational movement of the rotating body 3, for example by means of a correspondingly perceptible grid or by means of dynamically adjustable stops.
  • the medium here is a magnetorheological fluid which, for example, comprises an oil as a carrier fluid in which ferromagnetic particles 19 are present.
  • Glycol, grease, silicone, water, wax and viscous or thin-bodied substances can also be used as a carrier medium, without being restricted to them.
  • the carrier medium can also be gaseous and / or a gas mixture (e.g. air or ambient air) or the carrier medium can be dispensed with (vacuum, nitrogen, or air and e.g. ambient air). In this case, only particles that can be influenced by the magnetic field (e.g.
  • Carbonyl iron is filled into the receiving space or active gap.
  • Plastic particles, polymer materials are possible. It can also be a combination of the materials mentioned (for example carbonyl iron powder mixed with graphite and air as a carrier medium).
  • carbonyl iron powder without (liquid) As a carrier medium, for example, the powder called CIP ER from the company BASF can be used with a minimum iron content of 97%, without coating and an average size of the particles of 5. lpm, or the CIP SQ-R from BASF with at least 98 , 5% iron content, 4.5 pm average size and Si02 coating.
  • the different powders differ in the size distribution of the particles, in the coating, in the particle shape etc.
  • the ferromagnetic or ferrimagnetic particles 19 are preferably carbonyl iron powder with spherical microparticles, the size distribution and shape of the particles depending on the specific application. Specifically preferred is a distribution of the particle size between one and twenty micrometers, but smaller ( ⁇ 1 micrometer) to very small (a few nanometers, typically 5 to 10 nanometers) or larger particles of twenty, thirty, forty and fifty micrometers are also possible. Depending on the application, the particle size can also be significantly larger and even penetrate into the millimeter range (particle spheres).
  • the particles can also have a special coating / jacket (titanium coating, ceramic, carbon jacket, polymer coating, etc.) so that they can better withstand or stabilize the high pressure loads that occur depending on the application.
  • the particles can also have a coating against corrosion or electrical conduction.
  • the magnetorheological particles can not only consist of carbonyl iron powder (pure iron;
  • Iron pentacarbonyl but z. B. made of special iron (harder steel) or other special materials (magnetite, cobalt ...), or a combination thereof.
  • Superparamagnetic particles with low hysteresis are also possible and advantageous.
  • the braking device 4 for the supply and control of the coil unit 24, the braking device 4 here comprises an electrical connection 14, which is designed, for example, in the form of a printed circuit board or print or as a cable line.
  • the connection line 11 extends here through a longitudinal direction of the axle unit 2 running bore 12.
  • the receiving space 13 is here sealed to the outside with a sealing device 7 and a sealing unit 17 in order to prevent the medium 34 from escaping.
  • the sealing device 7 closes the open end face of the rotating body 3.
  • a first sealing part 27 rests against the inside of the rotating body 3.
  • a second sealing part 37 rests on the axle unit 3.
  • the sealing parts 27, 37 are here attached to a support structure designed as a wall 8.
  • the sealing unit 17 is designed here as an O-ring and surrounds the axle unit 3 radially.
  • the sealing unit 17 rests against the axle unit 2 and the rotating body 3. As a result, the part of the receiving space 13 filled with the medium 34 is sealed off from another part of the receiving space 13.
  • the sensor device 5 comprises a magnetic ring unit 15 and a magnetic field sensor 25.
  • the ring magnet unit 15 is diametrically polarized here and has a north pole and a south pole.
  • the magnetic field sensor 25 is preferably designed three-dimensionally, so that, in addition to the rotation, an axial displacement of the rotating body 3 with respect to the axle unit 2 can also be measured.
  • the braking device 1 can also, for example, also only be equipped with a turning function and / or a pushing function.
  • the sensor device 5 is particularly advantageously integrated into the braking device 1.
  • the sensor 25 is inserted into the bore 12 of the axle unit 2 here.
  • the magnetic ring unit 15 surrounds the sensor 25 radially and is taken on the rotating body 3 fasten. This has the advantage that it is not length tolerances, but only diameter tolerances that have to be precisely produced.
  • the radial bearing clearance between the rotating rotating body 3 and the stationary axle unit 2 is correspondingly small and can also be easily controlled in series production.
  • Another advantage is that axial movements or displacements between rotating body 3 and axle unit 2 do not adversely affect the sensor signal, since measurements are made in the radial direction and the radial distance is essentially decisive for the quality of the measurement signal.
  • the arrangement shown here is particularly insensitive to dirt and liquids, since the sensor is arranged on the inside.
  • the sensor 25 in the bore 12 can be encapsulated with a plastic, for example.
  • the braking device 1 is equipped with a shielding device 9 for shielding the sensor device 5 from the magnetic field of the coil unit 24 of the braking device 4.
  • the braking device 1 shown here differs from the braking devices 1 described above, in addition to the shielding device 9, in particular also in the design of the rotating body 3 and the additional part 33.
  • the braking device shown here is, for example, a mouse wheel 804 of a computer mouse 801.
  • the rotating body 3 is designed here as a cylindrical sleeve and is completely surrounded on its outside by the additional part 33.
  • the additional part 33 closes the rotating body on that radial end face which faces away from the magnetic ring unit 15.
  • the additional part 33 has a radially circumferential elevation with a significantly enlarged diameter.
  • the braking device 1 shown here is particularly well suited as a mouse wheel 804 of a computer mouse 801 or the like.
  • the elevation is designed here with a groove, in which a particularly handy material and z. B. rubber is embedded.
  • the braking device 1 shown here has two wedge bearing devices 6 spaced apart from one another.
  • the wedge storage devices 6 are each equipped with a plurality of brake bodies 44 arranged radially around the axle unit 2.
  • the coil unit 24 is arranged between the wedge bearing devices 6.
  • the braking bodies 44 are, for example, rolling bodies which roll on the inside of the rotating body 3 or the outside of the axle unit 2.
  • the ring magnet unit 15 is non-rotatably coupled to the rotating body 3, so that the ring magnet unit 15 is rotated when the rotating body 3 rotates.
  • the magnetic field sensor 25 is inserted into the bore 12 of the axle unit 2 here.
  • the magnetic ring unit 15 surrounds the sensor 25 radially and is arranged axially at the end.
  • the magnetic field sensor 25 is arranged here with an axial offset to the axial center of the magnetic ring unit 15. This results in particularly high-resolution and reproducible sensing and, in particular, detection of the axial position of the rotating body 3 in relation to the axle unit 2.
  • the shielding device 9 comprises a shielding body 19 embodied here as a shielding ring 190.
  • the shielding device 9 also comprises a separating unit 29, which is provided here by a gap 290 filled with a filling medium 291.
  • the shielding device 9 comprises a magnetic decoupling device 39, which is provided here by a decoupling sleeve 390 and a decoupling gap 391.
  • the decoupling sleeve 190 here comprises an axial wall 392 on which the sealing device 7 is arranged.
  • a bearing device 22 can be arranged.
  • the shielding body 19 is here equipped with an L-shaped cross section and made of a magnetically particularly conductive material.
  • the shielding body 19 surrounds the magnetic ring unit 15 on its radial outer side and on its axial side facing the coil unit 24.
  • the gap 290 is arranged between the shielding body 19 and the magnetic ring unit 15 and is filled with a filling medium 291.
  • the filling medium 291 has a particularly low magnetic conductivity.
  • the magnetic ring unit 15 is fastened to the shielding body 19 via the filling medium 291.
  • a magnetic decoupling is achieved between the rotating body 3 and the shielding body 19 by the decoupling device 39.
  • the decoupling sleeve 390 and a filling medium arranged in the decoupling gap 391 likewise have a particularly low magnetic conductivity.
  • the decoupling sleeve 391 is non-rotatably connected to the shielding body 19 and the additional part 33 as well as the rotating body 3.
  • the rotating body 3 is arranged here axially spaced from the decoupling sleeve 390.
  • the end of the rotating body 3 which faces the magnetic ring unit 15 does not protrude beyond the braking body 44.
  • the rotating body 3 is set back axially or shortened relative to the additional part 33. This results in a particularly advantageous magnetic and spatial separation of rotating body 3 and decoupling sleeve 390 in a very small installation space.
  • the rotating body 3 is made of a magnetically particularly conductive material.
  • the additional part 33 and the decoupling sleeve 390 are made of a magnetically non-conductive material.
  • the shielding body 19 and the rotating body 3 are here made of an m-metal, for example.
  • the components described here as being magnetically non-conductive are made of plastic, for example, and have a relative magnetic permeability of less than 10.
  • the problematic fields that can usually disrupt the measurement of the angle of rotation are above all the fields in the radial direction. These fields are shielded here with a shielding body 19 made of a suitable material and acting as a jacket, e.g. B. magnetically conductive steel.
  • a shielding body 19 made of a suitable material and acting as a jacket, e.g. B. magnetically conductive steel.
  • the magnetic field of the magnetic ring unit 15 can thus be reinforced.
  • the magnetic ring unit 15 can be made smaller (thinner) and thus material, structural volume and manufacturing costs can be saved.
  • the construction is also improved in that the wall thickness of the shielding body 19 is varied and a gap 290 is provided between the magnetic ring unit 15 and the shielding body 19.
  • the shielding and the reinforcement can be optimally adapted through the gap 290 between ring 15 and shielding body 19.
  • the material of the shielding body 19 is chosen here so that it does not go into magnetic saturation so that external magnetic fields are adequately shielded (material in saturation allows magnetic fields to pass through in the same way as air, i.e. with the magnetic field constant mq).
  • the magnetic field does not close too strongly over the shielding body 19 and the field in the center at the sensor 25 is sufficiently homogeneous and is increased compared to a ring 15 equal or larger without shielding body 19.
  • the dimensions of the shielding device 9 shown here are particularly suitable for a mouse wheel 804 of a computer mouse 801 and have the following dimensions, for example.
  • the shielding ring 190 is 0.5 mm thick, the distance between the shielding ring 190 and ring 15 is also 0.5 mm, the width of the ring 15 is 2 mm and the diameter of the ring 15 is 8 mm.
  • the possible interference field from the coil unit 24 is 140 mT, which results in a possible error in the angle measurement of 0.1 ° (cf. earth's magnetic field: approx. 48mT in Europe).
  • FIGS. 3a and 3b A further exemplary embodiment of an input device 800 according to the invention is shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the input device 800 according to the invention shown here has a very small design and is particularly suitable for use in connection with a computer mouse 801.
  • FIG. 3a shows a perspective view here, while FIG. 3b shows a top view of the same exemplary embodiment.
  • the input element 802 is formed here by an input wheel 803 on which the mouse wheel 804 is arranged.
  • the input element 802 is designed here as a finger roller 23.
  • the axle unit 2 is here mounted and supported on the outside of the rotating body 3 of the mouse wheel 804 by bearing devices 22. A particularly small design, which is received on the support body 46, is thus made possible here.
  • the controllable magnetorheological braking device 1 is connected in particular to a computer device (not shown) via the guide plate 35.
  • the mobility of the mouse wheel 804 is controlled and influenced by the magnetorheological braking device 1.
  • the mouse wheel 804 continues to serve as an input element 802 for the computer device.
  • the mobility of the input element 802 can be deliberately delayed, retained and released.
  • the input condition itself can be used in the Computer device or the input device 800 and / or the operating element 802 itself can be deposited and stored. In this way, a user receives a predeterminable and programmable haptic feedback via an input.
  • An input from the user is detected via a sensor device 5, which can detect both a pivoting movement 827 and a linear movement 826.
  • the sensor device 5 also detects the movement parameters, which here include the direction of rotation, the speed and the acceleration.
  • a linear movement 826 of the mouse wheel 803 is generated here by pressing down the mouse wheel 803.
  • a haptic mode of the method according to the invention is shown schematically here by way of example for the input device 800, which is designed as a mouse wheel 803.
  • a haptic mode describes a possible embodiment of the method for controlling the input element 802 here.
  • the mouse wheel 804 works depending on the direction 813 as a function of the movement 809 in the movement area 812. If the input element 802 embodied here as a mouse wheel 803 is rotated to the left, the braking device 1 generates a rotation angle-dependent grid 810 with stop points 811, which the user here as perceives surmountable resistance when turning. If the mouse wheel 803 is moved to the right, there is freewheeling 829 in which the mouse wheel 803 can be freely rotated. This enables the user to receive direct feedback about his input.
  • FIG. 8 Another haptic mode of the method is shown in FIG. After a linear movement 826 of the mouse wheel 803 the mobility of the input element 802 is completely blocked by the agnetorheological braking device 1. This effectively prevents unwanted parallel incorrect entries by the user. The force in the attachment point 811 is so great that a user cannot overcome it.
  • the haptic mode is also referred to as push and lock 816.
  • FIG. 810 in the movement area 812 is changed here as a function of the speed 814 or also as a function of the acceleration 814.
  • a distance between two adjacent grid points 811 changes as a function of speed 814.
  • the distance between the stop points 811 decreases with increasing speed, which the user perceives when turning.
  • FIG 7 a further embodiment of the method is shown as a haptic mode.
  • the input element 802 can be rotated freely here, so that there is an endless range of motion 812.
  • individual stop points 811 of the grid 810 are skipped 815 if there is a high acceleration of the input element 802 here.
  • the range of motion 812 of an input element 802 can be variable and in particular adjustable as a function of the haptic mode. In this way, it is advantageously possible to adapt the mobility and haptic feedback to the individual needs of a user or as a function of a use or a program.
  • FIG. 1 Another haptic mode of the method is shown in FIG.
  • the braking device is controlled with a current and / or voltage signal with a frequency 824 of 100 Hz.
  • the sign of the frequency signal varies.
  • a user receives haptic feedback in the form of vibration 825.
  • a portion of the positive and negative current flow is distributed asymmetrically 823. This leads to a change and at the same time to an advantageous perception of the vibration 825 by the user.
  • Due to the high frequency an audible tone 821 is also generated by the braking device 1.
  • This haptic mode is advantageously suitable for sending an acoustic warning signal 822 to the user.
  • the haptic mode shown here in FIG. 9 is based on a control of the braking device 1 with a random current signal 820. As a result, for example, the wear of a bearing or, for example, sand in a transmission can be shown for a user.
  • a possible user interface 830 is shown, by means of which the individual haptic modes can be changed, combined to form a profile 819.
  • the user interface 830 can have several setting levels 828.
  • a user can set the control of the braking device 1 as a function of the direction 813 and the speed 814 and acceleration 814.
  • the input conditions for skipping 815 and pressing and blocking 816 can also be set.
  • Profiles can be saved individually. It is also possible here to use preset profiles 818, for example from other users, in particular in a program-specific manner.
  • FIG. 11 shows a haptic mode with which a mechanical toggle switch 831 can be simulated with regard to the haptic when actuated.
  • the input element 802 can only be rotated over a small or predetermined range of motion 812 or angular range and thus simulates a toggle switch 831, as it is e.g. B. was installed in old stereo systems.
  • the input device can be supplemented with an acoustic or visual output.
  • the acoustic output can also be generated by the braking device itself.
  • the input device can also go through Sensors that are directly or indirectly connected to the user (WLAN, Bluetooth %) (pulse or heart rate monitor, blood pressure, stress level %) and / or detect the environment (image recognition, ultrasound, laser, LIDAR, Microphones %) and from the information obtained and analyzed (environment information, user information) change the feel of the input device.
  • Sensors that are directly or indirectly connected to the user (WLAN, Bluetooth %) (pulse or heart rate monitor, blood pressure, stress level %) and / or detect the environment (image recognition, ultrasound, laser, LIDAR, Microphones ”).

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts (800) und Eingabegerät. Ein Eingabeelement (802) des Eingabegeräts (800) wird zur Durchführung einer Eingabe manuell betätigt. Eine Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) kann mittels einer steuerbaren magnetorheologischen Bremseinrichtung (1) gezielt verzögert, festgehalten, blockiert und freigegeben werden. Die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) wird in Abhängigkeit wenigstens einer in der Rechnereinrichtung hinterlegten Eingabebedingung gezielt angepasst. Die Eingabebedingung kann insbesondere einen Bewegungsparameter der Bewegung des Eingabeelements umfassen, welcher wiederum wenigstens die Richtung, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung einer Bewegung (809) umfasst.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts und Eingabegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts sowie ein solches Eingabegerät. Wenigstens ein Eingabeelement des Eingabegeräts wird zur Durchführung einer Eingabe wenigstens teilweise manuell betätigt.
Derartige Eingabegeräte finden beispielsweise als Mausräder in Computermäusen, Bedienknöpfe an Lenkrädern von Autos, Smart Devices oder auch haptischen Telefonhüllen vielfache Verwendung.
Im Stand der Technik bekannte Eingabegeräte haben den Nachteil, dass die zur Steuerung bekannten Verfahren nur ein für einen Benutzer unzureichendes Feedback geben.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bedienbarkeit des Eingabegeräts zu verbessern. Insbesondere sollen der Bedienungskomfort und/oder die Ergonomie verbessert und der Benutzer bei der Arbeit mit dem Eingabegerät besser unterstützt werden. Bevorzugt sollen die Benutzung des Eingabegeräts und die Durchführung von Eingaben intuitiver gestaltet werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 3, 5 sowie durch ein Eingabegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 31. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Eingabegeräts, insbesondere für eine Rechnereinrichtung. Wenigstens ein Eingabeelement des Eingabegeräts wird zur Durchführung einer Eingabe, insbesondere in die mit dem Eingabegerät wirkverbundene Rechnereinrichtung, wenigstens teilweise manuell betätigt. Wenigstens eine Bewegbarkeit des Eingabeelements kann mittels wenigstens einer steuerbaren magnetorheologischen Bremseinrichtung gezielt verzögert (also vorzugsweise gebremst und insbesondere gedämpft) und/oder festgehalten und insbesondere blockiert und/oder freigegeben werden. Dabei wird die Bewegbarkeit des Eingabeelements insbesondere mittels wenigstens einer Steuereinrichtung und/oder insbesondere durch die Rechnereinrichtung wenigstens in Abhängigkeit wenigstens einer in der Rechnereinrichtung und/oder in dem Eingabegerät hinterlegten Eingabebedingung gezielt angepasst. Insbesondere erfolgt die Anpassung der Bewegbarkeit des Eingabeelements mittels einer Ansteuerung der
Bremseinrichtung. Die Eingabebedingung umfasst insbesondere einen Bewegungsparameter des Eingabeelements.
Festhalten im Sinne dieser Anmeldung umfasst insbesondere eine sehr große Verzögerung der Bewegbarkeit des Eingabeelements, welche nur mit großem Kraftaufwand des Bedieners überwunden werden kann. Demgegenüber ist ein blockiertes Eingabeelement (praktisch) nicht mehr durch den Benutzer bewegbar.
Insbesondere umfasst der Bewegungsparameter die Eingabebedingung wenigstens eine Richtung und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung der Bewegung des Eingabeelements. Außerdem kann vorzugsweise auch eine Winkelposition durch den Bewegungsparameter umfasst sein.
Die Bewegung kann dabei eine lineare Bewegung, eine Schwenk bewegung und/oder auch eine Drehbewegung sein. Es ist zusätzlich möglich, dass eine Bewegungsposition, wie ein Dreh- und/oder Schwenkwinkel gezielt als Eingabebedingung genutzt wird.
Die hier vorgestellte Erfindung bietet viele Vorteile. Besonders vorteilhaft ist die Anpassung der Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit der Eingabebedingung. Dadurch kann der Benutzer bei der Arbeit mit dem Eingabegerät gezielt unterstützt werden. Zudem wird die Benutzung des Eingabegeräts erheblich komfortabler und die Durchführung von Eingaben wird intuitiver gestaltet. Zum Beispiel können so eine Verbesserung der Produktivität und eine Verringerung der Fehlerhäufigkeit beim Benutzer erzielt werden. Insbesondere die Nutzung des Bewegungsparameters ermöglicht vorteilhaft ein haptisches Feedback an den Benutzer. Der Benutzer erhält das Feedback direkt aufgrund seiner Eingabe und/oder Bewegung. Eine optische Kontrolle der Eingabe an dem Bediengerät ist nicht notwendig. Vorteilhaft kann der Benutzer direkt fühlen, wie die Eingabe insbesondere durch eine angeschlossene Rechnereinrichtung verarbeitet wird. Menschen mit Diabetes können eine stark reduzierte Berührungsempfindlichkeit in der Haut z.B. in den Fingern haben, wodurch das Steuern einer Touchfläche (touchsensitiven Oberfläche, wie z.B. dem Volumenslider) schwierig bis unmöglich wird. Ein haptisches Feedback wird sehr wohl wahr genommen. Darüber hinaus können die Eingabebedingungen auch direkt auf dem Eingabegerät in einer Speichereinheit oder durch eine in dem Eingabegerät angeordnete Rechnereinrichtung gespeichert und/oder abgelegt werden. So können die Eingabebedingungen direkt in dem Gerät des Benutzers abgelegt werden.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung auch darin, dass eine zusätzliche Dimension geboten wird, in der die Bewegbarkeit des Eingabeelements angepasst werden kann. Eine erste grundlegende Dimension, in der die Bewegbarkeit des Eingabeelements angepasst werden kann, ist beispielsweise aus der WO 2018/215350 Al bekannt. Dort ist die Anpassung der Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit des Drehwinkels beschrieben, sodass in bestimmten Abständen Rasterpunkte auftreten und spürbar sind (haptisches Feedback). Durch die Erfindung ist es nun möglich, diese Dimension mit einer weiteren Dimension eines haptisches Feedbacks zu überlagern. Beispielsweise kann die Bewegbarkeit des Eingabeelements stärker gebremst oder sogar blockiert werden (zweite Dimension), wenn der Benutzer das Bedienelement zwischen zwei Rasterpunkten (erste Dimension) zu schnell dreht oder zu stark beschleunigt oder plötzlich die Richtung ändert.
Insbesondere dient das Verfahren zum Betreiben einer Computermaus. Das Verfahren kann auch zum Betreiben eines Drehknopfs und/oder eines Scrollrads und/oder einer Daumenwalze und/oder eines Joysticks und/oder einer haptischen Telefonhülle und/oder eines Smart Device und/oder eines anderen Eingabegeräts Der Bedienung von technischen Einrichtungen in Fahrzeugen, (als Drehsteller; Dreh-/Drücksteller; für das Infotainment, die Klimaanlage, als Getriebewahlschalter, für die Navigation, zur Sitzverstellung, in der Lenkung oder im Lenkrad, zur Bedienung der Fahrwerksverstellung, Fahrmodiverstellung,
Distanzeinstellung, Adaptive Cruise Control,
Anhängersteuerung...), Kraftfahrzeugen, Luftfahrt- und Flugzeugen, Schiffen, Booten, in der Landtechnik (Traktoren, Mähdrescher, Erntemaschinen, sonstigen Feldmaschinen für die Landwirtschaft, Pistengeräte...), Baumaschinen und Maschinen für das Material Handling (Gabelstapler ...), Bearbeitungsmaschinen und -anlagen in der Industrie oder bei medizinischen oder industriellen Anlagen eingesetzt dienen.
Die Erfindung kann auch bei der Bedienung oder als Eingabegerät von/für Waschmaschinen, Küchen-/Haushaltsgeräten und -einrich- tungen, Radios, Fotoapparaten und Filmkameras, VR (Virtual- Reality) und AI (Artificial Intelligence) Devices, Hi-Fi- und Fernsehanlagen, Smart Devices, Smart-Home-Geräten, Laptops, PCs, Smartwatches, in einem Kronenrad von Armbanduhren oder als Eingabegerät für Computer oder als Computermaus oder als Drehrad in einer Computermaus oder Controllern, Spielkonsolen, Gamingequipment, Drehknopf in einer Tastatur oder anderen Geräten verwendet werden. Als Rechnereinrichtung kann ein Computer oder ein mobiles Endgerät dienen, an welche das Eingabegerät angeschlossen ist.
Die Rechnereinrichtung kann auch Teil eines anderen Geräts oder einer Maschine oder eines Fahrzeugs sein. Zum Beispiel ist das Eingabegerät dann eine Daumenwalze im Lenkrad eines Fahrzeugs. Insbesondere umfasst die Rechnereinrichtung wenigstens eine Anzeigeeinrichtung. Das Eingabegerät stellt insbesondere eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HID) bereit oder ist Teil einer solchen. Insbesondere umfasst die Rechnereinrichtung wenigstens eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) und beispielsweise einen Monitor oder ein Display oder dergleichen. Insbesondere werden auf der grafischen Benutzerschnittstelle Informationen und zum Beispiel eine vorgenommene Eingabe oder die Auswirkungen einer vorgenommenen Eingabe grafisch dargestellt.
Die in der Rechnereinrichtung hinterlegte Eingabebedingung kann fest hinterlegt sein. Die in der Rechnereinrichtung hinterlegte Eingabebedingung kann auch dynamisch bestimmt werden, beispielsweise in Abhängigkeit eines Programms oder Menüs. Die Eingabebedingung kann auch dynamisch in Abhängigkeit der Eingabe angepasst werden, sodass eine gegenseitige Rückkopplung bzw. Abhängigkeit vorliegt.
Vorzugsweise erfolgt eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Rechnereinrichtung und dem Eingabegerät. Insbesondere ist das Eingabegerät durch die Rechnereinrichtung ansteuerbar und vorzugsweise umgekehrt. Insbesondere kann die Rechnereinrichtung die Bremseinrichtung ansteuern und vorzugsweise die Bremswirkung einstellen. Dazu ist in der Rechnereinrichtung insbesondere wenigstens ein Algorithmus und beispielsweise eine Software oder ein Treiber oder dergleichen hinterlegt.
Unter einer manuellen Betätigung des Eingabegeräts wird insbesondere eine beliebige wenigstens teilweise muskelkraftbetriebene Betätigung verstanden. Dabei kann auch eine Bedienung mit dem Fuß oder mit dem Kopf vorgesehen sein. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Verzögerung insbesondere ein Bremsen und besonders bevorzugt auch eine Dämpfung verstanden. Unter einem Freigeben bzw. einer Freigabe werden insbesondere eine wenigstens teilweise Verringerung der Verzögerung und insbesondere eine Aufhebung der Verzögerung verstanden. Bei einer vollständigen Freigabe der Bewegbarkeit des Eingabeelements ist die Bremseinrichtung insbesondere inaktiv. Vorzugsweise wird bei einer Freigabe ein magnetorheologisches Medium nicht durch ein von der Bremseinrichtung aktiv erzeugtes magnetisches Feld beeinflusst. Bei einer vollständigen Freigabe ist das Eingabeelement insbesondere frei bewegbar und beispielsweise frei drehbar. Neben einer Drehbewegung kann für das Eingabeelement auch eine Druckbetätigung und/oder Zugbetätigung vorgesehen sein.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Eingabegeräts. Es wird wenigstens ein Eingabeelement des Eingabegeräts zur Durchführung einer Eingabe wenigstens teilweise manuell betätigt. Das Eingabeelement verfügt über wenigstens zwei Freiheitsgrade. Die Bewegbarkeit des Eingabeelements entlang eines ersten Freiheitsgrads wird mittels einer magnetorheo- logischen Bremseinrichtung gezielt blockiert und/oder insbesondere festgehalten, während das Eingabeelement zur Eingabe entlang des zweiten Freiheitsgrads betätigt wird und/oder nachdem das Eingabeelement zur Eingabe entlang des zweiten Freiheitsgrads betätigt wurde. Besonders vorteilhaft kann ein solches Verfahren auch als eine Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 oder eines der anderen hier vorgestellten Verfahren ausgebildet sein.
Insbesondere wird eine Drehbarkeit des Eingabeelement mittels der Bremseinrichtung blockiert, während das Eingabeelement entlang des zweiten Freiheitsgrads gedrückt und/oder gezogen wird. Das bietet z. B. den besonderen Vorteil, dass während des Drückens bzw. Ziehens (sog. Push-Funktion bzw. Pull-Funktion) keine versehentliche Eingabe durch Drehen erfolgt. Beispielsweise wird mit dem Drücken oder Ziehen eine Eingabe bestätigt, welche zuvor durch Drehen aus einem Menü ausgewählt wurde. Würde nun während des Drückens bzw. Ziehens aus Versehen an dem Eingabeelement gedreht, könnte ein falscher Menüpunkt bestätigt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Drehbarkeit des Eingabeelement mittels der Bremseinrichtung blockiert werden, wenn zuvor ein Drücken auf das Eingabeelement und/oder wenn zuvor ein Ziehen an dem Eingabeelement erfolgt ist. Dann können im Anschluss keine unerwünschten Eingaben erfolgen. Insbesondere wird die Blockierung durch ein erneutes Bewegen des Eingabeelements entlang des zweiten Freiheitsgrads wieder aufgehoben. Die Blockierung kann auch nach einer definierten Zeit automatisch aufgehoben werden.
Insbesondere wird eine Schwenkbewegung entlang des ersten Freiheitsgrads durch eine Linearbewegung entlang des zweiten Freiheitsgrads blockiert. Hierzu wird das Eingabeelement bevorzugt gezielt gedrückt und/oder gezogen und/oder um einen Schwenkpunkt verschwenkt, welcher außerhalb des Eingabegeräts selbst liegt. Insbesondere erfolgt die Linearbewegung quer zur Drehachse.
Unter einem Drücken und/oder Ziehen wird hierbei insbesondere die Betätigung wenigstens eines Knopfes und/oder Schalters und/oder eines Schaltmechanismus verstanden, welcher durch Drücken,
Ziehen, Schwenken und oder Drehen betätigbar ist. Die Betätigung kann dabei insbesondere durch zusätzliche Sensoren detektiert werden.
Vorteilhaft wird so eine zweite und/oder andere parallele Benutzereingabe gezielt unterdrückt. Dies ist vor allem vorteilhaft, wenn eine Eingabe isoliert von anderen Eingaben, wie Dreh- und/oder Schwenkbewegungen, erfolgen soll.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Eingabegeräts. Wenigstens ein Eingabeelement des Eingabegeräts wird zur Durchführung einer Eingabe wenigstens teilweise manuell betätigt. Die Bewegbarkeit des Eingabeelements wird mittels einer magnetorheologischen Bremseinrichtung gezielt verzögert, festgehalten und insbesondere blockiert und freigegeben. Die Bewegbarkeit des Eingabeelements wird wenigstens in Abhängigkeit eines Profils vorgegeben und/oder beeinflusst.
Das Profil umfasst beispielsweise wenigstens zwei, drei, vier, fünf, zehn, zwanzig, fünfzig, hundert oder mehr voneinander wenigstens teilweise abhängige oder unabhängige
Eingabebedingungen. Das Profil wird dabei insbesondere wenigstens teilweise durch einen Benutzer vorgegeben. Besonders vorteilhaft kann ein solches Verfahren auch als eine Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 oder eines der anderen hier vorgestellten Verfahren ausgebildet sein.
Vorteilhaft wird eine Bewegbarkeit des Eingabeelements so gleichzeitig in Abhängigkeit von wenigstens zwei Eingabebedingungen gesteuert. Vorteilhaft kann das Profil eine Mehrzahl oder auch eine Vielzahl an Eingabebedingungen aufweisen. Insbesondere enthält ein Profil alle notwendigen Eingabebedingungen zur Steuerung einer angeschlossenen Rechnereinrichtung. Vorteilhaft können die Profile leicht ausgetauscht werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Eingabebedingungen des Profils zusammen und in Abhängigkeit zueinander anpassbar und adaptierbar sind. Durch das Profil wird eine Übertragung von Eingabebedingungen zur Steuerung der magnetorheologischen Bremseinrichtung ermöglicht. So können beispielsweise Spielprofile für angeschlossene Rechnereinrichtungen angepasst und zwischen verschiedenen Rechnereinrichtungen übertragen werden. Dabei kann ein Profil beispielsweise die Stärke und/oder die Intensität der Verzögerung der Bewegung des Eingabegeräts zur Veränderung der Bremswirkung der magnetorheologischen Bremseinrichtung gezielt beeinflussen.
Besonders vorteilhaft können die Eingabebedingungen des Profils durch wenigstens eine Benutzeroberfläche mittels einer Rechnereinrichtung individuell angepasst werden. So ist es beispielsweise möglich aus einer Vielzahl an vorgegebenen Profilen auszuwählen und diese an weiter an die individuellen Bedürfnisse anzupassen. Hier erfolgt die Anpassung insbesondere in Abhängigkeit der Bewegungsparameter des Eingabeelements.
In wenigstens einer vorteilhaften Ausgestaltung wird innerhalb eines Bewegungsbereichs des Eingabeelements eine Rasterung mit Anschlagpunkten durch die Bremseinrichtung erzeugt, welche die Bewegbarkeit und eine Bewegung des Eingabeelements beeinflusst. Durch die Rasterung mit den Anschlagpunkten wird vorteilhaft eine Rückmeldung für den Benutzer über die vorgenommene Bewegung ermöglicht.
In wenigstens einer vorteilhaften Weiterbildung wird ein Abstand von wenigstens zwei innerhalb der Rasterung nebeneinanderliegenden Anschlagpunkten wenigstens teilweise in Abhängigkeit des Bewegungsparameters der Bewegung des Eingabeelements verändert. Vorteilhaft wird so ein verbessertes Feedback für einen Benutzer des Eingabeelements des Eingabegeräts ermöglicht. Es ist außerdem möglich, dass sich die Rasterung selbst in Abhängigkeit des Bewegungsparameters einer Bewegung verändert.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Anschlagpunkt in Abhängigkeit des Bewegungsparameters der Bewegung des Eingabeelements übersprungen und/oder ausgelassen. Außerdem ist es möglich, dass einzelne Anschlagpunkte in Abhängigkeit einer Position des Eingabeelements ausgelassen und/oder übersprungen werden. So können vorteilhaft beispielsweise schnelle Bewegungen ohne störende Anschlagpunkte für den Benutzer ausgeführt werden. Eine vorteilhafte Bedienung wird ermöglicht. Außerdem ist es möglich, dass Anschlagpunkte in einer Bewegungsrichtung für den Benutzer spürbar sind. Dadurch erhält der Benutzer vorteilhaft eine Rückmeldung beispielsweise, falls eine Eingabe richtungsabhängig veränderlich sein soll. Außerdem ist es so möglich, dass eine Rasterung nur bei geringen Beschleunigungen für den Benutzer merkbar ist.
In wenigstens einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Rasterung zwischen 3 und 200 Anschlagpunkte auf. Vorteilhaft weist die Rasterung insbesondere zwischen 5 und 100 Anschlagpunkte auf.
Vorzugsweise wird bei einem Überwischen von Programmelementen (sogenanntes Mouseover) die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit eines Typs des überwischten Programmelements und/oder in Abhängigkeit einer Eingabebedingung für das überwischte Programmelement eingestellt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Eingabeelement zum Scrollen eingesetzt. Dabei wird die Bewegbarkeit des Eingabeelements vorzugsweise in Abhängigkeit des Scrollens eingestellt und verändert und insbesondere in Abhängigkeit der jeweils aktuell angezeigten Seiteninformationen und/oder anderer angezeigter Informationen eingestellt. Das Scrollen erfolgt insbesondere mittels einer Drehbewegung des Eingabeelements. Vorzugsweise ist das Eingabeelement dabei als ein Eingaberad ausgebildet. Das Eingaberad ist insbesondere eine Fingerwalze oder Daumenwalze oder umfasst wenigstens eine solche.
Die Bewegbarkeit des Eingabeelements wird insbesondere verzögert (insbesondere gedämpft) oder festgehalten und insbesondere blockiert, wenn die aktuell angezeigten Seiteninformationen eine zuvor gesetzte Markierung und/oder einen gesuchten Suchbegriff und/oder einen Benutzerhinweis umfassen. Der Benutzerhinweis kann beispielsweise eine Eingabeaufforderung und/oder eine Warnung oder dergleichen umfassen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Eingabeelement zur Tabellenkalkulation eingesetzt. Dabei wird die Bewegbarkeit des Eingabeelements vorzugsweise in Abhängigkeit wenigstens eines Parameters der Zellen der Tabelle, vorzugsweise des Inhalts der Zellen, eingestellt. Der Parameter kann auch die Position der Zellen der Tabelle betreffen.
Insbesondere wird die Bewegbarkeit des Eingabeelements beim Scrollen durch eine Tabelle in Abhängigkeit einer dargestellten Zellenhöhe und/oder Zellenbreite und/oder einer tatsächlichen Zellenhöhe und/oder Zellenbreite verzögert und freigegeben. Dabei ist vorgesehen, dass eine mit der Zellenhöhe und/oder Zellenbreite korrespondierende Rasterung für das Scrollen eingestellt wird. Insbesondere wird die Drehbewegung des Eingabeelements gerastert. In allen Ausgestaltungen erfolgt die Rasterung insbesondere durch magnetorheologisches Erzeugen von Anschlagpunkten. Insbesondere erfolgt die Rasterung durch ein gezieltes Verzögern oder Blockieren und ein gezieltes Freigeben der Bewegung in bestimmten zeitlichen Abständen und/oder in bestimmten Drehwinkeln.
Es ist bevorzugt und vorteilhaft, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit einer Aktivität eines im Hintergrund laufenden Programms und/oder in Abhängigkeit eines Betriebszustands eines Betriebssystems der Rechnereinrichtung eingestellt wird. Beispielsweise kann die Bewegbarkeit verzögert oder festgehalten und insbesondere blockiert werden, wenn das Programm im Hintergrund oder das Betriebssystem einen Benutzerhinweis und beispielsweise eine Eingabeaufforderung und/oder eine Warnung ausgeben.
Vorteilhaft und bevorzugt ist auch, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit eines Zoomvorgangs eingestellt wird. Insbesondere wird für ein Hereinzoomen eine andere Verzögerung als für ein Herauszoomen eingestellt. Beispielsweise erfolgt für das Hereinzoomen einer höhere Verzögerung als für das Herauszoomen oder umgekehrt. Vorteilhaft erfolgt das Hereinzoomen entlang einer Bewegungsrichtung mit einer Verzögerung. Dabei erfolgt ein Herauszoomen vorteilhaft in eine entgegengesetzte Bewegungsrichtung mit einer anderen Verzögerung als für das Hereinzoomen. Vorteilhaft erhält der Benutzer direkt ein haptisches Feedback über den Zoomvorgang.
In einer besonders vorteilhaften und bevorzugten Ausgestaltung wird das Eingabeelement bei einem Konstruktionsprogramm eingesetzt. Dabei ist bevorzugt, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit einer Größe und/oder einer Priorität eines mittels des Eingabegeräts bearbeiteten und z. B. bewegten Bauteils eingestellt wird.
Es ist möglich und vorteilhaft, dass bei einer Eingabe in wenigstens ein Eingabemenü mit inaktiven und aktiven Eingabefeldern die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit davon eingestellt wird, ob das Eingabefeld inaktiv oder aktiv ist. Beispielsweise ist die Bewegbarkeit bei inaktiven Eingabefeldern blockiert oder wenigstens teilweise verzögert.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements gezielt verändert wird, um eine haptische Bestätigung einer zuvor erfolgten Eingabe bereitzustellen. Eine solche Bestätigung bzw. ein solches Feedback kann mit der Erfindung viel leiser und gezielter als beispielsweise mit einer mechanisch gerasterten Maus erfolgen. Zudem können mit der Erfindung viele unterschiedliche Bestätigungen durch entsprechendes Anpassen der Bewegbarkeit erfolgen. Beispielsweise erfolgt die Bestätigung durch ein Vibrieren und/oder Rattern des Eingabeelements.
Erfindungsgemäß wird unter einem Rattern insbesondere ein abwechselndes Blockieren und Freigeben der Bewegbarkeit des Eingabeelements während einer Eingabe bzw. während einer Bewegung verstanden. Das Blockieren und Freigeben erfolgt dabei mit einer hohen Frequenz. Beim Vibrieren kann eine höhere Frequenz als beim Rattern vorgesehen sein. Beispielsweise ist eine Frequenz von wenigstens 10 Hz oder wenigstens 50 Hz oder wenigstens 100 Hz oder mehr vorgesehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass je nach Höhe der Frequenz unterschiedliche Arten von Bestätigungen bereitgestellt werden.
Vorzugsweise wird bei einer falschen und/oder unplausiblen und/oder kritischen Eingabe die Bewegbarkeit des Eingabeelements verzögert oder festgehalten und insbesondere blockiert. Eine solche Eingabe kann auch mit der zuvor beschriebenen Bestätigung quittiert werden, beispielsweise durch Vibrieren und/oder Rattern. Solche Ausgestaltungen sind besonders bei sensiblen Eingaben oder auch bei medizinischen Geräten vorteilhaft. Dadurch können gefährliche Vorgänge und zum Beispiel kritische Maschinenbewegungen oder Roboterbewegungen unterbunden oder dem Benutzer haptisch angezeigt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass nach einer Eingabe die Bewegbarkeit des Eingabeelements so lange verzögert oder blockiert wird, bis wenigstens eine weitere Benutzereingabe erfolgt ist. Die weitere Benutzereingabe erfolgt insbesondere durch eine andere Eingabe als die verzögerte bzw. festgehaltene und insbesondere blockierte Bewegbarkeit des Eingabeelements. Beispielsweise kann ein Ziehen oder Drücken des Eingabeelements vorgesehen sein, wenn die Drehbarkeit verzögert oder festgehalten und insbesondere blockiert ist. Möglich ist auch, dass die weitere Benutzereingabe mittels eines anderen Eingabegeräts erfolgt. Die weitere Benutzereingabe kann beispielsweise eine Bestätigung einer besonders wichtigen oder kritischen Eingabe betreffen.
In einer ebenfalls vorteilhaften und bevorzugten Ausgestaltung wird das Eingabegerät beim Gaming (Computerspielen) eingesetzt. Dabei ist bevorzugt, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Abhängigkeit eines mittels der Rechnereinrichtung erzeugten Szenarios eingestellt wird. Vorzugsweise wird die Bewegbarkeit des Eingabeelements umso stärker verzögert, desto höher eine im Szenario fiktiv aufzubringende Kraft und/oder desto schwieriger eine im Szenario fiktiv vorzunehmende Handlung ist. Vorteilhaft wird die Verzögerung kontinuierlich und in Echtzeit in Abhängigkeit der Eingabebedingung und insbesondere des Bewegungsparameters beeinflusst.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass die Bewegbarkeit und vorzugsweise eine Rasterung der Drehbarkeit des Eingabeelements durch wenigstens eine Benutzereingabe angepasst werden kann. Vorzugsweise wird die vorgenommene Anpassung in der Rechnereinrichtung und/oder in dem Eingabegerät hinterlegt. Beispielsweise kann die im Normalfall vorgesehene Rasterung vergröbert und/oder verfeinert werden. Es kann auch eine maximale Verzögerung der Bewegbarkeit einstellbar sein. Insbesondere kann eine solche Anpassung spezifisch für ein jeweiliges Programm erfolgen.
In einer besonders vorteilhaften und bevorzugten Weiterbildung umfasst das Eingabeelement wenigstens ein Eingaberad. Das Eingaberad ist insbesondere als ein Mausrad insbesondere einer Computermaus ausgebildet. Dabei erfolgt die Eingabe vorzugsweise wenigstens durch Drehen des Eingaberads. Vorzugsweise kann die Drehbarkeit des Eingaberads mittels der Bremseinrichtung gezielt verzögert, insbesondere gedämpft, und festgehalten und insbesondere blockiert und freigegeben werden. Vorzugsweise weist das Eingabeelement, insbesondere das Eingaberad, auch wenigstens eine axiale Bewegbarkeit auf. Beispielsweise kann ein Drücken und/oder Ziehen des Eingabeelements und vorzugsweise des Eingaberads vorgesehen sein.
In allen möglichen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements von frei bewegbar bis vollständig blockiert eingestellt werden kann bzw. wird. Dabei ist die Bewegbarkeit bzw. Drehbarkeit im Rahmen der vorliegenden Erfindung vollständig blockiert, wenn eine Bewegung bzw. Drehung durch eine bei einer betriebsgemäßen Verwendung des Eingabegeräts manuell erzeugbare Kraft nicht möglich ist. Insbesondere ist die Bremseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, ein Verzögerungsmoment zwischen 0,001 Nm (Grundmoment ohne Verzögerung) und 0,02 Nm (Maximalverzögerung), insbesondere bei Mausradanwendungen, aufzubringen. Darüber hinaus es bei anderen Anwendungsgebieten auch möglich, Verzögerungsmomente von wenigstens bis zu 0,5 Nm und vorzugsweise von wenigstens 2 Nm oder auch wenigstens 3 Nm aufzubringen. Das Grundmoment und die maximale Verzögerung sind dabei vorteilhaft insbesondere von der Bauform des Eingabegeräts und der magnetorheologischen Bremseinrichtung abhängig. Es ist bevorzugt, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements und insbesondere die Drehbarkeit des Eingaberads zwischen frei drehbar und festgehalten und insbesondere blockiert mit einer Frequenz von wenigstens 10 Hz und vorzugsweise wenigstens 50 Hz umgeschaltet werden kann bzw. wird. Möglich ist auch eine Frequenz von wenigstens 20 Hz oder wenigstens 30 Hz oder wenigstens 40 Hz. Es kann auch eine Frequenz von wenigstens 60 Hz oder wenigstens 80 Hz oder wenigstens 100 Hz oder so 1 kHz oder eine noch höhere Frequenz vorgesehen sein. Möglich sind auch Frequenzen von wenigstens 120 Hz oder wenigstens 200 Hz oder mehr.
Für die Drehbarkeit des Eingaberads können insbesondere wenigstens 50 Anschlagpunkte und vorzugsweise wenigstens 100 Anschlagpunkte für jeweils eine Umdrehung eingestellt werden. Möglich sind auch wenigstens 150 oder wenigstens 200 oder wenigstens 250 oder wenigstens 300 Anschlagpunkte. Es können auch wenigstens 350 oder wenigstens 400 Anschlagpunkte vorgesehen sein. Der zwischen zwei Anschlagpunkten minimal einstellbare Drehwinkel beträgt insbesondere maximal 10° und vorzugsweise maximal 5° und besonders bevorzugt maximal 2°. Der minimal einstellbare Drehwinkel zwischen zwei Anschlagpunkten kann auch maximal 1° oder maximal 0,5° oder maximal 0,1° aufweisen.
Vorzugsweise wird die Anzahl der Anschlagpunkte in Abhängigkeit einer Anzahl von vorgesehenen Eingabeoptionen eingestellt. Beispielsweise wird die Anzahl der Anschlagpunkte in Abhängigkeit von Auswahloptionen, Menüoptionen und/oder einer Anzahl von Seiten oder Reitern oder dergleichen eingestellt. Dabei wird ein Anschlagpunkt insbesondere dadurch bereitgestellt, dass die Drehbarkeit des Eingaberads wenigstens zeitweise gezielt verzögert und insbesondere blockiert wird und anschließend wieder freigegeben wird.
In wenigstens einer vorteilhaften Weiterbildung wird als Warnsignal eine Vibration, d. h. insbesondere ein Rippel (Vibrieren) durch die magnetorheologische Bremseinrichtung mit einer Frequenz von mehr als 100 Hz erzeugt, sodass eine haptische Wahrnehmung und ein wahrnehmbarer Ton durch die magnetorheologische Bremseinrichtung erzeugt werden. Dabei wechseln der Stromfluss und/oder die Spannung zwischen einem positiven (Maximal-) Wert, einem Nullwert und einem negativen (Maximal-) Wert. Vorteilhaft kann die Frequenz des Warnsignals zwischen 50 Hz und 2 kHz oder noch höher bis zu 20 kHz liegen. Dabei wird der Stromfluss in der magnetorheologischen Bremseinrichtung, insbesondere periodisch, umgekehrt, sodass die Bremsvorrichtung vibriert und die Warnung an den Benutzer weitergibt. Darüber hinaus erzeugt die Bremseinrichtung bei solch einer hohen Frequenz außerdem ein hörbares Tonsignal. Dabei kann es vorteilhaft sein, das alternierende Stromsignal und/oder Spannungssignal nicht symmetrisch um den Nullpunkt zu legen, sondern mit einem Offset zu beaufschlagen. Dadurch verändert sich insbesondere das wahrnehmbare Gefühl des Benutzers. Es werden insbesondere hörbare Frequenzen durch die Bremseinrichtung ausgegeben. Bei einer Bewegung des Eingabeelements kann die Vibration dabei beispielsweise durch einen Finger und/oder die Hand des Benutzers wahrgenommen werden. Eine durch die Bremseinrichtung erzeugte Vibration wird von einem Tragkörper des Eingabeelements bzw. der Bremseinrichtung beispielsweise an wenigstens ein Gehäuse der des Eingabegeräts, welches beispielseweise als Computermaus ausgebildet ist, weitergeleitet. So kann eine, bevorzugt für einen Menschen, akustisch wahrnehmbare Schwindung erzeugbar sein.
Praktisch ist die Erzeugung eines Tons mit dem Eingabeelement möglich. Der Ton bzw. die akustisch wahrnehmbare Schwindung kann nicht nur von der Bremseinrichtung an sich stammen, sondern von der Vibration des Gehäuses und vielen oder nahezu allen oder allen Teilen der Maus kommen.
In einer konkreten Ausgestaltung wird die Vibration von der Halterung des Mausrades bzw. der Bremse an das Gehäuse der Maus weiter geleitet. Durch die so entstehende Schwingung des Mauskörpers entsteht der akustische Klang. Bei einem Rippel kann die Bewegbarkeit des Eingabeelements wenigstens abschnittweise blockiert sein. Darüber hinaus kann die Bewegbarkeit des Eingabeelements auch teilweise verzögert und/oder teilweise festgehalten sein. Es sind insbesondere Überlagerungen mit anderen Signalen der Bremseinrichtung möglich.
Vorzugsweise werden Spannungen zum Betrieb der magnetorheologi- schen Bremseinrichtung durch einen Zufallsgenerator erzeugt, sodass ein Drehmoment und insbesondere eine Magnetfeldstärke schnell zwischen verschiedenen Stärken hin und her springt. Dadurch kann die Bewegbarkeit des Eingabeelements so angepasst werden, als wäre beispielsweise Sand an oder in einer Lagerstelle vorhanden oder eine Lagerung stark verschlissen. Dabei kann der Spannungs- und Strombereich des Zufallsgenerators variiert werden. Insbesondere bei einem engen Bereich kann sich dann eine Bewegung des Eingabeelements so anfühlen, als ob eine Lagerreibung erhöht ist.
Es ist möglich und vorteilhaft, dass ein Drehwinkel zwischen den Anschlagpunkten verringert wird, wenn ein schnelleres Scrollen und/oder ein schnellerer Seitenwechsel erfolgt. Es ist möglich, dass ein Drehwinkel zwischen den Anschlagpunkten erhöht wird, wenn ein langsameres Scrollen und/oder ein langsamerer Seitenwechsel erfolgt. Möglich ist auch die umgekehrte Ausgestaltung.
Insbesondere wird der Drehwinkel des Eingaberads mittels einer Sensoreinrichtung überwacht. Die Sensoreinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, den Drehwinkel mit einer Auflösung von wenigstens 1° und vorzugsweise wenigstens 0,5° und besonders bevorzugt wenigstens 0,2° oder auch bevorzugt wenigstens 0,1° oder besser zu erfassen.
In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements in Echtzeit angepasst werden kann bzw. wird. Insbesondere ist die Bremseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Verzögerung innerhalb von weniger als 100 Millisekunden um wenigstens 30% zu verändern.
Insbesondere ist die Verzögerung innerhalb weniger als 10 Millisekunden um wenigstens 10%, vorzugsweise um wenigstens 30% und besonders bevorzugt um wenigstens 50%, veränderbar. Die Verzögerung kann auch innerhalb weniger als 100 Millisekunden um wenigstens 100% oder 500% oder um das Zehnfache oder Tausendfache variierbar sein. Eine solche Echtzeitsteuerung ist für die Arbeit mit dem Eingabegerät von besonders großem Vorteil.
Es ist möglich, dass die Eingabebedingung auch in Abhängigkeit der Eingabe dynamisch angepasst wird. Dadurch ist möglich, dass die Bewegbarkeit des Eingabeelements nach dem Prinzip einer Rückkopplung auch durch die vorgenommene Eingabe angepasst wird. Durch eine solche gegenseitige Abhängigkeit zwischen Eingabe und Eingabebedingung wird eine besonders vorteilhafte Anpassung der Drehbarkeit und somit eine besonders intuitive Bedienung des Eingabegeräts erreicht.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die Steuerung der Bewegbarkeit des Eingabeelements lernfähig ausgebildet ist. Insbesondere ist dazu wenigstens ein Algorithmus des maschinellen Lernens hinterlegt. Beispielsweise werden dazu Gewohnheiten eines Benutzers in Bezug auf die Durchführung von Eingaben während der Bedienung eines Programms erkannt und in einer Speichereinrichtung hinterlegt. Beispielsweise können häufig benutzte Schaltelemente oder Menüpunkte oder dergleichen erkannt und hinterlegt werden. Dadurch kann der Benutzer bei einer erneuten Verwendung des Programms durch eine gezielte Steuerung der Bewegbarkeit des Eingabeelements unterstützt werden.
Die Bremseinrichtung umfasst insbesondere wenigstens ein feldempfindliches magnetorheologisches Medium und wenigstens eine Felderzeugungseinrichtung zur Erzeugung und Steuerung einer Feldstärke. Durch die Felderzeugungseinrichtung und das Medium wird dabei insbesondere die Bewegbarkeit des Eingabeelements gezielt beeinflusst. Das erfindungsgemäße Eingabegerät dient insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Auch das erfindungsgemäße Eingabegerät löst die zuvor gestellte Aufgabe besonders vorteilhaft. Insbesondere weist das Eingabegerät dazu die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Vorrichtungen auf. Insbesondere weist das Eingabegerät wenigstens diejenigen Vorrichtungen auf, welche im Rahmen der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgestellt wurden. Insbesondere ist das Eingabegerät dazu geeignet und ausgebildet, das zuvor beschriebene Verfahren mittels eines im Eingabegerät und/oder in der Rechnereinrichtung hinterlegten Algorithmus umzusetzen.
Eine für die Verwendung mit der Erfindung besonders vorteilhaft geeignete Bremseinrichtung wird auch in der Patentanmeldung DE 102017 111 031 Al beschrieben. Die gesamte Offenbarung der DE 102017 111 031 Al wird hiermit Teil des Offenbarungsgehalts der vorliegenden Anmeldung.
Die Bremseinrichtung weist insbesondere wenigstens ein Keillager und wenigstens eine axial zur Drehachse angeordnete Spule auf. Dadurch muss die Spule nicht neben den Walzen des Keillagers platziert werden, wodurch bei längeren Walzen die Ausdehnung in axialer Richtung geringer gehalten werden kann. Das Eingaberad ist insbesondere radial um das Keillager herum angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Eingabegerät eigenen sich für viele Anwendungen, welche nachfolgend beispielhaft dargestellt werden:
So ist zum Beispiel möglich ein intelligenter Lesemodus in Verbindung mit wenigstens einer Rechnereinrichtung denkbar. Dabei wird beispielsweise durch eine Betätigung des Eingabeelements auf eine gut lesbare Größe gezoomt und dann insbesondere beim Drehen immer genauso, wie ein Mensch auch eine Textstelle lesen würde. Das bedeutet, dass der Zoom am Ende des Satzes an den Anfang zurückspringt usw. Dabei bleibt die Schrift immer auf gleicher Höhe und bevorzugt im gleichen Lesebereich, damit das Auge nicht hin- und herspringen muss.
Außerdem eignen sich das Verfahren und das Eingabegerät insbesondere zum Annehmen und Ablehnen von Anrufen durch Mobiltelefone und/oder haptischen Telefonhüllen. So kann bei einem Anruf insbesondere in Abhängigkeit einer Drehrichtung eines Eingabeelements mit einem Anschlagpunkt, ein Anruf angenommen oder abgelehnt werden. Beim Ablehnen des Anrufes ist es vorzugweise möglich durch verschiedene Nachrichten durch das Eingabeelement zu scrollen, welche insbesondere durch eine Betätigung an den Anrufer gesendet werden.
Außerdem ist es denkbar, das Verfahren und das Eingabegerät für Menschen mit Sehbehinderung und insbesondere Blinde einzusetzen, welche insbesondere in Form eines haptischen Morsecodes durch das Eingabegerät und vorzugsweise durch das Eingabeelement ein entsprechendes Feedback erfahren, welches vorteilhaft als Hilfestellung dient.
Außerdem ist es denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren und das Eingabegerät in einer Daumenwalze zu nutzen. Dabei kann die Bremseinrichtung der Daumenwalze vorteilhaft als liegendes Keillager ausgeführt werden. Die Bauform ist insbesondere sehr schmal.
Vorteilhaft sind die Wälzkörper in diesem Fall als zylinderförmige Walzen ausgeführt. Die Walzen weisen einen kleinen Durchmesser (z. B. 1 mm) und vorteilhaft eine größere axiale Ausdehnung (z. B. 5 mm) auf. Eine Magnetspule kann entweder im Wesentlichen liegend (in axiale Richtung gewickelt) oder auch im Wesentlichen in radiale Richtung (Spule um die Achse gewickelt) ausgeführt werden.
Wie auch insbesondere bei anderen Aktoren für haptisches Feedback braucht vorzugsweise auch die Daumenwalze wenigstens einen Sensor, der vorteilhaft wenigstens eine Drehbewegung misst. Dazu kann insbesondere wenigstens ein Drehgeber oder auch vorteilhaft ein Magnetring mit Hallsensor verwendet werden. Es können vorteilhaft mit der Daumenwalze prinzipiell insbesondere dieselben haptischen Rückmeldungen implementiert werden, wie vorteilhaft bei anderen Eingabegeräten, welche insbesondere als Drehknopf mit wenigstens einem Keillager ausführbar sind. Durch den vorteilhaft kleinen Bauraum können vorzugsweise nicht so hohe Drehmomente erzeugt werden. Erfahrungsgemäß kann hierauf bei einem kleinen Durchmesser insbesondere verzichtet werden, bzw. hohe Drehmomente können von untergeordneter Bedeutung sein.
Die Daumenwalze kann vorteilhaft auch eine Push-Funktion (Drücken und Halten) haben, bei der die Daumenwalze vorteilhaft gedrückt wird. Dies kann insbesondere zum Bestätigen einer Funktion und/oder auch zum Schalten (Ein/Aus) und/oder insbesondere auch als Return-Funktion benutzt werden. Vorteilhaft kann auch jede andere Funktion z. B. vom Kunden definiert werden, wie z. B. das Abnehmen oder Auflegen des Anrufes.
Ein Eingabegerät, welche vorteilhaft als Daumenwalze ausgeführt ist, kann beispielsweise auch als mechanischer Ein-/Ausschalter verwendet werden (Drehen), und/oder vorzugsweise auch zum Abheben vom Smartphone oder zum Auflegen. Hier kann durch das Verfahren und das Eingabegerät bezüglich einer Fehlbedienung eine erhöhte Funktionssicherheit gegenüber einem Slider oder Softwareschalter erreichbar sein.
Außerdem sind Anwendungen denkbar, bei denen haptische Rückmeldungen von einem als Maus ausgeführten Eingabegerät (oder von einem Programm) eine Arbeitsgeschwindigkeit erhöhen und/oder vorteilhaft helfen, Fehler zu vermeiden. Dies kann insbesondere bei langen Listen, wie zum Beispiel bei
Tabellenkalkulationsprogrammen (z. B. Excel) und/oder auch Textverarbeitungsprogrammen (z.B. Word) vorteilhaft sein. Hier gibt es viele verschiedene vorteilhafte Anwendungsfälle (dabei können einzelne Anwendungsfälle für sich genommen oder in beliebiger Kombination miteinander umgesetzt): • Ein Scrollrad als Bedienelement stoppt insbesondere bei bevor zugten Punkten kurz z. B. bei wichtigen Daten, Summen, am Ende von Listen oder Kapiteln, bei Überschriften, in Word bei rot markierten (insbesondere falsch geschriebenen) Wörtern und/oder am Ende von Dateien usw.
• Bei Verwendung einer Suchfunktion springt der Cursor vorteil haft beim Scrollen mit einem Eingabeelement weiter zum nächs ten Suchergebnis. Das beschleunigt insbesondere das Suchen von Daten in großen Listen und Dateien.
• Vorteilhaft stoppt ein Mausrad bei Zellen, welche mit einer Funktion belegt sind (z. B. programmierte Zellen). So kann insbesondere verhindert werden, dass nicht aus Versehen pro grammierte Zellen gelöscht und mit einer Zahl belegt werden.
• Außerdem kann die Anwendung auch für formatierte Zellen vor teilhaft sein. Der Zeiger springt insbesondere zu Zellen glei cher Formatierung und/oder bleibt vorteilhaft bei Zellen be stimmter Formatierung stehen.
• Insbesondere beim langsamen Scrollen durch wenigstens ein Be dienelement wird vorteilhaft nur ein wenig weiter geblättert in einer Datei und beispielsweise bei schnellem Scrollen mehr. Insbesondere kann dies durch ein größeres Raster beim Drehen des Mausrades als Eingabeelement angezeigt werden.
• Insbesondere beim Scrollen durch Excel-Listen sind die Raster punkte in fixem Zellenabstand (einstellbar), um so vorteilhaft ein Gefühl der Länge der Liste zu bekommen.
• Insbesondere kann beim Scrollen durch eine Excel-Liste ein vorprogrammierter „Stop" bzw. Anschlag bei Summen oder be stimmten wichtigen Ergebnissen einstellbar sein.
Der Rasterabstand verändert sich insbesondere abhängig von der Position in der Datei. So kann die Navigation in einer Datei vorteilhaft erleichtert werden. Z.B.: Wird der Abstand der Rasterung in der Nähe von bestimmten Positionen (neuer Ab schnitt, Überschrift, Summen, Ende etc.) insbesondere kleiner oder ein als Mausrad ausgebildetes Eingabeelement lässt sich schwerer drehen und zeigt so beispielsweise an, dass man sich insbesondere diesem Bereich nähert. Ein Benutzer weiß insbe sondere dadurch schon vor Erreichen dieser Position, dass man sich ihr beispielsweise nähert und nicht erst, wenn man insbe sondere darauf trifft. Dies ist vorteilhaft für Menschen mit Sehbehinderung besonders gut geeignet.
• Wenn mehrere Personen an gleicher Datei arbeiten (z.B. in Word) ist es möglich, dass mit insbesondere haptischer Rück meldung vorteilhaft Fehler vermieden werden, da insbesondere Änderungen nicht mehr so schnell übersehen werden. Beispiels weise stoppt ein Mausrad bei Änderungen einer anderen Person, wenn beispielsweise durch die Datei gescrollt wird.
• Im Start-Menü von Programmen, insbesondere Systemprogrammen von Rechnersystemen, werden z. B. bei den meistverwendeten Programme als Kacheln weiter oben angezeigt. Mit dem adaptiven Mausrad kann insbesondere bei diesen Programmen stärker ge bremst werden.
Darüber hinaus leiten sich viele mögliche Vorteile aus einem als
Maus ausgebildeten Eingabegerät mit insbesondere bidirektionaler
Kommunikation ab:
• Fehlermeldungen können insbesondere haptisch angezeigt werden (beispielhaft durch beliebige Art von Rückmeldung, z.B. Vibra tion)
• Es können insbesondere Ereignisse angezeigt werden, z.B. E- Mail-Eingang etc.
Insbesondere bei einer Eingabe in eine Rechnereinrichtung, wie dem Klicken eines Buttons/Links etc. erhält der Benutzer vor teilhaft eine Rückmeldung. Dadurch wird ein mehrfaches Öffnen eines Programms insbesondere verhindert, wenn dieses insbeson dere nicht gleich öffnet oder beispielsweise beim Senden einer E-Mail etc.
• Weiter kann die Maus auch als Lernhilfe für neue Programme, Tutorials und Computer allgemein beispielsweise vorteilhaft einsetzbar sein: Ein Benutzer erhält insbesondere wenigstens eine haptische Rückmeldung, wenn im Tutorial etwas beispiels weise falsch bzw. richtig gemacht wird. Das erleichtert insbe sondere den Einstieg in neue Programme. Ein Benutzer kann eventuell vorteilhaft einfacher lernen, wenn er Feedback ins besondere in irgendeiner Form bekommt.
• Außerdem ist es denkbar, dass eine Maus als Eingabegerät selbst lernt: Die Software merkt sich dann insbesondere Bewe gungsmuster des Eingabeelements und nutzt diese zur vorteil haft internen Ableitung insbesondere von Steuerungsstrukturen und Befehlen (künstliche Intelligenz).
Außerdem sind insbesondere folgende Anwendungen bei Computerspie len/Spieleanwendungen denkbar:
• Die Gewohnheiten des Benutzers und können unterstützt werden, vorteilhaft beim Suchen, insbesondere durch einen „Stop" bei häufig benutzten Schaltflächen, Links etc.
• Außerdem ist es denkbar, wenigstens eine Vibration als zusätz liche haptische Antwort einzubinden.
Darüber hinaus sind auch Vorteile bei einer bidirektionalen Kom munikation bei CAD-Programmen möglich und denkbar:
• Insbesondere ein einfacheres Fangen durch haptisches Feedback insbesondere bei Erreichen einer Kontur etc.
Eine vorteilhafte Fehleranzeige bei unerlaubten Konstruktio- nen, z.B. wenn sich Flächen oder Konturen schneiden, oder eine Bohrung zu tief geht.
• Beim Einstellen von Werten stoppt vorteilhaft zum Beispiel das Scrollrad beim Erreichen insbesondere von Minimal- und Maxi malwerten oder unerlaubten Werten etc.
• Beim Zoomen ist vorteilhaft der Widerstand nicht derselbe beim Vergrößern, wie insbesondere beim Verkleinern.
• Insbesondere kann das Eingabegerät als Lernhilfe durch hapti sches Feedback ausgeführt sein.
• Bei der Bewegung insbesondere großer Teile mit der Maus, einem Joystick etc. wirkt beispielsweise mehr Widerstand entgegen. Das Scrollrad wird vorteilhaft gebremst, oder auch insbesonde re der Widerstand der Maus auf Oberfläche (z.B. insbesondere durch beispielsweise wenigstens eine Kugel an der Unterseite
(Databot-Maus). So kann zum Beispiel vorteilhaft die Größe von Teilen vorteilhaft gefühlt werden.
Außerdem sind darüber hinaus auch viele Vorteile beim Gaming bzw. bei Computerspielen denkbar:
• Der Widerstand von Mausrad/Joystick ändert sich insbesondere je nach Spielsituation. Z. B. wird beim Fahren von großen Fahrzeugen beispielsweise Widerstand größer.
• Die Geräte können beispielsweise an reale Systeme angepasst werden (z.B. Joystick eines Flugzeugs im Flugsimulator: Ver schiedene Flugzeugtypen haben insbesondere verschiedenen Wi derstand im Eingabegerät und insbesondere im Joystick).
• Es ist insbesondere eine zusätzliche Antwort des Systems durch Vibrationen (Rippel) möglich. • Fußballspiel: Ein Widerstand der Steuerung nimmt insbesondere zu, wenn ein Benutzer zum Beispiel im Ballbesitz ist.
• Simulation (Landwirtschaft): Die Steuerung verändert sich ins besondere je nach Untergrund z.B. Erde, Asphalt, Sand und/oder etc.
• Autorennspiel: Es kann eventuell mit einem Lenkrad mit wenigs tens einer haptischen Rückmeldung insbesondere durch wenigs tens ein Eingabegerät gespielt werden. Dabei kann insbesondere beispielsweise ein haptisches Daumenrad im Lenkrad vorhanden sein, um z.B. Radiosender zu wechseln, berücksichtigt werden. Die Steuerung kann insbesondere auch je nach Untergrund geän dert werden. Dies kann besonders bei einer Anwendung mit Lenk rad der Fall sein. Insbesondere ist ein Gangwechsel mit einem Eingabegerät denkbar, welcher insbesondere wenigstens eine Be wegung eines Daumenrads und/oder ein Scrollrads umfasst.
• Insbesondere ist eine Nutzung als Lernprogramm für Fahrschulen möglich und denkbar.
• Handicap für gute Gamer: Gute Spieler erhalten insbesondere ein schwergängigeres Eingabegerät, welches beispielsweise we nigstens als Maus und/oder wenigstens als ein Eingabegerät an der Maus ausgeführt ist. Die Haptik arbeitet dabei insbesonde re gegen den Spieler, damit er insbesondere einen Nachteil ge genüber schlechteren Spielern hat. So kann das „Können" ver schiedener Spieler vorteilhaft aufeinander angepasst werden.
Außerdem ist auch eine vorteilhafte Nutzung des Verfahrens und des Eingabegeräts vorteilhaft für Automobile, insbesondere in Form einer Daumenwalze am Lenkrad oder auch vorzugsweise einem Dreh-Drücksteller denkbar, welche auch mit den nachstehenden Vor teilen verbunden sein kann:
• Mit haptischem Daumenrad insbesondere Radiosender verstel len und/oder vorteilhaft die Lautstärke einstellen. • Insbesondere kann das Eingabegerät zum Umstellen einer Uhr, auch vorteilhaft mechanischer Uhren mit zum Beispiel dem Dreh- Drück-Steller (vorteilhaft wie das Stellrad/Krone bei mechani schen Armbanduhren) nutzbar sein, z. B. leichte Rasterung für jede Minute, stärkerer Widerstand bei fünf Minuten, mehr bei zehn, 15, 30 und 60 Minuten.
• Es ist außerdem eine intuitive Anwendung zur Vereinfachung der Bedienkomplexität möglich, z.B. kann bei einem Anruf die Dau menwalze insbesondere zuerst zum Abnehmen oder Ablehnen des Anrufs verwendet werden. Hinauf drehen nimmt insbesondere ab, hinab drehen legt vorteilhaft auf und/oder umgekehrt. Ange zeigt werden kann das insbesondere durch z. B. mit LED be leuchteten Anzeigen („grün" - Abnehmen: „aufwärts"; „rot" - Ablehnen: „abwärts"). Wenn der Benutzer den Anruf insbesondere angenommen hat, kann während des Gesprächs die Lautstärke vor teilhaft insbesondere mit demselben Daumenrad verstellt wer den. Die Bedienung soll dabei vorteilhaft möglichst einfach und intuitiv erfolgen. Dazu kann vorteilhaft mit änderbaren Anzeigen gearbeitet werden, entweder beispielsweise mit Dis plays (z.B. Oled-Display) oder insbesondere durch Farbanzeige mit verschiedenfarbigen LEDs (Rot und Grün als bekannte Farben für ein-aus; etc.).
• Weiter ist es denkbar einen Gangwechsel, einen Wechsel eines Fahrmodus, die Einstellung eines Tempomats, Einstellung ACC (Adaptive Cruise Control), mit haptischem Eingabegerät, wel ches zum Beispiel als Drehknopf oder Daumenwalze ausgebildet ist, durchzuführen.
• Außerdem kann das Eingabegerät für eine schnellere Telefon buchsuche nutzbar sein: So kann mit dem Daumenrad, insbesonde re durch das Telefonbuch gedreht werden. Vorteilhaft bei spielsweise beim Erreichen eines neuen oder eines gesuchten Buchstabens, insbesondere eines Anfangsbuchstabens, kann ein Benutzer vorteilhaft einen kurzen Widerstand erfahren. Das kann vorteilhaft sein, weil oder wenn vorzugsweise eine Sprachsteuerung oft nicht gleich den richtigen Namen versteht. Vorzugsweise auch wenigstens eine Gestensteuerung oder die Verwendung von wenigstens einem Touchpad und Touchscreen kön nen insbesondere oft zum falschen Buchstaben führen. Mit dem Daumenrad kann man vorteilhaft sehr zielsicher zum Beispiel den richtigen Namen finden und/oder auch suchen. Insbesondere mit zusätzlicher haptischer Hilfe ist die Suche insbesondere einfacher und vorteilhaft schneller. Dies kann besonders bei der Anwendung in Fahrzeugen vorteilhaft sein, um insbesondere nicht lange insbesondere mit der Aufmerksamkeit von der Fahr bahn abgelenkt zu werden.
Außerdem sind folgende allgemeine Vorteile auch als Möglichkeiten realisierbar:
• Ein Scrollrad lässt sich insbesondere schwerer am Ende von Seiten drehen (stoppt vorteilhaft), beispielsweise insbeson dere am Ende der Ansicht, vorteilhaft bei einem Zoommaximum/- minimum, insbesondere am Ende von Listen etc.
• Es wird insbesondere beim Aufsuchen verbotener Seiten vor teilhaft gesperrt, z.B. als Kindersicherung im Internet.
• Die Rasterung des Scrollrades ist insbesondere ein- und aus schaltbar und vorzugsweise wenigstens eine Stärke der Raste rung insbesondere gleichzeitig veränderbar.
• Insbesondere eine Rasterweite kann der Benutzer vorteilhaft beliebig einstellen.
• Es ist denkbar, dass Ordner- und Dateigrößen vorteilhaft we nigstens durch einen Widerstand beim Verschieben angezeigt werden können. Insbesondere beim Durchscrollen von Ordnern kann vorteilhaft der Widerstand bei großen Ordnern größer und/oder insbesondere bei kleinen Ordnern und einzelnen Da teien vorteilhaft kleiner sein als beispielsweise eine Refe renz und/oder vorzugsweise ein voreingestellter Standardwert. • Für sehbehinderte Personen kann wenigstens ein haptisches Feedback von großem Vorteil sein (wenn insbesondere der Maus zeiger nicht mehr gut gesehen wird, weil dieser beispielswei se zu klein ist).
• Das Mausrad kann beispielsweise vorzugsweise ein Scroll- verhalten verändern, wenn sich der Cursor beispielsweise ei nem gewünschten (favorisierten) Punkt nähert (oder fixen Punkten, in konstantem Abstand etc.).
• Bei Unterhaltungsmedien kann es denkbar sein, dass das Maus rad vorteilhaft beim Vor- und Rückspulen von Filmen, Liedern etc. stoppt, vorteilhaft beispielsweise alle fünf Minuten, bei jeder neuen Szene, am Anfang des nächsten Liedes und/oder in Playlists bei oft gehörten Liedern usw.
• Der Widerstand ändert sich vorteilhaft beim Verstellen der Lautstärke. Bei Lautstärke „0", d. h. insbesondere keine Lautstärke stoppt wenigstens ein Eingabegerät insbesondere und wenn beispielsweise ein zu hoher Pegel erreicht wird.
Wenn insbesondere wenigstens eine Gefahr von Hörschäden be steht, lässt sich das Mausrad insbesondere schwerer drehen.
• Selbiges kann beispielsweise auch für eine Bildschirmhellig keit gelten. Bei bevorzugter Bildschirmhelligkeit kann zum Beispiel ein kurzer Widerstand bzw. eine kurzzeitige Verzöge rung des Bedienelements durch die Bremseinrichtung vorteil haft wenigstens eine Bewegung stoppen und/oder auch verzö gern.
• Alternativ kann zum Beispiel wenigstens an der Tastatur ein haptisches Scrollrad vorteilhaft angeordnet sein, damit durch Seiten und Dokumente etc. beispielsweise schnell gescrollt werden kann, ohne die Hand insbesondere von der Tastatur neh men zu müssen. Es kann sowohl vorteilhaft als ein Drehknopf als auch ein Scrollrad und/oder auch ein Daumenrad ausgebil- det sein. Gesteuert werden diese Eingabegeräte beispielsweise vorteilhaft durch ein Keillager mit axialer Spule, oder auch vorteilhaft durch das klassische Keillager, welches insbeson dere eine radiale Spule aufweist.
• Beispielsweise kann das Eingabegerät auch zum Durchschalten und insbesondere „Durchswitchen" vorteilhaft durch Apps nutz bar sein. Dabei kann ein höherer Widerstand insbesondere bei bevorzugten Apps vorliegen.
• Die Eingabe von Musiknoten in Notensatzprogramme kann insbe sondere stark erleichtert werden: Zum Beispiel kann ein Ein gaberad beispielsweise bei jeder Notenlinie rasten. Der Wi derstand ist insbesondere bei tiefen Tönen groß und wird vor teilhaft geringer insbesondere bei höheren Tönen. So wird vorteilhaft die Tonhöhe am Mausrad gefühlt und man weiß vor teilhaft, wo man sich insbesondere auf der Notenzeile befin det.
• Bei Zeichen-Programmen: Insbesondere bei einer Veränderung der Einstellungen ändert sich vorteilhaft der Widerstand ei nes bewegbaren Eingabegeräts: wird z.B. die Strichdicke mit dem Mausrad vergrößert, steigt insbesondere wenigstens ein Widerstand zum Beispiel eines Mausrads. Oder insbesondere beim Zoomen ist der Widerstand vorteilhaft beim Vergrößern einer Ansicht größer als insbesondere wie beim Verkleinern.
• Vorteilhaft bei einer Suche im Internet bzw. beispielsweise über eine Suchmaschine kann ein Scrollen beispielsweise immer schwerer werden, je weiter man sich von einer ursprünglichen Suchanfrage entfernt. So ist es beispielsweise wenigstens haptisch merkbar, wenn man sich vorzugsweise bei unwahr scheinlichen Treffern befindet.
• Insbesondere kann es beim Programmieren vorteilhaft sein, dass sich ein Raster vorteilhaft insbesondere einer Syntax anpasst, d. h. vorteilhaft wenigstens einer Programmierspra- che anpasst bzw. daran orientiert. Es kann zum Beispiel bei einem Schleifenanfang und/oder -ende vorteilhaft stehen blei ben bzw. es kann beispielsweise einen kurzen Widerstand ge ben.
• Vorteilhaft kann zum Beispiel bei E-Mail-Programmen vorteil haft wenigstens ein Mausrad insbesondere stoppen: insbesonde re bei jeder ungeöffneten Mail, bei Mails mit Anhang, bei Mails auf die geantwortet wurde und/oder bei Mails mit höhe rer Priorität usw.
• Vorteilhaft können verschiedene Modi programmierbar sein, sodass jeder Anwender seine eigenen Ideen vorteilhaft Umset zen kann. Dazu kann beispielsweise eine einfache App bei spielsweise zum Anpassen individueller haptischer Rückmeldun gen implementiert werden.
• Insbesondere eine Stärke des Mausradwiderstands ist vorteil haft durch Drücken des Mausrades einstellbar: wird beispiels weise ein Mausrad vorzugsweise gedrückt, wird vorteilhaft insbesondere ein Menü aufgerufen, um beispielsweise die Stär ke des Widerstandes einstellen zu können.
• Ein erfindungsgemäßes Scrollrad kann vorteilhaft auch Anwen dung an Mobiltelefonen oder anderen mobilen Geräten finden.
So kann z.B. die Lautstärke am Handy verändert werden, ohne dass man auf den Touchscreen schauen muss.
Darüber hinaus ist eine Verwendung mit Spielkonsolen denkbar.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Eingabegerät bzw. die Bedieneinrichtung eine Steuereinrichtung, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, die Drehbewegung des Bedienteils mittels der insbesondere magnetorheologischen Bremseinrichtung in Abhängigkeit eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeugs zu bremsen. Vorzugsweise umfasst der Betriebszustand wenigstens einen Fährbetrieb und wenigstens einen Standbetrieb. Der Standbetrieb umfasst insbesondere wenigstens einen Aufladebetrieb für eine Traktionsbatterie eines wenigstens teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugs.
Insbesondere ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, in Abhängigkeit des Betriebszustands automatisch und vorzugsweise unter Verwendung eines Algorithmus des maschinellen Lernens eine Funktionsebene auszuwählen und einzustellen oder vorzuschlagen, welche mit dem Bedienteil bedient werden kann. Insbesondere umfasst die Funktionsebene wenigstens eine Unterhaltungsfunktion. Insbesondere wird die Unterhaltungsfunktion in Abhängigkeit des Standbetriebs ausgewählt. Insbesondere umfasst die Funktionsebene wenigstens eine Fahrassistenzfunktion. Insbesondere wird die Fahrassistenzfunktion in Abhängigkeit des Fährbetriebs ausgewählt.
Es ist bevorzugt und vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit des Betriebszustands automatisch und vorzugsweise unter Verwendung des Algorithmus des maschinellen Lernens eine Funktionsebene zu sperren und/oder nicht vorzuschlagen. Insbesondere werden in Abhängigkeit des Fährbetriebs gezielt solche Funktionsebenen gesperrt und/oder nicht vorgeschlagen, welche zur Ablenkung des Fahrers geeignet sind und/oder welche während der Fahrt gesetzlich verboten sind. Insbesondere ist in der Steuereinrichtung hinterlegbar, welche Funktionsebenen gesperrt und/oder nicht vorgeschlagen werden sollen.
Solche Weiterbildungen können rein beispeilhaft wie folgt ausgeführt werden (dabei können einzelne Merkmale auch für sich genommen oder in beliebiger Kombination miteinander umgesetzt werden): Elektro-/Hybridfahrzeuge benötigen mehr Zeit zum Tanken (Laden) als Verbrennungsmotorenfahrzeuge. Je nach Ladestruktur und Batteriegröße können dies auch mehrere Stunden sein. Selbst bei Schnellladestationen (800 Volt) dauert das Laden merklich länger als beim Tanken mit fossilem Treibstoff. Ein Kraftfahrzeug ist mit vielen Bedienelementen ausgerüstet, welche wenigstens teilweise wie das hier beschriebene Bedienteil ausgebildet sind. Während des Ladevorgangs (Standbetrieb) werden die adaptiven (magnetorheologischen) Bedienteile im Fahrzeug haptisch so angesteuert, dass sich der Fahrer damit die Zeit vertreiben oder arbeiten kann (Einstellung von Unterhaltungsfunktionen). Das Auto samt den Bedienteilen wird dann zum Büro oder zur Gamingstation. Zum Beispiel kann ein als Drehrad bzw. Daumenwalze ausgebildetes Bedienteil im Lenkrad oder in der Mittelkonsole als Computermausrad verwendet werden, das Headup-, Armaturendisplay oder die anderen (Touch-) Displays als Anzeigeeinheit, die Beleuchtung um Effekte zu machen und die Spracheingabe um z.B. Texte zu diktieren. Selbst ein Multifunktionssitz (dessen Massagefunktion) oder das Fahrwerk kann miteinbezogen werden (z.B. Luftfahrwerk von einem Auto oder LKW) und bestimmte Spielzustände realistischer nachzustellen. Der Blinker-, Ganghebel, (Schalt)wippen/Pedals zum Steuerelement in Spielen, die (by wire) Pedalerie zum Steuern eines Autos in einem Gamingspiel (z. B. Need for Speed...), und das Lenkrad, besonders bei Autos mit Steer by wire, oder alles zusammen als Flugsimulatorbedienung/-spiel. Hierfür muss die Haptik (Force Feedback) d. h. die Kraft über Weg oder das Drehmoment über Winkel entsprechend den Anforderungen variabel eingestellt und angepasst werden (insbesondere von der Steuereinrichtung, welche die Bremseinrichtung gezielt ansteuert). Das haptische Feedback der Daumenwalze im Lenkrad wird dahingehend erweitert, dass z. B. in Zusammenhang mit einer Office Anwendung (PC) leichter durch Seiten gescrollte werden kann, beim Seitenumbruch ein kurze Krafterhöhung am Benutzerfinger spürbar ist. Das Eingaberad lässt sich am Ende von Seiten, am Ende der Ansicht, beim Zoommaximum/Minimum, am Ende von Listen etc. schwerer drehen (stoppt). Es wird beim Aufsuchen verbotener Seiten gesperrt (z.
B. als Kindersicherung im Internet). Die Rasterung des Eingaberades ist ein- und ausschaltbar und die Stärke der Rasterung veränderbar. Die Rasterweite kann der Benutzer beliebig einstellen. Dateiordner- und Dateigrößen werden durch mehr Widerstand beim Verschieben angezeigt. Beim Durchscrollen von Ordnern ist der Widerstand größer bei großen Ordnern, kleiner bei kleinen und einzelnen Dateien. Die Daumenwalze, welche zu einem Mausrad wird, kann ihr Scrollverhalten verändern, wenn sich der Cursor einem gewünschten (favorisierten) Punkt nähert (oder fixen Punkten, in konstantem Abstand etc.). Wird das Mausrad für Gaming genutzt, so sollte das Drehmoment generell reduziert werden ((z.B. < 1 mNm, weil hierfür das adaptive Drehrad zeitlich viel länger benutzt wird als für das Einstellen eines Menüs beim Autofahren, also anstrengender ist. Beim Autofahren bzw. im Fährbetrieb sollten die Bedienelemente ein wenig schwerer gehen (höheres Drehmoment oder Kraft; z.B. 2 mNm), da das Fahrzeug Erschütterungen ausgesetzt ist und das Autofahren ein dynamischer Vorgang (von außen wirken Kräfte ein) ist. So können sichere Benutzereingaben erzeugt werden. Das Benutzen der Bedienelement im Stand bzw. beim Laden der Batterie ist ein gesamtstatischer Vorgang, bei welchem das Bedienelement lange und intensiv, aber in ruhiger Umgebung, genutzt wird. Zu hohe Kräfte oder Momente führen hierbei zur schnelleren Ermüdung der Eingabeelemente (Finger, Hand, Fuß) und bei sehr intensiver Eingabe mitunter zu Entzündungen (z.B. Sehnenscheidenentzündung). Zudem muss in Spielen oder Officeanwendung das Drehmoment feiner und mehrstufiger (vielfältiger) und mit haptische anderen Kurvenverläufen variiert werden als beim Bedienen des Autos. Die Modi sind insbesondere bei der Nutzung als nicht fahrspezifisches Bedienelement programmierbar, so dass jeder Anwender seine eigenen Ideen umsetzen kann. Dazu kann ein einfaches App zum Anpassen individueller haptischer Rückmeldungen implementiert sein. Auch kann die Haptik im Fahrzeug von der Spielkonsole zu Hause oder dem PC im Büro übernommen werden (z.B. Einstellungen werden in der Cloud gespeichert und übernommen). Die Haptik sollte aber bei fahrspezifischen Eingaben wieder in einen Standardmode gehen, damit der Fahrzeugfahrer hier ein reproduzierbares Feedback für Fahrereignisse erhält, besonders wenn diese sicherheitsrelevant sind (z.B. Tempomat, Abstandskontrolle, Gas, Bremse...). Obiges ist auch für die hinteren Plätze im Auto von Vorteil. Auch dort können die adaptiven Drehsteller für die Lüftung oder die Eingabegeräte für die Klimatisierung haptisch zu Eingabegeräten für das Spielen verwendet werden. Z. B. Kinder können so beim Laden der Batterie aber auch beim Fahren die schon vorhandenen Bedienelemente multifunktional nutzen und sich so die Zeit vertreiben. Das Fahrzeug kann aber auch in der Garage als „Spielsimulator" oder als „Fahrschulsimulator" verwendet werden, es muss nicht nur beim Laden der Batterie sein. Solche Ausführungen können auch für andere Fahrzeuge wie Lastkraftwagen, OFF-Highwayfahrzeuge, Motorräder, Pistenfahrzeuge, Flugzeuge, Fahrräder..., also Vehikel, welche Bedienelemente haben, die sich adaptiv anpassen lassen.
Die Anmelderin behält sich vor, ein Eingabegerät zu beanspruchen, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, nach dem hier beschriebenen Verfahren betrieben zu werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Fol genden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:
Fig. la-lf rein schematische dreidimensionale Ansichten von erfindungsgemäßen Eingabegeräten;
Fig. 2 eine rein schematische Darstellung einer
Bremsvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht;
Fig. 3a,b eine rein schematische perspektivische Darstellung und eine Draufsicht einer Bremseinrichtung für ein Mausrad als Eingabeelement einer erfindungsgemäßen Computermaus als Eingabegerät;
Fig. 4 eine rein schematische Darstellung eines Haptikmodus mit einer Rasterung des Bewegungsbereichs durch die magnetorheologische Bremseinrichtung und ein richtungsabhängiger Leerlauf;
Fig. 5 eine rein schematische Darstellung eines weiteren Haptikmodus mit einer blockierten Stellung der Bewegbarkeit des Eingabeelements durch die magnetorheologische Bremseinrichtung bei einer Eingabe durch Drücken des Eingabeelements;
Fig. 6 eine rein schematische Darstellung eines Haptikmodus einer geschwindigkeitsabhängigen Rasterung innerhalb des Bewegungsbereichs des Eingabeelements durch die magnetorheologische Bremseinrichtung;
Fig. 7 eine rein schematische Darstellung eines Haptikmodus mit einer Rasterung innerhalb des Bewegungsbereichs des Eingabeelements, bei der einzelne Rasterpunkte übersprungen werden;
Fig. 9,8 eine rein schematische Darstellung eines Haptikmodus eines Warnsignals mit hoher Frequenz und eines zufälligen Stromverlaufs zur Steuerung der Bewegbarkeit des Eingabeelements;
Fig. 10 eine rein schematische Darstellung einer Benutzeroberfläche mit einem Profil zur Steuerung der Bewegbarkeit eines Eingabeelements eines Eingabegeräts, welches eine Vielzahl an veränderlichen Eingabebedingungen beinhaltet; und
Fig. 11 eine rein schematische Darstellung eines Haptikmodus zur Simulation eines Kippschalters.
In den Figuren la bis lf sind erfindungsgemäße Eingabegeräte 800 gezeigt, welche mit magnetorheologischen Bremseinrichtungen 1 ausgestattet sind und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden. Die Eingabegeräte 800 weisen hier als Eingaberad 803 ausgebildete Eingabeelemente 802 auf.
Figur la zeigt ein als Bedienknopf 806 ausgebildetes Eingabegerät 800. Figur lb zeigt ein als Daumenwalze 807 ausgebildetes Eingabegerät 800. Figuren lc und ld zeigen ein als Computermaus 801 ausgebildetes Eingabegerät 800. Dabei ist das Eingaberad 803 hier als Mausrad 804 ausgebildet. Figur le zeigt ein als Joystick 805 ausgebildetes Eingabegerät 800. Figur lf zeigt ein als Gamepad 808 ausgebildetes Eingabegerät 800. In Figur le sind zusätzlich eine Linearbewegung 826 und eine Schwenkbewegung 827 gekennzeichnet.
In der Figur 2 zeigt eine Bremsvorrichtung 1 eines erfindungsgemäßen Eingabegeräts 800 mit einem Drehkörper 3 als Eingabeelement 802 zur Einstellung von Eingaben. Die Bedienung erfolgt hier also wenigstens durch Drehen des Drehkörpers 3.
Der Drehkörper 3 ist mittels einer hier nicht näher gezeigten Lagereinrichtung 22 auf einer Achseinheit 2 drehbar gelagert. Der Drehkörper 3 kann auch mittels einer hier als Wälzlager ausgebildeten Keillagereinrichtung 6 auf einer Achseinheit 2 drehbar gelagert sein. Bevorzugt ist die Keillagereinrichtung 6 jedoch nicht oder nur teilweise für die Lagerung des Drehkörpers 3 auf der Achseinheit vorgesehen, sondern dient für die nachfolgend vorgestellte Bremseinrichtung 4. Dabei dienen die Wälzkörper hier als Bremskörper 44.
Die Achseinheit 2 kann an einem zu bedienenden Objekt und beispielsweise in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs oder an einem Medizingerät oder Smart Device montiert werden. Dazu kann die Achseinheit 2 hier nicht näher dargestellte Montagemittel aufweisen.
Es kann hier oder in den nachfolgenden Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass der Drehkörper 3 auch in Längsrichtung bzw. entlang der Drehachse auf der Achseinheit 2 verschiebbar ist. Dann erfolgt eine Bedienung sowohl über das Drehen als auch ein Drücken und/oder Ziehen bzw. Verschieben des Drehknopfs 3.
Der Drehkörper 3 ist hier hülsenartig ausgebildet und umfasst eine zylindrische Wand und eine einstückig damit verbundene Stirnwand. An einer offenen Stirnseite des Drehkörpers 3 tritt die Achseinheit 2 heraus. Die Fingerwalze 23 kann mit einem hier gestrichelt angedeuteten Zusatzteil 33 ausgestattet sein. Dadurch wird eine Durchmesservergrößerung erreicht, sodass die Drehbarkeit erleichtert wird, zum Beispiel bei einem mit einem Finger drehbaren Rad einer Computermaus oder Gamecontroller oder einem Drehrad bei einer Computertastatur-Daumenwalze.
Die Drehbewegung des Drehknopfs 3 ist hier durch eine in einem Aufnahmeraum 13 im Inneren des Drehknopfs 3 angeordnete magnetorheologische Bremseinrichtung 4 gedämpft. Die Bremseinrichtung 4 erzeugt mit einer Spuleneinheit 24 ein Magnetfeld, das auf ein im Aufnahmeraum 13 befindliches magnetorheologisches Medium 34 einwirkt. Das führt zu einer lokalen und starken Vernetzung von magnetisch polarisierbaren Partikeln im Medium 34. Die Bremseinrichtung 4 ermöglicht dadurch eine gezielte Verzögerung und sogar ein vollständiges Blockieren der Drehbewegung. So kann mit der Bremseinrichtung 4 eine haptische Rückkopplung während der Drehbewegung des Drehkörpers 3 erfolgen, beispielsweise durch eine entsprechend wahrnehmbare Rasterung bzw. durch dynamisch einstellbare Anschläge.
Das Medium ist hier ein magnetorheologisches Fluid, welches beispielsweise als Trägerflüssigkeit ein Öl umfasst, in dem ferromagnetische Partikel 19 vorhanden sind. Glykol, Fett, Silikon, Wasser, Wachs und dickflüssige oder dünnflüssige Stoffe können auch als Trägermedium verwendet werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Trägermedium kann auch gasförmig und/oder ein Gasgemisch sein (z. B. Luft bzw. Umgebungsluft) bzw. es kann auf das Trägermedium verzichtet werden (Vakuum, Stickstoff, oder Luft und z. B. Umgebungsluft). In diesem Fall werden lediglich durch das Magnetfeld beeinflussbare Partikel (z. B.
Carbonyleisen) in den Aufnahmeraum bzw. Wirkspalt gefüllt. Eine Vermischung mit anderen - vorzugsweise mit schmierenden Eigenschaften - Partikel wie Grafit, Molybdän,
Kunststoffpartikeln, polymere Materialien sind möglich. Es kann auch eine Kombination aus den genannten Materialien sein (z.B. Carbonyleisenpulver vermischt mit Graphit und Luft als Trägermedium). Als Carbonyleisenpulver ohne (flüssiges) Trägermedium kann zum Beispiel von der Firma BASF das Pulver mit der Bezeichnung CIP ER verwendet werden mit einem Mindestanteil an Eisen von 97%, ohne Beschichtung und einer Durchschnittsgröße der Partikel von 5,lpm, oder auch das CIP SQ-R von BASF mit mindestens 98,5% Eisenanteil, 4,5pm Durchschnittsgröße und Si02- Beschichtung. Die verschiedenen Pulver unterscheiden sich in der Größenverteilung der Partikel, in der Beschichtung, in der Partikelform etc.
Die ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Partikel 19 sind vorzugsweise Carbonyleisenpulver mit sphärischen Mikropartikeln, wobei die Größenverteilung und Form der Partikel vom konkreten Einsatzfall abhängt. Konkret bevorzugt ist eine Verteilung der Partikelgröße zwischen ein und zwanzig Mikrometern, wobei aber auch kleinere (< 1 Mikrometer) bis sehr kleine (wenige Nanometer, typischerweise 5 bis 10 Nanometer) oder größere Partikel von zwanzig, dreißig, vierzig und fünfzig Mikrometer möglich sind. Je nach Anwendungsfall kann die Partikelgröße auch deutlich größer werden und sogar in den Millimeterbereich Vordringen (Partikelkugeln). Die Partikel können auch eine spezielle Beschichtung/Mantel (Titanbeschichtung, Keramik-, Karbonmantel, polymere Beschichtung etc.) aufweisen, damit sie die je nach Anwendungsfall auftretenden hohen Druckbelastungen besser aushalten bzw. stabilisiert sind. Die Partikel können auch eine Beschichtung gegen Korrosion oder elektrische Leitung haben. Die magnetorheologischen Partikel können für diesen Anwendungsfall nicht nur aus Carbonyleisenpulver (Reineisen;
Eisenpentacarbonyl), sondern z. B. auch aus speziellem Eisen (härterem Stahl) oder anderen speziellen Materialien (Magnetit, Cobalt...), oder einer Kombination daraus, hergestellt werden. Superparamagnetische Partikel mit geringer Hysterese sind auch möglich und vorteilhaft.
Zur Versorgung und Ansteuerung der Spuleneinheit 24 umfasst die Bremseinrichtung 4 hier eine elektrische Anbindung 14, welche beispielsweise in der Art einer Leiterplatte bzw. Prints oder als Kabelleitung ausgebildet ist. Die Anschlussleitung 11 erstreckt sich hier durch eine in Längsrichtung der Achseinheit 2 verlaufende Bohrung 12.
Der Aufnahmeraum 13 ist hier mit einer Dichtungseinrichtung 7 und einer Dichtungseinheit 17 nach außen abgedichtet, um ein Austreten des Mediums 34 zu verhindern. Dabei verschließt die Dichtungseinrichtung 7 die offene Stirnseite des Drehkörpers 3. Dazu liegt ein erstes Dichtteil 27 an der Innenseite des Drehkörpers 3 an. Ein zweites Dichtteil 37 liegt an der Achseinheit 3 an. Die Dichtteile 27, 37 sind hier an einer als Wandung 8 ausgebildeten Tragstruktur befestigt.
Die Dichtungseinheit 17 ist hier als O-Ring ausgebildet und umgibt die Achseinheit 3 radial. Die Dichtungseinheit 17 liegt an der Achseinheit 2 und dem Drehkörper 3 an. Dadurch wird der mit dem Medium 34 befüllte Teil des Aufnahmeraums 13 gegenüber einem anderen Teil des Aufnahmeraums 13 abgedichtet.
Um die Drehposition des Drehkörpers 3 zu überwachen und zur Ansteuerung der Bremseinrichtung 4 einsetzen zu können, ist hier eine Sensoreinrichtung 5 vorgesehen. Die Sensoreinrichtung 5 umfasst eine Magnetringeinheit 15 und einen Magnetfeldsensor 25.
Die Magnetringeinheit 15 ist hier diametral polarisiert und weist einen Nordpol und einen Südpol auf. Der hier als Hall-Sensor ausgebildete Magnetfeldsensor 25 misst das von der Magnetringeinheit 15 ausgehende Magnetfeld und ermöglicht so eine zuverlässige Bestimmung des Drehwinkels.
Zudem ist der Magnetfeldsensor 25 hier bevorzugt dreidimensional ausgebildet, sodass zusätzlich zur Rotation auch eine axiale Verschiebung des Drehkörpers 3 gegenüber der Achseinheit 2 gemessen werden kann. Dadurch können sowohl die Drehung als auch eine Druckknopf-Funktion, bzw. das Drücken und Blockieren 816 (Push/Pull) gleichzeitig mit demselben Sensor 25 gemessen werden. Die Bremsvorrichtung 1 kann darüber hinaus beispielsweise aber auch nur mit einer Drehfunktion und/oder einer Drückfunktion ausgestattet sein. Die Sensoreinrichtung 5 ist besonders vorteilhaft in die Brems vorrichtung 1 integriert. Dazu ist der Sensor 25 hier in die Bohrung 12 der Achseinheit 2 eingesetzt. Die Magnetringeinheit 15 umgibt den Sensor 25 radial und ist an dem Drehkörper 3 befes tigt. Das hat den Vorteil, dass nicht Längentoleranzen, sondern nur genau herzustellende Durchmesser-Toleranzen zur Geltung kom men. Die radiale Lagerluft zwischen dem sich drehenden Drehkörper 3 und der stillstehenden Achseinheit 2 sind entsprechend gering und auch in der Serienfertigung gut beherrschbar.
Ein weiterer Vorteil ist, dass axiale Bewegungen bzw. Verschiebungen zwischen Drehkörper 3 und Achseinheit 2 das Sensorsignal nicht ungünstig beeinflussen, da in die radiale Richtung gemessen wird und der radiale Abstand für die Qualität des Messsignals im Wesentlichen maßgebend ist.
Ein Vorteil ist auch, dass die hier gezeigte Anordnung besonders unempfindlich gegen Verschmutzung und Flüssigkeiten ist, da der Sensor innen liegend angeordnet ist. Zudem kann der Sensor 25 in der Bohrung 12 beispielsweise mit einem Kunststoff umspritzt werden.
Die Bremsvorrichtung 1 ist mit einer Abschirmeinrichtung 9 zur Abschirmung der Sensoreinrichtung 5 vor dem Magnetfeld der Spuleneinheit 24 der Bremseinrichtung 4 ausgestattet. Die hier gezeigte Bremsvorrichtung 1 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Bremsvorrichtungen 1 neben der Abschirmeinrichtung 9 insbesondere auch durch die Ausgestaltung des Drehkörpers 3 und des Zusatzteils 33. Die hier gezeigte Bremsvorrichtung ist beispielsweise ein Mausrad 804 einer Computermaus 801.
Der Drehkörper 3 ist hier als eine zylindrische Hülse ausgebildet und an seiner Außenseite vollständig von dem Zusatzteil 33 umgeben. Dabei schließt das Zusatzteil 33 den Drehkörper an derjenigen radialen Stirnseite ab, welche von der Magnetringeinheit 15 abgewandt ist.
Das Zusatzteil 33 weist eine radial umlaufende Erhebung mit einem erheblich vergrößerten Durchmesser auf. Dadurch eignet sich die hier gezeigte Bremsvorrichtung 1 besonders gut als Mausrad 804 einer Computermaus 801 oder dergleichen. Die Erhebung ist hier mit einer Nut ausgestaltet, in welche hier ein besonders griffiger Werkstoff und z. B. Gummi eingebettet ist.
Die hier gezeigte Bremsvorrichtung 1 weist zwei voneinander beabstandete Keillagereinrichtungen 6 auf. Die Keillagerein richtungen 6 sind jeweils mit mehreren radial um die Achseinheit 2 angeordneten Bremskörpern 44 ausgestattet. Zwischen den Keillagereinrichtungen 6 ist die Spuleneinheit 24 angeordnet. Die Bremskörper 44 sind hier beispielsweise Wälzkörper, welche sich an der Innenseite des Drehkörpers 3 bzw. der Außenseite der Achseinheit 2 abrollen.
Die Magnetringeinheit 15 ist drehfest mit dem Drehkörper 3 gekoppelt, sodass die Magnetringeinheit 15 bei einer Drehung des Drehkörpers 3 mitgedreht wird. Der Magnetfeldsensor 25 ist hier in die Bohrung 12 der Achseinheit 2 eingesetzt. Die Magnetring einheit 15 umgibt den Sensor 25 radial und ist axial endständig angeordnet. Der Magnetfeldsensor 25 ist hier mit einem axialen Versatz zum axialen Zentrum der Magnetringeinheit 15 angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders hochauflösende und reproduzierbare Sensierung und insbesondere eine Erfassung, der axialen Position des Drehkörpers 3 in Bezug zur Achseinheit 2.
Die Abschirmeinrichtung 9 umfasst einen hier als Abschirmring 190 ausgebildeten Abschirmkörper 19. Die Abschirmeinrichtung 9 umfasst zudem eine Trenneinheit 29, welche hier durch einen mit einem Füllmedium 291 gefüllten Spalt 290 bereitgestellt wird. Zudem umfasst die Abschirmeinrichtung 9 eine magnetische Entkopplungseinrichtung 39, welche hier durch eine Entkopplungshülse 390 und einen Entkopplungsspalt 391 bereitgestellt wird.
Die Entkopplungshülse 190 umfasst hier eine Axialwand 392, an welcher die Dichtungseinrichtung 7 angeordnet ist. Zudem kann an der Axialwand 392 eine hier nicht näher dargestellte Lagereinrichtung 22 angeordnet sein.
Der Abschirmkörper 19 ist hier mit einem L-förmigen Querschnitt ausgestattet und aus einem magnetisch besonders leitfähigen Werkstoff gefertigt. Der Abschirmkörper 19 umgibt die Magnetringeinheit 15 an ihrer radialen Außenseite und an ihrer der Spuleneinheit 24 zugewandten axialen Seite. Zur magnetischen Entkopplung ist zwischen dem Abschirmkörper 19 und der Magnetringeinheit 15 der Spalt 290 angeordnet und mit einem Füllmedium 291 gefüllt. Dabei weist das Füllmedium 291 eine besonders geringe magnetische Leitfähigkeit auf. Zudem ist die Magnetringeinheit 15 über das Füllmedium 291 an dem Abschirmkörper 19 befestigt.
Zwischen dem Drehkörper 3 und dem Abschirmkörper 19 wird eine magnetische Entkopplung durch die Entkopplungseinrichtung 39 erreicht. Dazu weisen die Entkopplungshülse 390 und ein im Entkopplungsspalt 391 angeordnetes Füllmedium ebenfalls eine besonders geringe magnetische Leitfähigkeit auf. Die Entkopplungshülse 391 ist hier drehfest mit dem Abschirmkörper 19 und dem Zusatzteil 33 sowie dem Drehkörper 3 verbunden.
Um den Drehkörper 3 noch besser von der Sensoreinrichtung 5 entkoppeln zu können, ist der Drehkörper 3 hier axial beabstandet zur Entkopplungshülse 390 angeordnet. Das Ende des Drehkörpers 3, welches der Magnetringeinheit 15 zugewandt ist, ragt dabei nicht über den Bremskörper 44 hinaus. Zudem ist der Drehkörper 3 gegenüber dem Zusatzteil 33 axial zurückversetzt bzw. verkürzt. Dadurch ergibt sich auf sehr kleinem Bauraum eine besonders vorteilhafte magnetische und räumliche Trennung von Drehkörper 3 und Entkopplungshülse 390.
Da das Magnetfeld der Spuleneinheit 24 für die Bremswirkung über den Drehkörper 3 fließt, bietet eine solche Ausgestaltung eine besonders gute Abschirmung. Damit dieser magnetische Fluss den Sensor 25 möglichst wenig beeinflusst, wird der Drehkörper 3 in axialer Richtung früher beendet und das magnetisch nichtleitende Zusatzteil 33 übernimmt die konstruktiven Funktionen (Lagerstelle, Dichtstellen...). Der Abstand zum Sensor 25 ist dadurch auch größer und die Baugruppe wird insgesamt leichter.
Der Drehkörper 3 ist aus einem magnetisch besonders leitfähigen Material. Das Zusatzteil 33 und die Entkopplungshülse 390 sind hingegen aus einem magnetisch nicht leitfähigen Material. Der Abschirmkörper 19 und der Drehkörper 3 sind hier beispielsweise aus einem m-Metall. Die hier als magnetisch nicht leitfähig beschriebenen Komponenten bestehen beispielsweise aus Kunststoff und weisen eine relative magnetische Permeabilität von kleiner 10 auf.
Die problematischen Felder, die die Drehwinkelmessung in der Regel stören können, sind vor allem die Felder in radialer Richtung. Diese Felder werden hier mit einem als Mantel wirkenden Abschirmkörper 19 aus geeignetem Material abgeschirmt, z. B. magnetisch leitendem Stahl. Zusätzlich kann so das Magnetfeld der Magnetringeinheit 15 noch verstärkt werden. Dadurch kann die Magnetringeinheit 15 kleiner (dünner) dimensioniert werden und so Material, Bauvolumen und Herstellungskosten eingespart werden.
Die Konstruktion wird erfindungsgemäß auch dadurch verbessert, dass die Wandstärke des Abschirmkörpers 19 variiert wird und ein Spalt 290 zwischen Magnetringeinheit 15 und Abschirmkörper 19 vorgesehen ist. Durch den Spalt 290 zwischen Ring 15 und Abschirmkörper 19 können die Abschirmung und die Verstärkung optimal angepasst werden. Das Material des Abschirmkörpers 19 ist hier so gewählt, dass es nicht in magnetische Sättigung geht, damit äußere Magnetfelder ausreichend abgeschirmt werden (Material in Sättigung lässt Magnetfelder gleich wie Luft durch, also mit der magnetischen Feldkonstante mq). Bei vorteilhafter Auslegung des Spaltes 290 zwischen Ring 15 und Abschirmkörper 19 schließt sich das Magnetfeld nicht zu stark über den Abschirmkörper 19 und das Feld im Zentrum beim Sensor 25 ist ausreichend homogen und wird erhöht verglichen mit einem Ring 15 gleicher oder größer ohne Abschirmkörper 19.
Die hier gezeigte Dimensionierung der Abschirmeinrichtung 9 ist besonders gut für ein Mausrad 804 einer Computermaus 801 geeignet und weist beispielsweise die nachfolgenden Abmessungen auf. Der Abschirmring 190 ist 0,5 mm dick, der Abstand zwischen Abschirmring 190 und Ring 15 auch 0,5 mm, die Breite des Rings 15 ist 2 mm und der Durchmesser des Rings 15 ist 8 mm. In diesem Fall ist das mögliche Störfeld von der Spuleneinheit 24 bei 140 mT, dadurch ergibt sich ein möglicher Fehler in der Winkelmessung von 0,1° (vgl. Erdmagnetfeld: ca. 48mT in Europa).
In Figuren 3a und 3b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Eingabegeräts 800 dargestellt. Das hier dargestellte erfindungsgemäße Eingabegerät 800 weist eine sehr kleine Bauform auf und ist insbesondere für den Einsatz in Verbindung mit einer Computermaus 801 geeignet.
Figur 3a zeigt hier eine perspektivische Ansicht, während Figur 3b eine Draufsicht des gleichen Ausführungsbeispiels zeigt. Das Eingabeelement 802 wird hier durch ein Eingaberad 803 gebildet, an welchem das Mausrad 804 angeordnet wird. Das Eingabeelement 802 ist hier als Fingerwalze 23 ausgebildet.
Die Achseinheit 2 ist hier außen an dem Drehkörper 3 des Mausrads 804 durch Lagereinrichtungen 22 gelagert und abgestützt. So ist hier eine besonders kleine Bauform ermöglicht, welche an dem Tragkörper 46 aufgenommen ist.
Über die Leitplatte 35 wird die steuerbare magnetorheologische Bremseinrichtung 1 insbesondere mit einer nicht dargestellten Rechnereinrichtung verbunden. Die Bewegbarkeit des Mausrads 804 wird durch die magnetorheologische Bremseinrichtung 1 gesteuert und beeinflusst. Gleichzeitig dient das Mausrad 804 weiterhin als Eingabeelement 802 für die Rechnereinrichtung. In Abhängigkeit einer Eingabebedingung kann die Bewegbarkeit des Eingabeelements 802 gezielt verzögert, festgehalten und freigegeben werden. Die Eingabebedingung selbst kann hier insbesondere in der Rechnereinrichtung oder dem Eingabegerät 800 und/oder dem Bedienelement 802 selbst hinterlegt und gespeichert sein kann. So erhält ein Benutzer hier ein vorgebbares und programmierbares haptisches Feedback über eine Eingabe. Dabei wird eine Eingabe des Benutzers über eine Sensoreinrichtung 5 erfasst, welche sowohl eine Schwenkbewegung 827 als auch eine Linearbewegung 826 erfassen kann. Darüber hinaus erfasst die Sensoreinrichtung 5 auch die Bewegungsparameter, welche hier die Drehrichtung, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung umfassen. Eine Linearbewegung 826 des Mausrads 803 wird hier durch ein Herunterdrücken des Mausrads 803 erzeugt.
In Figur 4 ist hier ein Haptikmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch hier beispielhaft für das Eingabegerät 800, welches als Mausrad 803 ausgeführt ist, dargestellt. Ein Haptikmodus beschreibt hier eine mögliche Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung des Eingabeelements 802.
Die nachstehend für die einzelnen Verfahrensmerkmale vergebenen Bezugszeichen verweisen beispielhaft zur Visualisierung hier auf Pfeile und piktogrammartige Zeichen. Hierdurch sollen die einzelnen Schritte/Merkmale des Verfahrens zum besseren Verständnis visualisiert werden.
In dem hier dargestellten Haptikmodus arbeitet das Mausrad 804 richtungsabhängig 813 in Abhängigkeit der Bewegung 809 in Bewegungsbereich 812. Wird das hier als Mausrad 803 ausgeführte Eingabeelement 802 nach links gedreht, erzeugt die Bremseinrichtung 1 eine drehwinkelabhängige Rasterung 810 mit Anschlagpunkten 811, welche der Benutzer hier als überwindbaren Widerstand bei Drehen wahrnimmt. Wird das Mausrad 803 nach rechts bewegt, liegt ein Freilauf 829 vor, bei dem das Mausrad 803 frei drehbar ist. Hierdurch wird dem Benutzer ermöglicht, ein direktes Feedback über seine Eingabe zu erhalten.
Ein weiterer Haptikmodus des Verfahrens ist in der Figur 5 dargestellt. Nach einer Linearbewegung 826 des Mausrads 803 wird die Bewegbarkeit des Eingabeelements 802 durch die agnetorheologische Bremseinrichtung 1 vollständig gesperrt. Dadurch wird eine ungewollte parallele Fehleingabe des Benutzers effektiv vermieden. Die Kraft in dem Anschlagpunkt 811 ist so groß, dass ein Benutzer diese nicht überwinden kann. Der Haptikmodus wird auch als Drücken und Blockieren 816 bezeichnet.
In Figur 6 ist ein weiterer Haptikmodus dargestellt. Die Rasterung 810 im Bewegungsbereich 812 wird hier geschwindigkeits abhängig 814 oder auch beschleunigungsabhängig 814 verändert. Bei einer schnellen Drehbewegung des Mausrads 803 durch den Benutzer verändert sich dabei ein Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Rasterpunkten 811 geschwindigkeitsabhängig 814. Bei der dargestellten Bewegung 809 verringert sich der Abstand der Anschlagpunkte 811 mit steigender Geschwindigkeit, welche der Benutzer beim Drehen wahrnimmt.
In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform des Verfahrens als Haptikmodus dargestellt. Das Eingabeelement 802 ist hier frei durchdrehbar, sodass ein endloser Bewegungsbereich 812 vorliegt. In dem hier vorliegenden Fall werden einzelne Anschlagpunkte 811 der Rasterung 810 übersprungen 815, wenn hier eine hohe Beschleunigung des Eingabeelements 802 vorliegt.
Der Bewegungsbereich 812 eines Eingabeelements 802 kann in Abhängigkeit des Haptikmodus veränderlich und insbesondere einstellbar sind. Vorteilhaft ist so eine Anpassung der Bewegbarkeit und einer haptischen Rückmeldung an die individuellen Bedürfnisse eines Benutzers bzw. in Abhängigkeit einer Benutzung bzw. eines Programms möglich.
In Figur 8 ist ein weiterer Haptikmodus des Verfahrens dargestellt. Hier wird die Bremseinrichtung mit einem Strom- und/oder Spannungssignal mit einer Frequenz 824 von 100 Hz angesteuert. Das Vorzeichen des Frequenzsignals variiert. Dadurch erhält ein Benutzer ein haptisches Feedback in Form Vibration 825. Ein Anteil des positiven und negativen Stromflusses ist dabei asymmetrisch 823 verteilt. Dies führt zu einer Veränderung und gleichzeitig zu einer vorteilhaften Wahrnehmung der Vibration 825 durch den Benutzer. Durch die hohe Frequenz wird außerdem ein hörbarer Ton 821 durch die Bremseinrichtung 1 erzeugt. Dieser Haptikmodus eignet sich vorteilhaft für zur Aussendung eines akustischen Warnsignals 822 an den Benutzer.
Der hier in Figur 9 dargestellt Haptikmodus basiert auf einer Ansteuerung der Bremseinrichtung 1 mit einem zufälligen Stromsignal 820. Dadurch kann hier beispielsweise der Verschleiß eines Lagers oder auch beispielsweise Sand in einem Getriebe für einen Benutzer dargestellt werden.
In Figur 10 ist eine mögliche Benutzeroberfläche 830 dargestellt, durch welche die einzelnen Haptikmodi zu einem Profil 819 zusammengefasst veränderbar sind. Die Benutzeroberfläche 830 kann dabei mehrere Einstellebenen 828 aufweisen. Ein Benutzer kann die Ansteuerung der Bremseinrichtung 1 in Abhängigkeit der Richtung 813 und der Geschwindigkeit 814 und Beschleunigung 814 einstellen. Darüber hinaus können auch die Eingabebedingungen für ein Überspringen 815 und ein Drücken und Blockieren 816 eingestellt werden. Profile können individuell 817 gespeichert werden. Außerdem ist es hier möglich, voreingestellte Profile 818, beispielsweise von anderen Benutzern insbesondere programmspezifisch anzuwenden.
Die Figur 11 zeigt einen Haptikmodus, mit welchem ein mechanischer Kippschalter 831 in Bezug auf die Haptik beim Betätigen nachgebildet werden kann. Das Eingabeelement 802 lässt sich nur über einen kleinen bzw. vorgegebenen Bewegungsbereich 812 bzw. Winkelbereich drehen und simuliert so einen Kippschalter 831, wie er z. B. bei alten Stereoanlagen eingebaut war.
In allen Ausgestaltungen kann das Eingabegerät um eine akustische oder visuelle Ausgabe ergänzt werden. Dabei kann die akustische Ausgabe auch durch die Bremseinrichtung selbst erzeugbar sein.
In allen Ausgestaltungen kann das Eingabegerät auch durch Sensoren erweitert werden, welche mit dem Nutzer direkt oder indirekt (WLAN, Bluetooth...) verbunden sind (Puls bzw. Pulsuhr, Blutdruck, Stress Level...) und/oder das Umfeld detektieren (Bilderkennung, Ultraschall, Laser, LIDAR, Mikrofone...) und aus den daraus gewonnenen und analysierten Informationen (Umfeldinformationen, Nutzerinformationen) die Haptik des Eingabegeräts verändern.
Bezugszeichenliste :
1 Bremseinrichtung 390 Entkopplungshülse
2 Achseinheit 391 Entkopplungsspalt
3 Drehkörper 392 Axialwand
4 Bremseinrichtung 800 Eingabegerät
5 Sensoreinrichtung 801 Computermaus
6 Keillagereinrichtung 802 Eingabeelement
7 Dichtungseinrichtung 803 Eingaberad
8 Wandung 804 Mausrad
9 Abschirmeinrichtung 805 Joystick
11 Anschlussleitung 806 Bedienknopf
12 Bohrung 807 Daumenwalze
13 Aufnahmeraum 808 Gamepad
14 Anbindung 809 Bewegung
15 Magnetringeinheit 810 Rasterung 17 Dichtungseinheit 811 Anschlagpunkt 19 Abschirmkörper 812 Bewegungsbereich
21 Kern 813 richtungsabhängig,
22 Lagereinrichtung Richtungsabhängigkeit
23 Fingerwalze 814 geschwindigkeitsabhängig,
24 Spuleneinheit beschleunigungsabhängig
25 Magnetfeldsensor 815 Überspringen 27 Dichtteil 816 Drücken und Blockieren
29 Trenneinheit 817 individuell
33 Zusatzteil 818 Vorgabe/Fremdprofil
34 Medium 819 Profil
35 Leiterplatte 820 zufälliger Strom 37 Dichtteil 821 Warnton
39 Entkopplungseinrichtung 822 Warnsignal
44 Bremskörper 823 Asymmetrie
45 Signalleitung 824 Frequenz
46 Tragkörper 825 Vibration 50 Konsole 826 Linearbewegung 190 Abschirmung 827 Schwenkbewegung
290 Spalt 828 Einstellebenen
291 Füllmedium 829 Leerlauf, frei drehbar Inventus
830 Benutzeroberfläche
831 Kippschalter

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts (800), wobei wenigstens ein Eingabeelement (802) des Eingabegeräts (800) zur Durchführung einer Eingabe wenigstens teilweise manuell betätigt wird und wobei wenigstens eine Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) mittels wenigstens einer steuerbaren magnetorheologischen Bremseinrichtung (1) gezielt (802) verzögert, festgehalten und freigegeben werden kann, und wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) wenigstens in Abhängigkeit wenigstens einer Eingabebedingung gezielt angepasst wird, und wobei die Eingabebedingung wenigstens einen Bewegungsparameter umfasst.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Bewegungsparameter wenigstens eine Richtung (813) und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung (814) einer Bewegung (809) des Eingabeelements (802) umfasst.
3. Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts (800) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Eingabeelement (802) des Eingabegeräts (800) zur Durchführung einer Eingabe wenigstens teilweise manuell betätigt wird, und wobei das Eingabeelement (802) über wenigstens zwei Freiheitsgrade verfügt, und wobei wenigstens eine Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) entlang eines ersten Freiheitsgrads mittels wenigstens einer steuerbaren magnetorheologischen Bremseinrichtung (1) gezielt blockiert wird, während das Eingabeelement (802) zur Eingabe entlang des zweiten Freiheitsgrads betätigt wird und/oder nachdem das Eingabeelement (802) zur Eingabe entlang des zweiten Freiheitsgrads betätigt wurde.
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Schwenkbewegung (827) entlang des ersten Freiheitsgrads durch eine Linearbewegung (826) entlang des zweiten Freiheitsgrads blockiert wird.
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Linearbewegung (826) quer zur Drehachse der Schwenkbewegung (827) erfolgt.
6. Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts (800) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Eingabeelement (802) des Eingabegeräts (800) zur Durchführung einer Eingabe wenigstens teilweise manuell betätigt wird, und wobei wenigstens eine Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) mittels wenigstens einer steuerbaren magnetorheologischen Bremseinrichtung (1) gezielt verzögert, festgehalten und freigegeben werden kann, und wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) wenigstens in Abhängigkeit eines Profils (819) vorgegeben und/oder beeinflusst wird, welches wenigstens zwei oder mehr voneinander wenigstens teilweise abhängige Eingabebedingungen umfasst, welche wenigstens teilweise durch einen Benutzer vorgegeben werden.
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Profil
(819) durch eine Benutzeroberfläche (830) einer Rechnereinrichtung insbesondere individuell (817) anpassbar ist.
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Profil
(819) aufgrund von Umfeldinformationen/Nutzerinformationen insbesondere individuell (817) anpassbar ist.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei innerhalb eines Bewegungsbereichs (812) des Eingabeelements (802) eine Rasterung (810) mit Anschlagpunkten (811) durch die Bremseinrichtung (1) in Abhängigkeit wenigstens eines Bewegungsparameters erzeugt wird, welche die Bewegbarkeit und eine Bewegung (809) des Eingabeelements (802) beeinflusst.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Rasterung (810) in Abhängigkeit des Bewegungsbereichs (812) erzeugt wird.
11. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand von wenigstens zwei innerhalb der Rasterung (810) nebeneinanderliegenden Anschlagpunkten (811) der Rasterung (810) wenigstens teilweise in Abhängigkeit des Bewegungsparameters der Bewegung (809) des Eingabeelements(802) verändert wird.
12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens ein Anschlagpunkt (811) in Abhängigkeit des Bewegungsparameters der Bewegung (809) des Eingabeelements (802) übersprungen (815) und/oder ausgelassen wird.
13. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rasterung zwischen 2 und 200 Anschlagpunkte (811) und insbesondere zwischen 3 und 100 Anschlagpunkte (811) und bevorzugt bis zu 360 oder noch mehr Anschlagpunkte (811) aufweist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (802) zum Scrollen eingesetzt wird und wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) sich in Abhängigkeit des Scrollens und insbesondere in Abhängigkeit der Richtung des Scrollens verändert.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) in Abhängigkeit einer Aktivität eines im Hintergrund laufenden Programms und/oder in Abhängigkeit eines Betriebszustands eines Betriebssystems einer Rechnereinrichtung eingestellt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) in Abhängigkeit eines Zoomvorgangs eingestellt wird und wobei für ein Hereinzoomen entlang einer Bewegungsrichtung mit einer Verzögerung erfolgt und ein Herauszoomen in eine entgegengesetzte Bewegungsrichtung mit einer anderen Verzögerung als für ein Herauszoomen erfolgt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer Eingabe in wenigstens ein Eingabemenü mit inaktiven und aktiven Eingabefeldern die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) in Abhängigkeit davon eingestellt wird, ob das Eingabefeld inaktiv oder aktiv ist.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) verändert wird, um eine haptische Bestätigung einer zuvor erfolgten Eingabe bereitzustellen.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer falschen und/oder unplausiblen und/oder kritischen Eingabe die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) verzögert oder blockiert wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach einer Eingabe die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) solange verzögert oder festgehalten wird, bis wenigstens eine weitere Benutzereingabe erfolgt ist.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingabegerät (800) zum Gaming, insbesondere für Computerspiele, eingesetzt wird wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) in Abhängigkeit eines mittels der Rechnereinrichtung erzeugten Szenarios eingestellt wird und wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) umso stärker verzögert wird, desto höher eine im Szenario fiktiv aufzuwendende Kraft und/oder desto schwieriger eine im Szenario fiktiv vorzunehmende Handlung ist.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegbarkeit, vorzugsweise eine Rasterung (810) der Drehbarkeit, des Eingabeelements (802) durch eine Benutzereingabe angepasst werden kann.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (802) wenigstens ein Eingaberad (803), insbesondere Mausrad (804), umfasst und wobei die Eingabe wenigstens durch Drehen des Eingaberads (802) erfolgt und wobei die Drehbarkeit des Eingaberads (802) mittels der Bremseinrichtung (1) gezielt verzögert und festgehalten und freigegeben werden kann.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehbarkeit des Eingaberads (803) von frei drehbar bis vollständig für die betriebsgemäß am Eingabegerät (800) auftretende manuell erzeugbare Kraft blockiert eingestellt werden kann.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehbarkeit des Eingaberads (803) zwischen frei drehbar (829) und blockiert mit einer Frequenz (824) von wenigstens 10 Hz und vorzugsweise wenigstens 50 Hz und besonders bevorzugt 1 kHz umgeschaltet werden kann.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der Anschlagpunkte (811) in Abhängigkeit einer Anzahl von vorgesehenen Eingabeoptionen eingestellt wird.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vibration (825) (Rippel) durch die agnetorheologische Bremseinrichtung (1) mit einer Frequenz von mehr als 100 Hz erzeugt wird, sodass eine haptische wahrnehmbare Vibration (825) und/oder ein wahrnehmbarer Ton (821) durch die magnetorheologische Bremseinrichtung (1) als Warnsignal (822) erzeugt werden.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Spannung und Strom zum Betrieb der magnetorheologischen Bremseinrichtung (1) durch einen Zufallsgenerator (820) erzeugt werden, sodass eine Vibration (825) schnell zwischen verschiedenen Stärken springt.
29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) in Echtzeit angepasst wird.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabebedingung auch in Abhängigkeit der Eingabe dynamisch angepasst wird, sodass die Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) nach dem Prinzip einer Rückkopplung auch durch die vorgenommene Eingabe angepasst wird.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung der Bewegbarkeit des Eingabeelements (802) lernfähig ausgebildet ist.
32. Eingabegerät (800) zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.
33. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehbewegung des Bedienteils (101) mittels der Bremseinrichtung (1) in Abhängigkeit eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeugs gebremst wird und wobei der Betriebszustand wenigstens einen Fährbetrieb und wenigstens einen Standbetrieb, vorzugsweise einen Aufladebetrieb für eine Traktionsbatterie eines wenigstens teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugs umfasst.
34. Verfahren (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in Abhängigkeit des Betriebszustands automatisch und vorzugsweise unter Verwendung eines Algorithmus des maschinellen Lernens eine Funktionsebene ausgewählt und eingestellt oder vorgeschlagen wird, welche mit dem Bedienteil (101) bedient werden kann.
35. Verfahren (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei in Abhängigkeit des Betriebszustands automatisch und vorzugsweise unter Verwendung eines Algorithmus des maschinellen Lernens eine Funktionsebene gesperrt und/oder nicht vorgeschlagen wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024052281A1 (de) * 2022-09-06 2024-03-14 Inventus Engineering Gmbh Musikinstrumentkomponente

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021123061A1 (de) 2021-09-04 2023-03-09 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts und Eingabegerät
DE102022115770A1 (de) * 2022-06-24 2024-01-04 Signata GmbH Trackball-Bedienvorrichtung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999049443A2 (en) * 1998-03-26 1999-09-30 Immersion Corporation Force feedback control wheels and knobs
DE102008001805A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung mit Force Feedback
US8174512B2 (en) * 2006-06-02 2012-05-08 Immersion Corporation Hybrid haptic device utilizing mechanical and programmable haptic effects
DE102011110428B3 (de) * 2011-08-09 2012-11-15 Technische Universität Dresden Stativkopf für Präzisionsgeräte, insbesondere für fotografische Einrichtungen
DE102017111031A1 (de) 2017-05-20 2018-11-22 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung
CN108897422A (zh) * 2018-06-21 2018-11-27 东南大学 一种多方向控制的小型三自由度球形磁流变液执行器
WO2021123313A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts für eine rechnereinrichtung und eingabegerät

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6686911B1 (en) * 1996-11-26 2004-02-03 Immersion Corporation Control knob with control modes and force feedback
US6956558B1 (en) * 1998-03-26 2005-10-18 Immersion Corporation Rotary force feedback wheels for remote control devices
US6636197B1 (en) * 1996-11-26 2003-10-21 Immersion Corporation Haptic feedback effects for control, knobs and other interface devices
DE10029191A1 (de) * 2000-06-19 2001-12-20 Philips Corp Intellectual Pty Elektronisch gesteuerter Flüssigkeitsdrehknopf als haptisches Bedienelement
US10502271B2 (en) * 2010-09-15 2019-12-10 Inventus Engineering Gmbh Haptic operating device with a rotating element and method for operating electronic equipment with the haptic operating device
FR3026553B1 (fr) * 2014-09-29 2021-03-19 Commissariat Energie Atomique Interface haptique prenant en compte l'intention d'action de l'utilisateur
US9971407B2 (en) * 2015-09-30 2018-05-15 Apple Inc. Haptic feedback for rotary inputs
DE102017210438A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Zf Friedrichshafen Ag Drehsteuereinrichtung für ein Fahrzeug
US10996770B2 (en) * 2018-06-27 2021-05-04 Logitech Europe S.A. Multi-mode scroll wheel for input device
US11157097B1 (en) * 2020-04-09 2021-10-26 Logitech Europe S.A. Adaptive scroll wheel

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999049443A2 (en) * 1998-03-26 1999-09-30 Immersion Corporation Force feedback control wheels and knobs
US8174512B2 (en) * 2006-06-02 2012-05-08 Immersion Corporation Hybrid haptic device utilizing mechanical and programmable haptic effects
DE102008001805A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung mit Force Feedback
DE102011110428B3 (de) * 2011-08-09 2012-11-15 Technische Universität Dresden Stativkopf für Präzisionsgeräte, insbesondere für fotografische Einrichtungen
DE102017111031A1 (de) 2017-05-20 2018-11-22 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung
WO2018215350A1 (de) 2017-05-20 2018-11-29 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung und verfahren
CN108897422A (zh) * 2018-06-21 2018-11-27 东南大学 一种多方向控制的小型三自由度球形磁流变液执行器
WO2021123313A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts für eine rechnereinrichtung und eingabegerät

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024052281A1 (de) * 2022-09-06 2024-03-14 Inventus Engineering Gmbh Musikinstrumentkomponente

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