DE3711582A1

DE3711582A1 - Method of control input, computer processing and display

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Publication number: DE3711582A1
Application number: DE19873711582
Authority: DE
Inventors: Steve Dipl Ing Cordell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-27

Abstract

Manual operation of an input device and the desired effect on a display are closely related to each other. To control a display or similar peripheral efficiently, quickly and precisely, the input elements must be adapted to the target user group. Physically handicapped people, or people who are not handicapped but must know the effects of their input decisions immediately (e.g. fighter pilots), can enter their commands using a simple, (preferably) piezo-electric film key. If this key is connected to a control computer and a display, commands, which can be quickly learned, can be entered, converted via an algorithm and the immediate past history, and shown on a display. There are two kinds of input commands: those which cause display movements, and those which represent a decision command. The execution times of the first command type preferably depend on the user, and are therefore not linked to a pre-programmed time. This capability gives a fighter pilot, for example, the ability to enter his commands without having to wait until the desired event occurs. Using the same key with which the user entered his display movement commands, the decision commands can be entered. The speed of pressing and pressure on the key are interpreted by the control computer using algorithms. An input signal, which is generated by ... Original abstract incomplete.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerungseingabe sowie Verarbeitung und Anzeige oder Steuerung eines Prozesses, insbesondere zwischen einem manuellen Eingabegerät und einer rechnergesteuerten Anzeige, wobei die anzuzeigenden oder zu verarbeitenden Informationen von den Eingabesignalen abhängen.The invention relates to a method for control input and Processing and displaying or controlling a process, in particular between a manual input device and a computer-controlled one Display, the information to be displayed or processed depend on the input signals.

Die manuelle Bedienung eines Eingabegerätes, wie eine Taste, eine Tastatur, ein Schalter oder eine Batterie von Schaltern, und die gewünschte Auswirkung der Bedienung oder Betätigung des Gerätes sind eng miteinander gekoppelt. Ein sehr schwer Behinderter im Rollstuhl oder gestützt in einem Hilfsgerät, der keine Möglichkeit hat, an eine Tastatur zu tippen, einen Schalter oder eine Taste zu betätigen, bis die gewünschte Auswirkung erzielt ist, oder weder die Zeit noch die Kontrolle über seine Glieder oder seinen Kopf hat, braucht ein besonderes Eingabegerät- und Verfahren, das seine Fähigkeiten nicht übersteigt. Auf der anderen Seite gibt es Piloten von Kampfflug zeugen, die ihre Körperteile perfekt koordinieren und kontrollieren können, jedoch überhaupt keine Zeit haben, weder einen Schalter oder eine Taste zu suchen, noch die Auswirkung der Betätigung abzu warten. Da Piloten Tasten und Schalter im Cockpit haben, werden diese Geräte so optimal wie möglich mit den Anzeigen und anderen Flugzeug instrumenten gekoppelt und abgestimmt; d.h., unter anderem, daß insbesondere die Reaktionszeit der Anzeigen nach Betätigung des Ein gabegerätes der Flugsituation und Reaktionszeit des Piloten angepaßt werden muß. Zumindest in den o.g. Fällen - ob behindert oder in per fekter körperlicher Verfassung - muß ein besonderes Verfahren angewandt werden, um dem Bediener eine für sich optimale Funktion zu ermöglichen; für Behinderte könnte dies eine einzelne Taste als Bedienungselement sein. Für einen Piloten aber könnte dies sein mit mehreren einfachen und Multifunktions-Tasten und Schaltern bestückter Steuerknüppel sein. Das Problem käme besonders in Kampfflugzeugen vor, in denen mehrere anzuzeigende Funktionen existieren, die wegen der Komplexität des Bedienungsgerätes oder wegen des zeitaufwendigen Betätigungs/- Such/- Anzeige- Verfahrens keine neuen Funktionen übernehmen können. Die Aufgabe der Erfindung ist es, die vorher beschriebenen Nachteile beim Stand der Technik zu vermeiden, insbesondere die Informationsein gabe und deren Anzeige in einer geeigneten Form zu vereinfachen, die Erlernbarkeit des Verfahrens zu erhöhen, während die Verlernbarkeit vermindert wird, die Eingabe der Informationen und deren Anzeige an die Fähigkeiten der Benutzerzielgruppe oder einer einzelnen Person anzupassen und insbesondere diese Verfahren und Funktionen durch die Benutzung eines raumsparenden Eingabegerätes in Räumen und Anwen dungen zu ermöglichen, die mit bisher vorhandenen Geräten nicht möglich waren.The manual operation of an input device, such as a button, a Keyboard, a switch or a battery of switches, and the desired effects of operating or operating the device closely linked. A very severely disabled person in a wheelchair or supported in an auxiliary device, which has no possibility to a Type on the keyboard, press a switch or key until the desired impact is achieved, or neither the time nor the Having control over his limbs or his head takes one special input device and method that its capabilities do not exceeds. On the other hand, there are fighter pilots witness who coordinate and control their body parts perfectly can, but have no time at all, neither a switch or to search for a key, yet to see the effect of the operation waiting. Since pilots have buttons and switches in the cockpit, they become Devices as optimally as possible with the ads and other aircraft instruments coupled and coordinated; i.e., among other things, that especially the response time of the displays after activation of the on adapted to the flight situation and reaction time of the pilot must become. At least in the above Cases - whether disabled or in per perfect physical condition - must use a special procedure in order to enable the operator to function optimally; for the disabled, this could be a single button as a control be. For a pilot, however, this could be with several simple ones and multifunction buttons and switches equipped with joysticks. The problem would particularly occur in fighter planes in which several Functions to be displayed exist because of the complexity of the Operating device or because of the time-consuming actuation / search / search Display procedure can not take on new functions. The object of the invention is to overcome the disadvantages described above to avoid in the prior art, especially the information and to simplify their display in a suitable form, the Learnability of the procedure increase while the learnability is reduced, the input of the information and its display the skills of the target audience or a single person adapt and in particular these procedures and functions through the Use of a space-saving input device in rooms and applications to enable solutions that were not possible with existing devices were.

Die Lösung dieser Aufgaben sieht insbesondere vor, daß die manuelle Eingabe durch Druck auf ein Eingabegerät erfolgt, welches ein sowohl druckabhängiges als auch von der Druckänderungsgeschwindigkeit abhän giges Signal am Ausgang erzeugt, das einem Steuerungsrechner zur Weiterverarbeitung zugeführt wird, dadurch besteht der Vorteil: Die Eingabe der Informationen ist zumindest teilweise nach der Bestimmung des Bedieners steuerbar und kann sowohl den Fähigkeiten der Einzel personen als auch den einer bestimmten Zielgruppe angepaßt werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Analogsignale des Eingabegerätes zur Weiterverarbeitung in digitale Signale umgewandelt und für den Steuerungsrechner verwendet werden, dadurch besteht der Vorteil: Die Analogsignale, im Gegensatz zu diskreten Digitalsignalen, können zwischen den Endwert-Grenzen unendlich variiert werden, um eine stufenweise Annäherung eines Zielwertes zu ermöglichen.The solution to these tasks provides in particular that the manual Input is done by pressing an input device, which is a both pressure-dependent as well as the speed of pressure change Generated signal at the output that a control computer for Further processing is fed, so there is the advantage: The Entering the information is at least partially after the determination of the operator controllable and can both the skills of the individual people as well as that of a certain target group. An embodiment of the invention provides that the analog signals of the Input device converted into digital signals for further processing and used for the control computer, so there is Advantage: The analog signals, in contrast to discrete digital signals, can be varied infinitely between the end value limits by one enable gradual approximation of a target value.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Eingabesignale im Steuerungsrechner nach Algorithmen verarbeitet werden, die die Propor tionalität der Signale zum Eingabedruck und/oder der Eingabebewegung berücksichtigen, und daß die Ausgangssignale dieser Verarbeitung an Peripheriegeräte weitergeleitet werden, dadurch besteht der Vorteil: die Form der Eingabesignale über Zeit, zumindest teilweise erzeugt nach der Bestimmung des Bedieners, kann nach vorbestimmten Regeln und Algorithmen verfeinert werden, wobei das Rauschen der Eingangssignale geglättet werden kann, unerwünschte Beschleunigungsbewegungen des Eingabeverfahrens ausgefiltert werden können, Überschwingungen um einen gewünschten Eingangsspannungs-Wert verlangsamt werden können und das Pendeln der Eingangsspannung um eine Zielspannung völlständig eliminiert werden kann. Das Zielannäherungs-Verfahren ist dann nicht zeitabhängig, sondern hängt von einer Kombination der Zeit und des Druckes ab.An embodiment of the invention provides that the input signals in Control computers are processed according to algorithms that have the Propor functionality of the signals for input pressure and / or input movement take into account, and that the output signals of this processing Peripheral devices are forwarded, so there is the advantage: the shape of the input signals over time, at least partially generated after the determination of the operator, can according to predetermined rules and Algorithms are refined, taking the noise of the input signals can be smoothed, unwanted acceleration movements of the Input method can be filtered out, overshoots around a desired input voltage value can be slowed down and completely swinging the input voltage around a target voltage can be eliminated. The goal approximation procedure is then not time dependent, but depends on a combination of time and of the pressure.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ausgangssignale vom Steuerungsrechner an die Peripheriegeräte zur Steuerung von Anzeigen, Gelenken und anderen elektrischen, mechanischen, elektro mechanischen, elektronischen, optischen, akustischen und/oder der gleichen Geräten benutzt werden, dadurch besteht der Vorteil: die verarbeiteten, vom Eingabegerät stammenden Eingangssignale, die die letzte vom Bediener gewünschte Zielbewegung oder Positionierung eines Peripheriegerätes darstellen, werden an das Peripheriegerät geliefert, um die genaue Zielbewegung zu erzielen.One embodiment of the invention provides that the output signals from the control computer to the peripheral devices for controlling Displays, joints and other electrical, mechanical, electro mechanical, electronic, optical, acoustic and / or the same devices, so there is the advantage: the processed input signals from the input device, which the last target movement or positioning desired by the operator of a peripheral device are connected to the peripheral device delivered to achieve the precise target movement.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die jeweiligen Eingabesignale durch einen über einen Grenzdruck hinausgehenden Druck oder durch Loslassen und anschließendes Drücken als Kenndaten zwischengespeichert und/oder weiterverarbeitet werden, dadurch besteht der Vorteil: die Signale erzeugt durch eine einfache, feste und schnelle Druckbewegung, deren Zeit- und Druck-Abläufe nicht einem präzisen Schema unterliegen, sind deshalb leicht zu erlernen, und zusätzliche Tasten und Schalter sind nicht notwendig, um diese Kenn daten einzugeben.An embodiment of the invention provides that the respective Input signals through a pressure exceeding a limit Pressure or by releasing and then pressing as characteristic data temporarily stored and / or further processed, as a result the advantage: the signals generated by a simple, fixed and fast printing movement, the time and printing processes are not one subject to precise scheme, are therefore easy to learn, and additional buttons and switches are not necessary to use this code enter data.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kenndaten von dem Steuerungsrechner, mittels Algorithmen und nach der unmittelbaren Vorgeschichte interpretiert, weiterverarbeitet und als Ausgangssignale an die Peripheriegeräte gesendet werden, dadurch besteht der Vorteil: die Kenndaten vom Steuerungsrechner sind sehr leicht, durch einfache Regeln und gespeicherte Ausführungsabläufe zu interpretieren. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Tasten oder Schalter des Eingabegerätes einen Piezogeber vorzugsweise mit einem piezoelektrischen Film, aufweisen, der Analogsignale proportional zu der Ausdehnung des Filmes erzeugt, dadurch besteht der Vorteil: Ein einfaches Tasten/-oder Schalter-Element kann eingesetzt werden, um mehrfache Eingabe/- und Steuerungs-Möglichkeiten zu erzielen. Ist dieses Eingabeelement mit einem Steuerungsrechner kombiniert, kann der Bediener seine Eingabemethode innerhalb breiter Zeit/- und Druck- Toleranzen weitgehend selber definieren und ausüben.An embodiment of the invention provides that the characteristics of the Control computer, using algorithms and according to the immediate Previous history interpreted, processed and as output signals are sent to the peripheral devices, which has the advantage: the characteristics of the control computer are very easy, due to simple Interpret rules and stored execution processes. An embodiment of the invention provides that the keys or Switch of the input device, preferably with a piezo encoder piezoelectric film, which have analog signals proportional to that Expansion of the film creates, so there is the advantage: On simple buttons / or switch element can be used to to achieve multiple input / control options. Is this input element can be combined with a control computer the operator uses his input method within a wide time / - and pressure To a large extent define and exercise tolerances yourself.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Tasten oder Schalter des Eingabegerätes durch mechanische, pneumatische, hydrau lische, akustische oder dergleiche Belastung betätigt werden können, dadurch besteht der Vorteil: Die Art der Betätigung des piezoelek trischen Filmes der Tasten oder Schalter des Eingabegerätes ist aus mehreren Methoden wählbar, um folgendes zu erreichen: a. den Einsatz an die Fähigkeiten der Benutzergruppe anzupassen, b. die Raumbe grenzung und Montagemöglichkeiten dem Einsatzort anzupassen, c. Tasten oder Schalter in ein schon existierendes System einzubringen und mit den Systemschnittstellen zu integrieren.An embodiment of the invention provides that the keys or Input device switch by mechanical, pneumatic, hydraulic mechanical, acoustic or similar loads can be actuated, this has the advantage: the type of actuation of the piezoelek tric film of the buttons or switches of the input device is off several methods can be selected to achieve the following: a. use adapt to the capabilities of the user group, b. the Raumbe adapt the boundary and installation options to the place of use, c. Keys or insert switches in an existing system and with to integrate the system interfaces.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß Sprachinformationen über ein akustisches Eingabegerät, mit oder ohne Sprachinhalt-Erken nungs-Kenndaten, von einem Analog-Digital-Wandler digitalisiert, von einem Steuerungsrechner angenommen und weiterverarbeitet werden, und als Steuersignale an Peripheriegeräte, vorzugsweise ein Anzeige gerät, weitergeleitet werden, dadurch besteht der Vorteil: Sprachein gabe als Alternative zu einer Eingabe über eine Taste oder einen Schalter erlaubt einem Benutzer mit Sprachfähigkeiten aber mit Körper behinderung oder einem Bediener ohne Möglichkeiten, Tasten oder Schalter zu betätigen, die Möglichkeit, Informationen zur Weiter verarbeitung einzugeben. One embodiment of the invention provides that voice information via an acoustic input device, with or without speech content detection characteristics, digitized by an analog-digital converter, be accepted and processed by a control computer, and as control signals to peripheral devices, preferably a display device, forwarded, so there is the advantage: voice as an alternative to a key or an entry Switch allows a user with language skills but with body disability or an operator with no options, buttons or Operate the switch, the possibility of information on the next enter processing.

In der Zeichnung Fig. 1 ist eine Analogie des beschriebenen Ver fahrens dargestellt, um das Verfahren mit einem einfachen, bekannten Gerät besser zu verstehen.In the drawing Fig. 1, an analogy of the described method is shown to better understand the method with a simple, known device.

Beschreibung des Gerätes 1: In einem Flüssigkeitsbehälter 2 befindet sich soviel Flüssigkeit 3, daß im Behälter 2 sowie unter dem Kolben 4 im Zylinder 5, und im, am oberen Ende geöffneten, Pegelbeobachtungs rohr 6 bis zum Nullwert Pegelstrich 7 nur Raum mit Flüssigkeit und ohne Luft ist. Drückt man auf den Kolben 4, steigt die Flüssigkeit 3 im Pegelbeobachtungsrohr 6; die neue Höhe der Flüssigkeit im Rohr ist eine Funktion der Länge des Druckweges des Kolbens. Läßt man den Kolben nun los, erreichen der Kolben, mittels der verdichteten Feder 8, und die Flüssigkeit im Rohr 6 ihre ursprünglichen Ausgangspositionen. Drückt man nun wieder auf den Kolben 4, steigt die Flüssigkeit in Rohr 6 und bleibt stehen. Bewegt man den Kolben geringfügig nach unten und oben durch Drücken und Loslassen, pendelt der Flüssigkeitspegel im Rohr. Drückt man den Kolben auf diese Art und läßt ihn mit sehr lang samer Geschwindigkeit los, kann man den Flüssigkeitspegel beliebig ändern und einen gewünschten Pegelstand erzielen. Drückt man den Kolben auf diese Art und läßt ihn mit sehr schneller Geschwindigkeit los, kann man einen gewünschten Pegelstand schnell erreichen, aber der Pegel wird um den gewünschten Stand pendeln. Ist die Flüssigkeit zähflüssig, passiert folgendes: Bei langsamen Kolbenbewegungen steigt die Flüssigkeit im Rohr langsamer, aber nähert sich präziser und sicherer dem gewünschten Pegelstand. Bei schnellen Kolbenbewegungen steigt die Flüssigkeit im Rohr schneller, aber wegen der zähflüssigen Flüssigkeit werden die Überschwingungen um den gewünschten Pegelstand kleiner und weniger erratisch. Diese Vorgänge sind Analogie der Erfindung; a. Tasten oder Schalter anstelle eines Kolbens als Eingabe mittel, b. Algorithmen und Vorgeschichte des Drücken-Loslassen- Verfahrens in einem Steuerungsrechner anstelle einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeitsbehälter, und c. elektronische oder mechanische Anzeigen anstelle eines Pegelbeobachtungsrohres zeigen die Ausgangs signale an. In der Beschreibung der Fig. 5 ist es deutlich abge bildet, wie die Ausgangssignale der Taste von der oben beschriebenen Analogie abweichen, was bedeutet, daß die Ausgangssignale auf ihr ur sprüngliches Niveau zurückgehen, nachdem der Druck auf die Taste gleich bleibt (s. z.B. die Signaldarstellung 52), während der Flüssigkeits pegel in Rohr 6 unter dem gleichen Tastenzustand auf dem neuen Niveau stehenbleibt. Die Algorithmen und Verarbeitungsregeln des Steuerungs rechners steuern die Ausgangssignale unter Berücksichtigung dieser Abweichung.Description of the device 1 : In a liquid container 2 there is so much liquid 3 that in the container 2 and under the piston 4 in the cylinder 5 , and in the, at the upper end open, level monitoring tube 6 to the zero level gauge 7 only room with liquid and without Air is. If you press the piston 4 , the liquid 3 rises in the level monitoring tube 6 ; the new height of the liquid in the tube is a function of the length of the piston pressure path. If you let go of the piston, the piston, by means of the compressed spring 8 , and the liquid in the tube 6 reach their original starting positions. If you now press the piston 4 again , the liquid in tube 6 rises and stops. If the piston is moved slightly up and down by pressing and releasing, the liquid level in the tube oscillates. If you press the piston in this way and release it at a very slow speed, you can change the liquid level as desired and achieve a desired level. If you press the piston in this way and release it at a very fast speed, you can quickly reach a desired level, but the level will swing around the desired level. If the liquid is viscous, the following happens: With slow piston movements, the liquid in the tube rises more slowly, but approaches the desired level more precisely and safely. With rapid piston movements, the liquid in the tube rises faster, but because of the viscous liquid, the overshoots become smaller and less erratic by the desired level. These processes are analogous to the invention; a . Keys or switches instead of a piston as input medium, b . Algorithms and history of the press-release method in a control computer instead of a liquid in a liquid container, and c. Electronic or mechanical displays instead of a level observation tube show the output signals. In the description of FIG. 5, it is clearly shown how the output signals of the key deviate from the analogy described above, which means that the output signals return to their original level after the pressure on the key remains the same (see, for example, the signal display 52 ), while the liquid level in tube 6 remains at the new level under the same key state. The algorithms and processing rules of the control computer control the output signals taking this deviation into account.

In der Zeichnung Fig. 2 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel des Eingabegerätes 9 und seine Verbindung zum Steuerungsrechner 14 und zu einer Anzeige 17 dargestellt. Beschreibung des Gerätes 9: An einem fingerangepassten, runden Throttleknopf 10 eines Throttles 9 eines Flugzeuges befindet sich an der flachen, runden Oberfläche des Knopfes 10 ein zweckmäßig angebrachter piezoelektrischer Film 11, verbunden über ein elektrisches Kabel 12 durch ein am Throttle befestigtes Rohr 13 mit einem Steuerungsrechner 14. Beschreibung des Gerätes 14: Der mit Analog/Digital Wandler ausgestattete gewöhnliche Bordsteuerungsrechner 15 nimmt als Eingabesignale die vom piezo elektrischen Film 11 erzeugten Signale, wandelt diese analogen Signale in digitale Signale um, verarbeitet die Informationen und sendet die verarbeiteten Informationen über ein Kabel 16 an eine Anzeige 17 weiter. Beschreibung des Gerätes 17: Die Anzeige 18 empfängt die Signale der anzuzeigenden Informationen, stellt die Informationsformate falls nötig um, und zeigt die vorbereiteten Informationen in Form von Buchstaben, Worten, Sätzen, sowie graphischen Darstellungen u.s.w. auf dem Anzeigeschirm 19 an.In the drawing, Fig. 2 shows a possible embodiment of the input device 9 and its connection shown to control computer 14 and a display 17. Description of the unit 9: On a finger adapted round Throttleknopf 10 of a throttles 9 of an aircraft is located on the flat circular surface of the button 10, a suitably mounted piezoelectric film 11, connected via an electrical cable 12 by a fixed to the throttle pipe 13 with a Control computer 14 . Description of the device 14 : The conventional on-board control computer 15 equipped with an analog / digital converter takes the signals generated by the piezoelectric film 11 as input signals, converts these analog signals into digital signals, processes the information and sends the processed information to a cable 16 Display 17 continues. Description of the device 17 : The display 18 receives the signals of the information to be displayed, changes the information formats if necessary, and displays the prepared information in the form of letters, words, sentences, as well as graphic representations, etc. on the display screen 19 .

In den Zeichnungen Fig. 3A, 3B und 3C sind graphische Darstellungen des Kommunikationsdialoges zwischen dem Bediener des Systems von Fig. 2 und dem Steuerungsrechner 14 über das Eingabegerät 9 und die Anzeige 18. Obwohl es verschiedene Eingabemöglichkeiten gibt, wird hier als mögliches Ausführungsbeispiel angenommen, daß die oben beschriebene Throttle-Taste von Fig. 2 das Eingabegerät darstellt. Die analogen Eingabesignale als Funktionen des Tastendruckes werden nicht dargestellt; es versteht sich, daß diese Signale, die im Steuerungsrechner als digitale Informationen vorhanden sind, mittels Zusatzinformationen verarbeitet und als Anzeigeinformationen an die Anzeige gesendet werden. Ein Ausschnitt der Informationen, genannt Menü 20 an der Anzeige 19 (sh. Fig. 3A), wird nach dem Verfahren der Erfindung angezeigt, geändert, gefroren und als Wegweiser zum nächsten Menü 22 benutzt. Ein beweglicher waagerechter Pfeil 21 zeigt die soeben untersuchte Menüeintragung an. In Fig. 3B zeigt der Pfeil 21 an, daß die momentane Menüeintragung "WAFFEN" 24 ist. "WAFFEN" ist nicht die Ruhe- oder Leerlaufs-Eintragung dieses Menüs; dies wäre "ZIEL FUNKTIONEN" 25, d.h., die niedrigste Eintragung dieses Menüs. Um den Pfeil 21 von ZIEL FUNKTIONEN 25 auf WAFFEN 24 nach oben zu verschieben, mußte der Pilot auf die Throttle-Taste 11 leicht drücken. Drückt er zu fest und zu schnell, steigt der Pfeil bis auf "FLUCHT MASSNAHMEN" 23 und bleibt dort bis er den Druck etwas nachläßt und seine gewünschte Eintragung gegenüber dem Pfeil 21 steht. Ist nun der Druck auf der Taste relativ stabil, kommt der Pfeil 21 mittels Hilfsmittel im Steuerungsrechner direkt gegenüber der Eintragung "WAFFEN" 24 zum Stillstand, wie in Fig. 3B abgebildet. Diese Ruhe pausen der Tastenbewegung, egal wie lang, stellen eine Entschei dungssituation für den Steuerungsrechner dar. Folgt der Pause eine Tastenbewegung ohne große Anschlagsdynamik (d.h., ohne Impuls oder Stoß, wobei das schnelle Loslassen kein Impuls in diesem Sinne dar stellt), setzt sich das Suchen nach einer Menüeintragung fort. Folgt der Pause ein Tastenanschlag, dessen Dynamik über eine vorbestimmte Schwelle hinausgeht, wird dieser als ein Befehl interpretiert, der die Pfeilposition gegenüber der momentanen Eintragung einfriert. Es folgt sofort der Austausch des angezeigten Menüs 22 mit dem Anzeigemenü der pfeil-indizierten Eintragung; in diesem Beispiel also wird demnächst die Anzeigeabbildung von Fig. 3C angezeigt.In the drawings, Fig. 3A, 3B and 3C are graphical representations of the communication dialogue between the operator of the system of Fig. 2 and the control computer 14 via the input device 9 and the display 18. Although there are various input options, it is assumed here as a possible exemplary embodiment that the throttle key from FIG. 2 described above represents the input device. The analog input signals as functions of the key press are not shown; It goes without saying that these signals, which are present in the control computer as digital information, are processed by means of additional information and sent to the display as display information. A section of the information, called menu 20 on display 19 (see FIG. 3A), is displayed, changed, frozen and used as a guide to the next menu 22 according to the method of the invention. A movable horizontal arrow 21 indicates the menu entry that has just been examined. In Fig. 3B, arrow 21 indicates that the current menu entry is "WEAPONS" 24 . "WEAPONS" is not the idle or idle entry of this menu; this would be "TARGET FUNCTIONS" 25 , ie the lowest entry in this menu. To move the arrow 21 from TARGET FUNCTIONS 25 to ARMS 24 , the pilot had to press the throttle button 11 lightly. If he presses too hard and too quickly, the arrow rises to "ESCAPE MEASURES" 23 and stays there until he eases the pressure somewhat and his desired entry is opposite arrow 21 . If the pressure on the button is now relatively stable, the arrow 21 comes to a standstill by means of aids in the control computer directly opposite the entry "WEAPONS" 24 , as shown in FIG. 3B. These pauses in key movement, no matter how long, represent a decision situation for the control computer. If the pause is followed by a key movement without a large touch dynamic (ie, without an impulse or shock, whereby the quick release does not represent an impulse in this sense) searching for a menu entry. If the pause is followed by a keystroke, the dynamics of which exceed a predetermined threshold, this is interpreted as a command that freezes the arrow position compared to the current entry. Immediately there follows the exchange of the displayed menu 22 with the display menu of the arrow-indexed entry; in this example, the display image of Fig. 3C will be displayed soon.

In der Zeichnung Fig. 3C wird es als Schlußfolgerung des vorangegan genen Beispiels angenommen, daß die Anzeige eine Zieldarstellung 26 der gewählten Eintragung "ZIEL FUNKTIONEN" 25 anzeigt; nach dem vorher beschriebenen Verfahren wird die Eingabetaste 11 benutzt, um die hori zontale Ziellinie 27 nach oben oder nach unten zu bewegen. Die Eingabe erfolgt, wenn die Ziellinie 27 gegenüber der gewünschten Ziffer 28 der vertikalen Skala 29 steht.In the drawing of Fig. 3C, it is assumed as a conclusion of the previous example that the display shows a target representation 26 of the selected entry "TARGET FUNCTIONS"25; According to the previously described method, the enter key 11 is used to move the horizontal target line 27 up or down. The entry is made when the finish line 27 is opposite the desired number 28 of the vertical scale 29 .

In der Zeichnung Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Eingabegerätes 30 und seine Verbindung zum Steuerungsrechner 15 und zu einer Anzeige 18 dargestellt. Beschreibung des Eingabegerätes 30: In einer Halterung 31 befinden sich zwei nebeneinandergereihte piezo elektrische Film-Tasten 32 und 33. Das Eingabegerät ist über ein Kabel 12 mit einem Steuerungsrechner 15 verbunden, der an einer Anzeige 18 angeschlossen ist. Beschreibung des Gerätes 14: Der mit Analog/ Digital-Wandler ausgestattete gewöhnliche Bordsteuerungsrechner 15 nimmt als Eingabesignale die von den piezoelektrischen Film-Tasten 32 und 33 erzeugten Signale, wandelt diese Analogsignale in digitale Sig nale um, verarbeitet die Informationen und sendet die verarbeiteten Informationen über Kabel 16 an eine Anzeige 18 weiter. Beschreibung des Gerätes 17: Die Anzeige 18 empfängt die Signale der anzuzeigenden Informationen, stellt die Informationsformate falls nötig um und zeigt die vorbereiteten Informationen in Form von Buchstaben, Worten, Sätzen sowie graphischen Darstellungen u.s.w. an dem Anzeigeschirm 19 an. Eine weitere Anzeigemöglichkeit ist es, ganze Teile von dem Schirm einfarbig anzuzeigen. Beschreibung der Lokalisierung des Menüs auf einer ausgewählten Eintragung nach dem oben beschriebenen Verfahren: Die Tasten 32 und 33 funktionieren als vertikale bzw. horizontale Steuerungseingabetasten. Bewegt man die Taste 32, schließen und öffnen sich wieder die einfarbigen Anzeigeschirmteile 34; nach einem vorprogrammierten Schema bewegt sich entweder die obere oder untere einfarbige Oberfläche nach unten bzw. nach oben, um eine Eintragung des Menüs in einen Rahmen einzukreisen. Gegebenenfalls bewegen sich beide einfarbige Teile gleichzeitig und gleichmäßig um den Rahmen zwischen ihren innenliegenden Balken kleiner oder größer zu machen. Das gleiche Prinzip gilt für die Taste 33, deren Bewegung die Bewegung der horizontalen einfarbigen Oberflächen 35 steuert.In the drawing, Fig. 4 shows another embodiment of the input device 30 and its connection is shown to control computer 15 and a display 18. Description of the input device 30 : In a holder 31 there are two piezoelectric film keys 32 and 33 arranged side by side. The input device is connected via a cable 12 to a control computer 15 which is connected to a display 18 . Description of the device 14 : The conventional on-board control computer 15 equipped with an analog / digital converter takes as input signals the signals generated by the piezoelectric film keys 32 and 33 , converts these analog signals into digital signals, processes the information and transmits the processed information Cable 16 to a display 18 on. Description of the device 17 : The display 18 receives the signals of the information to be displayed, changes the information formats if necessary and displays the prepared information in the form of letters, words, sentences and graphic representations, etc. on the display screen 19 . Another display option is to display whole parts of the screen in one color. Description of the location of the menu on a selected item using the procedure described above: Keys 32 and 33 function as vertical and horizontal control input keys, respectively. If the key 32 is moved, the monochrome display screen parts 34 close and open again; According to a pre-programmed scheme, either the upper or lower monochrome surface moves down or up to encircle an entry of the menu in a frame. If necessary, both single-color parts move simultaneously and evenly to make the frame between their internal bars smaller or larger. The same principle applies to the key 33 , the movement of which controls the movement of the horizontal monochrome surfaces 35 .

In der Zeichnung Fig. 5 ist eine Zeit/Spannungs-Darstellung als Funktion der auf den piezoelektrischen Film ausgeübten Druckkraft 36. Die Spannung 37 ist an der vertikalen Achse, die Zeit 38 an der horizontalen Achse. Die gestrichelte Linie 36 stellt eine dimensions lose Funktion der Druckkraft auf den Film und der Zeit 38 dar. In dem Beispiel von Fig. 5 ist der folgende Vorgang abgebildet: der Druck auf der Taste 11 von Fig. 2 fängt um Zeit 39 an und hört um Zeit 40 auf, wobei ein entsprechender Spannungsaufbau und -abbau ensteht, von der Kurve 51 dargestellt. Dieses Zeit/Spannungs-Verhältnis wird als analoges Signal abgetastet und in digitale Informationen umgewandelt. Der Steuerungsrechner enthält nun eine ungefähre Darstellung des auf der Taste ausgeführten Druckvorganges, d.h., die Druckkraft dargestellt durch die gestrichelte Rampe 48 zwischen 39 und 40 auf der Zeitachse wird vom Steuerungsrechner mittels Algorithmen und unmittelbarer Vor geschichte, in diesem Fall von den bekannten Ausgangsdaten Zeit=0 und Spannung=0 benutzt, um festzustellen, daß der Pfeil 21 in Fig. 3B von der Ausgangsposition auf eine höhere Menüposition bewegt werden muß. Zwischen den Zeiten 40 und 41 bzw. zwischen 42 und 43 und zwischen 44 und 45 wurden keine absichtlichen Bewegungen der Taste vorgenommen. Trotzdem, weil ein Finger auf der Taste bleibt, und die Taste schon unter Druck steht, gibt es unvermeidliche Fingerdruckunterschiede, mit der Auswirkung als rauschende Ausgangssignale für den Steuerungsrech ner, der die kleinen Signale als Rauschen erkennen wird. Die nächsten zwei Tastenbewegungen 49 und 50 verursachen Signale 52 bzw. 53, die vom Steuerungsrechner wie das Signal 51 behandelt werden. Die Kurve 50 stellt das Loslassen der Taste dar, wobei das Signal eine negative Spannung aufweist. In der Abbildung kann man sehen, daß zwischen den Zeiten 44 und 45 die Taste nicht bewegt wird, steht aber auch nicht auf der Ausgangsposition, sondern wird mit Absicht unter schwachem Druck gehalten, um den Pfeil 21 gegenüber der ersten Eintragung 25 in Fig. 3B festzuhalten. Ein fester, schneller Druck auf die Taste zur Zeit 45 verursacht einen Spannungsimpuls 54, der vom Steuerungsrechner als Menüwechsel interpretiert wird. Das nächste anzuzeigende Menü wird eine Untermenge des Oberbegriffes der ersten Eintragung 25 des zu überschreibenden Menüs sein. Der Suchvorgang des momentanen Menüs ist dabei zur Zeit 46 beendet, seine Geschichte im Steuerungsrechner gelöscht und nach dem vollständigen Loslassen der Taste zur Zeit 47, ist sämtliche Logik für einen neuen Suchvorgang des neuen Menüs auf bereitet. Interpretation eines Eingabesignales: Die oben beschriebene Darstellung (Fig. 5) von mehreren Drücken/Loslassen-Zyklen der Eingabe taste ist eine Serie von Ereignissen, die im Steuerungsrechner gespeichert werden, um eine Geschichte der Absichten des Bedieners zu sammeln. Das Weiterdrücken der Taste zwischen den Zeiten 41 und 42 z.B., folgt einer Ruheperiode zwischen den Zeiten 40 und 41. Nach dieser Geschichte stellt der Rechner mittels Algorithmen fest, daß die Kurve 49 relativ steil ist; diese Feststellung folgt nach einer Analyse der gesamten Form des Signals 52. Der Rechner stellt zusätzlich fest, daß die Kurve 49 nicht ein Kennsignal zum Menüwechsel ist, denn das Signal 52 ist nicht stark genug. Die Pause nach der Zeit 42 wird als Ruhe interpretiert, und nach der unmittelbaren Vorgeschichte weiß der Rechner, daß Pfeil 21 auf dem momentanen Niveau bleiben sollte. In the drawing, Fig. 5 is a time / voltage representation as a function of the pressure force 36 applied to the piezoelectric film. The voltage 37 is on the vertical axis, the time 38 on the horizontal axis. The dashed line 36 represents a dimensionless function of the pressure force on the film and the time 38. In the example of FIG. 5 the following process is shown: the pressure on the key 11 of FIG. 2 starts at time 39 and stops at time 40 , with a corresponding voltage buildup and breakdown occurring, represented by curve 51 . This time / voltage ratio is sampled as an analog signal and converted into digital information. The control computer now contains an approximate representation of the printing process carried out on the key, ie the pressure force represented by the dashed ramp 48 between 39 and 40 on the time axis is from the control computer using algorithms and immediate history, in this case from the known output data time = 0 and voltage = 0 used to determine that arrow 21 in Fig. 3B must be moved from the home position to a higher menu position. No deliberate movements of the key were made between times 40 and 41 or between 42 and 43 and between 44 and 45 . Nevertheless, because a finger remains on the button and the button is already under pressure, there are inevitable finger pressure differences, with the effect of a noisy output signal for the control computer, which will recognize the small signals as noise. The next two key movements 49 and 50 cause signals 52 and 53 , respectively, which are treated like signal 51 by the control computer. Curve 50 represents the release of the button with the signal at a negative voltage. In the figure it can be seen that between the times 44 and 45 the key is not moved, but is also not in the starting position, but is intentionally held under slight pressure, around the arrow 21 opposite the first entry 25 in FIG. 3B to hold on. A firm, quick press on the button at time 45 causes a voltage pulse 54 , which is interpreted by the control computer as a menu change. The next menu to be displayed will be a subset of the generic term of the first entry 25 of the menu to be overwritten. The search process for the current menu is ended at time 46 , its history is deleted in the control computer and after the key has been completely released at time 47 , all the logic for a new search process for the new menu is prepared. Interpretation of an input signal: The above-described representation ( Fig. 5) of several press / release cycles of the input key is a series of events that are stored in the control computer to collect a history of the operator's intentions. For example, pressing the key between times 41 and 42 follows a rest period between times 40 and 41 . After this story, the computer uses algorithms to determine that curve 49 is relatively steep; this determination follows after an analysis of the entire form of the signal 52 . The computer also determines that curve 49 is not an identification signal for changing the menu, because signal 52 is not strong enough. The pause after time 42 is interpreted as a rest, and according to the immediate history, the computer knows that arrow 21 should remain at the current level.

Stand der Technik: folgende Geräte sind als Eingabegeräte im Sinne der Erfindung bekannt und werden als mehr oder weniger geeignet für das Verfahren der Erfindung angesehen.State of the art: the following devices are considered as input devices known of the invention and are considered to be more or less suitable for viewed the method of the invention.

A. Multifunktionstasten mit mindestens zwei Freiheitsachsen, oder Multitasten einer Tastatur, z.B. die Cursor-Tasten einer Computer- Tastatur, sind zum Menüsuchen geeignet, sind jedoch mit mindestens zwei vorprogrammierten Zeiten verbunden (Schritt- und Schnelle- Bewegung), deren Unter- und Überschwingungen schwierig zu bewältigen sind.A. Multi-function keys with at least two axes of freedom, or Multi keys on a keyboard, e.g. the cursor keys of a computer Keyboard, are suitable for menu searches, but are with at least two preprogrammed times connected (step and fast Movement), whose undershoots and overshoots are difficult to cope with are.

B. Eine Computersteuerungs-Maus ist sehr geeignet als Menüsuch gerät, hat jedoch zumindest eine zusätzliche Taste, um den Menüwech selbefehl zu erteilen. Außerdem ist eine relativ große Bedienungs fläche für die Maus notwendig, und verschiedene Benutzerzielgruppen können eine Maus wegen Körperbehinderung oder Zeitmangel überhaupt nicht benützen.B. A computer control mouse is very suitable as a menu search device, but has at least one additional button to change the menu to issue the same order. It is also a relatively large operator space necessary for the mouse, and different user target groups can use a mouse because of physical disability or lack of time at all do not use.

C. Optosensoren, die den Lichtpfad eines Lichtbündels geringfügig ändern, können als Tastenelement eines Eingabegerätes benutzt werden. Solche Geräte sind aber zerbrechlich und ihre Logik und Sensorelemente sind kompliziert.C. Optosensors that slightly affect the light path of a light beam change, can be used as a key element of an input device. However, such devices are fragile and their logic and sensor elements are complicated.

D. Ein Menüsuchverfahren, basierend auf der Stimmen-Interpretation eines Bedieners, könnte anstelle des Drückens/Loslassens einer Filmtaste benutzt werden, um eine Menüeintragung auszuwählen. Die Geräte sind jedoch kompliziert und das Verfahren ist weder serienreif noch zuverlässig im Sinne der Erfindung.D. A menu search method based on voice interpretation of an operator, instead of pressing / releasing a movie button can be used to select a menu entry. The devices are however complicated and the process is neither ready for series production nor reliable in the sense of the invention.

Claims

1. A method for control input and processing and display or control of a process, in particular between a manual input device and a computer-controlled display, the information to be displayed or to be processed depend on the input signals, characterized in that the manual input is carried out by pressing an input device , which generates a signal that is both pressure-dependent and dependent on the rate of pressure change at the output, which is fed to a control computer for further processing.

2. The method according to claim 1, characterized in that the analog Signals from the input device for further processing in digital signals converted and used for the control computer.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that that the input signals in the control computer process according to algorithms the proportionality of the signals to the input pressure and / or take into account the input movement, and that the output signals this processing can be forwarded to peripheral devices.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the output signals from the control computer to the peripheral devices to control displays, joints and other electrical, mechanical, electromechanical, electronic, optical and / or similar devices are used.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the respective input signals by one, over a limit pressure pressure or by releasing and then pressing temporarily stored as characteristic data and / or further processed.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the characteristic data from the control computer, by means of algorithms and interpreted according to the immediate history, further processed and sent as output signals to the peripheral devices will.

7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the keys or switches of the input device a piezo encoder preferably with a piezoelectric Have film, the analog signals proportional to the extent of the Film.

8. Device for performing the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the keys or switches of the input device by mechanical, pneumatic, hydraulic, acoustic or the like load can be operated.

9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 8, characterized in that voice input via an acoustic Input device, with or without speech content recognition data, from be digitized by an analog-digital converter, by one Control computer can be accepted and processed, and as Control signals to peripheral devices, preferably a display device, to get redirected.