DE4336153C1

DE4336153C1 - Foot-actuated screen pointing device

Info

Publication number: DE4336153C1
Application number: DE19934336153
Authority: DE
Inventors: Paul Knox
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2013-10-23

Abstract

The present invention relates to a foot peripheral for controlling a cursor on a screen and comprises a baseplate 1 which has a sliding surface 3, a foot part 2 which can be moved relative to the baseplate 1 on the sliding surface 3 thereof, and a movement sensor which is arranged between the baseplate 1 and the foot part 2 and is used for determining and transmitting the movement of the foot part 2 relative to the baseplate 1 to a control unit for the movement of the cursor on a screen. The foot part 2 is connected here to the baseplate 1 and the movement sensor is constructed in two parts, one movement sensor part being arranged on the baseplate 1 and the other movement sensor part 20 being arranged on the foot part 2. As a result, a foot peripheral is provided which ensures that the cursor on a computer screen is controlled in a precise and at the same time permanently disturbance-free manner in comparison with conventional computer peripherals. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein fußbetätigtes Bildschirmzeigegerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das als Zeige-, Eingabe- und Steuerungsgerät im EDV Bereich, vor allem für Computer, eingesetzt werden kann. Das Gerät ist mit dem Fuß zu lenken und zu betätigen. Analog zur Bewegung des Fußes wird der Cursor am Bildschirm gesteuert.The invention relates to a foot-operated Screen display device according to the preamble of claim 1, that as a pointing, input and control device in the EDP area, especially for computers. The device is to be steered and operated with the foot. Analogous to Movement of the foot controls the cursor on the screen.

Der Einsatz von Computer-Bildschirmzeigegeräten zum Bewegen eines Cursors auf einem Bildschirm ist bereits bekannt. Am häufigsten wird ein solches Bildschirmzeigegerät in Form einer sogenannten "Maus" benutzt, die mit der Hand betätigt wird. Die Maus besteht aus einem mit der Hand ergonomisch zu haltenden Gehäuse und einer in dem Gehäuse untergebrachten Kugel, die durch Bewegung der Maus mit der Hand auf einer flachen Fläche neben dem Bildschirm, wie z. B. einer Tischoberfläche oder einer Spezialunterlage, rollt und dadurch im Verhältnis zu dieser Bewegung das Hin- und Herschieben eines Cursors auf dem Bildschirm erzeugt. Die Maus ist des weiteren auf deren Oberseite mit Tasten versehen, die beim Drücken das Ausführen eines der Position des Cursors auf dem Bildschirm entsprechenden Befehls ermöglichen. Ein Nachteil der sogenannten Maus besteht darin, daß sie mit der Hand betätigt werden muß und somit die gleichzeitige Benutzung beider Hände eines Computerbedieners auf die Tastatur des Computers beim Bewegen des Cursors verhindert, welches die Übertragungsgeschwindigkeit von Daten über die Computertastatur verschlechtert. The use of computer screen pointing devices to move of a cursor on a screen is already known. At the Such a screen pointing device is most often in the form a so-called "mouse" used, operated by hand becomes. The mouse consists of an ergonomically designed hand holding housing and one housed in the housing Ball created by moving the mouse with your hand on a flat surface next to the screen, such as B. one Table surface or a special surface, rolls and thereby the back and forth in relation to this movement Moving a cursor created on the screen. The Mouse is also on the top with buttons provided that when pressed executing one of the position of the cursor on the corresponding command on the screen enable. A disadvantage of the so-called mouse is in that it must be operated by hand and thus the simultaneous use of both hands one Computer operator on the keyboard of the computer when Moving the cursor prevents the Data transfer speed over the Computer keyboard deteriorated.

Dieses Problem konnte jedoch durch eine sogenannte "Fußmaus" gelöst werden. Hierbei wird die Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm mit dem Fuß und nicht mit der Hand gesteuert und ermöglicht somit wieder die Benutzung beider Hände zur Bedienung der Computertastatur. Ein solches fußbetätigtes Bildschirmzeigegerät ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 91 13 032 U1 bekannt, das als Überschuh ausgebildet ist und in dem unteren Teil eine Kugel aufweist, die wie bei üblichen Mäusen die Mausbewegungen auf den Cursor des Computer-Bildschirms überträgt. Ein fußbetätigtes Bildschirmzeigegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 92 00 971 U1 bekannt und umfaßt zusätzlich zu einer Fußmaus mit Kugel auch eine Kunststoffunterplatte, die die Reibung beim Abrollen der Kugel verringert und an der Peripherie eine Wulst aufweist, die als Begrenzung für die Fußmaus dient und die Bildschirmfläche definiert. Ein Nachteil der oben erwähnten fußbetätigten Bildschirmzeigegeräte besteht jedoch darin, daß sie beide rollende Kugeln anwenden, um die Position des Zeigers am Bildschirm zu steuern. Diese Kugeln sind störanfällig, vor allem wenn sie verschmutzt oder klebrig werden oder nachdem sie sich mit der Zeit etwas verschleißen. Zusätzlich ist deren Gleitfähigkeit zu sehr von der Bodenabrollfläche abhängig. Aus diesen Gründen erzielen solche Kugeln auf Dauer nicht die vom Anwender erwünschte Bewegungsempfindlichkeit und präzise Steuerung.However, this problem could be solved by a so-called "foot mouse" be solved. Here the movement of the cursor on the Screen controlled by foot and not by hand and thus allows both hands to be used again Operation of the computer keyboard. Such a foot operated Screen pointing device is from the German utility model DE 91 13 032 U1 known, which is designed as a shoe cover and has a ball in the lower part, like in usual mice the mouse movements on the cursor of the Transmits computer screen. A foot operated Screen display device according to the preamble of claim 1 is known from the German utility model DE 92 00 971 U1 and includes, in addition to a foot mouse with a ball Plastic base plate, which reduces the friction when the Reduced sphere and has a bead on the periphery, which serves as a boundary for the foot mouse and which Screen area defined. A disadvantage of the above foot-operated screen pointing devices, however, is that they apply both rolling balls to the position of the Control pointer on the screen. These balls are prone to failure, especially when dirty or sticky be after or something over time wear out. In addition, their lubricity is too much depending on the floor rolling surface. For these reasons in the long run, such balls do not achieve those of the user desired sensitivity to movement and precise control.

Andere Lösungssätze, die eine Alternative zur Anwendung von Kugeln darbieten, sind durch manche Handsteuergeräte bekannt. Die vorliegende Erfindung differenziert sich aber von diesen Geräten nicht nur durch ihre vergleichsweise verschiedene technische Ausführung und Bedienungsart, sondern auch durch ihre Konstruktion. Vom Gerät "Computer Controll", bekannt durch U.S. Patent Nr. 4,782,327 unterscheidet sich die vorliegende Erfindung wesentlich dadurch, daß das Verbindungselement dort nicht gleichzeitig als Führungselement fungiert, während dies beim erfindungsgemäßen Gegenstand der Fall ist. Aus Spalte 5, Zeilen 52 bis 58 der Patentschrift US 4,782,327 geht dieser Unterschied besonders hervor. Ähnlicherweise verwendet das durch DE 40 34 166 A1 bekannte Gerät "Cursorvorrichtung mit Nullpunktrückstellung" auch kein Führungselement, das zugleich als Verbindungselement funktioniert, im Vergleich zur vorliegenden Erfindung. Ferner ist eine Ausführung, die eine fußbetätigte Bedienung der beiden oben erwähnten Handsteuergeräte erlauben sollte, aus deren Ansprüchen nicht zu ersehen.Other solution sets that are an alternative to using Show balls are known by some hand control devices. However, the present invention differs from these Devices not only because of their comparatively different technical design and method of operation, but also through their construction. From Computer Controll device known from U.S. patent No. 4,782,327, the present invention differs essentially in that the Fastener not there at the same time acts as a guide element, while at the subject of the invention is the case. From column 5, lines 52 to 58 of the patent US 4,782,327 this difference is particularly noticeable. Similarly, that uses device known from DE 40 34 166 A1 "cursor device with Zero point reset "also no guide element, that also functions as a connecting element in the Comparison to the present invention. Furthermore, one Execution that a foot-operated operation of the two above should allow mentioned hand control units their claims cannot be seen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein fußbetätigtes Bildschirmzeigegerät für Computer zu schaffen, das eine präzise und gleichzeitig dauerhaft störungsfreie Steuerung eines Cursors auf einem Computer-Bildschirm gewährleistet.The object of the present invention is a to create a foot-operated screen pointing device for computers, that is precise and at the same time permanently trouble-free Control a cursor on a computer screen guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein fußbetätigtes Bildschirmzeigegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by a foot-operated Screen display device with the features of claim 1 solved. Advantageous designs are the subclaims refer to.

Durch die vorliegende Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein fußbetätigtes Bildschirmzeigegerät geschaffen, das nun unabhängig von der Art der Einrichtung zum Erfassen der fußbetätigten Bildschirmzeigegerätbewegung einen einwandfreien Betrieb ermöglicht. Die präzise und gleichzeitig dauerhaft störungsfreie Steuerung des Cursors auf dem Computer-Bildschirm wird dadurch gewährleistet, daß das Fußteil mit der Grundplatte des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts verbunden ist und der Bewegungssensor zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine Bewegungssensorteil auf der Grundplatte und der andere Bewegungssensorteil auf dem Fußteil angeordnet ist. Vorteilhafterweise muß keine besondere Gleitfläche für den die Bewegung des Fußteils erfassenden Bewegungssensor vorgesehen werden. Erfindungsgemäß sind nun die an dem Fußteil und der Grundplatte angebrachten Bewegungssensorteile durch die Verbindung des Fußteils mit der Grundplatte immer einander zugeordnet, so daß keine spezielle Gleitfläche oder dgl. zur Gewährung eines problemlosen Betriebs des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts aufgesucht werden muß. Die Bewegung des Fußteils in bezug auf die Grundplatte wird nicht mehr durch Verschmutzung beeinträchtigt, da die Erfassung dieser Bewegung durch die Bewegungssensorteile nicht vom mechanischen Zusammenwirken zwischen dem Bewegungssensor und der Gleitfläche der Grundplatte abhängt. Da erfindungsgemäß das Fußteil und die Grundplatte sowie die Bewegungssensorteile in fester Zuordnung zueinander stehen, erfolgt wie bei herkömmlichen fußbetätigten Bildschirmzeigegeräten keine relative Bewegung mehr zwischen diesen durch Reibungsverluste und dgl. Somit kann eine nicht mit der Bewegung des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts im Einklang stehende Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm nicht mehr vorkommen, wodurch die genaue Steuerung des Cursors dauerhaft aufrechterhalten wird. Das Fußteil ist mit der Grundplatte über ein Verbindungselement verbunden, das in einer ersten, sich in einer Dimension des Bewegungsbereichs des Fußteils erstreckenden Führung und in einer zweiten, sich senkrecht zur ersten Führung erstreckenden Führung mittels des Fußteils bewegbar ist. Diese besondere Anordnung gewährleistet die Bewegung des Cursors in jedem Bereich des Bildschirms, da die sich senkrecht zueinander erstreckenden Führungen das 2-dimensionale Bild des Bildschirms insgesamt erfassen und somit diesen ganzen Bereich abdecken.The present invention advantageously created a foot-operated screen pointing device that now regardless of the type of facility for capturing the foot operated screen pointing device movement enables flawless operation. The precise and at the same time permanent, trouble-free control of the cursor on the computer screen ensures that the foot part with the base plate of the foot-operated Screen display device is connected and the motion sensor is formed in two parts, one Motion sensor part on the base plate and the other Motion sensor part is arranged on the foot part. Advantageously, no special sliding surface for the motion sensor detecting the movement of the foot part be provided. According to the invention are now on the Mounted foot part and the base plate Motion sensor parts by connecting the foot part with the base plate always assigned to each other, so that none special sliding surface or the like for granting a problem-free operation of the foot-operated Screen display device must be visited. The movement the foot part in relation to the base plate is no longer affected by pollution since the detection of this Movement by the movement sensor parts not from mechanical interaction between the motion sensor and depends on the sliding surface of the base plate. Because according to the invention the foot part and the base plate as well as the Motion sensor parts are in a fixed assignment to each other, takes place as with conventional foot operated Screen pointing devices no longer move relative between this due to friction losses and the like not with the movement of the foot operated Screen pointing device consistent movement of the Cursors no longer appear on the screen, causing maintain precise control of the cursor permanently becomes. The foot section is over with the base plate Connecting element connected in a first, itself in one dimension of the range of motion of the foot part extending leadership and in a second, yourself Guide extending perpendicular to the first guide by means of the foot part is movable. This particular arrangement ensures the movement of the cursor in any area of the Screen, because the guides extending perpendicular to each other capture the 2-dimensional image of the screen as a whole and thus cover this whole area.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Fußteil innerhalb eines dem 2-dimensionalen Bild eines Bildschirms entsprechenden 2-dimensionalen Bereichs auf der Grundplatte beliebig bewegbar. Somit kann eine genaue Abstimmung zwischen dem Bewegungsbereich des Fußteils und der Bewegung des Cursor bis zu den Rändern des Bildschirms gewährleistet werden.According to an advantageous development of the present invention is the foot part within a 2-dimensional image of a screen corresponding Any 2-dimensional area on the base plate movable. Thus, an exact match between the Range of movement of the foot section and the movement of the cursor guaranteed up to the edges of the screen.

In einfacher Weise kann die erste Führung als ein in der Grundplatte angeordneter erster Schlitz und die zweite Führung als ein in dem Fußteil angeordneter zweiter Schlitz ausgebildet sein, wobei das Verbindungselement durch beide Schlitze hindurchragt, so daß hierdurch die Verbindung zwischen der und dem Fußteil gewährleistet und dennoch eine genaue Führung dem Fußteils in Bezug auf die Grundplatte ermöglicht wird. In a simple way, the first guide as one in the Base plate arranged first slot and the second Guidance as a second arranged in the foot part Be formed slot, the connecting element protrudes through both slots, so that the Guaranteed connection between the and the foot section and nevertheless accurate guidance of the foot section with respect to the Base plate is made possible.

Das Fußteil selbst kann erfindungsgemäß einen Schlitten als Unterteil aufweisen, in dem der zweite Schlitz angeordnet ist. Das Unterteil liegt direkt auf der Grundplatte und ermöglicht, daß hierauf eine Fußplatte getrennt vorgesehen werden kann, die zur Anpassung an den Fuß des Benutzers beliebig ausgebildet werden kann.According to the invention, the foot part itself can be used as a sled Have lower part in which the second slot is arranged is. The lower part lies directly on the base plate and allows a footplate to be provided separately on it can be used to adapt to the user's foot can be formed arbitrarily.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verbindungselement ortsfest mit der Grundplatte verbunden und die erste Führung ist als ein auf der Gleitfläche der Grundplatte bewegbarer Rahmen und die zweite Führung als ein in dem Rahmen in Richtung der einen Dimension bewegbarer Schlitten ausgebildet. Hierbei weist der Schlitten einen senkrecht zur ersten Dimension und in Richtung der zweiten Dimension verlaufenden Schlitz auf, durch den sich das Verbindungselement erstreckt. Diese Ausbildung der Führungen mit einem mit der Grundplatte ortsfest verbundenen Verbindungselement bildet eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts, die eine verbesserte Führung des Fußteils auf der Grundplatte und somit eine erhöhte Präzision der Steuerung des Cursors auf dem Bildschirm gewährleisten.According to a further embodiment of the present Invention is the connecting element stationary with the Base plate connected and the first guide is on as one the sliding surface of the base plate movable frame and the second guide as one in the frame towards one Movable carriage dimension designed. Here points the sled one perpendicular to the first dimension and in Slot running in the direction of the second dimension, through which the connecting element extends. These Training of the guides with one with the base plate a fixed connecting element forms a second advantageous embodiment of the foot-operated Screen pointing device that improved guidance of the Foot part on the base plate and thus an elevated Precision control of the cursor on the screen guarantee.

Vorteilhafterweise kann bei beiden oben erwähnten und bevorzugten Führungsanordnungen das Fußteil eine Fußplatte aufweisen, die um eine parallel zur Gleitfläche der Grundplatte auf dem Unterteil bzw. Rahmen angeordnete Achse aus einer Ausgangslage des Fußteils schwenkbar ist. Durch die schwenkbare Anordnung der Fußplatte kann somit ein Schalter oder Sensor als Befehlsgeber auf der Fußplatte vorgesehen werden, der durch das Schwenken der Fußplatte aus ihrer Ausgangslage betätigbar ist. Durch Druckbewegungen mit dem Fuß des Benutzers auf dem Fußteil können somit Eingabesignale verschiedener Art erzeugt werden, die z. B. der Position des Cursors auf dem Bildschirm entsprechen. Das durch den Befehlsgeber erzeugte Signal kann über ein Kabel oder eine Funk-, Optik- oder Ultraschallanlage an den Computer übertragen werden.Advantageously, both of the above and preferred guide arrangements the foot part a foot plate have a parallel to the sliding surface of the Base plate arranged on the lower part or frame is pivotable from an initial position of the foot part. By the swiveling arrangement of the footplate can thus Switch or sensor as a command device on the base plate be provided by swiveling the footplate their starting position is actuated. Through pressure movements with the user's foot on the foot section can thus Input signals of various types are generated, the z. B. correspond to the position of the cursor on the screen. The Signal generated by the command generator can be via a cable or a radio, optics or ultrasound system to the Computer.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts kann die Fußplatte in ihrer Ausgangslage auf der Schwenkachse federnd gehalten werden, um den Fuß des Benutzers in der Ausgangslage der Fußplatte zu stützen und nach Betätigung des Befehlsgebers die Ausgangslage wieder herzustellen. Vorteilhafterweise kann die Grundplatte auch in ihrer Höhe und Neigung in bezug auf deren Auflagenfläche, z. B. unter einem Tisch oder dergleichen, einstellbar sein. Hierdurch wird eine möglichst ergonomische und körpergerechte Stellung des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts für den Benutzer gewährleistet werden, da durch diese Einstellungsmöglichkeit die vom Benutzer gewünschte optimale Stellung erzielbar ist.According to another development of the invention foot-operated screen pointing device, the foot plate in their initial position on the pivot axis held resilient be to the user's foot in the starting position of the Support the footplate and after actuation of the commanding device to restore the starting position. Advantageously the base plate can also be adjusted in height and inclination on their contact surface, e.g. B. under a table or the like, be adjustable. This will make one possible ergonomic and ergonomic position of the foot-operated On-screen display devices are guaranteed for the user because by this setting option that of the user desired optimal position can be achieved.

Die Fußplatte des Fußteils kann auch eine einstellbare vordere und hintere Fußbefestigung aufweisen, um hierdurch die entsprechende Haltung des Fußes auf der Fußplatte zu gewährleisten und die Verlängerung oder Verkürzung entsprechend der Schuhgröße des Benutzers zu ermöglichen.The footplate of the foot section can also be adjustable have front and rear foot mounts to thereby the appropriate posture of the foot on the footplate too ensure and the extension or shortening according to the user's shoe size.

Der Bewegungssensor des erfindungsgemäßen fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts kann beliebig ausgebildet sein und über ein Kabel oder eine Funk-, Optik- oder Ultraschallanlage verbunden sein, um das die Bewegung des Fußteils entsprechende Signal an die Steuereinheit zu übertragen. Insbesondere kann der Bewegungssensor selbst als optische oder elektromagnetische Einrichtung ausgebildet sein, so daß die Anordnung der Bewegungssensorteile an der Grundplatte und dem Fußteil entsprechend der ausgewählten Art des Bewegungssensors beliebig gewählt werden kann. The motion sensor of the foot operated according to the invention Screen pointing device can be of any design and via a cable or a radio, optical or Ultrasound system connected to the movement of the Corresponding signal to the control unit transfer. In particular, the motion sensor itself can be used as optical or electromagnetic device trained be so that the arrangement of the motion sensor parts on the Base plate and the foot part according to the selected one The type of motion sensor can be chosen arbitrarily.

Hierbei muß nur darauf geachtet werden, daß die Anordnung der Bewegungssensorteile derart erfolgt, daß alle erfaßten Bewegungen des Fußteils auch dem vorgesehenen Bewegungsbereich des Cursors auf dem Bildschirm entsprechen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der an der Grundplatte angeordnete Bewegungssensorteil entweder als Geber oder Empfänger ausgebildet sein, und der andere Bewegungssensorteil entsprechend als Empfänger oder Geber wirken. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß ein Bewegungssensorteil sowohl als Geber und Empfänger ausgebildet ist, und daß der andere Bewegungssensorteil als eine reflektierende Fläche ausgebildet ist, die das zwischen dem Geber und Empfänger gesendete Signal überträgt. Bei dieser Ausgestaltung der Bewegungssensorteile kann die reflektierende Fläche als eine das Signal in vorbestimmte Richtung reflektierende Fläche ausgebildet sein, so daß das erfaßte Signal die Bewegungsrichtung des Fußteils in bezug auf die Grundplatte einwandfrei übermittelt.It is only necessary to ensure that the arrangement of the movement sensor parts in such a way that all detected movements of the foot part also the intended one Correspond to the range of movement of the cursor on the screen. According to one preferred embodiment of the present invention can be on the base plate arranged motion sensor part can either be designed as a transmitter or receiver, and the other motion sensor part act accordingly as a receiver or encoder. However, there is also the possibility that a motion sensor part as both an encoder and receiver is formed, and that the other motion sensor part than one reflective surface is formed, that between the transmitter and receiver transmitted signal transmits. With this configuration of the motion sensor parts, the reflecting surface as a reflecting the signal in a predetermined direction Surface be formed so that the detected signal the direction of movement of the foot part with regard to the base plate transmitted correctly.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.In the following, the present invention will be described in detail of embodiments with reference to the accompanying drawings explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung der Führungsanordnung gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a detailed illustration of the guide arrangement according to FIG. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 Fig. 3 is a cross section along the line III-III in Fig. 2

Fig. 4 einen ähnlichen Querschnitt wie in Fig. 3 mit einer modifizierten Anordnung des Verbindungselements zwischen der Grundplatte und dem Fußteil; FIG. 4 shows a cross section similar to that in FIG. 3 with a modified arrangement of the connecting element between the base plate and the foot part;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Führungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; und Fig. 5 is a schematic representation of a second embodiment of a guide arrangement according to the present invention; and

Fig. 6 eine detaillierte Darstellung der Führungsanordnung gemäß Fig. 5. Fig. 6 is a detailed view of the guide assembly of Fig. 5.

Eine erste Ausführungsform des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts für Computer und dergleichen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in schematischer Darstellung in Fig. 1 gezeigt.A first embodiment of the foot-operated screen pointing device for computers and the like according to the present invention is shown in a schematic illustration in FIG. 1.

Das fußbetätigte Bildschirmzeigegerät besteht hauptsächlich aus zwei Baugruppen, nämlich der Grundplatte 1 und dem Fußteil 2. Die Grundplatte 1 weist eine Gleitfläche 3 für das Fußteil 2 auf und hat eine im wesentlichen 2-dimensionale rechteckige Form, die dem 2-dimensionalen rechteckigen Bild eines Bildschirmes entspricht. Das Fußteil 2 des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts weist ein als Schlitten ausgebildetes Unterteil 6 und eine an diesem befestigte Fußplatte 7 auf. Mit Bewegungen des auf der Fußplatte 7 liegenden Fußes wird das Unterteil 6 des Fußteils 2 auf der Gleitfläche 3 der Grundplatte gleitend gesteuert, um in analoger Weise einen Cursor auf dem Bildschirm beliebig zu bewegen.The foot-operated screen pointing device mainly consists of two assemblies, namely the base plate 1 and the foot part 2 . The base plate 1 has a sliding surface 3 for the foot part 2 and has an essentially 2-dimensional rectangular shape which corresponds to the 2-dimensional rectangular image of a screen. The foot part 2 of the foot-operated screen pointing device has a lower part 6 designed as a slide and a foot plate 7 fastened thereon. With movements of the foot lying on the foot plate 7 , the lower part 6 of the foot part 2 is slidably controlled on the sliding surface 3 of the base plate in order to move a cursor on the screen in an analogous manner.

Die Grundplatte 1 weist in der Anordnung gemäß Fig. 1 an ihrem oberen Rand eine erste Führung 4 auf, die als Schlitz ausgebildet ist. Dieser Schlitz 4 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Grundplatte 1, welche Länge der Länge der üblicherweise rechteckigen Form eines Computer-Bildschirm entspricht. In dem Unterteil 6 des Fußteils 2 ist die zweite Führung 5 angeordnet, welche ebenfalls als länglicher Schlitz ausgebildet ist und im wesentlichen der Höhe eines Computer-Bildschirms entspricht. In the arrangement according to FIG. 1, the base plate 1 has a first guide 4 at its upper edge, which is designed as a slot. This slot 4 extends essentially over the entire length of the base plate 1 , which length corresponds to the length of the usually rectangular shape of a computer screen. In the lower part 6 of the foot part 2 , the second guide 5 is arranged, which is also designed as an elongated slot and essentially corresponds to the height of a computer screen.

Ein Verbindungselement 9, das als Stift mit zwei geflanschten Enden ausgebildet ist, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ragt durch die erste Führung 4 in der Grundplatte 1 und durch die zweite Führung 5 im Unterteil 6 des Fußteils 2 hindurch. Hierdurch wird das Fußteil 2 mit der Grundplatte bewegbar verbunden. Die Breite der ersten und zweiten als Schlitze ausgebildeten Führungen 4 und 5 wird derart dimensioniert, daß wenig Spielraum zwischen dem Verbindungselement 9 und diesen Führungen entsteht, so daß die Bewegung des Unterteils 6 des Fußteils 2 relativ zur Grundplatte 1 ermöglicht wird, aber die genaue Führung des Verbindungselements 9 in den Schlitzen gewährleistet wird.A connecting element 9 , which is designed as a pin with two flanged ends, as can be seen from FIGS. 2 and 3, projects through the first guide 4 in the base plate 1 and through the second guide 5 in the lower part 6 of the foot part 2 . As a result, the foot part 2 is movably connected to the base plate. The width of the first and second guides 4 and 5 designed as slots is dimensioned such that there is little play between the connecting element 9 and these guides, so that the movement of the lower part 6 of the foot part 2 relative to the base plate 1 is made possible, but the precise guidance of the connecting element 9 is ensured in the slots.

In Fig. 4 ist eine andere Anordnung des Verbindungselements 9 zwischen der Grundplatte 1 und dem Unterteil 6 des Fußteils 2 gezeigt. In dieser Ausführungsform sind die Führungen 4 und 5 als Nuten ausgebildet, die der Form des Verbindungselements 9 angepaßt sind. Diese modifizierte Ausbildung der Verbindung zwischen der Grundplatte 1 und dem Fußteil 2 ergibt eine höhere Führungsgenauigkeit und trägt zur Stabilität der Grundplatte und des Fußteils bei.In FIG. 4, another arrangement of the connecting element 9 is shown between the base plate 1 and the lower part 6 of the foot part 2. In this embodiment, the guides 4 and 5 are designed as grooves which are adapted to the shape of the connecting element 9 . This modified design of the connection between the base plate 1 and the foot part 2 results in a higher guiding accuracy and contributes to the stability of the base plate and the foot part.

Die Fußplatte 7 weist des weiteren eine einstellbare vordere Fußbefestigung 10 auf, die beliebig an die Fuß- bzw. Schuhgröße des Benutzers des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts angepaßt werden kann. Des weiteren weist das Fußteil 2 eine einstellbare hintere Fußbefestigung 11 auf, die in ihrer Länge einstellbar ist, so daß auch in dieser Richtung eine Anpassung an die Schuhgröße erfolgen kann. Die Fußplatte 7 ist mit dem Unterteil 6 des Fußteils 2 mittels einer Schwenkachse 8 angeordnet, die in zwei am seitlichen Rand des Unterteils 6 angeordneten Schwenkachsenbefestigungen 12 gelagert ist. Die Fußplatte kann über eine Feder an der Schwenkachse 8 angeordnet werden, so daß sie zwar in einer Ausgangsposition gehalten wird, jedoch aus dieser ausschwenkbar ist, um ggf. einen Schalter oder einen Sensor zu betätigen und dadurch einen Befehl an den Computer abzugeben.The foot plate 7 also has an adjustable front foot attachment 10 , which can be adapted as desired to the foot or shoe size of the user of the foot-operated screen pointing device. Furthermore, the foot part 2 has an adjustable rear foot attachment 11 , which is adjustable in length, so that the shoe size can also be adjusted in this direction. The foot plate 7 is arranged with the lower part 6 of the foot part 2 by means of a pivot axis 8 which is mounted in two pivot axis fastenings 12 arranged on the lateral edge of the lower part 6 . The base plate can be arranged via a spring on the pivot axis 8 , so that it is held in an initial position, but can be swung out of this in order to actuate a switch or a sensor, if necessary, and thereby issue a command to the computer.

Der Bewegungssensor ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein Bewegungssensorteil 20 an dem Unterteil 6 des Fußteils 2 und das andere Bewegungssensorteil als flächendeckendes Element in der Grundplatte 1 ausgebildet ist. Der Bewegungssensorteil 20 ist derart auf dem Unterteil 6 angeordnet, daß die Bewegung des Fußteils 2 im gesamten Bereich der Grundplatte 1, der dem Bildschirmbereich des Computers entspricht, erfaßt wird. Der Bewegungssensor kann beliebig ausgebildet sein, wobei optische oder elektromagnetische Einrichtungen bevorzugt werden. Als optische Bewegungssensoren eignen sich insbesondere Einrichtungen, die mit Infrarot- oder Laserstrahlung arbeiten. Als elektromagnetische Einrichtungen eignen sich induktiv- oder konduktiv-funktionierende Einrichtungen. Das Einsetzen von optischen und elektromagnetischen Einrichtungen als Bewegungssensoren hat den besonderen Vorteil, daß diese in ihrer Funktionsweise im wesentlichen von Verschmutzungen des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts unabhängig sind und somit zu einem dauerhaft störungsfreien Betrieb beitragen. Die Ausbildung der Bewegungssensorteile an der Grundplatte und dem Fußteil sind hierbei jeweils an den Bewegungssensortyp anzupassen.The motion sensor is designed in two parts, one motion sensor part 20 on the lower part 6 of the foot part 2 and the other motion sensor part being designed as a surface-covering element in the base plate 1 . The movement sensor part 20 is arranged on the lower part 6 such that the movement of the foot part 2 is detected in the entire area of the base plate 1 , which corresponds to the screen area of the computer. The motion sensor can be of any design, with optical or electromagnetic devices being preferred. Devices that work with infrared or laser radiation are particularly suitable as optical motion sensors. Devices that function inductively or conductively are suitable as electromagnetic devices. The use of optical and electromagnetic devices as motion sensors has the particular advantage that their operation is essentially independent of dirt on the foot-operated display device and thus contributes to permanent, trouble-free operation. The design of the movement sensor parts on the base plate and the foot part must be adapted to the movement sensor type.

Die von dem Bewegungssensor erzeugten Signale sowie die Befehle des Schalters oder Sensors an der Fußplatte des Fußteils werden über einen mit der Grundplatte verbundenen Kabelanschluß 14 oder dergleichen an die Steuereinheit des Computers übertragen.The signals generated by the motion sensor and the commands of the switch or sensor on the footplate of the foot part are transmitted to the control unit of the computer via a cable connection 14 or the like connected to the footplate.

Die Grundplatte weist zur Einstellung deren Höhe und Neigung gegenüber deren Auflagefläche einstellbare Stützen 13 auf. The base plate has adjustable supports 13 for adjusting its height and inclination relative to its support surface.

Hierdurch kann das fußbetätigte Bildschirmzeigegerät an die Bedürfnisse des jeweiligen Bedieners angepaßt werden.This allows the foot-operated screen pointing device to the Needs of the respective operator.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Führungsanordnung des erfindungsgemäßen fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt, wobei die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Ausbildungen des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts auch für das zweite Ausführungsbeispiel gelten.A second exemplary embodiment of a guide arrangement of the foot-operated screen pointing device according to the invention is shown in FIGS. 5 and 6, wherein the configurations of the foot-operated screen pointing device which correspond to the first exemplary embodiment also apply to the second exemplary embodiment.

Das zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Führungsanordnung unterscheidet sich von der Führungsanordnung gemäß den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen dadurch, daß das als Stift ausgebildete Verbindungselement 109 starr mit der Grundplatte verbunden ist und daß die erste Führung als Rahmen 104 und die zweite Führung als ein in dem Rahmen 104 bewegbarer Schlitten 105 ausgebildet ist. Die zweite Führung 105 weist einen Schlitz 115 auf, durch den das Verbindungselement 109 derart hindurchragt, daß die Schlitten- und Rahmenanordnung bewegbar mit der Grundplatte 100 verbunden ist. Der Rahmen 104 bildet das Unterteil 106 des Fußteils und ist mit Befestigungen 112 versehen, die als Lagerung für die Schwenkachse 108 der Fußplatte in der gleichen Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel dienen. Der Rahmen 104 und der Schlitten 105 können in bezug zueinander und auf der Gleitfläche 103 der Grundplatte 100 derart bewegt werden, daß analog hierzu der Cursor in alle Bereiche des Bildschirmes bewegt werden kann. Der Schlitten 105 ist in diesem Ausführungsbeispiel derart mit dem Rahmen 104 bewegbar verbunden, daß dieser beidseitig Vorsprünge aufweist, die in entsprechende Nuten in den Rahmen hineinpassen.The second exemplary embodiment of a guide arrangement according to the invention differs from the guide arrangement according to FIGS. 1 to 3 essentially in that the connecting element 109 designed as a pin is rigidly connected to the base plate and in that the first guide as a frame 104 and the second guide as an in the frame 104 movable carriage 105 is formed. The second guide 105 has a slot 115 through which the connecting element 109 projects in such a way that the slide and frame arrangement is movably connected to the base plate 100 . The frame 104 forms the lower part 106 of the foot part and is provided with fastenings 112 which serve as bearings for the pivot axis 108 of the foot plate in the same way as in the first exemplary embodiment. The frame 104 and the slide 105 can be moved in relation to one another and on the sliding surface 103 of the base plate 100 in such a way that the cursor can be moved to all areas of the screen analogously to this. In this exemplary embodiment, the carriage 105 is movably connected to the frame 104 in such a way that it has projections on both sides which fit into corresponding grooves in the frame.

Das erfindungsgemäße fußbetätigte Bildschirmzeigegerät ermöglicht eine sinnvollere und ausgewogene Verteilung von Aufgaben zwischen den Händen und Füßen des Computerbedieners. Die Benutzung des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts bewirkt einen höheren Wirkungsgrad in der EDV, vor allem in den Bereichen, in denen Bearbeitungsgeschwindigkeit eine wichtige Rolle spielt, wie z. B. Rechnungs- und Auftragsbearbeitung. Das einheitliche fußbetätigte Bildschirmzeigegerät eliminiert die Notwendigkeit einer besonderen Gleitfläche, die die genaue Abstimmung zwischen der Bewegung des fußbetätigten Bildschirmzeigegeräts und dem Cursor auf einem Computer- Bildschirm gewährleistet, da die erfindungsgemäße feste Zuordnung zwischen der Grundplatte und dem Fußteil und den an diesen angeordneten Bewegungssensorteilen ein Verrutschen des Bewegungssensors zwischen dem Fußteil und der Grundplatte ausschließt. Eine Verschmutzung der Geräteteile beeinträchtigt auch nicht die präzise Steuerung des Cursors, da die feste Zuordnung dieser Teile untereinander ständig eine relative Bewegung zwischen diesen nicht gestattet, so daß die Bewegung des Fußteils immer mit der Bewegung des Cursors übereinstimmt.The foot-operated screen pointing device according to the invention enables a more meaningful and balanced distribution of Tasks between the hands and feet of the Computer operator. The use of the foot-operated Screen pointing device causes a higher efficiency in IT, especially in the areas where Machining speed plays an important role, like e.g. B. Invoice and order processing. The uniform foot operated screen pointing device eliminates the Need a special sliding surface that is accurate Coordination between the movement of the foot operated Screen pointing device and the cursor on a computer Screen ensures that the inventive fixed Assignment between the base plate and the foot part and slipping on these arranged movement sensor parts of the motion sensor between the foot section and the Excludes base plate. Contamination of the device parts also doesn't affect the precise control of the cursor, since the permanent assignment of these parts to each other constantly a relative movement between them is not allowed that the movement of the foot part always with the movement of the Cursor matches.

Claims

1. Foot-operated screen pointing device for controlling a cursor on a screen, with a base plate ( 1 ) which has a sliding surface ( 3 ), a relative to the base plate ( 1 ) on the sliding surface ( 3 ) movable foot part ( 2 ), and one between the Base plate ( 1 ) and the foot part ( 2 ) arranged motion sensor for determining and transmitting the movement of the foot part ( 2 ) relative to the base plate ( 1 ) to a control unit for the movement of the cursor on a screen, characterized in that the foot part ( 2 ) is connected to the base plate ( 1 ) via a connecting element ( 9 ), which in a first guide extending in one dimension of the range of motion of the foot part ( 2 ) and in a second guide extending perpendicular to the first guide by means of the foot part ( 2 ) is movable, and that the motion sensor is formed in two parts, the one motion sensor part on the base plate ( 1 ) and the other e motion sensor part is arranged on the foot part ( 2 ).

2. Foot-operated screen pointing device according to claim 1, characterized in that the foot part ( 2 ) can be moved as desired within a 2-dimensional area corresponding to the 2-dimensional image of a screen on the base plate ( 1 ).

3. Foot-operated screen pointing device according to claim 1, characterized in that the first guide ( 4 ) is designed as a first slot arranged in the base plate ( 1 ) and the second guide ( 5 ) is designed as a second slot arranged in the foot part ( 2 ), the connecting element ( 9 ) protruding through both slots.

4. Foot-operated screen pointing device according to claim 3, characterized in that the foot part ( 2 ) has a carriage as the lower part ( 6 ) in which the second slot is arranged.

5. Foot-operated screen pointing device according to claim 1, characterized in that the connecting element ( 9 ) is fixedly connected to the base plate ( 1 ) and that the first guide ( 4 ) as a on the sliding surface ( 3 ) of the base plate ( 1 ) movable frame and the second guide ( 5 ) is designed as a carriage which can be moved in the direction of the one dimension, the carriage having a slot which runs perpendicular to the first dimension and in the direction of the second dimension and through which the connecting element ( 9 ) extends.

6. Foot-operated screen pointing device according to claim 3 or 4, characterized in that the foot part ( 2 ) has a foot plate which is pivotable about an axis parallel to the sliding surface ( 3 ) of the base plate ( 1 ) on the lower part ( 6 ) from an initial position .

7. Foot-operated screen pointing device according to claim 5, characterized in that the foot part ( 2 ) has a foot plate ( 7 ) which is pivotable about an axis parallel to the sliding surface ( 3 ) of the base plate ( 1 ) on the frame from an initial position.

8. Foot-operated screen pointing device according to claim 6 or 7, characterized in that the foot plate ( 7 ) has a switch or a sensor as a command device which can be actuated by pivoting the foot plate ( 7 ) from its initial position.

9. Foot-operated screen pointing device according to claim 6 or 7, characterized in that the foot plate ( 7 ) is resiliently held in its starting position on the pivot axis ( 8 ).

10. Foot-operated screen pointing device according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate ( 1 ) is adjustable in height and inclination with respect to the bearing surface.

11. Foot operated screen pointing device according to claim 6 or 7, characterized in that the foot plate ( 7 ) has a front and a rear foot mounting ( 11 ) which are adjustable.

12. Foot operated screen pointing device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit with the motion sensor Cable or a radio, optics or ultrasound system connected is.

13. A foot-operated screen pointing device according to claim 8, characterized in that the command generator via a Cable or a radio, optics or ultrasound system connected to the computer.

14. Foot operated screen pointing device according to one of the preceding claims, characterized in that the motion sensor as optical or electromagnetic device is formed.

15. A foot-operated screen pointing device according to claim 14. characterized in that one or the other Motion sensor part as encoder and the other or one Motion sensor part is designed as a receiver.

16. A foot-operated screen pointing device according to claim 14, characterized in that one or the other Motion sensor part as encoder and receiver and the other or a motion sensor part than one that transmitted between the transmitter and the receiver Signal reflecting surface is formed.

17. A foot-operated screen pointing device according to claim 16. characterized in that the reflective surface as one the signal in predetermined directions reflective surface is formed.