DD253496A1

DD253496A1 - INPUT DEVICE FOR TAX COMMANDS

Info

Publication number: DD253496A1
Application number: DD29537686A
Authority: DD
Inventors: Martin Kollmeyer; Wolfgang Abe; Uwe Loreit; Fritz Dettmann; Stephan Linke; Peter Pertsch; Winfried Eulenberger
Original assignee: Mikroelektronik Wilh Pieck Mue
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1988-01-20

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Eingabegeraet in Form eines Steuerhebels, das mit einem aeusserst geringen Teil an mechanischen Bauelementen auskommt und aus einem Steuerhebel, einer Aufnahme fuer selbigen und zwei magnetoresistiven Sensoren, die die Bewegung des Steuerhebels durch die Auslenkung eines Magneten im Steuerhebel aufnehmen, besteht. Die Erfindung findet Anwendung als Steuerhebel bei Videospielen und als grafisches Eingaberaet im computergestuetzten Entwurf. Fig. 3The invention includes an input device in the form of a control lever, which manages with a very small part of mechanical components and consists of a control lever, a receptacle for the same and two magnetoresistive sensors that receive the movement of the control lever by the deflection of a magnet in the control lever consists. The invention finds application as a control lever in video games and as a graphic input device in the computer-aided design. Fig. 3

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung kann eingesetzt werden als Steuerhebel bei elektronischen Videospielen, aber auch als grafisches Eingabegerät für Computer, unter anderem beim computerunterstützten Entwurf. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Fernsteuerung von Spielfahrzeugen und Modellfahrzeugen.The invention can be used as a control lever in electronic video games, but also as a graphical input device for computers, including computer-aided design. Another field of application is the remote control of toy vehicles and model vehicles.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei Steuervorrichtungen mit Steuerhebel, auch „Joystick" genannt, sind bisher zwei Prinzipien bekannt, um die Auslenkung des Steuerhebels aus einer Nullstellung heraus meßtechnisch aufzunehmen: einmal durch Verwendung von Potentiometern und zum anderen durch Ausnutzung des allgemein bekannten Hall-Effektes. Die US-PS 4469330 der Firma ATARI beschreibt einen Steuerhebel, der zwei Potentiometer steuert. Ein drehbar gelagerter Steuerhebel endet in zwei parallelen Platten, die sich entsprechend der Hebelbewegung entlang zweier Achsen bewegen und mit je einem Potentiometer verbunden sind, die einen Analogausgang entsprechend der Steuerhebelbewegung liefern. Diese Vorrichtung ist mechanisch aufwendig aufgebaut und einem gewissen Verschleiß unterworfen.In control devices with control lever, also called "joystick", so far two principles are known to record the deflection of the control lever from a zero position out: once by using potentiometers and the other by exploiting the well-known Hall effect 4469330 by ATARI describes a control lever that controls two potentiometers.A rotatably mounted control lever terminates in two parallel plates that move along two axes according to the movement of the lever and are each connected to a potentiometer which provides an analog output corresponding to the control lever movement is mechanically complex and subject to a certain wear.

In der DE-OS 2942 003 der Firma DANFOSS wird ein Steuerhebel beschrieben, dereinen Signalgeber betätigt, der richtungsabhängig ein elektrisches Signal abgibt. Der Signalgeber besteht hierbei aus einem magnetfeldabhängigen Differentialfühler, der zwei im Steuerhebel fest montierte Fühlerelemente, vorzugsweise Feldplatten, Hall-Generatoren oder auch Induktionsspulen, und ein deren Magnetfeld beeinflussendes, mit dem Steuerhebel bewegbares Erregerelement, insbesondere einen Permanentmagneten, aufweist. Die als Feldplatten ausgeführten Fühlerelemente bestehend aus einem Halbleiterelement, das unter dem Einfluß eines sich ändernden Magnetfeldes seinen ohmschen Widerstand ändert.In DE-OS 2942 003 DANFOSS a control lever is described, which actuates a signal generator, which emits directional an electrical signal. The signal generator here consists of a magnetic field-dependent differential sensor, the two permanently mounted in the control lever sensor elements, preferably field plates, Hall generators or induction coils, and a magnetic field influencing, movable with the control lever exciter element, in particular a permanent magnet having. The sensor elements designed as field plates consist of a semiconductor element which changes its ohmic resistance under the influence of a changing magnetic field.

In der JP-PS 59-53936 der Firma NEC werden zwei Permanentmagnete überlagert und daraus die Winkelauslenkung desIn JP-PS 59-53936 company NEC two permanent magnets are superimposed and from the angular deflection of the

Steuerhebels abgeleitet. ,Derived control lever. .

Die US-PS 4489303 der Firmal VALVO beschreibt eine Joystick-Steuerung, bei der der Hall-Effekt ausgenutzt wird. Hierbei wird ein Magnet über vier kreisförmig angeordnete Sensoren geführt, die digital schalten, so daß nur eine Auswertung in zwei Richtungen möglich ist.The US-PS 4489303 the company VALVO describes a joystick control, in which the Hall effect is exploited. Here, a magnet is passed over four circularly arranged sensors that switch digitally, so that only an evaluation in two directions is possible.

Diese zwar verschleißfreien Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß sie für die möglichen vier Richtungen nur einen bestimmten Spannungspegel abgeben, die vier Richtungen nur digital anzeigen.However, these wear-free arrangements have the disadvantage that they emit only a certain voltage level for the possible four directions, indicating only four directions digitally.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein verschleißarmes Eingabegerät zu entwickeln, das eine hohe Lebensdauer hat und wenig störanfällig gegen äußere Einflüsse ist.The object of the invention is to develop a low-wear input device, which has a long service life and is less susceptible to interference from external influences.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zuschaffen, die ohne aufwendige Mechanik herstellbar ist und ein in jeder Steuerhebelposition proportionales Signal abgibt.The invention has the object zaffaffen an arrangement that can be produced without expensive mechanics and emits a signal proportional to each control lever position.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Stabmagnet zwei magnetoresistive Sensoren aussteuert. Der Stabmagnet befindet sich im drehbar gelagerten Teil des Steuerhebels und die magnetoresistiven Sensoren sind an zwei benachbarten Seiten der Aufnahme für den Steuerhebel in Höhe des Mittelpunktes des Stabmagneten angebracht. Dabei ist die Aufnahme für den Steuerhebel auf einer Leiterplatte montiert, die die Auswertelogik enthält. Je nach Stellung des Steuerhebels wird die auftretende Auslenkung des Stabmagneten von den magnetoresistiven Sensoren registriert und ein entsprechender Spannungswert an die Auswertelogik gegeben.According to the invention the object is achieved in that a bar magnet controls two magnetoresistive sensors. The bar magnet is located in the rotatably mounted part of the control lever and the magnetoresistive sensors are mounted on two adjacent sides of the receptacle for the control lever at the level of the center of the bar magnet. The receptacle for the control lever is mounted on a printed circuit board containing the evaluation logic. Depending on the position of the control lever, the occurring deflection of the bar magnet is registered by the magnetoresistive sensors and given a corresponding voltage value to the evaluation logic.

Der Steuerhebel kann in jeder beliebigen Stellung stehen bleiben oder auch nach Umschaltung durch Rückstellkräfte in eine insbesondere senkrechte Vorzugsstellung gebracht werden.The control lever can remain in any position or be brought into a particular vertical preferred position even after switching by restoring forces.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen erläutertThe invention will be explained below with reference to drawings

Es zeigen: Show it:

Figur 1: Draufsicht des erfindungsgemäßen EingabegerätesFigure 1: Top view of the input device according to the invention

Figur 2: VorderansichtFigure 2: front view

Figur 3: perspektivische Ansicht.Figure 3: perspective view.

Der Steuerhebel 3 des erfindungsgemäßen Eingabegerätes endet mit einem drehbar gelagertem, kugelförmigen Teil 4 in einer Aufnahme 2. In die Mitte des drehbar gelagerten Teiles 4 ist ein Stabmagnet 5 eingelassen, der nicht mehr als 4mm im Durchmesser und 10mm in der Länge mißt. Der Magnet 5 kann eingeklebt oder auch eingepaßt sein.The control lever 3 of the input device according to the invention ends with a rotatably mounted, spherical part 4 in a receptacle 2. In the center of the rotatably mounted part 4, a bar magnet 5 is inserted, which measures not more than 4mm in diameter and 10mm in length. The magnet 5 may be glued or also fitted.

Der Steuerhebel 3 ist in einer Ecke der Aufnahme 2 angebracht. An den dort anstoßenden Seitenflächen der Aufnahme 2 sind zwei magnetoresistive Sensor-Bauelemente 6 und 7 so angeordnet, daß die Sensoren in den Bauelementen 6 und 7 direkt dem Mittelpunkt des Stabmagneten 5 gegenüberstehen.The control lever 3 is mounted in a corner of the receptacle 2. At the abutting there side surfaces of the receptacle 2, two magnetoresistive sensor components 6 and 7 are arranged so that the sensors in the components 6 and 7 directly opposite the center of the bar magnet 5.

Das gesamte Eingabegerät mit Aufnahme 2, Steuerhebel 3 und magnetoresistiven Sensoren 6 und 7 ist mit der Leiterplatte 1 mechanisch und elektrisch verbunden. Dabei liegen die Anschlüsse 8 der magnetoresistiven Sensoren 6 und 7 auf den zur Auswertelogik führenden Leiterzügen der Leiterplatte 1.The entire input device with recording 2, control lever 3 and magnetoresistive sensors 6 and 7 is mechanically and electrically connected to the circuit board 1. In this case, the terminals 8 of the magnetoresistive sensors 6 and 7 are located on the conductor lines of the printed circuit board 1 leading to the evaluation logic.

Eine Bewegung des Steuerhebelgriffs 3 und eine damit verbundene Auslenkung des Stabmagneten 5 in x-Richtung wird vom magnetoresistiven Sensor6 registriert und eine der jeweiligen Winkelauslenkung des Magneten 5 entsprechende Spannung an die Auswertelogik gegeben. Entsprechend verhält es sich bei einer Bewegung des Steuerhebelgriffs 3 in y-Richtung. Bei jeder anderen Steuerhebelbewegung reagieren beide magnetoresistiven Sensoren 6 und 7 entsprechend.A movement of the control lever handle 3 and an associated deflection of the bar magnet 5 in the x direction is registered by the magnetoresistive sensor 6 and given a voltage corresponding to the respective angular displacement of the magnet 5 to the evaluation logic. The same behavior occurs with a movement of the control lever handle 3 in the y-direction. At each other control lever movement both magnetoresistive sensors 6 and 7 react accordingly.

Durch geeignete Rückstellkräfte, wie zum Beispiel Federn, ist es möglich, dem Steuerhebel 3 eine Neutralstellung, vorzugsweise senkrecht, zu geben, die er nach Loslassen des Steuerhebels 3 selbst einnimmt, was vor allem bei Videospielen von Vorteil ist.By suitable restoring forces, such as springs, it is possible to give the control lever 3 a neutral position, preferably perpendicular, which it takes after releasing the control lever 3 itself, which is particularly advantageous in video games.

Bei grafischen Eingaben, wie zum Beispiel beim computergestützten Entwurf, ist es günstiger, die Rückstellkräfte unwirksam zu machen, so daß der Steuerhebel 3 in der Stellung, in der er losgelassen wird, verbleibt.In graphical inputs, such as in computer-aided design, it is more convenient to disable the return forces, so that the control lever 3 remains in the position in which it is released.

Claims

Patentansprüche:claims:

1. Eingabegerät, bestehend aus einem drehbar gelagerten Steuerhebel, gekennzeichnet dadurch, daß sich im drehbar gelagerten Teil (4) eines Hebels (3) ein Magnet (5) befindet und an zwei benachbarten Seiten einer Aufnahme (2) je ein magnetoresistiver Sensor (6) bzw. (7) angeordnet ist.1. input device, consisting of a rotatably mounted control lever, characterized in that in the rotatably mounted part (4) of a lever (3) is a magnet (5) and on two adjacent sides of a receptacle (2) each have a magnetoresistive sensor (6 ) or (7) is arranged.

2. Eingabegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die magnetoresistiven Sensoren (6) und (7) in Höhe des Mittelpunktes des Magneten (5) befinden.2. Input device according to claim 1, characterized in that the magnetoresistive sensors (6) and (7) in the amount of the center of the magnet (5) are located.

3. Eingabegerät nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Mittelpunkt des Magneten (5) sich im Schnittpunkt der Sensornormalen befindet.3. Input device according to claim 1 and 2, characterized in that the center of the magnet (5) is located at the intersection of the sensor normal.

4. Eingabegerät nach Anspruch 1 und 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die magnetoresistiven Sensoren (6) und (7) zueinander rechtwinklig angeordnet sind.4. Input device according to claim 1 and 2 and 3, characterized in that the magnetoresistive sensors (6) and (7) are arranged at right angles to each other.

5. Eingabegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Magnet (5) in den drehbar gelagerten Teil (4) des Hebels (3) eingeklebt oder eingepaßt ist.5. Input device according to claim 1, characterized in that the magnet (5) is glued or fitted in the rotatably mounted part (4) of the lever (3).

6. Eingabegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufnahme (2) auf einer Leiterplatte (1), die gleichzeitig die Auswertelogik enthält, montiert ist.6. Input device according to claim 1, characterized in that the receptacle (2) is mounted on a printed circuit board (1) which at the same time contains the evaluation logic.

7. Eingabegerät, bestehend aus einem drehbar gelagerten Steuerhebel, gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerhebel durch Rückstelikräfte eine Vorzugsstellung einnimmt.7. input device, consisting of a rotatably mounted control lever, characterized in that the control lever assumes a preferred position by Rückstelikräfte.

8. Eingabegerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß eine Umschaltung zwischen Vorzugsund NichtVorzugsstellung und umgekehrt möglich ist.8. Input device according to claim 7, characterized in that a switch between preferred and non-preferred position and vice versa is possible.

9. Eingabegerät, bestehend aus einem drehbar gelagerten Steuerhebel, gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerhebel in jeder beliebigen Stellung stehen bleibt.9. input device, consisting of a rotatably mounted control lever, characterized in that the control lever stops in any position.