DE3506214C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Spiel­ computer mit einer Halteeinrichtung und einem daran beweg­ bar befestigten Steuergriff, wobei die Steuerbewegung über elektrische Kontakte in elektrische Signale umgewandelt wird, und der Steuergriff über eine Welle, die sowohl um ihre Längsachse als auch in Längsachsenrichtung bewegbar ist, mit der Halteeinrichtung verbunden ist.

Derartige Steuereinrichtungen sind auch als Joystick be­ kannt, beispielsweise in der deutschen Fachzeitschrift "Funkschau", Heft 18/1984 Seiten 68 bis 70, die für viele Computer zur Steuerung von Spielprogrammen zu Hause oder in Spielsalons Anwendung finden. Bei diesen bekannten Steuereinrichtungen ist an einer Halteeinrichtung, die als ein einen Standfuß bildendes Gehäuse ausgebildet ist, ein Handgriff befestigt, der an seinem unteren im Gehäuse angeordneten Ende vier 90° zueinander angeordnete Arme aufweist. Die Arme drücken bei der Bewegung des Handgriffs in die entsprechende Richtung auf ein blattfederähnliches elektrisch leitendes Teil, das dadurch in Kontakt mit einem Gegenstück gebracht wird und einen Stromkreis schließt.

Je nachdem, wie lange der Stromkreis geschlossen ist, wer­ den im angeschlossenen Computer je nach Art des gespeicher­ ten Programmes verschiedene Funktionsweisen bewirkt. Zusätz­ lich weisen derartige Steuereinrichtungen noch Bedienungs­ elemente im Handgriff oder dem Standfuß auf, um weitere Spielfunktionen, wie z.B. einen Schuß, auszulösen.

Insbesondere bei Programmen, bei denen mittels der Steuer­ einrichtung eine Lenkfunktion bewirkt wird, wie z.B. Flug­ simulatoren, so wie sie in der GB-PS 9 96 127 offenbart wurden, ist die Bedienung unrealistisch, da immer ein konstanter Anschlag gegen einen Widerstand gegeben ist und die Kurvenlage abhängig von der Druckdauer ist. Desweiteren ist auch der Verschleiß der betreffenden Teile nicht unbe­ trächtlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs charak­ terisierten Art zu schaffen, die eine annähernd wirklich­ keitsgetreue Steuerbewegung ermöglicht, mit der alle Bewegungsrichtungen einstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Welle in der Halteeinrichtung in einer Hülse, die um die Längsachse bewegbar ist, gelagert ist, und die Welle Mitnehmer zur Drehung der Hülse um die Längsachse aufweist, und die Welle mit der Hülse und den Mitnehmern, die unabhängig von der Axialbewegung der Welle eine entkoppelte Bewegung ausführen, in Eingriff steht, und die Welle und die Hülse jeweils zwei voneinander isolierte leitende Flächen auf der Oberfläche aufweisen, und daß in der Halteeinrichtung elektrisch leitende Kontakte angeordnet sind, die bei Bewegung der Welle bzw. der Hülse auf der Welle bzw. der Hülse schleifen, wobei sowohl an die Flächen als auch an die Kontakte elektrische Leitungen zum Anschluß an einen Computer befestigt sind.

Diese Steuereinrichtung erlaubt somit ebenso wie die bekann­ ten Steuereinrichtungen eine Steuerung aus einer Null­ stellung heraus in vier Richtungen. Je nach der Stärke des seitlichen Einschlages, d.h. der Drehung um die Längsachse, wird die entsprechende Funktion des Computers stärker oder schwächer sein. Insbesondere bei im Computer geladenen Flug­ simulationsprogrammen oder dergl. wird die Stärke der Drehung des Steuergriffs deutlich zu beobachten sein. Die Bewegung in axialer Richtung bewirkt ebenfalls je nach dem Hub der Bewegung aus einer Nullstellung heraus eine mehr oder weniger starke Richtungsänderung, was sich in einem Flugsimulationsprogramm in einem Anstieg beim Herausziehen und einem Abfall bei Hineinschieben bemerkbar macht. Die Richtungsänderung wird besonders realistisch, je schneller die Arbeitsweise bzw. der Zeittakt des angeschlossenen Computers ist, da diese üblicherweise per Programm nur fest­ stellt, ob der betreffende Stromkreis noch geschlossen ist. Selbstverständlich sind mit einer derartigen Einrichtung auch überlagerte Bewegungen möglich.

Die Steuereinrichtung kann beispielsweise auf der Welle mit elektrisch leitenden, voneinander isolierten Flächen ausge­ bildet sein, die bei der Drehbewegung und der Axialbewegung der Welle mit Schleifkontakten oder dergl. in Eingriff gelangen und einen Stromkreis schließen können. Die Dreh­ bewegung kann auch durch einen Flüssigkeitsschalter im Inneren der Welle erfaßt werden.

Zweckmäßigerweise muß die Steuereinrichtung Einrichtungen aufweisen, die die Drehbewegung der Welle von der Axialbewe­ gung entkoppeln. Dies kann beispielsweise auch durch Zahnrä­ der, Nocken, Gestänge oder Gelenke erfolgen.

Vorzugsweise ist die Welle in der Halteeinrichtung in einer Hülse, die um die Längsachse bewegbar ist, gelagert und weist Mitnehmer zur Drehung der Hülse um die Längsachse auf. Im Inneren der Halteeinrichtung ist somit eine Hülse angeordnet, die je nach Länge an einem oder an mehreren Auf­ lagepunkten drehbar gelagert sein kann. An der im Inneren der Hülse angeordneten Welle kann ein Mitnehmer in Form eines Stiftes angeordnet sein, der bei der Drehung der Welle um die Längsachse in die Hülse eingreift und diese entsprechend mitbewegt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Welle und die Hülse jeweils zwei voneinander isolierte leitende Flächen auf. Außerdem sind in der Halteeinrichtung elektrisch leitende Kontakte angeordnet, die bei der Bewe­ gung der Welle bzw. der Hülse auf der Welle bzw. der Hülse schleifen, wobei sowohl an die Flächen als auch an die Kon­ takte elektrische Leitungen zum Anschluß an einen Computer befestigt sind. Vorteilhafterweise ist der auf der Welle schleifende Kontakt an der Hülse und der auf der Hülse schleifende Kontakt an der Halteeinrichtung befestigt. Da­ mit wird erreicht, daß die zwei voneinander isoliert leiten­ den Flächen auf der Welle bzw. der Hülse als schmale läng­ liche Streifen ausgebildet sein können. In der Nullstellung befindet sich der entsprechende zugehörige Kontakt genau zwischen den beiden leitenden Flächen, so daß ein Stromfluß nicht möglich ist. Die leitenden Flächen sind auf der Ober­ fläche der Welle bzw. der Hülle angeordnet, wobei die bei­ den Flächen auf der Welle in Wellenlängsrichtung und die beiden Flächen auf der Hülse in einer Richtung quer zur Längsachse angeordnet sind. Infolgedessen wird bei der Bewe­ gung des Steuergriffs und damit der Welle in axialer Rich­ tung ein Stromkreis über den Stromabnehmer und eine der auf der Welle angeordneten Flächen geschlossen und dadurch die entsprechende Wirkungsweise des Computers erreicht. Entspre­ chend bewirkt eine Drehung des Steuergriffs bzw. der Welle um die Wellenlängsachse infolge der Mitnehmer eine Drehung der Hülse, so daß unabhängig von der Schleiferstellung auf der Welle der entsprechende gewünschte Stromkreis über den der Hülse zugeordneten Schleifkontakt und die entsprechende Fläche auf der Oberfläche der Hülse geschlossen wird. Damit sind alle Bewegungsrichtungen mit dieser Steuereinrich­ tung einstellbar.

Zweckmäßigerweise weist die Steuereinrichtung an der Welle Anschläge für die Axialbewegung und an der Hülse Anschläge für die Drehbewegung auf. Derartige Anschläge können am Um­ fang der Welle und am Umfang der Hülse angeordnet sein, um die Bewegung in axialer Richtung sowie in tangentialer Rich­ tung zu begrenzen. Vorzugsweise sind die Mitnehmer gleich­ zeitig als Anschläge ausgebildet, wobei die Hülse in Hülsen­ längsrichtung einseitig einen Schlitz aufweist, in den die Mitnehmer hineinragen. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht auf einfache Weise die Mitnahme der Hülse bei der Drehbewegung des Steuergriffs und damit der Welle und gleichzeitig die Begrenzung der axialen Bewegung der Welle. Die Bewegung in axialer Richtung sollte von der Null­ stellung aus jeweils ca. 10 cm betragen.

Um nach dem Loslassen des Steuergriffs eine Zurückbewe­ gung in die Nullstellung zu ermöglichen, greifen zweck­ mäßigerweise an der Welle und an der Hülse Federn an, die die Welle bzw. die Hülse wieder in ihre Ursprungsstellung zurückbewegen, so daß die Kontakte zwischen den jeweiligen leitenden Flächen angeordnet sind.

Die Anordnung der Federn kann für die Bewegung in axialer Richtung zwischen den Mitnehmern und beispielsweise der drehbaren Hülse, und für die Drehbewegung zwischen dem ent­ sprechenden Anschlag und der Halteeinrichtung oder der Befestigungseinrichtung für die drehbare Hülse angeordnet werden.

An dem Steuergriff können vorteilhafterweise weitere Be­ dienungselemente für zusätzliche Funktionen angeordnet wer­ den, wie sie auch bei herkömmlichen Steuereinrichtungen üblich sind.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Steuereinrich­ tung geschaffen, die eine wirklichkeitsgetreue Steuerung, insbesondere bei Flugsimulatoren und dergl., erlaubt, wobei gleichzeitig eine derartige Steuereinrichtung auch univer­ sell bei allen anderen Anwendungsfällen verwendbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Steuerein­ richtung mit als Gehäuse ausgebildeter Halteein­ richtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das geöffnete Gehäuse gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Steuereinrichtung ent­ lang der Linie A-A von Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist der Steuergriff 1 in der Form des bei Flug­ zeugen ausgebildeten Steuerknüppels ausgebildet und weist an seinem einen Ende ein Bedienungselement 16 für zusätz­ liche Steuerfunktionen auf. Der Steuerknüppel 1 ist über die Welle 2 mit der Halteeinrichtung 4, die als ein Gehäuse ausgebildet ist, verbunden. Aus dem Gehäuse ragt der elektrische Anschluß 17 zum Anschluß an einen Computer heraus.

In der als Gehäuse ausgebildeten Halteeinrichtung 4 sind gemäß Fig. 2 Befestigungseinrichtungen 18 angeordnet, die eine in diesen Befestigungseinrichtungen drehbare Hülse 5 halten. In die Hülse 5 ragt eine Welle 2, an deren einem Ende der Steuergriff 1 befestigt ist. Auf der Oberfläche der Hülse 5 sind leitende elektrische Flächen 8 a und 8 b angeordnet, die voneinander isoliert sind. Entsprechende Flächen 7 a und 7 b sind auf der Oberfläche der Welle 2 be­ festigt. Gemäß Fig. 2 ist lediglich die Fläche 7 b sichtbar, die sich unter dem auf der Hülse 5 befestigten Schleifkon­ takt 9 befindet, da die andere Fläche 7 a sich bei dem gezeigten Betriebszustand der Steuereinrichtung weiter im Inneren der Hülse 5 befindet. Entsprechend ist auf der Be­ festigungseinrichtung 18 ein Schleifkontakt 10 angeordnet, der bei einer Drehung des Steuergriffs 1 und damit der Welle 2 in Berührung mit der elektrisch leitenden Fläche 8 a oder 8 b gelangen kann. Die Schleifkontakte 9 und 10 sind über elektrische Leitungen 11, die in dem in Fig. 1 gezeig­ ten Kabel 17 verlaufen, mit dem Computer verbunden. Entspre­ chend sind auch die elektrisch leitenden Flächen 7 a, 7 b, 8 a und 8 b mit elektrischen Leitungen 11, die hier nicht darge­ stellt sind, verbunden. Die elektrischen Leitungen können auch teilweise im Inneren der Welle 2 geführt werden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Hülse 5 einen länglichen Schlitz 14 auf, durch den Mitnehmer 6, beispiels­ weise in Form von Schrauben, ragen. Diese Mitnehmer 6 die­ nen gleichzeitig als Anschlag 12 für die axiale Bewegung der Welle 2. Bei einer Drehung der Welle 2 wird infolge der Mitnehmer 6 die Hülse 5 entsprechend in die gleiche Rich­ tung bewegt, so daß zwar die Stellung des Kontaktes 10 über den leitenden Flächen 8 a bzw. 8 b verändert wird, jedoch die Stellung des Kontaktes 9 über der jeweiligen Fläche 7 a oder 7 b unverändert bleibt. Umgekehrt hat eine Veränderung der Stellung des Kontaktes über den entsprechenden Flächen 7 a, 7 b auf der Welle 2 keinen Einfluß auf die Stellung des Kon­ taktes 10 über den zugeordneten Kontakten 8 a und 8 b. Ein zu­ sätzlicher Anschlag 13 begrenzt die Drehbewegung der Welle und damit der Hülse um die Wellenlängsachse 3. Außerdem ist ein Anschlag 22 an der Hülse vorgesehen, der die axiale Bewegung der Hülse verhindert.

Um eine automatische Rückbewegung in die Ursprungsstel­ lung zu erreichen, sind Federn 15 vorgesehen, die für die Bewegung in Richtung der Längsachse 3 zwischen den Mit­ nehmern 6 und dem Anschlag 13 bzw. dem Befestigungspunkt 21 und für die Drehbewegung zwischen dem Befestigungspunkt 21 und Befestigungspunkten 20 an der Halteeinrichtung 4 be­ festigt sind.

Fig. 3 zeigt zusätzlich die Anordnung der elektrisch lei­ tenden Fläche 7 a, wobei in diesem Fall der Kontakt 9 genau zwischen den beiden elektrisch leitenden Flächen 7 a und 7 b auf der Oberfläche der Welle 2, d.h. in Ruhestellung, sich befindet. Fig. 3 zeigt zusätzlich eine Möglichkeit der Befestigung der Halteeinrichtung an einem Tisch mittels einer Schraubzwinge 19. Genausogut kann aber auch eine Befestigung mittels Saugnäpfen oder ähnlichen Einrichtungen erfolgen.

Bei der Drehung des Steuergriffs 1 bzw. bei der Verschie­ bung in Richtung der Längsachse 3 bewegt sich je nach Stärke der Veränderung der entsprechende Kontakt 10 bzw. 9 auf der entsprechenden Fläche 8 a oder 8 b bzw. 7 a oder 7 b mehr oder weniger weit aus der Ursprungsstellung heraus auf der betreffenden leitenden Fläche. Diese Bewegung, die mehr oder weniger lang sein kann, entspricht der Dauer der Aus­ lenkung bei herkömmlichen Steuereinrichtungen. Infolge­ dessen wird bei einer großen Veränderung aus der Ursprungs­ stellung heraus infolge der dazu länger benötigten Zeit des betreffenden Schleifkontaktes 9 oder 10 auf der entsprechen­ den Fläche eine stärkere Einwirkung auf den angeschlossenen Computer erreicht. Somit wird mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung eine wirklichkeitsgetreue und bessere Handhabung erreicht.

Claims (7)

1. Steuereinrichtung für Spielcomputer mit einer Halteein­ richtung und einem daran bewegbar befestigten Steuer­ griff, wobei die Steuerbewegung über elektrische Kon­ takte in elektrische Signale umgewandelt wird, und der Steuergriff über eine Welle, die sowohl um ihre Längs­ achse als auch in Längsachseinrichtung bewegbar ist, mit der Halteeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) in der Halteeinrichtung (4) in einer Hülse (5), die um die Längsachse (3) bewegbar ist, gelagert ist, und die Welle (2) Mitnehmer (6) zur Drehung der Hülse (5) um die Längsachse (3) aufweist, und die Welle (2) mit der Hülse (5) und den Mitnehmern (6), die unabhängig von der Axialbewegung der Welle (2) eine entkoppelte Bewegung ausführen, in Eingriff steht, und die Welle (2) und die Hülse (5) jeweils zwei voneinander iso­ lierte leitende Flächen (7 a, 7 b; 8 a, 8 b) auf der Ober­ fläche aufweisen, und daß in der Halteeinrichtung (4) elektrisch leitende Kontakte (9, 10) angeordnet sind, die bei Bewegung der Welle (2) bzw. der Hülse (5) auf der Welle (2) bzw. der Hülse (5) schleifen, wobei so­ wohl an die Flächen (7 a, 7 b; 8 a, 8 b) als auch an die Kontakte (9, 10) elektrische Leitungen (11) zum An­ schluß an einen Computer befestigt sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf der Welle (2) schleifende Kon­ takt (9) an der Hülse (5) und der auf der Hülse (5) schleifende Kontakt (10) an der Halteeinrichtung (4) be­ festigt ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Welle (2) Anschläge (12) für die Axialbewegung und an der Hülse (5) ein Anschlag (13) für die Drehbewegung angeordnet sind.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mitnehmer (6) gleichzeitig als An­ schläge ausgebildet sind.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (5) in Hülsenlängsrichtung ein­ seitig einen Schlitz (14) aufweist, in den die Mit­ nehmer (6) hineinragen.

6. Steuereinrichtung nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (2) und an der Hülse (5) Federn (15) angreifen, die die Welle (2) bzw. die Hülse (5) wieder in ihre Ursprungs­ stellung zurückbewegen, so daß die Kontakte (9, 10) zwi­ schen den jeweiligen leitenden Flächen (7 a und 7 b bzw. 8 a und 8 b) angeordnet sind.

7. Steuereinrichtung nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuer­ griff (1) weitere Bedienungselemente (16) für zusätz­ liche Funktionen angeordnet sind.