DE602005005897T2 - Eingabegerät mit haptischer Rückkopplung - Google Patents

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Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht auf eine Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • 2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
  • In den letzten Jahren sind verschiedene Eingabevorrichtungen mit haptischer Rückkopplung vorgeschlagen worden, die eine Kraftrückkopplungsfunktion aufweisen, die Steuerfunktionen von Steuerungen für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, ein Autoradio, ein Kraftfahrzeug-Navigationssystem usw. integriert und eine Rückkopplungskraft, wie z. B. eine Widerstandskraft oder eine Druckkraft, auf ein Betätigungselement in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß oder der Betätigunsrichtung des Betätigungselements aufbringt, wenn eine zu steuernde Vorrichtung ausgewählt wird oder eine Funktion durch das von Hand betätigte Betätigungselement eingestellt wird, um dadurch ein zufriedenstellendes Betätigungsgefühl zu schaffen und die Bedienbarkeit des Betätigungselements zu verbessern. Im Stand der Technik ist z. B. eine Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung bekannt, die Folgendes aufweist: einen Betätigungshebel, der frei beweglich ist und der als Betätigungselement dient; eine Wandlereinheit, die die Kippbewegung des Betätigungshebels in Schwenkbewegungen eines Paares von zueinander rechtwinkligen Antriebshebeln umwandelt; ein Paar Drehcodierer, die den Schwenkbetrag und die Schwenkrichtung des Paares der Antriebshebel detektieren; sowie ein Paar Drehmotoren, die jeweils eine Rückkopplungskraft auf den Betätigungshebel aufbringen. Diese Vorrichtung treibt zwei Drehmotoren auf der Basis der Ausgangssignale von den Drehcodierern an, um eine gewünschte Rückkopplungskraft über zwei Antriebshebel an den Betätigungshebel zu liefern (siehe z. B. ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2003-22159 (Seiten 5 bis 7 und 1)).
  • 9 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung der inneren Konstruktion der in dem Patentdokument 1 offenbarten Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung. Wie in 9 gezeigt ist, sind ein erster und ein zweiter Drehmotor 101 und 102 sowie ein erster und ein zweiter Drehcodierer 103 und 104, die mit Drehwellen der Drehmotoren 101 und 102 gekoppelt sind, auf einer Basis 100 angebracht. Die Drehwelle des ersten Drehmotors 101 ist senkrecht zu der Drehwelle des zweiten Drehmotors 102, und der erste und der zweite Drehcodierer 103 und 104 sind in der Nähe eines Schnittpunkts P der Drehwellen der beiden Drehmotoren 101 und 102 angeordnet. Ferner sind ein erster und ein zweiter Antriebshebel 105 und 106 frei schwenkbar auf der Basis 100 abgestützt, und ein Betätigungshebel 108 ist über einen Antriebskörper 107 mit den Antriebshebeln 105 und 106 gekoppelt. Der erste Antriebshebel 105 ist um eine Achse 105a schwenkbar, die parallel zu der Drehwelle des ersten Drehmotors 101 ist, und das vordere Ende des ersten Antriebshebels 105 ist mit einem Verzahnungsbereich 105b versehen, der mit einem auf der Drehwelle des ersten Drehmotors 101 angebrachten Zahnrad 109 in Eingriff steht. Der zweite Antriebshebel 106 ist um eine Achse 106a schwenkbar, die parallel zu der Drehwelle des zweiten Drehmotors 102 ist, und das vordere Ende des zweiten Antriebshebels 106 ist mit einem Verzahnungsbereich 106b versehen, der mit einem auf der Drehwelle des zweiten Drehmotors 102 befestigten Zahnrad 110 in Eingriff steht. Darüber hinaus sind der erste und der zweite Drehmotor 101 und 102 sowie der erste und der zweite Drehcodierer 103 und 104 mit einer Steuereinheit (nicht gezeigt) verbunden, und die Steuereinheit erhält die Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten Drehcodierer 103 und 104 und gibt gewünschte Steuersignale an den ersten und den zweiten Drehmotor 101 und 102 ab.
  • Bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung, die die vorstehend geschilderte schematische Konstruktion aufweist, erfolgt bei Bewegung des Betätigungshebels 108 durch eine Bedienungsperson in einer bestimmten Richtung, z. B. in der Richtung Y-Y in 9, eine Schwenkbewegung des ersten Antriebshebels 105 um die Achse 105a, und dadurch werden das Zahnrad 109 und der erste Drehcodierer 103 rotationsmäßig bewegt. Bei Bewegung des Betätigungshebels 108 in der Richtung X-X erfolgt eine Schwenkbewegung des zweiten Antriebshebels 106 um die Achse 106a, und somit werden das Zahn rad 110 und der zweite Drehcodierer 104 rotationsmäßig bewegt. Wenn der Betätigungshebel 108 in einer Richtung zwischen der X- und der Y-Richtung bewegt wird, erfolgt ferner eine Schwenkbewegung des ersten und des zweiten Antriebshebels 105 bzw. 106, und es erfolgt eine Drehbewegung des ersten und des zweiten Drehcodierers 103 und 104. Die Steuereinheit empfängt die Ausgangssignale von den Drehcodierern 103 und 104 und berechnet die Schwenkrichtung sowie den Schwenkbetrag des ersten und des zweiten Antriebshebels 105 und 106, d. h. die Bewegungsrichtung und den Bewegungsbetrag (Bewegungswinkel des Betätigungshebels 108 auf der Basis der Ausgangssignale und gibt dann Steuersignale an den ersten und den zweiten Drehmotor 101 und 102 auf der Basis der Rechenergebnisse ab. Auf diese Weise wird dem Betätigungshebel 108 ein gewünschtes Betätigungsgefühl zugeführt. Wenn z. B. der Betätigungshebel 108 in einer bestimmten Richtung und in einem bestimmten Winkel bewegt wird und somit der erste und der zweite Drehmotor 101 und 102 in einer entgegengesetzten Richtung zu den Schwenkrichtungen des ersten und des zweiten Antriebshebels 105 und 106 rotationsmäßig bewegt werden, wird ein gewisser Betrag an Betätigungskraft auf den Betätigungshebel 108 aufgebracht, und die den Betätigungshebel 108 von Hand betätigende Bedienungsperson kann diese Betätigungskraft dann als Klickgefühl verspüren.
  • Bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß dem einschlägigen Stand der Technik addieren sich jedoch zeitliche Verzögerungen bei der mechanischen Übertragung der Betätigungskraft von dem Betätigungshebel auf den Drehcodierer, die Ansprechzeit des Drehcodierers, die Rechenzeit der Steuereinheit, die Ansprechzeit des Drehmotors sowie zeitliche Verzögerungen beim mechanischen Übertragen der Rückkopplungskraft von dem Drehmotor auf den Betätigungshebel zu der Zeit hinzu, zu der die Rückkopplungskraft während der manuellen Betätigung zu dem Betätigungselement zurückgeführt wird. Aus diesem Grund kommt es zu einer zeitlichen Verzögerung, bis die das Betätigungselement betätigende Bedienungsperson die Rückkopplungskraft verspüren kann. Diese zeitliche Verzögerung bringt bei Anwendungen der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung verschiedene Probleme mit sich.
  • Bei einer Anwendung z. B., bei der ein Cursor durch das Betätigungselement bewegt wird, um einen gewünschte Taste unter einer Mehrzahl von auf einem Bildschirm angezeigten Menü-Tasten auszuwählen, ist es allgemein üblich, eine Ziehkraft um jede Taste herum vorzusehen, um die Tastenauswahl zu erleichtern, wobei die Bedienungsperson die Ziehkraft als Rückkopplungskraft von dem Drehmotor spürt. Wenn jedoch der Cursor von einer Menü-Taste (A) zu einer gewünschten Menü-Taste (B) bewegt wird, kann aufgrund der Ziehkraft der Menü-Taste (A) der Cursor die Menü-Taste (B) passieren bzw. sich über diese hinaus bewegen, d. h. der Cursor kann durch das Betätigungselement nicht korrekt gesteuert werden. Dieses Phänomen entsteht aufgrund einer hohen Trägheitskraft des Drehmotors. Um die Trägheitskraft auf einem niedrigen Niveau zu halten, ist es daher bevorzugt, eine Widerstandskraft, die proportional zu der Betätigungsgeschwindigkeit des Betätigungshebels ist, von dem Drehmotor auf den Betätigungshebel aufzubringen und einen Anstieg bei der Rotationsgeschwindigkeit des Drehmotors zu unterdrücken, so dass die Trägheitskraft nicht ansteigt. Es ist jedoch praktisch unmöglich, dem Betätigungshebel eine Widerstandskraft ohne Verzögerung zuzuführen, da die Geschwindigkeit des Betätigungshebels während des Betriebs in unmittelbarer Weise variiert. Daher kann der Anstieg bei der Rotationsgeschwindigkeit des Drehmotors nicht unterdrückt werden, und die Trägheitskraft des Drehmotors kann nicht reduziert werden. Bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß dem Stand der Technik besteht somit ein Problem dahingehend, dass der Zeitpunkt zum Aufbringen einer Rückkopplungskraft auf den Betätigungshebel verzögert wird.
  • Bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß dem Stand der Technik kann dann, wenn Schwenkbewegungen der Antriebshebel, die eine Schwenkbewegung in Verbindung mit dem Betätigungshebel ausführen, über einen Übersetzungs-Getriebezug auf Codeplatten der Drehcodierer übertragen werden, die Auflösung der Detektionsgenauigkeit unter Verwendung von kostengünstigen Drehcodierern verbessert werden. Wenn jedoch der Übersetzungs-Getriebezug zusätzlich zu dem Untersetzungs-Getriebezug vorgesehen ist, der die Rotation der Drehmotoren auf die Antriebshebel überträgt, kann Spiel zwischen den beiden Getriebezügen zu ruckartigen Bewegungen bei den beiden Übertragungsmechanismen, d. h. einem Antriebssystem und einem Detektionssystem, führen, wobei derartige ruckartige Bewegungen das Betätigungsgefühl beeinträchtigen.
  • Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart die US-A-6 400 352 eine Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung, bei der die Reibungswiderstand-Zuführeinheit durch eine aktive Laufrolle gebildet ist, die gegen die Oberfläche eines Riemens gepresst wird, die das Betätigungselement mit einem Kraftübertragungsmechanismus verbindet.
  • Die US-A-4 101 863 offenbart eine Winkelbewegungs-Auflösungseinrichtung, bei der ein verzahntes Segment mit einem entsprechend verzahnten Hebel in Eingriff steht, der durch eine Feder in Eingriff mit dem verzahnten Segment vorgespannt ist. Dadurch wird Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung eines Schwenkelements geschaffen, um dadurch unerwünschte kleine Bewegungen von diesem zu dämpfen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung, die in der Lage ist, den Einfluss von Verzögerung beim Zuführen einer Rückkopplungskraft von Aktuatoren zu einem Betätigungselement abzuschwächen.
  • Zum Erreichen des vorstehend genannten Ziels weist eine Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
  • Da bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion die Reibungswiderstand-Zuführeinheit dem beweglichen Element, das in Verbindung mit der manuellen Betätigung des Betätigungselements arbeitet, Reibungswiderstand in stabiler Weise zuführt, wird dem Betätigungselement auch dann eine Widerstandskraft zugeführt, wenn die Steuerung der Aktuatoren verzögert ist, und die Widerstandskraft wird selbst unmittelbar nach Schwankungen bei der Geschwindigkeit des Betätigungselements hoch. Auf diese Weise kann der Einfluss einer Verzögerung beim Zuführen von Rückkopplungskraft von den Aktuatoren zu dem Betätigungselement abgeschwächt werden, und die zeitliche Verzögerung bis zur Rückkopplung der Rückkopplungskraft zu dem Betätigungselement während der manuellen Betätigung kann reduziert werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Bei einer solchen Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung vom Typ eines Joystick ist es bevorzugt, dass es sich bei den Reibungswiderstand-Zuführeinheiten um Blattfedern handelt, die die Antriebshebel in Richtung auf die jeweiligen Schwenkachsen drücken. Auf diese Weise kann den Antriebshebeln, bei denen es sich um bewegliche Elemente handelt, Reibungswiderstand in stabiler Weise unter Verwendung einer einfachen Konfiguration zugeführt werden.
  • Weiterhin ist es bei der vorstehend beschriebenen Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung vom Typ eines Joystick bevorzugt, dass es sich bei den Aktuatoren um ein Paar Drehmotoren handelt, die über die Antriebshebel eine Rückkopplungskraft auf den Betätigungshebel aufbringen, und dass die Drehmotoren mit den Antriebshebeln über einen Untersetzungs-Getriebezug gekoppelt sind. Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann dem Betätigungshebel eine Rückkopplungskraft durch klein dimensionierte Drehmotoren zugeführt werden, und es kann verhindert werden, dass der Cursor sich über eine gewünschte Menü-Taste aufgrund der Trägheitskraft der Drehmotoren hinaus bewegt.
  • In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass die Verlagerungsdetektionseinheiten in Form von Drehcodierern vorliegen, dass ein Rotationsübertragungsmechanismus, der als bewegliches Element dient, zwischen einer Codeplatte des Drehcodierers und dem Antriebshebel vorgesehen ist, dass der Rotationsübertragungsmechanismus ein Paar Riemenscheiben aufweist, die über einen Riemen miteinander gekoppelt sind, und dass Spanneinrichtungen, die Spannung auf den Riemen aufbringen, als Reibungswiderstand-Zuführeinheiten verwendet werden. Mit dieser Konfiguration wird die ruckartige Bewegung bei den Übertragungsmechanismen eines Detektionssystems von den Antriebshebeln auf die Drehcodierer durch die Spanneinrichtungen vermindert, und der Einfluss der ruckartigen Bewegung in dem Übertragungsmechanismus des Antriebssystems von den Drehmotoren auf die Antriebshebel wird durch die Blattfedern vermindert. Auf diese Weise ist es möglich, die zeitliche Verzögerung bis zur Rückkopplung der Rückkopplungskraft zu dem Betätigungshebel während einer manuellen Betätigung zu unterdrücken, und es kann ein gutes Betätigungsgefühl während der manuellen Betätigung des Betätigungshebels erzielt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Perspektivansicht einer Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Schnittdarstellung entlang einer Richtung der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung;
  • 3 eine Schnittdarstellung entlang einer anderen Richtung der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung;
  • 4 eine Perspektivansicht einer Knüppelsteuerung bei Betrachtung aus einer Richtung;
  • 5 eine Perspektivansicht der Knüppelsteuerung bei Betrachtung aus einer anderen Richtung;
  • 6 eine Perspektivansicht eines Kraftumwandlungsmechanismus;
  • 7 eine Draufsicht unter Darstellung der Auslegung von Teilen, die die Knüppelsteuerung bilden;
  • 8 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit; und
  • 9 eine Draufsicht unter Darstellung der inneren Ausbildung einer Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß dem einschlägigen Stand der Technik.
  • BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang von einer Richtung der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung. 3 zeigt eine Schnittdarstellung entlang einer anderen Richtung der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung, und 4 zeigt eine Perspektivansicht einer Knüppelsteuerung bei Betrachtung aus einer Richtung. 5 zeigt eine Perspektivansicht der Knüppelsteuerung bei Betrachtung aus einer anderen Richtung, und 6 zeigt eine Perspektivansicht eines Kraftumwandlungsmechanismus. 7 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung der Auslegung von Teilen, die die Knüppelsteuerung bilden, und 8 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuereinheit.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, beinhaltet die Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Kunstharzgehäuse 1 und eine Knüppelsteuerung 2, die in das Gehäuse 1 eingeschlossen ist. Das Gehäuse 1 kann an einer geeigneten Stelle angebracht werden, beispielsweise einer Fahrzeugmittelkonsole. Das Gehäuse 1 besteht aus einer oberen Platte 1a und einer Seitenplatte 1b in integraler Ausbildung miteinander sowie aus einer Bodenplatte (nicht gezeigt), die eine Bodenöffnung der Seitenplatte 1b verschließt, und eine Öffnung 1c ist im Zentrum der oberen Platte 1a vorgesehen. Die Seitenplatte 1b ist in den 2 und 3 nicht dargestellt.
  • Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, beinhaltet die Knüppelsteuerung 2 einen kastenförmigen Rahmen (Basis) 4, und der Rahmen 4 ist aus einem ersten Abstützkörper 4a mit in der Draufsicht L-förmiger Ausbildung sowie aus einem zweiten Abstützkörper 4b mit umgekehrt L-förmiger Ausbildung gebildet, die über ein Abstandselement 4c in integraler Weise miteinander vorgesehen sind. Der erste und der zweite Abstützkörper 4a und 4b sind aus einem Material mit hoher mechanischer Festigkeit gebildet, beispielsweise aus Aluminium, und der Rahmen 4 ist mit einer Abstützeinheit versehen, die entlang jeder Wand des ersten und des zweiten Abstützkörpers 4a und 4b in der Draufsicht ein Rechteck bildet. In der Abstützeinheit sind ein erster und ein zweiter Antriebshebel 5 und 6 derart angeordnet, dass die Drehachsen von diesen zueinander rechtwinklig sind, wobei die beiden Enden eines oberen Bereichs des ersten Antriebshebels 5 an zwei einander zugewandt gegenüberliegenden Wänden der Abstützeinheit gelagert sind und beide Enden eines oberen Bereichs des zweiten Antriebshebels 6 an den beiden anderen einander zugewandt gegenüberliegenden Wänden der Abstützeinheit gelagert sind. Ein Betätigungshebel 7 ist mit einem Schnittpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebshebel 5 und 6 gekoppelt und geht durch die Öffnung 1a hindurch, so dass er aus dem Gehäuse 1 herausragt. Der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 bilden einen Kraftumwandlungsmechanismus, der die Kippbewegung des Betätigungshebels 7 in zwei zueinander rechtwinklige Schwenkbewegungen umwandelt, wobei ein mittlerer Bereich des Betätigungshebels 7 an einem mittleren Bereich des oberen Teils des zweiten Antriebshebels 6 mittels eines Stifts 8 gelagert ist. Der Betätigungshebel 7 geht durch ein Langloch 6a hindurch, das in dem unteren Bereich des zweiten Antriebshebels 6 ausgebildet ist, und ist in ein Langloch 5a eingesetzt, das an dem unteren Bereich des ersten Antriebshebels 5 ausgebildet ist. Bei Bewegung des Betätigungshebels 7 in einer bestimmten Richtung führen somit der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 eine Schwenkbewegung in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung aus.
  • Dabei ist die Schwenkachse des ersten Antriebshebels 5 durch den Abstützbereich des Rahmens 4 über ein Paar Lager 9a und 9b abgestützt, wobei ein Lager 9a in Richtung auf das andere Lager 9b unter Verwendung einer elastischen Kraft einer umgekehrt T-förmigen Blattfeder 10 vorgespannt ist, die mittels Schrauben an der Außenwand des zweiten Abstützkörpers 4b befestigt ist. In ähnlicher Weise ist die Schwenkachse des zweiten Antriebshebels 6 durch den Abstützbereich des Rahmens 4 über ein Paar Lager 11a und 11b abgestützt, wobei ein Lager 11a in Richtung auf das andere Lager 11b mittels der elasti schen Kraft einer umgekehrt T-förmigen Blattfeder 12 vorgespannt ist, die mittels Schrauben an der Außenwand des zweiten Abstützkörpers 4b befestigt ist. Das heißt, die Blattfedern 10 und 12 bilden eine erste Reibungswiderstand-Zuführeinheit, die dem ersten und dem zweiten Antriebshebel 5 und 6 Reibungswiderstand zuführt, die in Verbindung mit der manuellen Betätigung des Betätigungshebels 7 eine Schwenkbewegung ausführen. Somit führen die Blattfedern 10 und 12 dem ersten und dem zweiten Antriebshebel 5 und 6 in den Drückrichtungen der Schwenkachsen in stabiler Weise Reibungswiderstand zu.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist ein fächerförmiger Zahnradbereich 5b an der einen Seite des ersten Antriebshebels 5 ausgebildet, und ein Verzahnungsbereich 5c, der sich kreisförmig um die Schwenkachse des Antriebshebels 5 erstreckt, ist an dem vorderen Ende des Zahnradbereichs 5b ausgebildet. Weiterhin ist ein erster Schwenkarm 13 an der anderen Seite des ersten Antriebshebels 5 befestigt, und ein an dem unteren Ende des ersten Schwenkarms 13 ausgebildeter Blockierbereich 13a ragt in der entgegengesetzten Richtung zu dem Zahnradbereich 5b weg. In ähnlicher Weise ist eine fächerförmige Zahnradeinheit 6b an der einen Seite des zweiten Antriebshebels 6 ausgebildet, und ein Verzahnungsbereich 6c, der sich kreisförmig um die Schwenkachse des Antriebshebels 6 erstreckt, ist an dem vorderen Ende des Zahnradbereichs 6b ausgebildet. Weiterhin ist ein zweiter Schwenkarm 14 an der anderen Seite des zweiten Antriebshebels 6 befestigt, und ein an dem unteren Ende des zweiten Schwenkarms 14 ausgebildeter Blockierbereich 14a ragt in der zu dem Zahnradbereich 6b entgegengesetzten Richtung weg.
  • Ein erster und ein zweiter Drehmotor 15 und 16 sind an dem zweiten Abstützkörper 4b des Rahmens 4 angebracht, wie dies in 7 gezeigt ist, und zwar derart, dass die Drehwellen 15a und 16a von diesem zueinander rechtwinklig sind. Bei Bezeichnung des Schnittpunkts, an dem die beiden verlängerten imaginären Linien der Drehwellen 15a und 15a der Drehmotoren 15 und 16 einander im rechten Winkel schneiden, durch einen Punkt P ragt die Drehwelle 15a des ersten Drehmotors 15 in der entgegengesetzten Richtung zu dem Schnittpunkt P weg, und die Drehwelle 16a des zweiten Drehmotors 16 ragt ebenfalls in der entgegengesetzten Richtung zu dem Schnittpunkt P weg. Ein Zahnrad 17 ist auf der Drehwelle 15a des ersten Drehmotors 15 befestigt und steht in Ein griff mit dem Verzahnungsbereich 5c des Zahnradbereichs 5b, der an dem ersten Antriebshebel 5 im Inneren des ersten Abstützkörpers 4a ausgebildet ist. Obwohl der erste Drehmotor 15 in 5 aus Gründen der Vereinfachung der Erläuterungen nicht dargestellt ist, bilden das auf der Drehwelle 15a befestigte Zahnrad 17 sowie der in integraler Weise mit dem ersten Antriebshebel 5 ausgebildete Zahnradbereich 5b einen Untersetzungs-Getriebezug bei Betrachtung ausgehend von dem ersten Drehmotor 15. Die Rotation des ersten Drehmotors 15 wird durch den Untersetzungs-Getriebezug verlangsamt und dann auf den ersten Antriebshebel 5 übertragen. In ähnlicher Weise ist ein Zahnrad 18 auf der Drehwelle 16a des zweiten Drehmotors 16 befestigt und steht in Eingriff mit dem Verzahnungsbereich 6c des Zahnradbereichs 6b, der an dem zweiten Antriebshebel 6 im Inneren des ersten Abstützkörpers 4a ausgebildet ist. Das Zahnrad 18 und der Zahnradbereich 6b bilden einen Untersetzungs-Getriebezug bei Betrachtung ausgehend von dem zweiten Drehmotor 16, und die Rotation des zweiten Drehmotors 16 wird durch den Untersetzungs-Getriebezug verlangsamt und dann auf den zweiten Antriebshebel 6 übertragen.
  • Eine am vorderen Ende vorgesehene Riemenscheibe 19 ist auf der Drehwelle 15a des ersten Drehmotors 15 befestigt und mit dem Zahnrad 17 integriert ausgebildet. Die am vorderen Ende vorgesehene Riemenscheibe 19 ragt von einer Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a nach außen, und die erste Codeplatte 21, die eine am hinteren Ende vorgesehene Riemenscheibe 20 aufweist, ist an der genannten Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a gelagert. Ein umlaufender Riemen 22 ist um die am vorderen Ende und am hinteren Ende vorgesehenen Riemenscheiben 19 und 20 herum geführt, und Unebenheiten aufweisende Bereiche sind jeweils an den Außenumfangsflächen der beiden Riemenscheiben 19 und 20 sowie an der Innenfläche des Riemens 22 vorgesehen, um Schlupf zwischen den Riemenscheiben 19 und 20 und dem Riemen 22 zu verhindern. Ferner bilden das Zahnrad 17, die am vorderen Ende vorgesehene Riemenscheibe 19, der Riemen 22 und die am hinteren Ende vorgesehene Riemenscheibe 20 einen Übersetzungs-Getriebezug bei Betrachtung ausgehend von dem ersten Antriebshebel 5, und die Schwenkbewegung des ersten Antriebshebels 5 wird durch den Übersetzungs-Getriebezug beschleunigt und dann auf die erste Codeplatte 21 übertragen. In ähnlicher Weise ist eine am vorderen Ende vorgesehene Riemenscheibe 23 auf der Drehwelle 16a des ers ten Drehmotors 16 befestigt sowie in integraler Weise mit dem Zahnrad 18 ausgebildet. Die am vorderen Ende vorgesehene Riemenscheibe 23 ragt von einer anderen Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a nach außen, und eine zweite Codeplatte 25 mit einer am hinteren Ende befindlichen Riemenscheibe 24 ist an der genannten Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a in drehbarer Weise gelagert. Ein umlaufender Riemen 26 ist um die am vorderen Ende und am hinteren Ende befindlichen Riemenscheiben 23 und 24 herum geführt, und Unebenheiten aufweisende Bereich sind jeweils an den Außenumfangsflächen der beiden Riemenscheiben 23 und 24 sowie der Innenfläche des Riemens 26 vorgesehen, um Schlupf zwischen den Riemenscheiben 23 und 24 und dem Riemen 26 zu verhindern. Weiterhin bilden das Zahnrad 18, die am vorderen Ende vorgesehene Riemenscheibe 23, der Riemen 26 und die am hinteren Ende vorgesehene Riemenscheibe 24 einen Übersetzungs-Getriebezug bei Betrachtung ausgehend von dem zweiten Antriebshebel 6. Die Schwenkbewegung des zweiten Antriebshebels 6 wird durch den Übersetzungs-Getriebezug beschleunigt und dann auf die zweite Codeplatte 25 übertragen.
  • Zusätzlich dazu ist eine Spanneinrichtung 27 durch eine Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a drehbar abgestützt, wobei die Spanneinrichtung 27 mittels einer Umkehrschraubenfeder 28 zur Ausführung einer Schwenkbewegung in einer Richtung vorgespannt ist. Eine Rolle 27a ist an dem vorderen Ende der Spanneinrichtung 27 gelagert und in Richtung auf eine Gegenrolle 29 gedrückt, die an der einen Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a gelagert ist, um Spannung auf den Riemen 20 aufzubringen, der die beiden Riemenscheiben 19 und 20 verbindet. In ähnlicher Weise ist eine Spanneinrichtung 30 von einer anderen Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a drehbar abgestützt, und die Spanneinrichtung 30 ist mittels einer Umkehrschraubenfeder 31 zur Ausführung einer Schwenkbewegung in einer Richtung vorgespannt. Eine Rolle 30a ist an dem vorderen Ende der Spanneinrichtung 30 gelagert und in Richtung auf eine Gegenrolle 32 gedrückt, die an der oberen Seitenwand des ersten Abstützkörpers 4a gelagert ist, um Spannung auf den Riemen 26 aufzubringen, der die beiden Riemenscheiben 23 und 24 miteinander verbindet. Das heißt, die Spanneinrichtungen 27 und 30 bilden eine zweite Reibungswiderstand-Zuführeinheit, die dem Übersetzungs-Getriebezug Reibungswiderstand zuführt, der in Verbindung mit der manuellen Betätigung des Betätigungselements 7 arbei tet, wobei die Spanneinrichtungen 27 und 30 den Riemen 22 und 26, bei denen es sich um Komponenten des Übersetzungs-Getriebezuges handelt, in stabiler Weise Reibungswiderstand in der Kompressionsrichtung zuführen.
  • Ein Schaltungssubstrat 33 ist an dem unteren Ende des Rahmens 4 befestigt, und ein erster und ein zweiter Fotounterbrecher 34 und 35 sind auf dem Schaltungssubstrat 33 angebracht. Es ist zwar nicht dargestellt, doch die beiden Fotounterbrecher 34 und 35 weisen jeweils eine LED (Licht emittierendes Element) und einen Fototransistor (Licht empfangendes Element) auf, wobei die LEDs und der Fototransistor einander über einen dazwischen vorgesehenen Aussparungsbereich 34a oder 35a zugewandt gegenüberliegen. Die Außenumfangsbereiche der ersten und der zweiten Codeplatte 21 und 25 drehen sich in den Aussparungsbereichen 34a und 35a des ersten und des zweiten Fotounterbrechers 34 bzw. 35, und eine Anzahl von Schlitzen ist in den Außenumfangsbereichen der ersten und der zweiten Codeplatte 21 bzw. 25 ausgebildet. Ferner bilden der erste Fotounterbrecher 34 und die erste Codeplatte 21 einen ersten Drehcodierer 26, und der zweite Fotounterbrecher 35 und die zweite Codeplatte 25 bilden einen zweiten Drehcodierer 37. Darüber hinaus detektieren der erste und der zweite Drehcodierer 36 und 37 den relativen Verlagerungsbetrag des Betätigungshebels 7. Das heißt, wenn der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 nach Maßgabe der Bewegung des Betätigungshebels 7 verschwenkt werden, wird die Schwenkbewegung über den Übersetzungs-Getriebezug auf die erste und die zweite Codeplatte 21 und 25 übertragen, und die Fotounterbrecher 34 und 35 des ersten und des zweiten Drehcodierers 36 bzw. 37 geben zwei Arten von Impulssignalen (ein A-Phasen-Signal und ein B-Phasen-Signal) ab, die eine Phasendifferenz von 90° aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, die relativen Schwenkbeträge und Schwenkrichtungen des ersten und des zweiten Antriebshebels 5 und 6, d. h. die Bewegungsrichtung und den Bewegungsbetrag (Bewegungswinkel) des Betätigungshebels 7 auf der Basis der Ausgangssignale zu detektieren.
  • Wie in den 2, 3 und 6 gezeigt ist, ist ein weiteres Paar von Fotounterbrechern 38 und 39 zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Fotounterbrecher 34 und 35 auf dem Schaltungssubstrat 33 angebracht, wobei die Fotounterbrecher 38 und 39 jeweils eine LED (Licht emittierendes Element) und einen Fototransistor (Licht empfangendes Element) aufweisen, die einander unter Anordnung eines Aussparungsbereiches 38a oder 39a zugewandt gegenüberliegen. Der Blockierbereich 13a des ersten Schwenkarms 13 erstreckt sich nach Maßgabe der Schwenkbewegung des ersten Antriebshebels 5 durch den Aussparungsbereich 38a des Fotounterbrechers 38 hindurch, und die Blockiereinheit 14a des zweiten Schwenkarms 14 erstreckt sich nach Maßgabe der Schwenkbewegung des zweiten Antriebshebels 6 durch den Aussparungsbereich 39a des Fotounterbrechers 39 hindurch. Weiterhin bilden der erste Schwenkarm 13 und der Fotounterbrecher 38 sowie der zweite Schwenkarm 14 und der Fotounterbrecher 39 jeweils eine Absolutpositions-Detektionseinheit. Hierbei nehmen die Blockierbereiche 13a und 14a des ersten und des zweiten Schwenkarms 13 und 14 jeweils die Hälfte eines Rotationsbereichs von jedem des ersten und des zweiten Schwenkarms 13 und 14 ein. Wenn z. B. der erste und der zweite Schwenkarm 13 und 14 um bis zu 30° ausgehend von ihren neutralen Positionen in beiden Richtungen verschwenkt werden (und somit insgesamt um 60° verschwenkt werden), ragen die Blockierbereiche 13a und 14a um bis zu 30° in einer Richtung ausgehend von den neutralen Positionen des ersten und des zweiten Schwenkarms 13 und 14 hervor. Wenn sich der Betätigungshebel 7 in seiner neutralen Stellung befindet, ragen somit die Blockierbereiche 13a und 14a um die Schwenkwinkel des ersten und des zweiten Schwenkarms 13 und 14 ausgehend von dem Zentrum der Aussparungsbereiche 38a und 39a in der einen Richtung von diesem nach außen, so dass die Ausgangssignale der Fotounterbrecher 38 und 39 in diesen Positionen geändert werden. Wenn der Betätigungshebel 7 in einer bestimmten Richtung ausgehend von seiner neutralen Stellung bewegt wird, führen somit der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 eine entsprechende Schwenkbewegung aus. Wenn sich die Blockierbereiche 13a und 14a hierbei durch die Aussparungsbereiche 38a und 39a bewegen, werden von den LEDs emittierte Lichtkomponenten durch die Blockierbereiche 13a und 14a blockiert, und die Fotounterbrecher 38 und 39 geben dann AUS-Signale ab. Wenn sich die Blockierbereiche 13a und 14a jedoch von den Aussparungsbereichen 38a und 39a weg bewegen, empfangen die Fototransistoren die von den LEDs emittierten Lichtkomponenten, und die Fotounterbrecher 38 und 39 geben dann AUS-Signale ab.
  • Wie in 8 gezeigt ist, sind die jeweiligen Fotounterbrecher 34, 35, 38 und 39 sowie der erste und der zweite Drehmotor 15 und 16 mit einer Steuereinheit 40 verbunden, und die Steuereinheit 40 enthält eine CPU, einen Speicher usw. Die CPU empfängt Ausgangssignale von den jeweiligen Fotounterbrechern 34, 35, 38 und 39 und berechnet eine Absolutposition auf der Basis der Detektionssignale der Fotounterbrecher 38 und 39, wobei sie auch die Schwenkrichtung oder den Schwenkbetrag des ersten und des zweiten Antriebshebels 5 und 6 berechnet, d. h. die Bewegungsrichtung und den Bewegungsbetrag (Bewegungswinkel) des Betätigungshebels 7 aus den Detektionssignalen des ersten und des zweiten Fotounterbrechers 34 und 35 unter Verwendung der Absolutposition als Referenzwert berechnet. Darüber hinaus bestimmt die Steuereinheit 40 Steuersignale auf der Basis von Daten oder Programmen, die in dem Speicher gespeichert sind, und gibt die Steuersignale an den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16 aus. Bei den Steuersignalen handelt es sich um Signale, die dem dem Betätigungshebel 7 zugeführten Betätigungsgefühl entsprechen, wobei dieser Vibrationen erzeugt oder die Betätigungskraft (Widerstands- oder Druckkraft) verändert usw. Die die Steuereinheit 40 bildenden Schaltungskomponenten sind dabei an einer rückwärtigen Oberfläche oder dem Schaltungssubstrat 33 oder einem weiteren Schaltungssubstrat (nicht gezeigt) angebracht.
  • Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion erläutert.
  • Wenn das System der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung ausgeschaltet ist, d. h. wenn ein Zündschalter ausgeschaltet ist und sich somit die Energiezufuhr in einem AUS-Zustand befindet, stoppt die Bewegung des Betätigungshebels 7 unmittelbar nach dem Ausschalten der Energiezufuhr. Wenn in diesem Zustand die Energiezufuhr zum Betreiben des Systems eingeschaltet wird, bestimmt als Erstes die Steuereinheit 40 die Art von Signalen, die von den Fotounterbrechern 38 und 39 ausgegeben werden. Wenn die Ausgangssignale von den Fotounterbrechern 38 und 39 im EIN-Zustand sind, d. h. wenn die Blockierbereiche 13a und 14a des ersten und des zweiten Schwenkarms 13 und 14 von den Aussparungsbereichen 38a und 39a entfernt angeordnet sind und somit die Lichtkomponenten von den LEDs von den Fototransistoren nicht empfangen werden, bewegt die Steuereinheit 40 den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16 in einer bestimmten Rotationsrichtung (z. B. im Uhrzeigersinn). Der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 beginnen dann, eine Schwenkbewegung in ihre neutralen Positionen auszuführen, und die Blockierbereiche 13a und 14a bewegen sich näher zu den Aussparungsbereichen 38a und 39a hin. Wenn die Blockierbereiche 13a und 14a in die Aussparungsbereiche 38a und 39a eintreten und somit die Ausgangssignale von den Fotounterbrechern 38 und 39 von dem Zustand EIN in den Zustand AUS geschaltet werden, initialisiert die Steuereinheit 40 das System mit der derzeitigen Position des Betätigungshebels als Referenzposition und stoppt dann den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16.
  • In dem Fall dagegen, in dem die Energiezufuhr für den Betrieb des Systems eingeschaltet ist und sich die Ausgangssignale von den Fotounterbrechern 38 und 39 im Zustand AUS befinden, d. h. wenn die Blockierbereiche 13a und 14a des ersten und des zweiten Schwenkarms 13 und 14 in den Aussparungsbereichen 38a und 39a angeordnet sind und die von den LEDs emittierten Lichtkomponenten durch die Blockierbereiche 13a und 14a blockiert werden und dadurch von den Fototransistoren nicht empfangen werden, nimmt die Steuereinheit 40 eine Rotationsbewegung des ersten und des zweiten Drehmotors 15 und 16 im Gegenuhrzeigersinn vor. Der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 beginnen dann eine Schwenkbewegung in Richtung auf die neutrale Stellung, und die Blockierbereiche 13a und 14a bewegen sich von den Aussparungsbereichen 38a und 39a weg. Wenn die Blockierbereiche 13a und 14a die Aussparungsbereiche 38a und 39a in einer derartigen Weise durchlaufen, dass die Ausgangssignale von den Fotounterbrechern 38 und 39 von dem Zustand AUS in den Zustand EIN geschaltet werden, initialisiert die Steuereinheit 40 das System mit der derzeitigen Position des Betätigungshebels als Referenzposition und stoppt den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16.
  • Bei Betätigung des Systems kehrt somit der Betätigungshebel 7 unabhängig von dem vorherigen Zustand automatisch in die neutrale Position zurück, und die Bedienungsperson kann den in der neutralen Position stehenden Betätigungshebel 7 in einer beliebigen Richtung bewegen, um eine zu steuernde Vorrichtung auszuwählen oder die Funktion einer Vorrichtung einzustellen. Wenn die Bedienungsperson einen Joystick in einer bestimmten Richtung ausgehend von der neutralen Position bewegt, führen der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 eine Schwenkbewegung um ihre Schwenkachse in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Betätigungshebels 7 aus. Wenn z. B. der Betätigungshebel 7 in der Richtung Y-Y in 7 bewegt wird, führt nur der erste Antriebshebel 5 eine Schwenkbewegung in der Richtung Y-Y aus. Wenn der Betätigungshebel 7 in der Richtung X-X bewegt wird, führt nur der zweite Antriebshebel 6 eine Schwenkbewegung in der Richtung X-X aus. Wenn der Betätigungshebel in der X-Y-Richtung (einer Richtung zwischen der X- und der Y-Richtung) bewegt wird, werden der erste und der zweite Antriebshebel 5 und 6 gemeinsam verschwenkt. In diesem Fall wird die Schwenkbewegung des ersten Antriebshebels 5 durch das Zahnrad 17, die am vorderen Ende befindliche Riemenscheibe 19, den Riemen 22 und die am hinteren Ende befindliche Riemenscheibe 20 beschleunigt und sodann von dem Verzahnungsbereich 5c des Zahnradbereiches 5b auf die erste Codeplatte 21 übertragen. Außerdem wird die Schwenkbewegung des zweiten Antriebshebels 6 durch das Zahnrad 18, die am vorderen Ende befindliche Riemenscheibe 23, den Riemen 26 und die am hinteren Ende befindliche Riemenscheibe 24 beschleunigt und sodann von dem Verzahnungsbereich 6c des Zahnradbereiches 6b auf die zweite Codeplatte 25 übertragen. Somit geben die Fotounterbrecher 34 und 35 des ersten und des zweiten Drehcodierers 36 bzw. 37 zwei Arten von Impulssignalen ab, die eine Phasendifferenz von 90° aufweisen, und die Impulssignale werden in die Steuereinheit 40 als relative Positionsinformation eingegeben.
  • Die Steuereinheit 40 berechnet die Schwenkrichtung und den Schwenkbetrag des ersten und des zweiten Antriebshebels 5 und 6 auf der Basis einer relativen Position, die man von den jeweiligen Fotounterbrechern 34 und 35 des ersten und des zweiten Drehcodierers 36 und 37 erhält, sowie einer absoluten Position, die man aus den EIN/AUS-Signalen der Fotounterbrecher 38 und 39 erhält, und gibt vorbestimmte Steuersignale an den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16 aus. Wenn z. B. der Betätigungshebel 7 in einer bestimmten Richtung um einen bestimmten Betrag bewegt wird, werden die Drehbewegungen des ersten und des zweiten Drehmotors 15 und 16 durch die Zahnräder 17 und 18 und die Zahnradbereiche 5b und 6b verlangsamt und sodann auf den ersten und den zweiten Antriebshebel 5 und 6 übertragen. Wenn eine Betäti gungskraft, die der Bewegungsrichtung des Betätigungshebels 7 entgegenwirkt, dem Betätigungshebel 7 über den ersten und den zweiten Antriebshebel 5 und 6 zugeführt wird, kann die den Betätigungshebel 7 manuell betätigende Bedienungsperson diese Betätigungskraft als Klickgefühl verspüren.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung den Betätigungshebel 7, der durch eine Bedienungsperson von Hand zu betätigen ist; den ersten und den zweiten Antriebshebel 5 und 6, die in Verbindung mit der Kippbewegung des Betätigungshebels 7 schwenkbar sind und deren Schwenkachsen zueinander rechtwinklig sind; den ersten und den zweiten Drehcodierer 36 und 37, die die Schwenkbewegungen des ersten und des zweiten Antriebshebels 5 und 6 durch den Übersetzungs- und den Untersetzungs-Getriebezug detektieren; den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16, die eine Rückkopplungskraft über den ersten und den zweiten Antriebshebel 5 und 6 auf den Betätigungshebel 7 aufbringen; sowie die Steuereinheit 40, die den ersten und den zweiten Drehmotor 15 und 16 auf der Basis von Detektionssignalen steuert, die von dem ersten und dem zweiten Drehcodierer 36 und 37 abgegeben werden. Bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung führen die Blattfedern 10 und 12, bei denen es sich um eine erste Reibungswiderstand-Zuführeinheit handelt, dem ersten und dem zweiten Antriebselement 5 und 6 in stabiler Weise Reibungswiderstand zu, und die Spanneinrichtungen 27 und 30, bei denen es sich um eine zweite Reibungswiderstand-Zuführeinheit handelt, führen den in dem Übersetzungs-Getriebezug vorgesehenen Riemen 22 und 26 in stabiler Weise Reibungswiderstand zu. Somit wird die Widerstandskraft auch dann auf das von einer Bedienungsperson manuell betätigte Betätigungselement 7 aufgebracht, wenn der erste und der zweite Drehmotor 15 und 16 zeitlich nicht gesteuert werden, und die Widerstandskraft wird selbst unmittelbar nach Änderung der Geschwindigkeit groß. Auf diese Weise kann der Einfluss einer Verzögerung beim Zuführen von Rückkopplungskraft von dem ersten und dem zweiten Drehmotor 15 und 16 zu dem Betätigungselement 7 abgeschwächt werden. Darüber hinaus kann die zeitliche Verzögerung bis zur Rückkopplung der Rückkopplungskraft zu dem Betätigungselement 7 während der Betätigung vermindert werden.
  • Da in der vorstehend beschriebenen Weise bei der Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung gemäß der Erfindung die Reibungswiderstand-Zuführeinheit in stabiler Weise Reibungswiderstand zu dem beweglichen Element zuführt, das sich in Verbindung mit der manuellen Betätigung des Betätigungselements bewegt, wird Widerstandskraft zu dem Betätigungselement auch dann zugeführt, wenn die Steuerung der Aktuatoren verzögert ist, wobei ferner die Widerstandskraft selbst unmittelbar nach Veränderung der Geschwindigkeit des Betätigungselements groß ist. Der Einfluss einer Verzögerung beim Zuführen von Rückkopplungskraft von den Aktuatoren zu dem Betätigungselement kann somit abgeschwächt werden, und die zeitliche Verzögerung bis zur Rückkopplung der Rückkopplungskraft zu dem Betätigungselement während der manuellen Betätigung kann reduziert werden.

Claims (6)

  1. Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung, aufweisend: ein Betätigungselement (7), das durch eine Bedienungsperson von Hand zu betätigen ist; ein bewegliches Element (5, 6); eine Basis (4), die das Betätigungselement (7) frei beweglich abstützt; eine Verlagerunsdetektionseinheit (36, 37), die den Verlagerungsbetrag des Betätigungselements (7) detektiert; einen Aktuator (15, 16), der eine Rückkopplungskraft auf das Betätigungselement (7) aufbringt; eine Steuereinheit (40), die den Aktuator (15, 16) auf der Basis von Ausgangssignalen von der Verlagerungsdetektionseinheit (36, 37) steuert; und eine Reibungswiderstand-Zuführeinheit (10, 12, 9a, 9b; 11a, 11b), die dem beweglichen Element in stabiler Weise Reibungswiderstand zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element (5, 6) dazu ausgebildet ist, in Verbindung mit der manuellen Betätigung des Betätigungselements (7) eine Schwenkbewegung auszuführen, dass ein Lager (9a, 9b; 11a, 11b) eine Schwenkachse des beweglichen Elements (5, 6) abstützt, und dass die Reibungswiderstand-Zuführeinheit (10, 12; 9a, 9b; 11a, 11b) aus einer Blattfeder (10, 12) und dem Lager (9a, 9b; 11a, 11b) gebildet ist, die auf die Schwenkachse des beweglichen Elements (5, 6) gepresst sind.
  2. Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationsübertragungsmechanismus jeweils zwischen dem Betätigungselement (7) und der Verlagerungsdetektionseinheit (36, 37) vorgesehen ist und der Rotationsübertragungsmechanismus ein Paar Riemenscheiben (19, 20, 23, 24) aufweist, die über einen Riemen (22, 26) miteinander gekoppelt sind, und dass eine Spanneinrichtung, die Spannung auf den Riemen (22, 26) aufbringt, eine weitere Reibungswiderstand-Zuführeinheit (36, 37) bildet.
  3. Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) durch einen frei beweglichen Betätigungshebel gebildet ist und das bewegliche Element durch einen Antriebshebel (5, 6) gebildet ist, der in Verbindung mit der Betätigung des Betätigungshebels eine Schwenkbewegung ausführt und an der Basis (4) gelagert ist.
  4. Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (10, 12) das Lager gegen die Schwenkachse des beweglichen Elements drückt.
  5. Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aktuator (15, 16) um einen Drehmotor handelt, der über den Antriebshebel (5, 6) eine Rückkopplungskraft auf den Betätigungshebel aufbringt, und dass der Drehmotor mit dem Antriebshebel (5, 6) über einen Untersetzungs-Getriebezug gekoppelt ist.
  6. Eingabevorrichtung mit haptischer Rückkopplung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verlagerungsdetektionseinheit (36, 37) um einen Drehcodierer handelt, und dass der Rotationsübertragungsmechanismus zwischen einer Codeplatte (21, 25) des Drehcodierers und dem Antriebshebel (5, 6) vorgesehen ist.
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