DE3811672A1 - Dateneingabe-einrichtung fuer ein auf einem digitalen prozessor basierendes geraet - Google Patents
Dateneingabe-einrichtung fuer ein auf einem digitalen prozessor basierendes geraetInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine
Dateneingabe-Einrichtung für ein auf einem digitalen Pro
zessor basierendes Gerät, beispielsweise einen Spiel-Compu
ter. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf
eine Dateneingabe-Einrichtung, die eine leichte und schnelle
manuelle Eingabeoperation für das auf einem digitalen Pro
zessor basierende Gerät, insbesondere zum Verschieben eines
Positionsanzeigers (Cursor) oder anderer sich bewegender
Zeichen gestattet.
Sog. Spiel-Computer, die ein sich bewegendes Zeichen oder
Symbol oder sich bewegende Zeichen oder Symbole auf einem
Anzeigeschirm, beispielsweise einem Fernsehbildschirm, dar
stellen und eine Bewegung des Zeichens oder Symbols oder der
Zeichen oder Symbole zum Spielen eines vorprogrammierten
Spiels gestatten, sind derzeit sehr beliebt. In einem derar
tigen Spiel-Computer ist ein von Hand zu betätigendes Steu
erorgan zum Steuern der Bewegung und der Aktion des Zeichens
oder Symbols oder der Zeichen oder Symbole ein wichtiger
Faktor zur Freude an den Spielen. In einigen Spielen, wie
Schießspiele, Kampfspiele, Fahrspiele usw., sind schnelle
Bewegung und Aktion des Zeichens oder Symbols oder der Zei
chen oder Symbole erforderlich. Die Bewegungs- und/oder
Aktionsgeschwindigkeit des Spielzeichens oder -symbols oder
der Spielzeichen oder -symbole ist abhängig von dem
Ansprechverhalten des Steuerorgans in Reaktion auf die ma
nuelle durchgeführte Eingabe variabel.
Die herkömmliche Konstruktion eines derartigen Typs von
Eingabe-Einrichtung enthält eine Betätigungsplatte, welche
in einer Öffnung montiert ist, die durch ein Steuerorgange
häuse in einem Eingabebetätigungsabschnitt ausgebildet ist,
der mit dem Spiel-Computer durch ein Kabel verbunden ist. Um
ein Zeichen oder Symbol oder Zeichen oder Symbole, das bzw.
die auf dem Anzeigeschirm dargestellt wird bzw. werden, zu
bewegen, wird die Betätigungsplatte manuell in einer ge
wünschten Richtung betätigt, wobei nach oben, nach unten,
nach links und nach rechts weisende sowie um 45° gegenein
ander versetzte Richtungen enthalten sind. Die Eingabeope
ration wird durch Gleitenlassen eines Fingers auf dieser
Betätigungsplatte bewerkstelligt.
Um ein Zeichen oder Symbol schnell auf dem Anzeigebildschirm
zu bewegen, ist es erforderlich, den Finger zum Zwecke einer
rasch durchzuführenden Eingabeoperation schnell auf der
Betätigungsplatte gleiten zu lassen. Die Betätigungsplatte
ist üblicherweise aus Plastikmaterial gegossen, und die
innere Fläche des Fingers oder die Fingerkuppe gleitet auf
dieser Betätigungsplatte. Bei praktisch ausgeführten Pro
dukten beträgt der Reibungskoeffizient zwischen dem Finger
und der Plastik-Betätigungsplatte üblicherweise 0.7 bis 0.8.
Dementsprechend ergibt sich ein Problem derart, daß die
Reaktion nicht so schnell wie gewünscht sein kann. Daher
erfordert die herkömmliche Eingabe-Einrichtung eine große
durch den Finger auszuübende Kraft zum Steuern der Betäti
gungsplatte. Dies hat den Nachteil, daß eine leichte und
rasche Betätigung nicht ausgeführt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Dateneingabe-Einrichtung zu schaffen, die eine leicht
durchzuführende Eingabeoperation mit geringer auszuübender
Betätigungskraft gestattet. Desweiteren besteht die Aufgabe
für die Erfindung darin, eine Dateneingabe-Einrichtung zu
schaffen, die für die Verwendung in einem Steuerorgan eines
Spiel-Computers geeignet ist und eine leichte und schnelle
Eingabe zum Spielen der betreffenden Spiele gestattet.
Um die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, ist erfindungsgemäß
eine Dateneingabe-Einrichtung mit einem Betätigungselement
vorgesehen, das frei innerhalb eines vorbestimmten Bereichs
durch eine äußere Eingabekraft zu bewegen ist, nämlich eine
Kraft, die durch einen Finger oder eine Hand des Bedieners
zum Eingeben einer gegebenen Information durch Betätigen des
Betätigungselements ausgeübt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Daten
eingabe-Einrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch
einen Drehsteuergeber, der ein für die Hand zugängliches
bewegliches Teil enthält, das einen für die Hand zugängli
chen Abschnitt und einen Verschiebeabschnitt hat, der ein
stückig mit dem für die Hand zugänglichen Abschnitt ausge
bildet ist und verschiebbar auf einer Trägerplatte gehalten
ist, wobei die Trägerplatte eine Bewegung des beweglichen
Teils in einer Richtung im allgemeinen senkrecht zu der
Richtung der Verschiebung auf der Trägerplatte in Reaktion
auf eine niederdrückende Kraft zum Eingeben von Daten ge
stattet, welcher Drehsteuergeber außerdem ein Führungsele
ment enthält, das einen Bereich der Verschiebebewegung des
beweglichen Teils auf der Trägerplatte definiert, ein ela
stisches Element zum elastischen Halten des Drehsteuergebers
bei einer Vielzahl von Abstützpunkten, welches elastische
Element in Reaktion auf die niederdrückende Kraft verformbar
ist, und ein elektrisch leitendes Teil, das auf die Verfor
mung des elastischen Elements zum Erzeugen eines Ausgangs
signals reagiert, das kennzeichnend für ein Eingabedatensi
gnal ist, welches mit der Position des beweglichen Teils
korrespondiert, in der die Eingabebetätigungskraft ausgeübt
wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine
Dateneingabe-Einrichtung für einen digitalen Prozessor und
dergl. vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine Viel
zahl von normalerweise geöffneten Schaltern, die jeweils mit
korrespondierenden Ausgabeanschlüssen verbunden sind, welche
an den digitalen Prozessor zum Eingeben von Daten ange
schlossen sind, wobei jeder der normalerweise geöffneten
Schalter aus einem Paar von voneinander getrennten statio
nären Anschlüssen auf einer stationären Basis und einem
beweglichen Kontakt besteht, der zwischen einer ersten
Stellung, in welcher er entfernt von den stationären An
schlüssen positioniert ist, und einer zweiten Stellung, in
welcher er zum Herstellen einer elektrischen Verbindung
zwischen den stationären Anschlüssen in Berührung mit diesen
steht, bewegbar ist, wodurch eine Ausgabe von Daten über den
Ausgabeanschluß gestattet ist, ein elastisch verformbares
Kontakt-Trägerteil, das die beweglichen Kontakte trägt,
welches Trägerteil normalerweise die beweglichen Kontakte in
der ersten Stellung positioniert und eine Bewegung des be
weglichen Kontakts in die zweite Stellung in Reaktion auf
eine von außen zugeführte niederdrückende Kraft zum Eingeben
von Daten gestattet, ein Gleitbasisteil, das einen flachen
und glatten Oberflächenabschnitt hat, der sich zumindest
über einen Teil des Kontakt-Trägerteils erstreckt, welches
Gleitbasisteil ein Betätigungsmittel aufweist, das dem Kon
takt-Trägerteil zum selektiven Ausüben der von außen zuge
führten niederdrückenden Kraft zum Bewirken einer Verschie
bung zumindest eines der beweglichen Kontakte aus der ersten
Stellung in die zweite Stellung zugeordnet ist, und ein von
Hand zu betätigendes Teil, das eine Oberfläche hat, die mit
der flachen und glatten Oberfläche des Gleitbasisteils oder
Trägerbasisteils zusammenwirkt, wobei das von Hand zu betä
tigende Teil gleitend auf dem Trägerbasisteil zum Ermögli
chen einer von Hand vorzunehmenden Auswahl zumindest eines
der normalerweise geöffneten Schalter und zum Übertragen der
niederdrückenden Kraft, die auf dieses zum Betätigen des
Trägerbasisteils von Hand ausgeübt wird, bewegbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe mehrerer Figuren
anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das die
Erfindung nicht beschränkt ist, im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die Gesamt
heit der erfindungsgemäßen Einrichtung darstellt.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht, die
wesentliche Teile des bevorzugten Ausführungsbei
spiels für die vorliegende Erfindung darstellt.
Fig. 3 zeigt zeigt eine Teillängsschnittansicht der in Fig.
1 gezeigten Dateneingabe-Einrichtung.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht, aus der die Art und Weise
der Eingabe durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel
für die in Fig. 1 gezeigte Dateneingabe-Einrichtung
hervorgeht.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines prak
tisch ausgeführten, weiteren Ausführungsbeispiels der
Dateneingabe-Einrichtung.
Das in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsbeispiel für
eine Dateneingabe-Einrichtung ist insbesondere dazu be
stimmt, als ein Steuerorgan für einen Spiel-Computer, bei
spielsweise einen Videospiel-Computer, zu dienen. Hierbei
bezeichnet der Begriff "Spiel-Computer" oder "Videospiel-
Computer" einen Computer, in den eine Spiel-Software geladen
werden kann, die auf einem Datenaufzeichnungsmedium in Form
einer Floppy Disk oder einer Disk-Kassette, oder in einem
ROM oder RAM gespeichert ist, und der die Daten, die auf
diese Art gespeichert sind, in ein Videosignal zum sichtba
ren Darstellen auf einem Fernsehbildschirm umsetzt. Das
Bild, das das auf dem Fernsehbildschirm dargestellt wird,
enthält ein Hintergrundbild und ein sich bewegendes Zeichen
oder Symbol oder sich bewegende Zeichen oder Symbole zum
Durchführen eines Spielablaufs.
Es ist ersichtlich, daß obwohl die im folgenden gegebene
Beschreibung auf die Benutzung der Dateneingabe-Einrichtung
als ein Steuerorgan für einen Spiel-Computer gerichtet ist,
die Erfindung nicht auf eine derartige Anwendung der Daten
eingabe-Einrichtung auf einen Spiel-Computer beschränkt ist.
Vielmehr ist die erfindungsgemäße Dateneingabe-Einrichtung
auf ein beliebiges digitales Prozessorsystem anwendbar, das
die gleiche oder eine ähnliche Funktion wie hierin be
schrieben erfordert.
Die gezeigte Dateneingabe-Einrichtung hat ein flaches und
rechteckiges Gehäuse 10. In dem gezeigten Ausführungsbei
spiel ist das Gehäuse 10 aus einem Kunstharz mit oberen und
unteren Platten und Seitenwänden, die sich zwischen den
oberen und unteren Platten erstrecken, hergestellt. Das
Gehäuse 10 ist praktisch aus zuvor getrennten oberen und
unteren Abschnitten derart zusammengesetzt, daß diese einen
flachen und rechtwinkligen, kastenförmigen Körper bilden.
Auf der oberen Platte des Gehäuses 10 sind Drucktasten
schalter 11, 12 u. 13 vorgesehen. Diese Drucktastenschalter
11, 12 u. 13 dienen als Funktionsschalter zum Eingeben von
Daten für eine jeweilige vorprogrammierte Aktion des Zei
chens oder Symbols oder der Zeichen oder Symbole. In dem
praktisch ausgeführten Ausführungsbeispiel dient der Druck
tastenschalter 13 als ein START-Schalter mit der Wirkung
eines Befehlsgebers zum Starten eines geladenen Spiels.
Zusätzlich kann der Drucktastenschalter 13 auch als STOP-
Schalter zum Stoppen des Spiels dienen. Der Drucktasten
schalter 11 dient als ein erster Funktionsschalter zum Ein
geben eines ersten Aktionsbefehls, so daß das Zeichen oder
Symbol oder die Zeichen oder Symbole in dem Spiel eine erste
vorprogrammierte Aktion ausführt bzw. ausführen, wie
Schießen, Springen, Beschleunigen oder Verzögern einer Be
wegungsgeschwindigkeit usw.. Der Drucktastenschalter 12
dient als ein weiterer Funktionsschalter zum Eingeben eines
zweiten Eingabebefehls, so daß das Zeichen oder Symbol oder
die Zeichen oder Symbole eine erste vorprogrammierte Aktion
oder eine zweite Aktion, die unterschiedlich von der ersten
Aktion ist, ausführt bzw. ausführen. Wie aus Fig. 1 er
sichtlich, sind die Drucktastenschalter 11 u. 12 in einer
Position angrenzend an eine Kante in Längsrichtung des Ge
häusekörpers in Seite-an-Seite-Beziehung zueinander ange
ordnet, so daß die Drucktastenschalter 11 u. 12 gemeinsam
durch einen Finger des Spielers betätigt werden können.
Andererseits ist in dem bevorzugten Aufbau der Drucktasten
schalter 13 in einer Position, die von derjenigen der
Drucktastenschalter 11 u. 12 entfernt ist, angeordnet, um
eine Fehlbetätigung des Drucktastenschalters als STOP-
Schalter zu vermeiden, so daß der Spielablauf nicht unbeab
sichtigt gestoppt wird.
Desweiteren ist ein Drehsteuergeber 15 in einer Position
angrenzend an die andere Kante in Längsrichtung des Gehäuses
10 angeordnet. Der Drehsteuergeber 15 enthält ein im we
sentlichen scheibenförmiges bewegliches Teil 22 mit einem
für einen Finger zugänglichen Vorsprung 22 a, der eine flache
Fingerzugangs-Oberfläche 22 b hat. Das bewegliche Teil 22 ist
innerhalb einer kreisförmigen Öffnung 21 angeordnet, die
durch ein stationäres Führungselement 20 definiert ist.
Vorzugsweise kann eine Kerbung oder eine andere geeignete
Unebenheit auf der Oberfläche 22 b ausgebildet sein, so daß
eine ausreichende Reibung zwischen dem Finger des Spielers
und der Oberfläche zum Zwecke einer bessereren Übertragung
der Eingabe-Betätigungskraft durch einen Finger des Spielers
auf das bewegliche Teil 22 erreicht wird.
Im praktischen Steuerbetrieb legt der Spieler seinen Finger
35 auf die Fingerzugangs-Oberfläche 22 b des beweglichen
Teils 22, so daß sich das bewegliche Teil innerhalb eines
kreisförmigen Bereichs, der durch die kreisförmige Öffnung
21 definiert ist, bewegen kann. Eine Eingabe durch diesen
Drehsteuergeber 15 dient als Befehl zum Bewegen des Zeichens
oder Symbols oder der Zeichen oder Symbole in einer Rich
tung, die durch die Richtung definiert ist, in welcher das
bewegliche Teil betätigt wird. Wenn beispielsweise das be
wegliche Teil 22 nach links bewegt wird, wie dies durch
einen Pfeil L in Fig. 1 gezeigt ist, bewegt sich das Zeichen
oder Symbol oder bewegen sich die Zeichen oder Symbole nach
links. In ähnlicher Weise bewegt sich das Zeichen oder Sym
bol oder bewegen sich die Zeichen oder Symbole auf dem
Fernsehbildschirm nach oben, wenn das bewegliche Teil 22
nach oben bewegt wird, wie dies durch einen Pfeil U in Fig.
1 gezeigt ist. Desweiteren verschiebt der Drehsteuergeber 15
das Zeichen oder Symbol oder die Zeichen oder Symbole in
Schrägrichtung, d. h. unter 45° relativ zu den Achsen des
zweidimensionalen Koordinatensystems. Wenn das bewegliche
Teil 22 beispielsweise derart betätigt wird, daß es sich in
einer angenäherten Zwischenposition zwischen der Aufwärts
richtung und der Linksrichtung, die zuvor erläutert wurden,
befindet, kann das Zeichen oder Symbol oder können die Zei
chen oder Symbole in Aufwärts/Links-Richtung bewegt werden.
Eine derartige Position des beweglichen Teils 22 wird im
folgenden als "bidirektionale Eingabeposition" bezeichnet.
Zusätzlich dient der Drehsteuergeber 15 in einigen Spielen
als Positionsanzeiger (Cursor) - Verschiebebefehls-Eingabe
schalter zum Verschieben eines Positionsanzeigers in einer
Richtung, in welcher das bewegliche Teil 22 betätigt wird.
Die Dateneingabe-Einrichtung, die wie zuvor beschrieben
aufgebaut ist, ist mit einem Spiel-Computer (nicht gezeigt)
durch ein Verbindungskabel 16 verbunden, das einen Stecker
(nicht gezeigt) haben kann, der mit einem Eingabeanschluß
des Spiel-Computers zu verbinden ist.
Im folgenden wird eine ins einzelne gehende Beschreibung des
Aufbaus des Drehsteuergebers 15 anhand von Fig. 2 u. Fig. 3
gegeben.
Wie in Fig. 2 u. Fig. 3 gezeigt, enthält der Drehsteuergeber
15 das bewegliche Teil 22 und das Führungselement 20, wel
ches die kreisförmige Öffnung 21 definiert. Das Führungs
element 20 hat einen allgemein ringfömigen Hauptabschnitt
20 a mit einem sich einwärts erstreckenden Flanschabschnitt
20 b. Der ringförmige Hauptabschnitt 20 a steht lose oder
bewegbar gelagert mit einer kreisförmigen Durchgangsöffnung
14 in Eingriff, die durch die obere Platte des Gehäuses 10
ausgebildet ist. Der Flanschabschnitt 20 b hat einen abge
schrägten inneren Randabschnitt 20 c, der den äußeren Umfang
der kreisförmigen Öffnung 21 definiert. Das Führungselement
20 hat außerdem Füße 20 d, die sich von der Kante des Haupt
abschnitts 20 a entfernt von dem Flanschabschnitt 20 b er
strecken. Jeder Fuß 20 d hat einen Eingriffshaken 24 an des
sen freiem Ende. Der Eingriffshaken 24 ist im allgemeinen
keilförmig, wobei er in Richtung auf das freie Ende abge
schrägt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das
Führungselement 20 mit vier Füßen 20 d versehen, die über den
Umfang mit regelmäßigen Winkelintervallen verteilt angeord
net sind.
Unterhalb des Führungselements 20 ist eine Trägerplatte 23
angeordnet, die im wesentlichen in Verlängerung des Füh
rungselements positioniert ist. Die Trägerplatte 23 hat eine
im allgemeinen quadratische Form mit abgeschrägten Ecken und
ist in ihren Abmessungen größer als die kreisförmige Durch
gangsöffnung 14 der oberen Platte des Gehäuses 10. Die Trä
gerplatte 23 ist mit einer Vielzahl von Schlitzen 25 aus
gebildet. Jeder Schlitz 25 ist derart ausgebildet, daß er
dem Eingriffshaken 24 des Fußes 22 d des Führungselements
gestattet, durch diesen hindurchzutreten, um so eine Verha
kung herzustellen. Daher dient die Trägerplatte 23, die mit
dem Führungselement 20 zusammengebaut ist, als eine Halte
rung zum Halten des Führungselements innerhalb der kreis
förmigen Durchgangsöffnung 14 des Gehäuses 10. Andererseits
hat die Trägerplatte eine im wesentlichen flache und glatte
Oberfläche 23 a, die mit einer Oberfläche 22 d des beweglichen
Teils 22 zusammenwirkt, welche Oberfläche 22 d in einer Po
sition entfernt von der Fingerzugangs-Oberfläche 22 b zum
Herstellen einer Fläche-an-Fläche-Berührung zwischen diesen
Oberflächen ausgebildet ist. Um die Reibung zwischen den
sich gegenüberliegenden Oberflächen 23 a u. 22 d zu verringern
und um eine gleichförmige Bewegung des beweglichen Teils
relativ zu der Trägerplatte 23 sicherzustellen, ist in der
Oberfläche 22 d ein Ausschnitt oder eine Ausnehmung 22 c ausge
bildet, um die Berührungsfläche zwischen den zusammenwir
kenden Oberflächen zu verringern.
Mit der zuvor beschriebenen Konstruktion kann sich das be
wegliche Teil frei und gleichförmig innerhalb eines Bereichs
bewegen, der durch die kreisförmige Öffnung 21 des Füh
rungselements 20 definiert ist.
Unterhalb der Trägerplatte 23 ist eine elastisch verformbare
und elektrisch nichtleitende Elektrodenabdeckung 26 ange
ordnet. In dem praktisch ausgeführten Ausführungsbeispiel
ist die Elektrodenabdeckung 26 aus Gummi gebildet. Indessen
ist das Material zum Bilden der Elektrodenabdeckung nicht
auf Gummi beschränkt, sondern kann irgendein elastisch ver
formbares und elektrisch nichtleitendes Material sein. Bei
spielsweise können flexible und nichtleitende Kunstharze zum
Bilden der Elektrodenabdeckung verwendet werden. Die Elek
trodenabdeckung 26 ist mit im wesentlichen zylindrischen
Vorsprüngen 27 mit einer geringeren Dicke als derjenigen des
Hauptteils zum Zwecke einer leichteren Verformbarkeit aus
gebildet. Die zylindrischen Vorsprünge 27 haben einen Ab
schnitt 27 a, der sich im wesentlichen parallel zu der oberen
und der unteren Platte des Gehäuses 10 erstreckt. An dem
Abschnitt 27 a jedes der zylindrischen Vorsprünge 27 ist ein
elektrisch leitendes Teil 28, das als ein beweglicher Kon
takt dient, angebracht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die
zylindrischen Vorsprünge 27 a in Ausrichtung mit den Schlit
zen 25 des Führungselements 20 positioniert und stehen somit
dem freien Ende des jeweils zugeordneten Fußes 20 d mit den
Oberflächen der Abschnitte 27 a gegenüber.
Unterhalb der Elektrodenabdeckung 26 ist ein Substrat 29 mit
gedruckten Elektroden 30 vorgesehen. In der praktisch aus
geführten Form ist das Substrat an dem inneren Umfang der
unteren Platte des Gehäuses montiert. Die gedruckten Elek
troden 30 sind derart orientiert, daß sie dem jeweils zuge
ordneten beweglichen Kontakt zum Bilden von Richtungsbe
fehlsschaltern gegenüberstehen. Wie Fig. 2 u. Fig. 3 zu
entnehmen ist, ist jede der gedruckten Elektroden 30 aus
voneinander getrennten ersten und zweiten gedruckten Lei
terbahnabschnitten 30 a u. 30 b zum Bilden von normalerweise
offenen Schalterelementen zusammengesetzt, wobei die ersten
und zweiten gedruckten Leiterbahnabschnitte 30 a u. 30 b mit
einander zum Herstellen einer elektrischen Verbindung ver
bunden werden, wenn der zugeordnete bewegliche Kontakt,
nämlich das elektrisch leitende Teil 28, diese berührt.
Obgleich dies nicht gezeigt ist, ist jede der gedruckten
Elektroden 30 mit einem jeweils zugeordneten Ausgangsan
schluß der Dateneingabe-Einrichtung verbunden, die über das
Verbindungskabel 16 an den Spiel-Computer angeschlossen ist.
Mit der Konstruktion, wie sie zuvor beschrieben wurde, wird
die Eingabe eines Bewegungsbefehls zum Bewegen des Zeichens
oder Symbols oder der Zeichen oder Symbole in dem Bild, das
auf dem Fernsehbildschirm dargestellt ist, mittels des
Drehsteuergebers 15 vorgenommen. Die Wirkung der betreffen
den Elemente des Drehsteuergebers 15 wird im folgenden an
hand von Fig. 3 beschrieben.
Praktisch wird die Eingabeoperation für Bewegungsbefehle
mittels des Drehbefehlsgebers 15 durch Verschieben oder
Gleitenlassen des beweglichen Teils 22 auf der Trägerplatte
23 durch Auflegen und Halten eines Fingers auf der Finger
zugangs-Oberfläche 22 b ausgeführt. Wenn durch den Finger ein
Fingerdruck auf das bewegliche Teil 22 ausgeübt wird, bewegt
sich das bewegliche Teil 22 abwärts, um damit die Träger
platte 23 niederzudrücken. Dadurch wird der Abschnitt der
Trägerplatte 23, bei dem die niederdrückende Kraft durch das
bewegliche Teil 22 ausgeübt wird, nach unten verschoben. Als
Ergebnis verschiebt sich die untere Oberfläche, welche dem
Eingriffshaken 24 gegenüberliegt, nach unten, womit eine
Kippbetätigung des Führungselements 20 bewirkt wird. Daher
kommt das untere Ende des Eingriffshakens 24 in Berührung
mit dem Abschnitt 27 a des zylindirschen Vorsprungs 27 der
Elektrodenabdeckung 26. Daher kommt der bewegliche Kontakt,
nämlich das elektrisch leitende Teil 28, welcher von dem
Abschnitt 27 a getragen ist, in Berührung mit der gedruckten
Elektrode 30, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Dadurch wird ein Signal mit hohem Pegel als ein Befehl zum
Verschieben des Zeichens oder Symbols oder der Zeichen oder
Symbole in einer Richtung, die mit der Position des beweg
lichen Teils korrespondiert, über den korrespondierenden
Ausgangsanschluß der Dateneingabe-Einrichtung ausgegeben.
Es sei angemerkt, daß wenn sich das bewegliche Teil 22 in
der "bidirektionalen Eingabeposition" befindet, zwei be
nachbarte Füße 20 d gleichzeitig verschoben werden, um je
weils zugeordnete Abschnitte 27 a niederzudrücken, um so
elektrische Verbindungen bei den jeweils korrespondierenden
gedruckten Elektroden 30 herzustellen.
Daher werden in diesem Fall zwei Signale mit hohem Pegel als
Befehle zum Verschieben des Zeichens oder Symbols oder der
Zeichen oder Symbole in jeweils korrespondierenden Richtun
gen über die zugeordneten Ausgangsanschlüsse ausgegeben. Als
Ergebnis wird das Zeichen oder Symbol oder werden die Zei
chen oder Symbole in einer 45°-Richtung zwischen den Rich
tungen, die durch die Ausgangssignale mit hohem Pegel über
die zwei Ausgabeanschlüsse befohlen sind, verschoben. Wie
hieraus ersichtlich, ist die Dateneingabe-Einrichtung gemäß
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel derart beschaffen, daß
sie ein kreisförmiges bewegliches Teil 22 vorsieht, das um
360° auf der glatten Trägerplatte 23 in dem Drehbefehlsgeber
15 zum "Schalten" einer von acht Richtungen einschließlich
einer nach oben, einer nach unten, einer nach links und
einer nach rechts weisenden Richtung sowie einschließlich um
45° geneigter Richtungen zu drehen ist. Mit der zuvor be
schriebenen Konstruktion kann das bewegliche Teil 22 drehend
ohne irgendeinen Abstützpunkt auf der Trägerplatte 23 zu
benötigen betätigt werden. Desweiteren definiert das Füh
rungselement 20 den Bereich, innerhalb dessen sich das be
wegliche Teil 22 mit der gleichförmigen kreisrunden Kante
der kreisförmigen Öffnung 21 des Führungselements 20 bewegt.
Zusätzlich definiert das gezeigte Ausführungsbeispiel für
die Dateneingabe-Einrichtung den Koeffizienten der kineti
schen Reibung zwischen dem beweglichen Teil 22 und der Trä
gerplatte 23, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, in einem Be
reich von 0.35 bis 0.40. Als Ergebnis kann die kinetische
Reibung um 50% im Vergleich mit dem Fall verringert werden,
in dem der Finger direkt zum Eingeben von Information wie
beim Stand der Technik auf einer Betätigungsfläche gleitet.
Daher ist der Druck zum Durchführen einer Eingabeoperation
um die Hälfte verringert, und die Reaktion wird dadurch sehr
schnell. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels kann bei
niedrigen Kosten und einer niedrigen Ausschußrate gefertigt
werden. Darüber hinaus ist es möglich, ein gutes Image die
ses Produkts zu schaffen, da es eine einheitliche Konstruk
tion aufweist.
Fig. 5 zeigt eine Außenansicht eines modifizierten Ausfüh
rungsbeispiels für die Dateneingabe-Einrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung für einen Spiel-Computer. Wie aus
Fig. 5 ersichtlich, hat ein Gehäuse 100 eine im wesentlichen
U-förmige Gestalt mit einem länglichen Hauptabschnitt 102
und Schenkeln 104 a u. 104 b, die sich von beiden Enden in
Längsrichtung des Hauptabschnitts aus erstrecken. Diese
Schenkel 104 a u. 104 b sind so ausgebildet, daß sie von den
Händen eines Spielers umfaßt werden können.
Die gezeigte modifizierte Ausführungsform enthält Druckta
stenschalter 106 u. 108, die mit den Drucktastenschaltern 11
u. 12 in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel korre
spondieren. Ein in dieser Ausführungsform vorgesehener
Drucktastenschalter 110 korrespondiert mit dem Drucktasten
schalter 13 des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels.
Zusätzlich zu diesen enthält das gezeigte Ausführungsbei
spiel Drucktastenschalter 112 u. 114, die jeweils in Nach
barschaft der Drucktastenschalter 106 u. 108 positioniert
sind. Diese Drucktastenschalter dienen im wesentlichen zum
Eingeben desselben Funktionsbefehls, der einem der Druck
tastenschalter 106 u. 108 zugeordnet ist. Indessen sind
diese Drucktastenschalter 112 u. 114 zum automatischen Be
fehlen der Funktion bei hoher Geschwindigkeit bestimmt.
Diese Drucktastenschalter 106 u. 108 sind daher nützlich zum
schnellen und fortlaufenden "Schießen" in einem Schießspiel.
Ein weiterer zusätzlicher Drucktastenschalter 116 kann zum
Befehlen eines Auswählens von Spielen, Spielschwierigkeits
graden usw. vorgesehen sein.
Wie Fig. 5 zu entnehmen ist, benutzt das gezeigte Ausfüh
rungsbeispiel einen Drehbefehlsgeber 15, der in seinem Auf
bau identisch mit demjenigen ist, der zuvor im Zusammenhang
mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Der gezeigte Aufbau der Dateneingabe-Einrichtung kann ein
besseres Gefühl beim Spielen mit einem Spiel-Computer ver
mitteln, da seine Verlängerungen als Griff zum Umfassen
dienen.
Obgleich die zuvor gegebene Beschreibung auf eine Anwendung
des gezeigten Ausführungsbeispiels der Dateneingabe-Ein
richtung auf einen Spiel-Computer gerichtet ist, kann die
Dateneingabe-Einrichtung auch vorteilhaft zum Steuern von
Positionsanzeigern (Cursor) - Positionen auf dem Monitor-
Bildschirmen von Datenverarbeitungs-Rechnern, wie dies z. B.
herkömmlicherweise mittels einer sog. Maus durchgeführt
wird, verwendbar sein. In dem Fall, in dem die Dateneinga
be-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anstelle
einer "Maus" benutzt wird, ist weniger Platz um den Daten
verarbeitungs-Rechner herum erforderlich, da die Dateneinga
be-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für diesen
Zweck ausreichend kompakt aufgebaut ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß die
Erfindung nicht auf diese beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt ist und daß zahlreiche Änderungen und Modifika
tionen durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne
daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke und/oder der
Schutzumfang, wie er durch die Ansprüche bestimmt ist, ver
lassen werden müßte.
Claims (19)
1. Dateneingabe-Einrichtung, gekennzeichnet
durch
- - einen Drehsteuergeber (15), der ein für die Hand zu gängliches bewegliches Teil (22) enthält, das einen für die Hand zugänglichen Abschnitt und einen Ver schiebeabschnitt hat, der einstückig mit dem für die Hand zugänglichen Abschnitt ausgebildet ist und verschiebbar auf einer Trägerplatte (23) gehalten ist, wobei die Trägerplatte (23) eine Bewegung des beweg lichen Teils (22) in einer Richtung im allgemeinen senkrecht zu der Richtung der Verschiebung auf der Trägerplatte (23) in Reaktion auf eine niederdrückende Kraft zum Eingeben von Daten gestattet, welcher Dreh steuergeber (15) außerdem ein Führungselement (20) enthält, das einen Bereich der Verschiebebewegung des beweglichen Teils (22) auf der Trägerplatte (23) de finiert,
- - ein elastisches Element (26) zum elastischen Halten des Drehsteuergebers (15) bei einer Vielzahl von Ab stützpunkten, welches elastische Element (26) in Re aktion auf die niederdrückende Kraft verformbar ist, und
- - ein elektrisch leitendes Teil (28), das auf die Ver formung des elastischen Elements (26) zum Erzeugen eines Ausgangssignals reagiert, das kennzeichnend für ein Eingabedatensignal ist, welches mit der Position des beweglichen Teils (22) korrespondiert, in der die Eingabebetätigungskraft ausgeübt wird.
2. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der für die Hand zugäng
liche Abschnitt des beweglichen Teils (22) einen Vor
sprung aufweist und daß der Verschiebeabschnitt die Form
einer Scheibe hat.
3. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Führungselement (20)
aus einer Abdeckung besteht, die eine zentrale Öffnung
(21) aufweist, welche sich zu der oberen Oberfläche hin
öffnet, und daß sich der Vorsprung des beweglichen Teils
(22) durch die Öffnung (21) erstreckt und lose durch die
Öffnung (21) geführt wird.
4. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Vorsprung einen zy
lindrischen Aufbau mit einem kreisförmigen Querschnitt
hat, der konzentrisch mit der zentralen Öffnung (21)
positioniert ist.
5. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Führungselement (20)
eine Vielzahl von Füßen (20 d) um die Öffnung (21) herum
aufweist und daß die Trägerplatte (23) eine Vielzahl von
Schlitzen (25) enthält, die die Füße (20 d) des Füh
rungselements (20) aufnehmen.
6. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Füße (20 d) das elek
trisch leitende Teil (28) betätigen.
7. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Trägerplatte (23) eine
im wesentlichen flache und glatte Oberfläche (23 a) hat
und das bewegliche Teil (22) eine glatte bodenseitige
Oberfläche (22 d) hat, die mit der oberen Oberfläche der
Trägerplatte (23) mit geringer Reibung dazwischen zu
sammenwirkt, wobei die bodenseitige Oberfläche (22 d) des
beweglichen Teils (22) kleiner als die obere Oberfläche
(23 a) der Trägerplatte (23) ist.
8. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Trägerplatte (23) und
das bewegliche Teil (22) aus einem Kunstharz hergestellt
sind.
9. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung die Po
sition eines Positionsanzeigers eines Rechnersystems
steuert.
10. Dateneingabe-Einrichtung für einen digitalen Prozessor
und dergl., gekennzeichnet durch
- - eine Vielzahl von normalerweise geöffneten Schaltern, die jeweils mit korrespondierenden Ausgabeanschlüssen verbunden sind, welche an den digitalen Prozessor zum Eingeben von Daten angeschlossen sind, wobei jeder der normalerweise geöffneten Schalter aus einem Paar von voneinander getrennten stationären Anschlüssen auf einer stationären Basis und einem beweglichen Kontakt besteht, der zwischen einer ersten Stellung, in wel cher er entfernt von den stationären Anschlüssen po sitioniert ist, und einer zweiten Stellung, in welcher er zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwi schen den stationären Anschlüssen in Berührung mit diesen steht, bewegbar ist, wodurch eine Ausgabe von Daten über den Ausgabeanschluß gestattet ist,
- - ein elastisch verformbares Kontakt-Trägerteil, das die beweglichen Kontakte trägt, welches Trägerteil normalerweise die beweglichen Kontakte in der ersten Stellung positioniert und eine Bewegung des bewegli chen Kontakts in die zweite Stellung in Reaktion auf eine von außen zugeführte niederdrückende Kraft zum Eingeben von Daten gestattet,
- - ein Gleitbasisteil, das einen flachen und glatten Oberflächenabschnitt hat, der sich zumindest über einen Teil des Kontakt-Trägerteils erstreckt, welches Gleitbasisteil ein Betätigungsmittel aufweist, das dem Kontakt-Trägerteil zum selektiven Ausüben der von außen zugeführten niederdrückenden Kraft zum Bewirken einer Verschiebung zumindest eines der beweglichen Kontakte aus der ersten Stellung in die zweite Stel lung zugeordnet ist, und
- - ein von Hand zu betätigendes Teil, das eine Oberflä che hat, die mit der flachen und glatten Oberfläche des Gleitbasisteils oder Trägerbasisteils zusammen wirkt, wobei das von Hand zu betätigende Teil gleitend auf dem Trägerbasisteil zum Ermöglichen einer von Hand vorzunehmenden Auswahl zumindest eines der norma lerweise geöffneten Schalter und zum Übertragen der niederdrückenden Kraft, die auf dieses zum Betätigen des Trägerbasisteils von Hand ausgeübt wird, bewegbar ist.
11. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die normalerweise
geöffneten Schalter mit einem regelmäßigen Intervall
angeordnet sind.
12. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die normalerweise
geöffneten Schalter mit einem 90°-Winkelintervall
angeordnet sind.
13. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägerbasisteil
aus einem flachen Teil, der die flache und glatte
Oberfläche (23 a) definiert, und einem Führungselement
(20) besteht, das einen Bereich definiert, innerhalb
dessen das von Hand zu betätigende Teil (22) bewegbar
ist.
14. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führungselement
(20) einen kreisförmigen Bereich definiert, um eine
freie Bewegung des von Hand zu betätigenden Teils (22)
darin zu gestatten.
15. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kontakt-Träger
teil das flache Basisträgerteil normalerweise elastisch
in paralleler Beziehung mit der stationären Basis hält
und auf die von außen zugeführte niederdrückende Kraft
anspricht, um sich elastisch zu verformen, um so eine
Änderung der Höhe des flachen Basisträgerteils zu ge
statten, um zu bewirken, daß es sich zu der stationären
Basis in demjenigen Abschnitt neigt und sich dieser
nähert, wo die niederdrückende Kraft zum Verschieben
zumindest eines der beweglichen Kontakte, der sich in
der korrespondierenden Position befindet, aus der ersten
Stellung in die zweite Stellung ausgeübt wird.
16. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das von Hand zu betä
tigende Teil (22) zwischen Stellungen, in denen die
normalerweise geöffneten Schalter angeordnet sind, zum
gleichzeitigen Niederdrücken zweier beweglicher Kontakte
zum gleichzeitigen Eingeben von zwei Datensignalen ver
schiebbar ist.
17. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung Be
fehle zum Verschieben eines Positionsanzeigers auf
einem Anzeigebildschirm des digitalen Prozessors in eine
gewünschte Position in einem zweidimensionalen Koordi
natensystem auf dem Anzeigebildschirm eingibt und daß
die normalerweise geöffneten Schalter zum Befehlen
einer Linksbewegung und einer Rechtsbewegung des Posi
tionsanzeigers vorgesehen sind.
18. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung Be
fehle zum Verschieben eines Positionsanzeigers auf einem
Anzeigebildschirm des digitalen Prozessors in einer
gewünschten Richtung in einem zweidimensionalen Koordi
natensystem auf dem Anzeigebildschirm eingibt und daß
die normalerweise geöffneten Schalter zum Befehlen
einer Aufwärtsbewegung und einer Abwärtsbewegung des
Positionsanzeigers auf dem Anzeigebildschirm vorgesehen
sind.
19. Dateneingabe-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das von Hand zu betä
tigende Teil (22) einen für einen Finger zugänglichen
Abschnitt zum Aufnehmen des Fingers einer Bedienperson
zum Bewirken einer Verschiebung des von Hand zu betäti
genden Teils (22) entsprechend der Bewegung des Fingers
hat.
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