CH699586A1 - Locking device for joystick used for e.g. operating on-board computer of motorvehicle, has pivot axle and drive shaft of electric motor decoupled from each other for preventing transfer of movement of axle and motor relative to each other - Google Patents

Locking device for joystick used for e.g. operating on-board computer of motorvehicle, has pivot axle and drive shaft of electric motor decoupled from each other for preventing transfer of movement of axle and motor relative to each other Download PDF

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CH699586A1
CH699586A1 CH01478/08A CH14782008A CH699586A1 CH 699586 A1 CH699586 A1 CH 699586A1 CH 01478/08 A CH01478/08 A CH 01478/08A CH 14782008 A CH14782008 A CH 14782008A CH 699586 A1 CH699586 A1 CH 699586A1
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Yvan Bourqui
Kim Brugnetti
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Saia Burgess Murten Ag
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Abstract

The device has a pivot axle (20) released for moving in opposite directions in a release position of a locking ring (1), locking elements (11-14) and a spring (23). The axle is locked against movement in one of the directions and is released for moving in other direction in a locking position of the locking elements. An electric motor (25) e.g. stepper motor, switches positions of the locking elements. The axle and a drive shaft (25a) of the motor are decoupled from each other for preventing transfer of movement of the axle and the motor relative to each other.

Description

       

  [0001]    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für einen Joystick gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

  

[0002]    Joysticks sind Zeigegeräte ("pointing device"), welche zur Eingabe von Daten ein in mindestens zwei entgegengesetzten Richtungen bewegbares Betätigungsorgan aufweisen, wobei die Bewegung z.B. durch Schwenken oder durch eine geradlinige Verschiebung erfolgt. Derartige Zeigegeräte werden in unterschiedlichsten Gebieten angewendet, um Softwareprogramme, Maschinen, etc. zu steuern. So sind z.B. Kraftfahrzeuge mit einem Bordcomputer bekannt, der mittels eines Joysticks bedienbar ist. Aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit und/oder der Sicherheit sollte die Bedingung so erfolgen, dass eine visuelle Kontrolle nur im geringen Mass erforderlich ist. Dazu können Vorrichtungen eingesetzt werden, welche dem Benutzer bei der Betätigung des Joysticks eine taktile Rückmeldung liefern.

  

[0003]    Aus der EP 1 180 736 A1 ist es bekannt, einen Aktuator zu verwenden, um beim Bewegen des Betätigungsorgans einen Widerstand zu erzeugen, welcher dem Benutzer eine taktile Rückmeldung liefert. Der Aufbau ist relativ kompliziert, da u.a. zur Kraftübertragung ein Getriebe vorzusehen ist. Nachteilig ist auch, dass zur Realisierung eines Anschlags für das Betätigungsorgan ein kräftiger Aktuator eingesetzt werden muss, mit welchem ein genügend hohes Drehmoment erzeugt werden kann. Durch die Kopplung des Aktuators an das Betätigungsorgan besteht jedoch auch in diesem Fall die Gefahr, dass ein Benutzer bei genügender Kraftanwendung das Betätigungsorgan über den Anschlag hinaus bewegt.

  

[0004]    Aus der DE 19 926 576 A1 ist es bekannt, das Betätigungsorgan über ein selbsthemmendes Getriebe an den Aktuator zu koppeln. Durch diese einseitige Kopplung ist nur eine Kraftübertragung vom Aktuator auf das Betätigungsorgan, möglich. Im Betrieb wird das bei der Bewegung des Betätigungsorgans erzeugte Drehmoment erfasst und der Aktuator in Abhängigkeit davon mittels einer Steuereinheit angesteuert. Ein Anschlag kann realisiert werden, indem die Steuereinheit so eingerichtet ist, dass der Aktuator nicht angesteuert wird, wenn das Betätigungsorgan eine bestimmte Stellung erreicht. Auch hier ist der Aufbau durch das Vorsehen eines speziellen Getriebes relativ kompliziert.

  

[0005]    Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem einfacheren Aufbau zu schaffen, welche die Handhabung eines Joysticks erleichtert.

  

[0006]    Eine Vorrichtung, die diese Aufgabe löst, ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungen und einen Joystick sowie ein Kraftfahrzeug an.

  

[0007]    Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Figuren erläutert. Es zeigen
<tb>Fig. 1 <sep>eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Sperrvorrichtung von oben;


  <tb>Fig. 2 <sep>eine perspektivische Ansicht des Sperrmechanismus der Sperrvorrichtung gemäss Fig. 1von unten;


  <tb>Fig. 3 <sep>eine Draufsicht des Sperrrings des Sperrmechanismus gemäss Fig. 2;


  <tb>Fig. 4 <sep>eine perspektivische Ansicht eines Joysticks mit einer Sperrvorrichtung gemäss Fig. 1von unten; und


  <tb>Fig. 5 <sep>eine perspektivische Ansicht des Joysticks gemäss Fig. 4 ohne Gehäuse und Lager.

  

[0008]    Die in Fig. 1 gezeigte Sperrvorrichtung umfasst einen Sperrring 1, dessen Innenfläche Freigabebereiche la sowie Sperrbereiche 1b aufweist, und vier Sperrelemente 11-14, deren Enden in Abhängigkeit der Lage des Sperrrings 1 auf einen Freigabebereich la oder einen Sperrbereich 1b zeigen.

  

[0009]    Die vier Sperrelemente 11-14 sind in Form eines Kreuzes angeordnet, in dessen Mitte sich das Ende einer quer zum Kreuz verlaufenden Schwenkachse 20 befindet. Diese dient als Betätigungsorgan. In Fig.1ist ein kartesisches Koordinatensystem durch gestrichelte Linien dargestellt, wobei der Nullpunkt des Koordinatensystems der Nulllage der Schwenkachse 20 entspricht. Diese ist im vorliegenden Beispiel so gelagert, dass sie jeweils in positiver sowie negativer x- und y-Richtung, d.h. insgesamt in vier Richtungen schwenkbar ist. Die Schwenkachse 20 ist demnach in zwei zueinander orthogonal angeordneten Schwenkebenen schwenkbar.

  

[0010]    Das erste 11 und das dritte Sperrelement 13 sind auf der x-Achse linear verschiebbar angeordnet, während das zweite 12 und das vierte Sperrelement 14 auf der y-Achse linear verschiebbar angeordnet sind. Die Sperrelemente 11-14 weisen seitliche Leisten auf (siehe z.B. Leiste 11a in Fig. 1 oder 2), welche zum Halten und Führen dienen. Auf dem jeweiligen Sperrelement 11-14 ist eine Feder 23 angeordnet, welche zum Vorspannen des Sperrelements 11-14 in Richtung der Nulllage dient.

  

[0011]    Der Sperring 1 ist relativ zu den Sperrelementen 11-14 und zu der Schwenkachse 20 drehbar gelagert. Zum Drehen dient ein Aktuator mit einem Elektromotor 25, wobei die Antriebswelle 25a das Stellorgan bildet. Der Elektromotor 25 ist in Form eines bürstenlosen Motors, z.B. Schrittmotors oder bürstenlosen Gleichstrommotors, oder eines anderen geeigneten Motors ausgebildet. Die Antriebswelle 25a des Elektromotors 25 ist mit einem Rad versehen, welches den Sperrring 1 kontaktiert. Die Achse, um welche die Antriebswelle 25a drehbar ist, ist quer zur Richtung angeordnet, in welche sich die Schwenkachse 20 erstreckt. Der Elektromotor 25 ist mittels einer Steuerelektronik ansteuerbar, um die Lage der Antriebswelle 25a und somit die Lage des Sperrrings 1 gesteuert einzustellen.

  

[0012]    Je nach der Drehlage des Sperrings 1 relativ zu den Sperrelementen 11-14 sind diese entweder verschiebbar oder gesperrt. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Sperrrings 1 weisen die Enden der Sperrelemente 11, 12 und 14 jeweils auf einen Freigabebereich in Form einer Ausnehmung la hin, während das Ende des Sperrelements 13 in einem Sperrbereich 1b liegt. Die Schwenkachse 20 ist demnach in Richtung der negativen x-Achse sowie in Richtung der positiven und negativen y-Achse schwenkbar, während ein Schwenken in der positiven x-Achse nicht möglich ist (vgl. Fig. 2, in welcher beispielhaft die Sperrachse 20 in Richtung der negativen y-Achse geschwenkt und somit das Sperrelement 12 in Richtung der positiven y-Achse verschoben ist).

  

[0013]    Wie insbesondere Fig. 3zeigt, liegen die Sperrbereiche 1b des Sperrrings 1 auf der Mantelfläche eines Kreiszylinders. Die Freigabebereiche la sind Ausnehmungen mit einer vorgegebenen Tiefe, die am inneren Umfang des Sperrrings 1 gebildet und jeweils um einen bestimmten Winkel versetzt um die Drehachse des Sperrrings 1 herum angeordnet sind.

  

[0014]    Die Anzahl der Ausnehmungen la sowie deren Anordnung am Sperrring 1 sind so gewählt, dass jede mögliche Variante der Sperrung bzw. Freigabe der Schwenkachse 20 einstellbar ist: In allen vier Richtungen schwenkbar, in der positiven x-Richtung schwenkbar und in den anderen Richtungen gesperrt, in der negativen x-Richtung schwenkbar und in den anderen Richtungen gesperrt, etc. Im vorliegenden Beispiel soll die Schwenkachse 20 in vier Richtungen jeweils schwenkbar oder gesperrt sein. Es gibt demnach 2<4> = 16 verschiedene Einstellzustände, die mit der Sperrvorrichtung einzustellen sind.

  

[0015]    Im vorliegenden Beispiel ist die Anzahl der Ausnehmungen la so gewählt, dass derselbe Einstellzustand nicht nur bei einer einzigen, sondern bei mehreren Relativstellungen von Sperrring 1 zu Sperrelementen 11-14 möglich ist. Ein Wechsel von einem Einstellzustand zu einem anderen Einstellzustand kann somit rascher erfolgen, da zur Drehung des Sperrrings 1 ein kleinerer Winkel nötig ist.

  

[0016]    Fig. 4 zeigt die in einem Gehäuse 30 eingebaute Sperrvorrichtung, wobei der Bodendeckel des Gehäuses 30 nicht dargestellt ist. Zum Führen der Sperrelemente 11-14 sind an einer Platte 31 vier winkelförmige Führungselemente 32 fest angebracht. Diese sind um den Nullpunkt so angeordnet, dass sich zwischen zwei benachbarten Führungselementen 32 ein Zwischenraum ergibt, in welche das Kopfende eines Sperrelements 11-14 greift.

  

[0017]    Zwischen dem jeweiligen Führungselement 32 und dem Sperrring 1 ist ein Anschlagselement 33 fest an der Platte 31 angebracht. Jedes Anschlagselement 33 ist mit einer Ausnehmung versehen, durch welche das jeweilige Sperrelement 11-14 hindurchgeführt ist. Zwischen dem Anschlagselement 33 und dem Kopfende des jeweiligen Sperrelements 11-14 befindet sich die Feder 23. Verschiebt sich beim Betätigen der Schwenkachse 20 ein Sperrelement 11-14, so wird die entsprechende Feder 23 gespannt. Wird die Schwenkachse 20 zurück in die Nulllage gebracht, wird das entsprechende Sperrelement 11-14 aufgrund der Federkraft ebenfalls in die Nulllage zurückverschoben.

  

[0018]    Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung bildet einen Joystick, der an einen Rechner anschliessbar ist, der zur Anzeige von Informationen mit einem Monitor verbunden ist. Der Joystick dient dabei zur Eingabe von Daten, die beispielsweise ein Bewegen eines Cursors auf dem Monitor bewirken, um so ein Menü bedienen zu können. Im Betrieb erzeugt der Rechner in Abhängigkeit der auf dem Monitor gezeigten Informationen Steuersignale, welche von der Steuerelektronik des Elektromotors 25 empfangen werden und ein Drehen des Sperrrings 1 bewirken, um die Schwenkachse 20 für ein Schwenken zu sperren oder freizugeben.

  

[0019]    Im Falle, dass beispielsweise dem Benutzer durch eine taktile Rückmeldung angezeigt werden soll, dass bei der Bedienung eines Menüs eine Bewegung des Cursors in eine bestimmte Richtung wirkungslos ist, weil z.B. dort kein Menüpunkt auswählbar ist, erzeugt der Rechner Steuersignale, welche ein Sperren der Schwenkachse 20 in diese Richtung bewirken.

  

[0020]    Die Sperrvorrichtung hat u.a. den Vorteil, dass durch die entkoppelte Anordnung von Schwenkachse 20 und Drehwelle 25a eine Übertragung der Bewegung in beiden Richtungen verhindert ist. Der Aufbau der Sperrvorrichtung kann dadurch relativ einfach gestaltet werden, da u.a. kein Getriebe zur Kräfteübertragung von der Drehwelle 25a auf die Schwenkachse 20 nötig ist.

  

[0021]    Ein weiterer Vorteil ist, dass als Elektromotor 25 ein gängiger Motor ausreicht, da die Kräfte, die ein Benutzer beim Sperrvorgang auf die Schwenkachse 20 ausübt, auf den Sperrmechanismus 1, 11-14 und nicht auf den Elektromotor 25 übertragen werden. Die eigentliche Funktion der Sperrung übernimmt demnach der Sperrmechanismus 1, 11-14, welcher mechanische Mittel bildet, um die Schwenkachse 20 gegen ein Schwenken sicher sperren zu können.

  

[0022]    Nebst der Sperrvorrichtung kann der Joystick optional mit weiteren Mitteln zur taktilen Rückmeldung ausgestattet sein. Dies ist in Fig. 5 ersichtlich, welche den Joystick aus Fig. 4ohne Gehäuse 30 und Lagerungen zeigt.

  

[0023]    Die Schwenkachse 20 ist an ihrem Kopfende mit einem Bedienungsknopf 40 versehen. Auf einer Scheibe befinden sich Sensoren 41 in Form von Schaltern, die auf der x- bzw. y-Achse angeordnet sind. Die Sensoren 41 sind zusammen mit der Schwenkachse 20 schwenkbar gelagert. Bei einer Schwenkung in eine bestimmte Richtung wird der entsprechende Sensor 41 durch eine Kontaktierung des Gehäuses 30 betätigt, worauf der Sensor 41 ein entsprechendes Schwenksignal an den Rechner liefert.

  

[0024]    Zur taktilen Rückmeldung an einen Benutzer ist ein weiterer Elektromotor 42 vorgesehen, durch welchen hindurch die Schwenkachse 20 verläuft. Der Elektromotor 42, welcher einen drehfest mit der Schwenkachse 20 verbundenen Rotor aufweist, ist zusammen mit der Schwenkachse 20 und dem Bedienungsknopf 40 durch eine geeignete Lagerung in x- und y-Richtung schwenkbar gelagert.

  

[0025]    Ein im Elektromotor 42 angeordneter Sensor dient dazu, die Drehrichtung und den Drehwinkel zu erfassen, um welchen ein Benutzer die Schwenkachse 20 beim Betätigen dreht. Dadurch ist es möglich, zusätzlich zu den Schwenksignalen auch Drehsignale zu erzeugen, welche auf einer Drehung der Schwenkachse 20 um ihre Längsachse basieren.

  

[0026]    Mittels des Elektromotors 42 kann zusätzlich zur taktilen Rückmeldung der Sperrvorrichtung eine weitere taktile Rückmeldung erzeugt werden, indem der Elektromotor 42 in vorgegebener Weise einen Widerstand erzeugt, welcher gegen ein Drehen der Schwenkachse 20 wirkt. Dadurch kann beispielsweise die Schwenkachse 20 festgehalten werden, wenn sie sich in einer bestimmten Drehposition befindet, oder es kann auch beim Drehen eine bestimmte Rastung vorgegeben werden, welche z.B. mit einzelnen Menüpunkten auf dem Monitor korrespondiert.

  

[0027]    Der Joystick mit der erfindungsgemässen Sperrvorrichtung ist vielseitig anwendbar, um dem Benutzer eine taktile Rückmeldung zu geben, z.B. in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, bei Computerspielen, Maschinensteuerung etc. Durch die taktile Rückmeldung lässt sich die Benutzerfreundlichkeit und/oder Sicherheit in der Bedienung und somit die Handhabung verbessern. So ist es z.B. möglich, einen Bordcomputer in einem Kraftfahrzeug mittels des Joysticks zu bedienen, ohne dass der Fahrer notwendigerweise eine visuelle Überprüfung vornehmen muss.

  

[0028]    Aus der vorangehenden Beschreibung sind dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen zugänglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der durch die Ansprüche definiert ist.

  

[0029]    So ist u.a. die Sperrvorrichtung auch bei einem Joystick anwendbar, dessen Betätigungsorgan in Form einer mechanischen Achse ausgebildet ist, die geradlinig verschiebbar ist. Beispielsweise ist eine Verschiebung in Richtung der positiven und negativen x-Achse und/oder der positiven und negativen y-Achse gemäss Fig. 1 vorgesehen.

  

[0030]    Die Bewegungsebenen, in denen das Betätigungsorgan durch Schwenken oder geradliniges Verschieben bewegbar ist, brauchen nicht unbedingt orthogonal aufeinander stehen. Auch kann die Anzahl der vorgesehenen Bewegungsebenen ein, zwei oder mehr betragen.



  The present invention relates to a device for a joystick according to the preamble of claim 1.

  

Joysticks are pointing devices which for input of data comprise an actuator movable in at least two opposite directions, the movement being e.g. by panning or by a straight-line displacement. Such pointing devices are used in a wide variety of fields to control software programs, machines, etc. Thus, e.g. Motor vehicles with an on-board computer known, which is operated by means of a joystick. For reasons of user-friendliness and / or safety, the condition should be such that visual inspection is required only to a minimum. For this purpose, devices can be used which provide the user with a tactile feedback when the joystick is actuated.

  

From EP 1 180 736 A1 it is known to use an actuator to generate a resistance when moving the actuator, which provides the user with a tactile feedback. The structure is relatively complicated, since i.a. to provide a transmission for power transmission. Another disadvantage is that a powerful actuator must be used to realize a stop for the actuator, with which a sufficiently high torque can be generated. However, the coupling of the actuator to the actuator also in this case there is a risk that a user moves the actuator beyond the stop with sufficient force application.

  

From DE 19 926 576 A1 it is known to couple the actuator via a self-locking gear to the actuator. By this one-sided coupling only a power transmission from the actuator to the actuator is possible. In operation, the torque generated during the movement of the actuator is detected and the actuator is controlled in dependence thereon by means of a control unit. A stop can be realized by the control unit is set up so that the actuator is not activated when the actuator reaches a certain position. Again, the structure by the provision of a special transmission is relatively complicated.

  

An object of the present invention is to provide a device with a simpler structure, which facilitates the handling of a joystick.

  

A device which solves this problem is specified in claim 1. The other claims indicate preferred embodiments and a joystick and a motor vehicle.

  

The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to figures. Show it
<Tb> FIG. 1 <sep> is a perspective view of the inventive locking device from above;


  <Tb> FIG. Figure 2 is a perspective view of the locking mechanism of the locking device according to Figure 1 from below.


  <Tb> FIG. 3 <sep> is a top view of the locking ring of the locking mechanism according to FIG. 2;


  <Tb> FIG. 4 is a perspective view of a joystick with a locking device according to FIG. 1 from below; and


  <Tb> FIG. 5 <sep> is a perspective view of the joystick according to FIG. 4 without housing and bearing.

  

The locking device shown in Fig. 1 comprises a locking ring 1, the inner surface release areas la and blocking areas 1b has, and four locking elements 11-14, the ends of which depend on the position of the locking ring 1 on a release area la or a blocking area 1b show.

  

The four locking elements 11-14 are arranged in the form of a cross, in the middle of which the end of a transverse to the cross axis pivot axis 20 is located. This serves as an actuator. In Figure 1, a Cartesian coordinate system is shown by dashed lines, wherein the zero point of the coordinate system of the zero position of the pivot axis 20 corresponds. In the present example, this is supported in such a way that it is in each case in the positive and negative x and y direction, i. a total of four directions is pivotal. The pivot axis 20 is therefore pivotable in two mutually orthogonal pivot planes.

  

The first 11 and the third blocking element 13 are arranged linearly displaceable on the x-axis, while the second 12 and the fourth blocking element 14 are arranged linearly displaceable on the y-axis. The locking elements 11-14 have lateral ledges (see, e.g., ledge 11a in Fig. 1 or 2) which serve to support and guide. On the respective locking element 11-14, a spring 23 is arranged, which serves for biasing the locking element 11-14 in the direction of the zero position.

  

The locking ring 1 is rotatably supported relative to the locking elements 11-14 and to the pivot axis 20. For rotating an actuator with an electric motor 25, wherein the drive shaft 25a forms the actuator. The electric motor 25 is in the form of a brushless motor, e.g. Stepper motor or brushless DC motor, or other suitable motor formed. The drive shaft 25a of the electric motor 25 is provided with a wheel which contacts the lock ring 1. The axis about which the drive shaft 25a is rotatable is arranged transversely to the direction in which the pivot axis 20 extends. The electric motor 25 can be controlled by means of control electronics in order to adjust the position of the drive shaft 25a and thus the position of the locking ring 1 in a controlled manner.

  

Depending on the rotational position of the locking ring 1 relative to the locking elements 11-14, these are either displaceable or locked. In the position of the locking ring 1 shown in FIG. 1, the ends of the locking elements 11, 12 and 14 respectively point towards a release area in the form of a recess 1a, while the end of the blocking element 13 lies in a blocking area 1b. The pivot axis 20 is therefore pivotable in the direction of the negative x-axis and in the direction of the positive and negative y-axis, while pivoting in the positive x-axis is not possible (see Fig. 2, in which the locking axis 20 in FIG Pivoting direction of the negative y-axis and thus the blocking element 12 is displaced in the direction of the positive y-axis).

  

As particularly shown in FIG. 3, the blocking regions 1b of the locking ring 1 lie on the lateral surface of a circular cylinder. The release areas la are recesses having a predetermined depth, which are formed on the inner circumference of the locking ring 1 and each offset by a certain angle about the axis of rotation of the locking ring 1 are arranged around.

  

The number of recesses la and their arrangement on the locking ring 1 are chosen so that each possible variant of the blocking or release of the pivot axis 20 is adjustable: in all four directions pivotally, in the positive x-direction and pivotable in the other Locked directions, pivoted in the negative x-direction and locked in the other directions, etc. In the present example, the pivot axis 20 should be pivoted or locked in four directions. Thus, there are 2 <4> = 16 different setting states to be set with the inhibitor.

  

In the present example, the number of recesses la is chosen so that the same setting state not only in a single, but in several relative positions of locking ring 1 to locking elements 11-14 is possible. A change from one setting state to another setting state can thus take place more quickly, since a smaller angle is necessary for rotating the locking ring 1.

  

Fig. 4 shows the built in a housing 30 locking device, wherein the bottom cover of the housing 30 is not shown. To guide the locking elements 11-14 31 four angular guide elements 32 are fixedly mounted on a plate. These are arranged around the zero point so that there is a gap between two adjacent guide elements 32 into which the head end of a locking element 11-14 engages.

  

Between the respective guide member 32 and the locking ring 1, a stop member 33 is fixedly attached to the plate 31. Each stop element 33 is provided with a recess through which the respective locking element 11-14 is passed. The spring 23 is located between the stop element 33 and the head end of the respective locking element 11-14. When the pivot axis 20 is actuated, a blocking element 11-14 shifts, so that the corresponding spring 23 is tensioned. If the pivot axis 20 brought back to the zero position, the corresponding locking element 11-14 is also moved back to the zero position due to the spring force.

  

The device shown in Fig. 4 forms a joystick which is connectable to a computer which is connected to display information with a monitor. The joystick is used to enter data, for example, cause a movement of a cursor on the monitor, so as to operate a menu. In operation, the computer generates control signals depending on the information shown on the monitor, which are received by the control electronics of the electric motor 25 and cause rotation of the locking ring 1 to lock or unlock the pivot axis 20 for pivoting.

  

In the event that, for example, the user is to be indicated by a tactile feedback that when operating a menu, a movement of the cursor in a certain direction is ineffective because e.g. There no menu item is selectable, the computer generates control signals which cause a locking of the pivot axis 20 in this direction.

  

The locking device has u.a. the advantage that by the decoupled arrangement of pivot axis 20 and rotary shaft 25a, a transmission of the movement in both directions is prevented. The structure of the locking device can be made relatively simple because u.a. no transmission for transmitting power from the rotary shaft 25a to the pivot axis 20 is necessary.

  

Another advantage is that a common motor is sufficient as the electric motor 25, since the forces exerted by a user during the locking operation on the pivot axis 20, are transmitted to the locking mechanism 1, 11-14 and not to the electric motor 25. The actual function of the blocking therefore takes over the locking mechanism 1, 11-14, which forms mechanical means to securely lock the pivot axis 20 against pivoting can.

  

In addition to the locking device, the joystick can optionally be equipped with further means for tactile feedback. This can be seen in Fig. 5 which shows the joystick of Fig. 4 without housing 30 and bearings.

  

The pivot axis 20 is provided at its head end with a control knob 40. On a disc are sensors 41 in the form of switches which are arranged on the x and y axis. The sensors 41 are pivotally mounted together with the pivot axis 20. When pivoting in a certain direction of the corresponding sensor 41 is actuated by contacting the housing 30, whereupon the sensor 41 provides a corresponding panning signal to the computer.

  

For tactile feedback to a user, a further electric motor 42 is provided, through which passes the pivot axis 20. The electric motor 42, which has a rotatably connected to the pivot axis 20 rotor is pivotally mounted together with the pivot axis 20 and the control knob 40 by a suitable storage in the x and y direction.

  

A sensor arranged in the electric motor 42 serves to detect the direction of rotation and the angle of rotation about which a user rotates the pivot axis 20 during actuation. This makes it possible, in addition to the panning signals, also to generate rotational signals which are based on a rotation of the pivot axis 20 about its longitudinal axis.

  

By means of the electric motor 42, in addition to the tactile feedback of the locking device, a further tactile feedback can be generated by the electric motor 42 generates a resistor in a predetermined manner, which acts against rotation of the pivot axis 20. As a result, for example, the pivot axis 20 can be held when it is in a certain rotational position, or it can also be given a certain detent during rotation, which, for example. corresponds to individual menu items on the monitor.

  

The joystick with the locking device according to the invention is versatile applicable to give the user tactile feedback, e.g. in motor vehicles, aircraft, in computer games, machine control, etc. The tactile feedback can improve the user-friendliness and / or safety in the operation and thus the handling. So it is e.g. It is possible to operate an on-board computer in a motor vehicle by means of the joystick, without the driver necessarily having to make a visual check.

  

Numerous modifications will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description without departing from the scope of the invention, which is defined by the claims.

  

So is u.a. the locking device also applicable to a joystick whose actuator is designed in the form of a mechanical axis which is linearly displaceable. For example, a shift in the direction of the positive and negative x-axis and / or the positive and negative y-axis according to FIG. 1 is provided.

  

The planes of movement in which the actuator is movable by pivoting or linear displacement, do not necessarily have to be orthogonal to each other. Also, the number of movement levels provided may be one, two or more.


    

Claims (14)

1. Vorrichtung für einen Joystick, mit einem Betätigungsorgan (20), welches von einer Nulllage aus in mindestens zwei entgegengesetzten Richtungen (+x, -x) bewegbar ist, gekennzeichnet durch Device for a joystick, comprising an actuating member (20) which is movable from a zero position in at least two opposite directions (+ x, -x), characterized by einen Sperrmechanismus (1, 11-14, 23, 32, 33) a locking mechanism (1, 11-14, 23, 32, 33) mit einer Freigabestellung, in welcher das Betätigungsorgan (20) zum Bewegen in den beiden Richtungen (+x, -x) freigegeben ist, with a release position in which the actuating member (20) is released for movement in the two directions (+ x, -x), mit einer ersten Sperrstellung, in welcher das Betätigungsorgan (20) gegen ein Bewegen in den beiden Richtungen gesperrt ist, und with a first blocking position in which the actuating member (20) is locked against movement in the two directions, and mit mindestens einer zweiten Sperrstellung, in welcher das Betätigungsorgan (20) gegen ein Bewegen in eine (+x) der beiden Richtungen gesperrt und zum Bewegen in der anderen Richtung (-x) freigegeben ist, und with at least one second blocking position in which the actuating member (20) is locked against movement in one (+ x) of the two directions and released for movement in the other direction (-x), and einen Aktuator (25) zum Umschalten zwischen den Stellungen, welcher ein bewegbares, auf den Sperrmechanismus (1, 11-14, 23, 32, 33) wirkendes Stellorgan (25a) aufweist, wobei an actuator (25) for switching between the positions, which has a movable, on the locking mechanism (1, 11-14, 23, 32, 33) acting actuator (25a), wherein die beiden Organe (20, 25a) voneinander entkoppelt angeordnet sind, um eine Übertragung der Bewegung des jeweiligen einen Organs auf das jeweilige andere Organ zu verhindern. the two organs (20, 25a) are arranged uncoupled from one another in order to prevent transmission of the movement of the respective one organ to the respective other organ. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sperrmechanismus (1, 11-14, 23, 32, 33) zum Einstellen der Freigabe- und Sperrstellungen einen Sperrring (1) aufweist, welcher relativ zum Betätigungsorgan (20) drehbar ist. 2. Apparatus according to claim 1, wherein the locking mechanism (1, 11-14, 23, 32, 33) for adjusting the release and locking positions comprises a locking ring (1) which is rotatable relative to the actuating member (20). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Sperrring (1) am inneren Umfang mindestens eine Ausnehmung (la) aufweist, welche das Betätigungsorgan (20) zum Bewegen freigibt. 3. A device according to claim 2, wherein the locking ring (1) on the inner circumference at least one recess (la), which releases the actuating member (20) for moving. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sperrmechanismus (1, 11-14, 23, 32, 33) mindestens ein linear verschiebbares Sperrelement (11-14) aufweist, welches in Wirkverbindung mit dem Betätigungsorgan (20) steht. 4. Device according to one of the preceding claims, wherein the locking mechanism (1, 11-14, 23, 32, 33) at least one linearly displaceable locking element (11-14), which is in operative connection with the actuating member (20). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Sperrmechanismus (1, 11-14, 23, 32, 33) mindestens eine Feder (23) aufweist, welche auf das Sperrelement (11-14) wirkt. 5. Apparatus according to claim 4, wherein the locking mechanism (1, 11-14, 23, 32, 33) at least one spring (23) which acts on the blocking element (11-14). 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sperrmechanismus (1, 11-14, 23, 32, 33) mindestens eine dritte Sperrstellung aufweist, wobei das Betätigungsorgan (20) 6. Device according to one of the preceding claims, wherein the locking mechanism (1, 11-14, 23, 32, 33) has at least a third locking position, wherein the actuating member (20). in der zweiten Sperrstellung gegen ein Bewegen in der positiven Richtung (+x) gesperrt und zum Bewegen in der negativen Richtung (-x) freigegeben ist und locked in the second locked position against moving in the positive direction (+ x) and is enabled to move in the negative direction (-x) and in der dritten Sperrstellung gegen ein Bewegen in der negativen Richtung (-x) gesperrt und zum Bewegen in der positiven Richtung (+x) freigegeben ist. locked in the third blocking position against moving in the negative direction (-x) and is released for moving in the positive direction (+ x). 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungsorgan (20) in mindestens zwei Bewegungsebenen und/oder in mindestens zwei weiteren entgegengesetzten Richtungen (+y, -y) bewegbar ist. 7. Device according to one of the preceding claims, wherein the actuating member (20) in at least two planes of movement and / or in at least two further opposite directions (+ y, -y) is movable. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die beiden Bewegungsebenen orthogonal zueinander angeordnet sind. 8. Apparatus according to claim 7, wherein the two planes of movement are arranged orthogonal to each other. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Drehwelle (25a) eines Elektromotors (25) das Stellorgan bildet. 9. Device according to one of the preceding claims, wherein a rotary shaft (25 a) of an electric motor (25) forms the actuator. 10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem weiteren Aktuator (42) mit einem Rotor, welcher drehfest mit dem Betätigungsorgan (20) verbunden ist. 10. Device according to one of the preceding claims, with a further actuator (42) having a rotor which is non-rotatably connected to the actuating member (20). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der weitere Aktuator (42) zusammen mit dem Betätigungsorgan (20) bewegbar gelagert ist. 11. The apparatus of claim 10, wherein the further actuator (42) is movably mounted together with the actuating member (20). 12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungsorgan (20) in den mindestens zwei entgegengesetzten Richtungen (+x, -x) durch Schwenken oder geradliniges Verschieben bewegbar ist. 12. Device according to one of the preceding claims, wherein the actuating member (20) in the at least two opposite directions (+ x, -x) is movable by pivoting or rectilinear displacement. 13. Joystick mit einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche. 13. Joystick with a device according to one of the preceding claims. 14. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder mit einem Joystick nach Anspruch 13. 14. Motor vehicle with a device according to one of claims 1 to 12 and / or with a joystick according to claim 13.
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