DE10008025B4 - Computereingabevorrichtung mit Doppelachsgelenk und Betriebsverfahren - Google Patents
Computereingabevorrichtung mit Doppelachsgelenk und Betriebsverfahren Download PDFInfo
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Abstract
Elektronische Eingabevorrichtung (10) mit:
einem ersten Griff (16);
einem mit dem ersten Griff (16) beweglich verbundenen zweiten Griff (18), wobei der erste Griff (16) bezüglich des zweiten Griffs (18) um eine erste Drehachse über einen ersten Bewegungsbereich mit mehreren Zonen schwenkbar ist, wobei eine erste Zone in einem allgemein mittig angeordneten Abschnitt des ersten Bewegungsbereichs angeordnet ist und wobei der erste Griff (16) bezüglich des zweiten Griffs (18) um eine zweite Drehachse über einen zweiten Bewegungsbereich mit mehreren Zonen schwenkbar ist;
einem mit dem ersten und dem zweiten Griff (16, 18) betrieblich verbundenen Sensor (126, 128), der dazu geeignet ist, ein Positionssignal bereitzustellen, das eine Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Griff (16, 18) anzeigt;
einem mit dem ersten und/oder dem zweiten Griff (16, 18) verbundenen ersten mechanischen Verbindungsabschnitt, wobei der erste Verbindungsabschnitt einen ersten mechanischen Widerstandsmechanismus zum Erzeugen eines ersten Widerstands gegen Bewegung aufweist,...
einem ersten Griff (16);
einem mit dem ersten Griff (16) beweglich verbundenen zweiten Griff (18), wobei der erste Griff (16) bezüglich des zweiten Griffs (18) um eine erste Drehachse über einen ersten Bewegungsbereich mit mehreren Zonen schwenkbar ist, wobei eine erste Zone in einem allgemein mittig angeordneten Abschnitt des ersten Bewegungsbereichs angeordnet ist und wobei der erste Griff (16) bezüglich des zweiten Griffs (18) um eine zweite Drehachse über einen zweiten Bewegungsbereich mit mehreren Zonen schwenkbar ist;
einem mit dem ersten und dem zweiten Griff (16, 18) betrieblich verbundenen Sensor (126, 128), der dazu geeignet ist, ein Positionssignal bereitzustellen, das eine Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Griff (16, 18) anzeigt;
einem mit dem ersten und/oder dem zweiten Griff (16, 18) verbundenen ersten mechanischen Verbindungsabschnitt, wobei der erste Verbindungsabschnitt einen ersten mechanischen Widerstandsmechanismus zum Erzeugen eines ersten Widerstands gegen Bewegung aufweist,...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Computereingabevorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine zweihändige Computereingabevorrichtung, durch die eine doppelachsige Gelenkbewegung bereitgestellt wird.
- Gegenwärtig werden verschiedenartige Benutzereingabevorrichtungen zum Zuführen von Benutzereingabeinformationen zu einem Computer verwendet. Solche Benutzereingabevorrichtungen können beispielsweise eine Zeiger- und Klickvorrichtung (die allgemein als Computermaus bezeichnet wird), eine Tastatur, einen Joystick und einen Trackball aufweisen. Solche Benutzereingabevorrichtungen erfassen alle typischerweise die Bewegung eines beweglichen Elements bezüglich eines feststehenden Basis- oder Gehäuseabschnitts und führen dem Computer ein diese Relativbewegung anzeigendes Eingangssignal zu.
- Außerdem sind herkömmliche Spielanwendungen, die auf Personalcomputern oder Spielkonsolen laufen, Anwendungen aus der Perspektive der 1. Person. Solche Anwendungen ermöglichen Navigations- und Zeigefunktionen, die gegenwärtig (obwohl etwas schwierig) durch eine Kombination von Maus- und Tastaturmanipulationen erreicht werden. Die Maus steuert typischerweise eine Blickrichtung (nach oben, unten, rechts, links) und die Tastatur ermöglicht eine Positionsbewegungssteuerung (Bewegung nach rechts, links, vorwärts, rückwärts). Die Maustasten ermöglichen außerdem eine ”Feuer”-Funktion für Aktionsspiele, und die Tastatur ermöglicht zahlreiche Auswahloptionen (Waffenauswahl, Tür öffnen, Zoom, usw.). Die Verwendung der Maus und der Tastatur zum Steuern dieser Funktionen ist sehr schwierig und erfordert die Beherrschung einer relativ nicht-intuitiven Kombination von Fingerbewegungen.
- Daher ist es offensichtlich, daß eine präzise Bewegung, Zielansteuerung und Aktionssteuerung in einer dreidimensionalen virtuellen Umgebung aus der Perspektive der 1. Person unter Verwendung herkömmlicher Eingabevorrichtungen schwierig sein kann. Solche Spiele oder virtuellen Umgebungen erfordern sehr schnelle Bewegungen und auch die Fähigkeit für schnelle Richtungsänderungen, um durch labyrinthähnliche Korridore zu navigieren und feindlichen Attacken auszuweichen. Zielansteuerungen und Zeigefunktionen (was aus der Perspektive der 1. Person einem Blick nach oben oder unten, rechts oder links entspricht) werden am besten durch eine Eingabevorrichtung erreicht, die eine Steuerung über einen kontinuierlichen Bewegungsbereich ermöglicht (im Gegensatz zu diskreten Tastenanschlägen), die beispielsweise durch eine Maus oder einen Joystick ermöglicht wird. Die Positionsbewegungssteuerung (z. B. Vorwärts-/Rückwärtsbewegung, Bewegung nach links/rechts, Höhenänderung) wird am besten durch diskrete Tastenanschläge erreicht, die z. B. durch bestimmte Schalterkonfigurationen ermöglicht werden, die normalerweise auf Joysticks bereitgestellt sind, oder durch Tasten von Tastaturen oder anderer Vorrichtungen.
- Außerdem ordnen einige Typen von Benutzereingabevorrichtungen einem einzelnen Eingabemodus mehr als zwei Freiheitsgrade zu. Beispielsweise weist ein Joystick, der entlang einer X- und einer Y-Achse gedrückt werden kann, zwei Freiheitsgrade auf, während ein Joystick, der entlang einer X- und einer Y-Achse gedrückt und auch um seine Längsachse gedreht werden kann, um dem Computer ein Eingangssignal zuzuführen, drei Freiheitsgrade aufweist. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Benutzereingabevorrichtung (durch die mehr als zwei Freiheitsgrade pro Eingabemodus bereitgestellt werden), eine hochgradige Achsenkreuzinterferenz auftreten kann.
- Achsenkreuzinterferenz (cross-axis interference) kann dadurch gekennzeichnet werden, daß ein Benutzer einen Freiheitsgrad unbeabsichtigt aktiviert, während er versucht, einen anderen Freiheitsgrad zu aktivieren. D. h., es ist sehr schwierig eine Translationsbewegung (Bewegung eines Joysticks entlang der X- oder Y-Achse) zu verhindern, während versucht wird, eine Drehbewegung auszuführen (den Joystick um seine Längsachse zu drehen). Diese Interferenz zwischen den Freiheitsgraden wird als Achsenkreuzinterferenz bezeichnet. Die Tendenz zur Achsenkreuzinterferenz nimmt vermutlich mit jedem weiteren Freiheitsgrad eines vorgegebenen Eingabemodus quadratisch zu.
- Außer Mäusen und Tastaturen werden auch andersartige herkömmliche Eingabevorrichtungen für Spielanwendungen verwendet. Eine solche für Spielanwendungen verwendete herkömmliche Vorrichtung ist ein Gamepad. Diese Vorrichtung ist jedoch für die bei Spielen aus der Perspektive der 1. Person erforderliche Manövrierbarkeit nicht geeignet. Bei Standard-Richtungspads und nur aus Tasten bestehenden Gamepads besteht keine Möglichkeit der Eingabe kontinuierlicher Bewegungen. Bei Verwendung von Gamepads mit kleinen Thumbsticks (ein Joystick für den Daumen) ist eine kontinuierliche Eingabe möglich, der Thumbstick ist jedoch nicht für eine intuitive Bewegung angeordnet, und der Benutzer muß der Mitten-Rückstellkraft des Thumbsticks entgegenwirken, wodurch ein Präzisionszielvorgang schwierig wird. Der Thumbstick strapaziert außerdem die kleinen Muskelgruppen in Hand und Daumen.
- Für Joysticks werden Arm- und Handgelenkmuskeln verwendet, die keine Feinmotoriksteuerung kleinerer Muskelgruppen ermöglichen. Herkömmliche Joystickkonfigurationen weisen außerdem eine kontinuierliche Bewegungsvorrichtung (den Joystick) und eine diskrete Bewegungsvorrichtung (einen Schalter am Joystick (sog. ”Hat Switch”)) auf, der durch die gleiche Hand betätigt werden muß. Dadurch ist es schwierig, solche Bewegungen präzise zu steuern. Außerdem treten sowohl beim Joystick als auch beim ”Hat Switch” Mitten-Rückstellfederkräfte auf, die einen präzisen Zielvorgang beeinflussen.
- Eine andere Eingabevorrichtung wird unter der Handelsbezeichnung Space Orb 360 vertrieben. Diese Vorrichtung weist sechs Freiheitsgrade auf, die durch eine einzige Hand manipuliert werden. Dadurch ist die Verwendung der Vorrichtung ohne umfangreiche Übungen oder eine angeborene biomechanische Fähigkeit zum Trennen von einer oder zwei Achsen von den anderen, die durch die Vorrichtung gesteuert werden, extrem schwierig.
- Ähnlicherweise weist eine unter der Handelsbezeichnung Cyberman II vertriebene Vorrichtung sechs Freiheitsgrade auf, die durch eine einzige Hand manipuliert werden. Bei dieser Eingabevorrichtung treten die gleichen Schwierigkei ten auf wie bei der im vorangehenden Absatz beschriebenen Vorrichtung.
- Eine weitere Eingabevorrichtung wird unter der Handelsbezeichnung Wingman Warrier vertrieben. Diese Vorrichtung ist ein Joystick mit einem freidrehenden Knopf, der nur für Drehbewegungen vorgesehen ist. Die Vorrichtung weist nicht viele Grundfunktionen auf, die für eine Umgebung aus der Perspektive der 1. Person geeignet sind.
- Die
JP 07116351 A - Die
US 5 820 426 A offenbart eine Steuerungsvorrichtung mit einem Gehäuse, das im wesentlichen aus einem rechten Griff, einem linken Griff sowie einer Kupplung zum Verbinden der Griffe besteht. Zum Steuern sind sowohl auf dem rechten Griff als auch auf dem linken Griff eine Vielzahl von Schaltern vorgesehen. - Durch die vorliegende Erfindung wird eine Computereingabevorrichtung mit Doppelachsengelenk bereitgestellt. Positionssensoren sind so konfiguriert, daß Positionsinformationen bereitgestellt werden, die eine Relativposition zweier Elemente zueinander anzeigen.
- Bei einer Ausführungsform sind die Elemente Griffe, und einer der Griffe stellt eine Ansicht aus der Perspektive der 1. Person auf einem Display dar. Die Griffe sind durch mehrere Verhaltenszonen, die ein Bild auf dem Display unterschiedlich beeinflussen, relativ zueinander beweglich. bei einer Ausführungsform wird durch eine Bewegung durch eine erste Verhaltenszone eine Absolutbewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person auf dem Display veranlaßt. Durch eine Bewegung durch die zweite Verhaltenszone wird veranlaßt, daß die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person sich anstatt auf absolute Weise kontinuierlich bewegt.
- Bei einer anderen Ausführungsform wird beim Übergang zwischen Zonen eine taktile Rückkopplung für einen Benutzer bereitgestellt. Die taktile Rückkopplung kann beispielsweise eine Änderung des der Bewegung entgegengesetzten Widerstands sein.
- Durch die vorliegende Erfindung wird außerdem eine ergonomisch vorteilhafte Eingabevorrichtung bereitgestellt. Es werden Bewegungsformen und -bereiche bereitgestellt, die dazu dienen, Ermüdung zu reduzieren. Außerdem werden Datenstruk turen bereitgestellt, die dazu verwendet werden, Positionsinformationen an einen Computer zu übertragen. Die Datenstrukturen werden unter Verwendung vorteilhafter Verfahren und Vorrichtungen gebildet und verarbeitet.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Blockdiagramm eines Computersystems, in dem die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung verwendbar ist; -
2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Computers, der mit der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung verwendbar ist; -
3A –3C die Absolutpositionserfassung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; -
4A einen Graphen zum Darstellen einer Absolut- und Geschwindigkeitssteuerung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; -
4B eine Absolutzone und eine Geschwindigkeitszone gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; -
5 ein Hochpegel-Funktionsblockdiagramm einer Eingabevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; -
6 eine Ausführungsform eines durch die in5 dargestellte Eingabevorrichtung erzeugten Informationspakets; -
7 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Arbeits- oder Funktionsweise der in5 dargestellten Eingabevorrichtung bei der Erzeugung eines Informationspakets; -
8 ein Funktionsblockdiagramm zum Darstellen der Verarbeitung eines Informationspakets gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; -
9A –9C Ablaufdiagramme zum Darstellen der Verarbeitung eines Informationssystems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; -
10 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung; -
11 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in10 dargestellten Eingabevorrichtung; -
12A –14C eine Kurven- oder Nockenelementanordnung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; und -
15 –17 bestimmte ergonomische Merkmale gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. -
1 zeigt eine Blockdiagramm-/Bilddarstellung eines Systems10 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das System10 weist eine Eingabevorrichtung14 , ein Computerdisplay15 und einen Computer20 auf. - Die Vorrichtung
14 kann als beliebige Eingabevorrichtung (z. B. als Joystick) implementiert sein, wobei ein Griff oder ein Abschnitt der Vorrichtung bezüglich eines anderen Abschnitts der Vorrichtung beweglich ist. Zur Vereinfachung bezieht sich die Diskussion nachstehend auf die in1 exemplarisch dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung14 . - Die Computereingabevorrichtung
14 weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein erstes und ein zweites Griffelement16 bzw.18 auf. Die Größe der Elemente16 und18 ist derart, daß sie in die Hand des Benutzers passen und relativ zueinander beweglich sind. In einer exemplarischen Ausführungsform sind die Elemente16 und18 durch ein allgemein durch das Bezugszeichen22 bezeichnetes Verbindungsglied verbunden. Durch das Verbindungsglied22 ist das Element18 bezüglich des Elements16 in einer allgemein durch einen Pfeil24 bezeichneten Gierrichtung (oder entlang einer X-Achse von einer zur anderen Seite) drehbar. Durch das Verbindungsglied22 kann das Element18 in eine Neigungsrichtung (oder entlang einer Y-Achse nach oben und unten) in eine allgemein durch einen Pfeil26 angezeigten Richtung ge dreht werden. Diese Bewegung und das Verbindungsglied22 werden später ausführlicher beschrieben. Außerdem weist die Computereingabevorrichtung14 Positionssensoren zum Erfassen der Position des Elements18 bezüglich des Elements16 auf. - Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Computereingabevorrichtung
14 außerdem eine Tastenanordnung bzw. ein Tastenfeld28 auf. In einer Ausführungsform weist das Tastenfeld vier Knöpfe oder Tasten auf dem Element18 und drei weitere Knöpfe oder Tasten (einschließlich einer Umschalttaste) auf dem Element16 auf. Außerdem weist die Computereingabevorrichtung14 eine Mehrfachschaltereingabevorrichtung30 (z. B. ein Richtungspad oder einen ”Hat Switch”) und einen oder mehrere Trigger32 auf.1 zeigt außerdem, daß die Elemente16 und18 der Computereingabevorrichtung14 auch längliche Griffabschnitte34 und36 aufweisen können, die sich vom Tastenfeld28 weg nach unten erstrecken und eine Größe haben, gemäß der sie bequem in die Hand des Benutzers passen. - Die Computereingabevorrichtung
14 weist einen Controller auf, der Informationen empfängt, die den Zustand der verschiedenen Tasten, Trigger und Mehrfachschaltereingabevorrichtungen anzeigen, sowie Informationen von den Positionssensoren, und ein diese Informationen anzeigendes Informationspaket erzeugt. Das Informationspaket wird dem Computer20 zugeführt (eine Ausführungsform eines Computers ist in2 ausführlicher dargestellt). Der Computer20 weist ein Anwendungsprogramm auf, z. B. ein Spiel oder ein anderes Programm, in dem die Informationen verwendet werden, die im von der Eingabevorrichtung14 erhaltenen Paket enthalten sind. Der Computer20 führt die Informationen im von der Eingabevorrichtung14 erhaltenen Paket dem auf dem Computer20 laufenden Anwendungsprogramm zu, das die Informationen verwendet, um ein auf dem Display15 dargestelltes Objekt zu manipulieren. In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Computer20 ein Personalcomputer, und das Display15 kann ein beliebiger Displaytyp sein, z. B. ein CRT-Bildschirm. (z. B. ein Fernsehbildschirmen, ein LCD-Bildschirm, ein Plasmabildschirm, usw.). In alternativen Ausführungsformen kann der Computer20 auch ein dedizierter Computer sein, z. B. einer der zahlreichen dedizierten Spielcomputer, die von Nintendo, Sega, Sony und anderen hergestellt werden, oder ein dedizierter Simulations- oder Steuercomputer. Einige solche Computer werden unter der Handelsbezeichnung Sega Dreamcast und Sony Playstation verkauft. - Das dem Computer
20 durch die Computereingabevorrichtung14 zugeführte Informationspaket kann durch den Computer20 (und das auf dem Computer laufende Anwendungsprogramm) verwendet werden, um andere Einrichtungen als das Display15 zu steuern. Die vorliegende Erfindung wird jedoch zur Verdeutlichung primär unter Bezug auf die Steuerung des Displays15 beschrieben. - Gemäß
2 weist eine exemplarische Umgebung für die Erfindung eine universelle Recheneinrichtung in Form eines herkömmlichen Personalcomputers20 mit einer Verarbeitungseinheit38 , einem Systemspeicher39 und einem Systembus40 auf, über den verschiedene Systemkomponenten, einschließlich des Systemspeichers, mit der Verarbeitungseinheit38 verbunden werden. Der Systembus40 kann eine beliebige von mehreren Typen von Busstrukturen aufweisen, z. B. einen Speicherbus oder einen Speichercontroller, einen peripheren Bus und einen lokalen Bus, und es kann eine beliebige von verschiedenen Busarchitekturen verwendet werden. Der Systemspeicher weist einen Festwertspeicher (ROM)41 und einen Direktzugriffsspeicher (RAM)42 auf. Ein BIOS-System43 (basic input/output system), das die Basisroutine enthält, die die Informationsübertragung zwischen Elementen im Personalcompu ter20 unterstützt, z. B. während des Startvorgangs oder Hochfahrens, ist im ROM-Speicher41 gespeichert. Der Personalcomputer20 weist ferner auf: ein Festplattenlaufwerk44 zum Lesen von einer Festplatte (nicht dargestellt) und zum Schreiben auf die Festplatte, ein Magnetplattenlaufwerk45 zum Lesen von einer entfernbaren Magnetplatte46 und zum Schreiben auf die Magnetplatte, und ein Bildplattenlaufwerk47 zum Lesen von einer entfernbaren Bildplatte, z. B. einer CD-ROM oder einem anderen optischen Medium, und zum Schreiben auf die Bildplatte. Das Festplattenlaufwerk44 , das Magnetplattenlaufwerk45 und das Bildplattenlaufwerk47 sind durch eine Festplattenlaufwerkschnittstelle49 , eine Magnetplattenlaufwerkschnittstelle50 bzw. eine Bildplattenlaufwerkschnittstelle51 mit dem Systembus40 verbunden. Durch die Laufwerke und die zugeordneten computerlesbaren Medien wird ein nichtflüchtiger Speicher für computerlesbare Befehle, Datenstrukturen, Programmodule und andere Daten für den Personalcomputer bereitgestellt. - Obwohl in der hierin beschriebenen exemplarischen Umgebung eine Festplatte eine entfernbare Magnetplatte
46 und eine entfernbare Bildplatte48 verwendet werden, ist für Fachleute ersichtlich, daß in der Betriebsumgebung auch andersartige computerlesbare Medien verwendbar sind, z. B. Magnetkassetten, Flashspeicherkarten, digitale Video- oder Bildplatten, Bernoulli-Kassetten, Direktzugriffsspeicher (RAM-Speicher), Festwertspeicher (ROM-Speicher) und ähnliche. - Auf der Festplatte, der Magnetplatte
46 , der Bildplatte48 , dem Rom-Speicher41 oder dem RAM-Speicher42 können viele Programmodule gespeichert sein, z. B. ein Betriebssystem52 , ein oder mehrere Anwendungsprogramme53 , andere Programmodule54 und Programmdaten55 . Ein Benutzer kann dem Personalcomputer20 über Eingabevorrichtungen, z. B. eine Tastatur56 und eine Zeigervorrichtung57 , Befehle und Informationen zuführen. Andere Eingabevorrichtungen (nicht dargestellt) können ein Mikrofon, einen Joystick, ein Gamepad, eine Satellitenantenne, einen Scanner, usw. sein. Diese und andere Eingabevorrichtungen sind häufig über eine mit dem Systembus40 verbundene Schnittstelle58 mit der Verarbeitungseinheit38 verbunden. Die Schnittstelle58 kann viele verschiedene Schnittstellen aufweisen, z. B. eine Sound-Karte, einen parallelen Port, einen Gameport oder einen universellen seriellen Bus (USB). Der Bildschirm16 oder ein andersartiges Display ist ebenfalls über eine Schnittstelle, z. B. einen Videoadapter59 , mit dem Systembus40 verbunden. Außer dem Bildschirm16 können Personalcomputer typischerweise andere periphere Ausgabevorrichtungen, z. B. Lautsprecher und Drucker (nicht dargestellt) aufweisen. - Der Personalcomputer
20 kann unter Verwendung logischer Verbindungen zu einem oder mehreren entfernten Computern, z. B. zu einem entfernten Computer60 , in einer Netzwerkumgebung betrieben werden. Der entfernte Computer60 kann ein anderer Personalcomputer, ein Server, ein Router oder Kommunikations-Server bzw. eine Überleiteinrichtung, ein Netzwerk-PC, eine gleichschichtige Vorrichtung oder ein anderer Netzwerkknoten sein und weist typischerweise viele oder alle der vorstehend unter Bezug auf den Personalcomputer20 beschriebenen Elemente auf, obwohl in2 nur eine Speichervorrichtung61 dargestellt ist. Die in2 dargestellten logischen Verbindungen weisen ein lokales Netz (LAN)62 und ein weiträumiges Netz (WAN)63 auf. Solche Netzwerkumgebungen sind in Büros, in Intranets firmenbezogener Computernetze und im Internet üblich. - Bei der Verwendung in einer LAN-Netzwerkumgebung ist der Personalcomputer
20 über eine Netzwerkschnittstelle oder einen Adapter64 mit dem lokalen Netz62 verbunden. Bei Ver wendung in einer WAN-Netzwerkumgebung weist der Personalcomputer20 typischerweise ein Modem65 oder eine andere Einrichtung zum Einrichten von Kommunikationen über das weiträumige Netz63 , z. B. das Internet, auf. Das Modem65 , das ein internes oder externes Modem sein kann, ist über die serielle Schnittstelle58 mit dem Systembus40 verbunden. In einer Netzwerkumgebung können bezüglich des Personalcomputers20 dargestellte Programmodule oder Teile davon in den entfernten Speichervorrichtungen gespeichert sein. Die dargestellten Netzwerkverbindungen stellen nur Beispiele dar, und es können andere Einrichtungen zum Einrichten von Verbindungen zwischen den Computern verwendet werden. - Wenn der Computer
20 ein dedizierter Computer ist, kann die spezifische Architektur sich von der in2 dargestellten Architektur unterscheiden. Die Unterschiede haben jedoch keine großen Konsequenzen. Alte derartigen Computer weisen einen Mechanismus zum Ausführen von Programmen und/oder Hardwarekomponenten auf, die Informationen von der Eingabevorrichtung14 empfangen und die empfangenen Informationen verwenden, um das Verhalten oder das Erscheinungsbild von Soft- und/oder Hardwarekomponenten zu modifizieren. Dies führt häufig zu einer auf einem Display sichtbaren Änderung. -
3A –3C zeigen eine Positionserfassung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. In3A ist eine Computereingabevorrichtung14 bezüglich eines Bildes100 auf einem Display15 dargestellt.3A zeigt, daß das Bild100 nur ein Teil einer auf dem Display15 darstellbaren virtuellen 3D-Umgebung ist. Wenn das Element18 bezüglich des Elements16 in einer im wesentlichen mittleren Position entlang der X- und der Y-Drehachse angeordnet ist, ist der dargestellte Abschnitt der virtuellen dreidimensionalen Umgebung aus der Perspektive der 1. Person ein Mittenabschnitt, wie in3A dargestellt. -
3B zeigt eine Draufsicht einer Computereingabevorrichtung14 zum Darstellen, daß das Element18 bezüglich des Elements16 allgemein um eine Drehachse102 in die durch den Pfeil24 dargestellte Richtung X drehbar ist. Wenn die Vorrichtung14 als Joystick implementiert ist, kann eine Drehbewegung um die Achse102 beispielsweise der Bewegung des Joysticks von einer zur anderen Seite entsprechen. Wenn das Element18 innerhalb eines bestimmten Bewegungsbereichs um die Achse102 gedreht wird, erzeugt die Computereingabevorrichtung14 das Informationspaket, das die Informationen aufweist, die die Relativposition des Elements18 bezüglich des Elements16 um die Achse102 darstellen. Diese Informationen können durch den Computer20 (und eine darauf laufende Anwendung) verwendet werden, um den auf dem Display15 dargestellten Blickpunkt zu steuern. - Wenn das Element
18 beispielsweise innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsbereichs um die Achse102 gedreht wird, kann der Blickpunkt z. B. in die in3B durch den Pfeil104 angezeigte Richtung bewegt werden. Wenn das Element18 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse102 gedreht wird, kann der Blickpunkt zu der in3B durch das Bezugszeichen100A angezeigten Position hin bewegt werden. Ähnlicherweise kann, wenn das Element18 im Uhrzeigersinn um die Achse102 gedreht wird, der Blickpunkt zu der in3B dargestellten Position100B hin verschoben werden. Auf diese Weise wird die Absolutbewegung des Elements18 bezüglich des Elements16 direkt in eine Absolutbewegung des dargestellten Blickpunkts abgebildet oder umgesetzt, wie in3B dargestellt. Eine gleichartige Abbildung oder Umsetzung kann auch erreicht werden, wenn die Vorrichtung14 auf eine andere Weise implementiert ist, z. B. als Joystick. -
3C zeigt eine Seitenansicht der Computereingabevorrichtung14 .3C zeigt, daß in einer exemplarischen Ausführungsform das Element18 der Computervorrichtung14 nicht nur um die Achse102 (in3B dargestellt), sondern auch in die durch den Pfeil26 angezeigte Neigungs- oder Y-Richtung auch um die Achse106 drehbar ist. Wenn die Vorrichtung ein Joystick ist, kann die Drehbewegung um die Achse106 einer Bewegung des Joysticks von vorne nach hinten (oder von hinten nach vorne) entsprechen. Wenn das Element in die durch den Pfeil26 angezeigte Richtung geneigt wird, wird daher, so lange es innerhalb des vorgegebenen Bewegungsbereichs bleibt, die auf dem Display15 dargestellte Ansicht aus der Perspektive der 1. Person in die durch den Pfeil108 angezeigte Richtung bewegt. Wenn beispielsweise das Element18 (bezüglich3 ) im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, verschiebt sich die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person nach oben zu der in3C durch das Bezugszeichen100C bezeichneten Position hin. Ähnlicherweise wird, wenn das Element18 (bezüglich3C ) im Uhrzeigersinn um die Achse106 gedreht wird, die auf dem Display15 dargestellte Ansicht aus der Perspektive der 1. Person nach unten verschoben, z. B. zur allgemein durch das Bezugszeichen100D bezeichneten Position hin. Daher kann, so lange das Element18 innerhalb des vorgegebenen Bewegungsbereichs um die Achse106 gedreht wird, die Absolutbewegung des Elements18 bezüglich des Elements16 in eine Absolutbewegung der auf dem Display15 dargestellten Ansicht aus der Perspektive der 1. Person abgebildet oder umgesetzt werden. Eine gleichartige Abbildung oder Umsetzung kann erhalten werden, wenn die Vorrichtung14 beispielsweise als Joystick implementiert ist. - Die Absolutbewegung des Elements
18 bezüglich des Elements18 um die Achse102 oder106 kann entweder direkt abgebildet bzw. umgesetzt oder herauf- bzw. herabskaliert werden, um eine Absolutbewegung der auf dem Display15 dargestellten Ansicht aus der Perspektive der 1. Person bereitzu stellen. Beispielsweise kann eine Drehbewegung des Elements18 von fünf Grad um die Achse102 oder106 einer Drehbewegung von 20 Grad der auf dem Display15 dargestellten Ansicht in der virtuellen Umgebung aus der Perspektive der 1. Person entsprechen. Es kann jeder gewünschte Skalierungsfaktor (einschließlich 1:1) verwendet werden. - Wenn das Element
18 um die Achse102 oder106 über den vorgegebenen Bewegungsbereich hinaus bewegt wird (oder wenn der Joystick von einer zur anderen Seite oder nach vorne oder hinten über den vorgegebenen Bewegungsbereich hinaus bewegt wird), wird eine solche Bewegung nicht mehr in eine Absolutbewegung oder Absolutposition der auf dem Display15 dargestellten Ansicht aus der Perspektive der 1. Person abgebildet oder umgesetzt. Stattdessen entspricht diese Bewegung beispielsweise einer kontinuierlichen Bewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person. Wenn das Element18 beispielsweise um die Achse103 in die durch den Pfeil24 dargestellte Richtung (in3B dargestellt) um ein Maß gedreht wird, das den vorgegebenen Bewegungsbereich überschreitet, wird die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person sich kontinuierlich in Richtung der Bewegung des Elements18 drehen, bis das Element18 in den vorgegebenen Bewegungsbereich zurückgebracht wird. Dies ist in den4A und4B detaillierter dargestellt. -
4A zeigt einen Bewegungsbereich (in Grad einer Drehbewegung) um die Achse102 oder106 als Funktion der mechanischen Kraft, die dieser Drehbewegung entgegenwirkt und die der Benutzer wahrnimmt, in einer exemplarischen Ausführungsform. Der Bewegungsbereich ist in der Darstellung in drei verschiedene Bereiche oder Verhaltenszonen110 ,112 und114 geteilt, obwohl auch mehr oder weniger Zonen oder Bereiche mit anderen Profilen verwendbar sind. Wenn der Benutzer das Element18 innerhalb des Bereichs110 dreht (der in ei ner exemplarischen Ausführungsform + oder –30 Grad bezüglich einer Mitten- oder neutralen Position beträgt, wobei jedoch ein beliebiger gewünschter Bereich verwendet werden kann, und wobei der Bereich gegebenenfalls um die neutrale Position asymmetrisch sein kann), nimmt der Benutzer über den gesamten Bereich110 die Bewegung eines viskosen Fluids mit einem geringen, konstanten Widerstand gegen die Bewegung wahr. Im Bereich110 kann jedoch auch eine Mitten-Rückstellkraft bereitgestellt werden. Sobald der Benutzer das Element118 in eine Richtung über die Grenzen des Bereichs110 hinaus dreht, nimmt der Benutzer einen anderen Widerstand gegen die Bewegung wahr, z. B. eine zunehmende Kraft. Daher nimmt der Benutzer, wenn er das Element118 über den Bewegungsbereich von etwa +30 Grad hinaus in den Bereich112 bewegt, einen zunehmenden mechanischen Widerstand gegen die Bewegung wahr, wenn der Benutzer fortfährt, das Element118 über seinen vollen positiven Bewegungsbereich (z. B. auf etwa +40 Grad) zu bewegen. Ähnlicherweise nimmt der Benutzer, wenn er das Element118 von der neutralen Stellung über etwa –30 Grad hinaus in den Bereich114 bewegt, einen zunehmenden Widerstand gegen eine fortgesetzte Drehbewegung durch den Bereich114 über seinen vollen Bewegungsbereich (z. B. etwa –40 Grad) wahr. Es können beliebige oder alle Bereiche oder Zonen eine Mitten-Rückstellkraft aufweisen. Außerdem können in beliebigen oder allen Bereichen oder Zonen andere nicht-lineare oder stufenförmige Kraftprofile verwendet werden. Die Kraft kann in einem beliebigen Bereich zu- und dann abnehmen. Außerdem muß der Mittenbereich110 kein Konstantkraftprofil aufweisen. Lediglich aus Darstellungsgründen ist in den Außenbereichen ein stetig ansteigendes Kraftprofil dargestellt, und im Mittenbereich ist ein lineares konstantes Kraftprofil dargestellt. - In einer exemplarischen Ausführungsform wird das in
4A dargestellte Kraftprofil unter Verwendung einer Kurven- oder Nockenelement-/Nockenstößelanordnung erhalten, wie in den12A –14C detaillierter dargestellt ist und nachstehend diskutiert wird. Es kann jedoch auch eine beliebige andere Anordnung verwendet werden, die das gewünschte Kraftprofil erzeugt. Beispielsweise können Druck- oder Zugfedern, fluidgefüllte Stoßdämpfer, pneumatische oder hydraulische Systeme, Air-over-Hydrauliksysteme oder andere Vorrichtungen oder Vorspannungselemente mit variablem Widerstand verwendet werden. -
4B zeigt verschiedene Verhaltenszonen (z. B. Absolut- und Geschwindigkeitszonen der Bewegung) gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung.4B wird in Verbindung mit den4A und3A –3C beschrieben.4B zeigt ein Diagramm der Neigungsbewegung (oder Y-Achsenbewegung) des Elements118 um die Achse106 , und der Gierbewegung (oder X-Achsenbewegung) des Elements18 um die Achse102 . Das Diagramm von4B ist in drei Steuerbereiche oder Verhaltenszonen116 ,118 bzw.120 geteilt. Es können jedoch auch mehr oder weniger Verhaltenszonen verwendet werden. Die Verhaltenszonen sind gegen Achsen aufgetragen, die die Neigungsbewegung (Y-Achsenbewegung) des Elements18 um die Achse106 und die Gierbewegung (X-Achsenbewegung) des Elements18 um die Achse102 darstellen, wobei, wenn die Vorrichtung14 ein Joystick ist, diese Verhaltenszonen einer Vor-/Rückwärtsbewegung bzw. einer Bewegung von einer zur anderen Seite des Joysticks entsprechen. - Die Verhaltenszone
116 ist ein Mittenbereich, der allgemein die neutrale oder Mittenposition innerhalb des Bewegungsbereichs des Elements18 bezüglich des Elements16 darstellt. Der mittlere Steuerbereich116 kann in4B durch nur einen einzigen Punkt oder eine kleine Gruppe von Punkten oder durch eine große Gruppe von Punkten dargestellt werden. Die Verhaltenszone118 ist ein Absolutpositionssteuerbereich, der dem vorgegebenen Bewegungsbereich110 um die Achse102 und106 entspricht. Die Verhaltenszone120 stellt einen Geschwindigkeitssteuerbereich dar, der der Bewegung des Elements16 in eine beliebige Richtung über den vorgegebenen Bewegungsbereich110 hinaus entspricht. - Obwohl die Steuerbereiche sich bezüglich der Drehbewegung des Elements
18 um die Achse102 oder106 ähnlich verhalten können, wird in der vorliegenden Diskussion nachstehend zur Vereinfachung nur auf die Drehbewegung des Elements18 um die Achse102 Bezug genommen. Wenn der Benutzer das Element18 bezüglich des Elements16 innerhalb des Bereichs118 um die Achse102 dreht, führt die Vorrichtung14 dem Computer20 Informationen zu, die die Relativposition der Elemente16 und18 anzeigen, und in der Ausführungsform, in der das Display15 eine virtuelle Umgebung für ein Spiel darstellt, veranlaßt der Computer, daß die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person sich auf absolute Weise in Richtung der Drehbewegung des Elements18 um die Achse102 nach links oder rechts verschiebt. Daher wird, wenn der Benutzer das Element18 um beispielsweise +5 Grad bezüglich des Mittenbereichs116 um die Achse102 dreht, durch den Computer20 veranlaßt, daß die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person sich um einen vorgegebenen Abstand nach rechts verschiebt, wie in3B dargestellt. Eine Bewegung des Elements18 um 5 Grad können entweder dem gleichen Maß der Bewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person oder einem anderen Bewegungsmaß entsprechen. Die Absolutbewegung des Elements18 wird direkt in die Absolutbewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person abgebildet oder umgesetzt. - Wenn das Element
18 bei einer Bewegung um die Achse102 die Verhaltenszone118 verläßt und in die Verhaltenszone120 eintritt, wird die Absolutbewegung des Elements18 nicht mehr länger in eine Absolutbewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person umgesetzt. Stattdessen wird durch die Bewegung des Elements18 im Bereich120 eine kontinuierliche Bewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person in einer Richtung erzeugt, die der Drehrichtung des Elements18 um die Achse102 entspricht. D. h., wenn der Benutzer das Element18 im Uhrzeigersinn um die Achse102 in den Bereich120 dreht, wird die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person beginnen, sich nach rechts zu drehen So lange der Benutzer das Element18 in einer festen Position im Bereich120 hält, wird die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person sich weiterhin mit einer konstanten Geschwindigkeit nach rechts drehen. - In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Bereich
120 in mehrere Untersteuerbereiche geteilt. Dadurch bewegt sich das Element18 , wenn der Benutzer das Element18 um die Achse102 weiter in den Bereich120 dreht, durch die Untersteuerbereiche, und die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person wird beginnen, sich in jedem Bereich mit einer höheren Geschwindigkeit zu drehen. Daher nimmt das Geschwindigkeitsprofil über den Bereich120 schrittweise zu, wenn das Element18 durch die Untersteuerbereiche bewegt wird. Ähnlicherweise kann das Geschwindigkeitsprofil des Bereichs120 in einer alternativen Ausführungsform durch eine linear ansteigende Funktion oder durch eine nicht-linear ansteigende (z. B. eine Exponential- oder quadratische) Funktion oder eine lineare oder nicht-lineare Funktion dargestellt werden, die nicht kontinuierlich ansteigend ist, sondern zunächst ansteigt und dann konstant wird oder abnimmt. Die Form des Geschwindigkeitsprofils kann außerdem durch den Benutzer wählbar oder einstellbar sein. In diesem Fall kann für den Benutzer eine Möglichkeit bereitgestellt werden, eine Auswahl aus mehreren verschiedenen vorgegebenen Profilen zu treffen oder das Profil durch Spezifizieren einer Profilform spezifisch einzustellen. - Wenn der Benutzer das Element
18 weiter in den Bereich120 dreht, nimmt er beispielsweise einen zunehmenden mechanischen Widerstand gegen die Drehbewegung um die Achse der Vorrichtung, wie durch den Bewegungsbereich112 dargestellt, im in4A dargestellten Kraftprofil wahr. Daher wird die größere Geschwindigkeit intuitiv dem zunehmenden mechanischen Widerstand zugeordnet, um eine taktile Rückkopplung für den Benutzer bezüglich Geschwindigkeit bereitzustellen, die einer vorgegebenen Drehung in den Geschwindigkeitspositionierungsbereich entspricht. Für die Bereiche oder Zonen können auch andere Kraftprofile (z. B. mit steilerer oder flacherer Steigung, nicht-lineare Profile, stufenförmige Profile, usw.) verwendet werden. In diesen Fällen kann die taktile Rückkopplung (Kraftprofil) so konfiguriert sein, daß sie allgemein mit dem Geschwindigkeitsprofil übereinstimmt, oder nicht. - Wenn der Benutzer beginnt, das Element
18 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse102 , zurück zur Grenze zwischen den Verhaltenszonen118 und120 hin zu drehen, folgt die Geschwindigkeit, mit der die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person beginnt, sich zu drehen, dem Geschwindigkeitsprofil in dieser Richtung. Daher nimmt in der dargestellten Ausführungsform die Geschwindigkeit ab, mit der die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person sich dreht. Der Übergang vom Bereich120 zurück zum Bereich118 kann auf verschiedene Weisen gehandhabt werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, daß das Element18 beim verlassen des Steuerbereichs120 in der mittleren oder neutralen Position116 an geordnet wird, bevor eine Absolutpositionierung wiederaufgenommen wird. In diesem Fall kann, wenn der Benutzer das Element18 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse102 dreht, die Grenze zwischen den Bereichen118 und120 so verschoben werden, daß sie mit der Grenze zwischen den Bereichen118 und116 übereinstimmt. Die Ansicht aus der Perspektive der 1. Person wird sich daher weiterhin mit abnehmender Geschwindigkeit drehen, bis das Element18 sich bis zur Grenze des Mittenbereichs116 um die Achse102 gedreht hat. Dann wird die Grenze zwischen den Bereichen120 und118 wieder an ihrer ursprünglichen Position eingerichtet (wie in4B dargestellt), und der Benutzer kann die Absolutpositionierung im Bereich118 wiederaufnehmen, wie vorstehend diskutiert. - Bei einer anderen exemplarischen Ausführungsform wird der Übergang vom Bereich
120 zum Bereich118 auf andere Weise gehandhabt. In dieser Ausführungsform nimmt der Benutzer, wenn er das Element18 im Gegenuhrzeigersinn dreht und die Grenze des Bereichs118 kreuzt, einfach einen Totbereich wahr, in dem keine Bewegung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person erfolgt, bis der Benutzer fortfährt, das Element18 im Gegenuhrzeigersinn in den Mittenbereich116 zu drehen. D. h., wenn der Benutzer das Element18 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse102 über die Grenze des Bereichs120 hinaus in den Bereich118 dreht, wird die Drehung der Ansicht aus der Perspektive der 1. Person stoppen und sie wird sich nicht mehr bewegen, auch wenn der Benutzer fortfährt, das Element18 durch den Bereich118 zum Mittenbereich116 zu drehen. Wenn der Benutzer das Element18 neu zentriert hat, so daß es im Bereich116 angeordnet ist, wird die normale Positionierung wiederaufgenommen. - Außerdem muß das Element
18 in einer alternativen Ausführungsform für eine Schaltsteuerung nicht im Bereich118 zentriert werden. D. h., sobald das Element18 vom Bereich120 zum Bereich118 zurückkehrt, wird die Absolutbewegungssteuerung wiederaufgenommen. Außerdem kann die Grenze, bei der dies auftritt, im wesentlichen auf jeden beliebigen gewünschten Punkt entlang des Bewegungsbereichs gesetzt werden. Dieser Punkt kann durch den Benutzer wählbar oder einstellbar sein. -
5 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Benutzereingabevorrichtung14 .5 zeigt, daß die Benutzereingabevorrichtung14 einen Controller124 , X- und Y-Positionssensoren126 und128 , eine Kalibrierungsschaltung130 , Tastenfeldschalter, Triggerschalter und die der Mehrfachschaltereingabevorrichtung30 zugeordneten Schalter (die gemeinsam durch das Bezugszeichen132 bezeichnet sind), und eine Bereichkalibrierungsschaltung134 aufweist. - Die X- und Y-Sensoren
126 und128 können Drehpotentiometer sein. Die Sensoren126 und128 können auch andersartige Sensoren sein, z. B. optische oder mechanische Codierer, kapazitive Sensoren, elektromagnetische Sensoren, usw. Wenn die Sensoren126 und128 Potentiometer sind, weist der Sensor126 z. B. einen mit dem Element16 verbundenen Widerstandsabschnitt und einen mit dem Element18 verbundenen Schleif- oder Kontaktabschnitt auf (oder umgekehrt). Daher ändert sich, wenn das Element18 um die Neigungsachse106 gedreht wird, der Widerstandswert des den Sensor126 bildenden Potentiometers. Ähnlicherweise weist der Sensor128 z. B. einen mit dem Element16 verbundenen Widerstandsabschnitt und einen mit dem Element18 verbundenen Schleif- oder Kontaktabschnitt auf (oder umgekehrt). Daher ändert sich, wenn das Element18 um die Achse102 gedreht wird, der Widerstandswert des den Sensor128 bildenden Potentiometers. Auf diese Weise erzeugen die Sensoren126 und128 ein Signal, das die X- und Y-(Neigungs- und Gier-)Position des Elements18 bezüglich des Elements16 darstellt. - Ähnlicherweise können die Sensoren
126 und128 , wenn die Vorrichtung14 ein Joystick ist, eine beliebige herkömmliche Sensoranordnung sein, die zum Erfassen einer Bewegung von einer zur anderen Seite und einer Vorwärts-/Rückwärtsbewegung des Joysticks verwendet wird. Eine solche Anordnung ist imUS-Patent Nr. 5694153 beschrieben, auf die hierin durch Verweis Bezug genommen wird. - Das Signal von den Sensoren
126 und128 wird einem Analog-/Digital-(A/D-)Wandler136 zugeführt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Wandler136 mit einem Mikrocontroller124 integriert. Es können auch andere separate A/D-Wandler verwendet werden. Der A/D-Wandler136 wandelt die analogen Sensorsignale von den Sensoren126 und128 in digitale Signale um, die dem Mikrocontroller124 zugeführt werden. - Um die Sensoren
126 und128 zu kalibrieren, wird die Computereingabevorrichtung14 beispielsweise in einer Prüfvorrichtung angeordnet, die manipulierbar ist, um das Drehelement18 auf exakt bekannte Winkel bezüglich des Elements16 zu bewegen. Wenn das Element auf die exakt bekannten Winkel eingestellt ist, werden die durch die Sensoren126 und128 ausgegebenen Werte unter Verwendung der Sensorkalibrierungsschaltung130 auf Sollwerte gesetzt (z. B. abgeglichen). In einer exemplarischen Ausführungsform ist die Schaltung130 eine Schaltung aus Abgleich- oder Trimmerpotentiometern zum Abgleichen der Ausgangswerte der Sensoren126 und128 . Es können auch andere Kalibrierungsschaltungen verwendet werden, die durch Hard- oder Software implementierbar sind. Einige Beispiele bestehen darin, einen optischen Codierer mechanisch neu auszurichten, programmierbare Spannungsversorgungen zu programmieren oder einen digitalen Offsetwert bereitzustellen, wenn das Signal in die digitale Form umgewandelt wurde. - Die Schalter
132 für das Tastenfeld, die Trigger und der Hat-Schalter weisen in einer exemplarischen Ausführungsform einfach eine Anordnung von Schaltern auf, die Signale erzeugen, die anzeigen, daß der entsprechende Schalter geschlossen und mit dem Mikrocontroller124 verbunden ist. Wenn eine der Tasten im Feld28 oder die Trigger32 oder die dem Hat-Schalter zugeordneten Tasten betätigt werden, wird durch diese Tasten und Trigger ein Schalter geschlossen, der durch den Microcontroller124 erfaßt wird. - Die Bereichkalibrierungsschaltung
134 wird verwendet, um die Zonen- oder Bereichsgrenzen zwischen dem Absolutpositionierungsbereich und dem Geschwindigkeitspositionierungsbereich einzustellen (z. B. abzugleichen oder auf andere Weise exakt zu setzen) (wie unter Bezug auf die in4B dargestellten Verhaltenszonen118 und120 beschrieben ist). Aus ergonomischen oder anderen Gründen kann es wünschenswert sein, daß der volle Bewegungsbereich um die X- und die Y-Achse maximal ±40 Grad beträgt. In diesem Fall werden die Ausgangssignale der Sensoren126 und128 so eingestellt, daß das durch die Sensoren ausgegebene maximale Signal dem maximalen Bewegungsbereich des Elements18 bezüglich dem Element16 um die jeweiligen Achsen entspricht. - Ähnlicherweise kann es wünschenswert sein, den Übergang zwischen dem Bereich
118 (dem Absolutpositionsierungsbereich) und dem Bereich120 (dem Geschwindigkeitspositionierungsbereich) exakt zu kalibrieren, so daß der Übergang zwischen den Bereichen direkt der einer durch den Benutzer wahrgenommenen zunehmenden Kraft entspricht (wie durch das in4A dargestellte Kraftprofil dargestellt). Daher wird das Element18 zu der Grenzposition gedreht, bei der die wahrgenommene erhöhte Kraft auftritt, und der dann durch die Sensoren126 und128 ausgegebene Wert wird auf einen Sollwert gesetzt. Dies kann realisiert werden, indem die Computereingabevorrichtung14 in einer Testvorrichtung angeordnet wird, die Dehnungsmeßgeräte oder andere Belastungsmeßvorrichtungen aufweist, so daß die Testvorrichtung identifizieren kann, wann die Benutzereingabevorrichtung den Übergangspunkt zwischen dem Absolutpositionierungsbereich und dem Geschwindigkeitspositionierungsbereich erreicht hat. Ähnlich wie die Sensorkalibrierungsschaltung130 kann die Bereichkalibrierungsschaltung134 durch Abgleichpotentiometer implementiert werden, die so angeordnet sind, daß die Ausgangssignale der Sensoren126 und128 auf Sollpegel abgeglichen werden. Es kann auch eine alternative Kalibrierung (die durch Hard- oder Software implementiert werden kann) verwendet werden. Wenn die Sensoren beispielsweise optische Codierer sind, können sie neu ausgerichtet werden. Außerdem kann ein digitaler Offsetwert bereitgestellt werden, usw. - Der Mikrocontroller
124 weist außerdem einen mit dem Computer20 verbindbaren Ausgang auf. In einer exemplarischen Ausführungsform wird das durch den Mikrocontroller124 bereitgestellte Ausgangssignal gemäß einem USB-(universeller serieller Bus)Protokoll erzeugt. Ähnlicherweise kann ein USB-Umsetzerkabel zwischen dem Mikrocontroller124 und dem Computer20 geschaltet sein, um die erforderliche Datenübertragung zu ermöglichen. In einer anderen exemplarischen Ausführungsform wird das Ausgangssignal für den Mikrocontroller124 gemäß einem Gameportprotokoll oder einem beliebigen anderen gewünschten Protokoll erzeugt. -
6 zeigt ein Datenpaket, das durch den Mikrocontroller124 bereitgestellt und zum Computer20 übertragen wird. Obwohl das Datenpaket136 entweder seriell oder parallel zum Computer20 übertragen werden kann, ist das Datenpaket136 in6 bezüglich 5-Byte, 8-Bit Informationen dar gestellt. Die Bytes sind entlang der linken Spalte des Pakets136 durch Byte 0 ... 4 bezeichnet, und die Bits sind entlang der oberen Reihe des Pakets136 durch Bits 0 ... 7 bezeichnet. - Die Signale von den Sensoren
126 und128 werden durch den A/D-Wandler136 in ein digitales Wort umgewandelt, das beispielsweise eine Auflösung von 10 Bit hat und die Position des Elements18 bezüglich des Elements16 darstellt. Es kann jedoch auch eine Auflösung von 8 Bit oder eine beliebige andere Auflösung verwendet werden. Die Daten mit einer Auflösung von 10 Bit sind durch Bits X0 ... X9 (für den Sensor128 ) und Bits Y0 ... Y9 (für den Sensor126 ) dargestellt. Diese Informationen sind im Paket136 enthalten, beginnend mit Byte 0, Bitposition 0, und endend mit Byte 2, Bitposition 3. - Basierend auf den Werten vom A/D-Wandler
136 kann der Mikrocontroller124 bestimmen, ob der Benutzer das Element18 in den Geschwindigkeitssteuerbereich120 gedreht hat, oder ob das Element18 sich noch immer im Positionierungsbereich118 befindet. Die Bits ZBX und ZBY, die in Byte2 und in den Bitpositionen 4 bzw. 5 angeordnet sind, entsprechen einer Bestimmung, ob das Element18 sich im Absolut- oder im Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet. Wenn das ZBX-Bit beispielsweise auf 0 gesetzt ist, bedeutet dies, daß das Element18 sich in der X-(oder Gier-)Richtung im Absolutpositionierungsbereich befindet. Wenn dieses Bit auf 1 gesetzt ist, zeigt dies an, daß das Element18 über den vorgegebenen Bewegungsbereich hinaus um die Achse102 in den Geschwindigkeitspositionierungsbereich gedreht wurde. Der durch die Bits X0 ... X9 angezeigte Wert zeigt dann an, ob das Element118 sich auf der positiven oder negativen Seite der neutralen Stellung im Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet. Das ZBY-Bit in Byte 2, Bitposition 5 entspricht einer ähnlichen Drehbewegung des Elements18 in der Y-Richtung (oder um die Neigungsachse106 ). - Die Bitpositionen 6 und 7 in Byte 2 sind unbenutzt.
- Die Byte 3 zugeordneten Bits B0 ... B6 der Bitpositionen 0 ... 6 zeigen den Zustand der Schalter an, die den Tasten im Tastenfeld
28 zugeordnet sind. Die Byte 3, Bitposition 7 bzw. Byte 4, Bitposition 0 zugeordneten Signale T0 und T1 zeigen Zustand von Schaltern an, die den Triggern32 zugeordnet sind. - Die Bits 1, 2 und 3 in Byte 4 sind unbenutzt.
- In Byte 4, Bitpositionen 4–7 werden Werte bereitgestellt, die den Zustand der Mehrfachschaltervorrichtung
30 darstellen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung30 ein Hat-Schalter. Daher sind die Bits in den zugeordneten Bitpositionen durch H0 ... H3 bezeichnet. Die folgende Tabelle stellt die durch die Bits H0 ... H3 dargestellten Positionen des Hat-Schalters30 dar. Tabelle 1H3 H2 H1 H0 Position 0 0 0 1 0 Grad 0 0 1 0 45 Grad 0 0 1 1 90 Grad 0 1 0 0 135 Grad 0 1 0 1 180 Grad 0 1 1 0 225 Grad 0 1 1 1 270 Grad 1 0 0 0 315 Grad 0 0 0 0 Kein Hat-Schalter betätigt -
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Erzeugung eines Pakets136 durch den in5 dargestellten Mikrocontroller124 . Der Mikrocontroller124 empfängt und filtert die X- und Y-Positionsinformationen. Dies ist durch Block138 dargestellt. Zum Filtern der X- und Y-Positionsinformationen führt der Controller124 in einer exemplarischen Ausführungsform eine Überabtastungs- und Glättungsverarbeitung für die von den Sensoren empfangenen Daten aus. Diese Daten können der im Controller124 implementierten Filterlogik zugeführt werden. Die Filterlogik kann beispielsweise Tiefpaßfiltertechniken verwenden, um große oder als Störungen überlagerte Zacken oder Spikes zu entfernen. Wenn die Daten empfangen und gefiltert wurden, werden sie im Controller124 (oder im zugeordneten Speicher) gespeichert, um später das Datenpaket136 zu erzeugen. - Der Controller
124 fragt außerdem die Schalteranordnung132 periodisch ab, der die Tasten, Trigger und der Hat-Schalter zugeordnet sind, um die diesen Schaltern zugeordneten Daten zu erhalten. Die Informationen von den Schaltern132 werden außerdem beispielsweise einer Anti-Jitter- und einer Überabtastungsverarbeitung unterzogen, um die Robustheit der Signale zu verbessern. Dies ist durch Block140 dargestellt. - Der Controller
124 bestimmt dann basierend auf den Positionsinformationen von den Sensoren126 und128 , ob die Eingabevorrichtung14 sich bezüglich der X-Achse im Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet. Dies ist durch Block142 dargestellt. Wenn dies der Fall ist, setzt der Controller124 das in Byte 2, Bitposition 4 angeordnete ZBX-Bit im Paket136 . Dies ist durch Block144 dargestellt. - Dann bestimmt der Controller
124 , ob die Eingabevorrichtung14 sich bezüglich der Y-Achse im Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet. Dies ist durch Block146 dargestellt. Wenn dies der Fall ist, setzt der Controller124 des in Byte 2, Bitposition 5 angeordnete ZBY-Bit im Paket136 . Dies ist durch Block148 dargestellt. Der Controler124 setzt dann den Rest des Pakets136 zusammen, wie durch Block150 dargestellt, und überträgt das Paket gemäß einem geeigneten Protokoll zum Computer20 , wie durch Block152 dargestellt. -
8 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zum Darstellen des Empfangs und der Verarbeitung des Pakets136 durch eine exemplarische Ausführungsform des Computers20 , der ein Personalcomputer ist. In anderen Ausführungsformen, wenn der Computer20 beispielsweise ein dedizierter Computer ist, kann die Verarbeitung sich geringfügig unterscheiden, sie wird jedoch zu den gleichen Ergebnissen führen.8 zeigt die Computereingabevorrichtung14 , Busebenenschichten153 , einen ersten Bustreiber154 , eine Remapper-Einrichtung156 , eine Anwendungsschnittstelle158 und eine Anwendungsschicht160 , die aus einer oder mehreren Anwendungen162 ,164 und166 bestehen kann. Vor der Diskussion der Operation des in8 dargestellten Systems sollte erwähnt werden, daß gemäß einem herkömmlichen USB-Protokoll Vorrichtungen als Human Interface Device (HID) klassifizierbar sind. Außerdem kann ein Functional Device Object (FDO) mit den Daten in Beziehung stehende Informationen aufweisen, die dem nächsten Programmodul oder der nächsten Vorrichtung anzeigen, wie die Daten gehandhabt werden sollten. FDOs sind primär Umsetzer, die Roh- oder Ursprungsdaten in eine für ein Empfangsmodul oder eine Empfangsvorrichtung geeignete Form umwandeln. Physical Device Object (PDOs) sind Objekte, die Daten enthalten und denen Verfahren zugeordnet sind, die durch eine Empffangsvorrichtung oder ein Empfangsmodul aufgerufen werden können, um auf die Daten zuzugreifen. Filter Device Objects (FiDOs) sind Objekte, die die Daten untersuchen können und basierend auf vorgegebenen Einstellungen (z. B. Einstellungen im Register) bestimmen, wie die Daten verarbeitet werden sollten, um sie in einer Form anzuordnen, in der sie durch die Empfangsvorrichtungen verwendbar sind. FDOs, PDOs und FiDOs sind herkömmliche Objekte, die Fachleuten bekannt sind. - Während der Operation setzt die Vorrichtung
14 zunächst ein Paket136 zusammen, wie vorstehend unter Bezug auf die6 und7 beschrieben wurde. Das Paket wird dann zu Busebenenschichten153 auf dem Computer20 übertragen. Die Busebenenschichten153 sind Standard-USB-Schichten, die dazu dienen, die Daten zu empfangen und über den Verarbeitungsstapel zum ersten Bustreiber154 weiterzuleiten. - Der erste Bustreiber
154 ist ein Treiber, der von einem HIDCLASS-Treiber-Wrapper umgeben ist. Das von der Eingabevorrichtung14 empfangene Paket ist in einer exemplarischen Ausführungsform ein Joystick-Datenpaket. Es könnten auch andere Datenpakete verwendet werden (z. B. Maus-, Tastatur-Datenpakete; usw.). Daher weist der erste Bustreiber154 ein FDO auf, das das Paket als Joystick-Datenpaket identifiziert und ein Joystick-PDO erzeugt, und übergibt die Informationen an das erzeugte PDO. Das Joystick-PDO übergibt dann die Informationen stapelaufwärts gerichtet an die Remapper-Einrichtung156 . - Die Remapper-Einrichtung
156 ist ein Programmodul, wobei eine exemplarische Ausführungsform dieses Moduls durch GCKERNEL.SYS bezeichnet wird, das Objekte erzeugt, die für mögliche Empfangsanwendungen in der Anwendungsschicht160 notwendig sind. Beispielsweise bestimmt die Remapper-Einrichtung156 , weil die Informationen im Paket136 dem Computer20 als Joystickpaket zugeführt wird, und weil für viele Spielanwendungen Blickpunktinformationen durch eine Maus- und/oder eine Tastaturmanipulation übertragen werden müssen, ob die Joystickinformationen für eine anschließende Verwendung in der Anwendungsschicht160 in eine Maus- und/oder eine Tastatur-PDO umgewandelt werden müssen. - Die Remapper-Einrichtung
156 weist FiDOs170 auf, die die Informationen vom PDO155 im ersten Bustreiber154 empfangen. Die FiDOs170 sind in einem separat dargestellten Abschnitt von8 dargestellt. Das FiDO170 empfängt die Informationen am Eingabeport172 und überträgt sie zu einem korrekten PDO. Das FiDO170 bestimmt dann, ob diese Eingabeklasse zugeordnet worden ist. Dies ist durch Blöcke174 und176 dargestellt. Wenn keine solche Zuordnung festgelegt wurde, zeigt dies an, daß die Anwendung der Empfangseinrichtung und die Anwendungsschicht160 die Informationen einfach als Joystickinformationen erwarten, und die Informationen werden durch das FiDO170 direkt zum Ausgabeport178 weitergeleitet, wo sie zur Anwendungsschicht160 übertragen werden (wie durch einen Pfeil180 dargestellt). - Wenn im Zuordnungsblock
174 jedoch eine Zuordnung dieses bestimmten Eingabeklassentyps zu einem Mauspaket festgelegt wurde, führt das FiDO170 die Informationen einem Mauskurvenfilter182 zu, das ein Maus-PDO mit darin enthaltenen geeigneten Daten erzeugt. Ein solches virtuelles Maus-PDO ist in der Remapper-Einrichtung156 durch das Bezugszeichen184 bezeichnet. Das Maus-PDO wird dann an die nachstehend beschriebene Anwendungsschnittstelle158 übertragen. - Außerdem werden, wenn das FiDO
170 feststellt, daß die Anwendung der Empfangseinrichtung in der Anwendungsschicht160 die Informationen bezüglich einer Tastaturmanipulation erwartet, die Informationen einem Macro Queue186 zugeführt, das Tastaturanschlägen Tastenbetätigungen zuordnet. Dies dient dazu, ein virtuelles Tastatur-PDO zu erzeugen, wie durch das Bezugszeichen188 in der Remapper-Einrichtung156 dargestellt. Die Informationen werden dann erneut dem Ausga beport178 zugeführt, wo sie der Anwendungsschnittstelle158 zugeführt werden. - Wenn das von der Vorrichtung
14 empfangene Joystick-Datenpaket tatsächlich in ein virtuelles Maus- oder ein virtuelles Tastatur-PDO umgewandelt wird, wird es der Anwendungsschnittstelle158 zugeführt. Die Anwendungsschnittstelle158 (die in einer exemplarischen Ausführungsform auch als HIDSWVD.SYS bezeichnet wird) erzeugt ein PDO, das die Informationen in einer bestimmten Form für Maus- oder Tastaturdaten enthält, die die Anwendungsschicht160 erwartet. - Daher dient die Remapper-Einrichtung
156 dazu, die über eine Leitung (z. B. die Joystick-Leitung) empfangenen Daten auf andere Leitungen zu verteilen (z. B. die Maus- und/oder die Tastaturleitung). Dies ermöglicht es der Remapper-Einrichtung156 Joystickdaten in Maus- oder Tastaturdaten oder eine Kombination aus beiden in Abhängigkeit davon umzuwandeln, welche Daten die bestimmte Anwendung in der Anwendungsschicht erwartet. - Die Remapper-Einrichtung
156 hat außerdem eine andere Funktion. Die Remapper-Einrichtung156 untersucht die Daten und bestimmt, ob die Daten anzeigen, daß das Element18 bezüglich des Elements16 sich im Absolut- oder Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet. Wenn es sich im Absolutpositionierungsbereich befindet, übergibt die Remapper-Einrichtung156 der Anwendung (möglicherweise über die Anwendungsschnittstelle158 ) einfach einen Differenzwert, der die Differenz zwischen einer aktuellen Position und der unmittelbar vorangehenden Position darstellt, und die Richtung der Abweichung von der unmittelbar vorangehenden Position. Das Anwendungsprogramm in der Anwendungsschicht160 kann dann den Blickpunkt des Bildes auf dem Display (oder ein beliebiges auf dem Display15 dargestelltes Objekt) aktualisieren. Ähnlicherweise überträgt die Remapper-Einrichtung156 , wenn sie bestimmt, daß das Element18 sich im kontinuierlichen oder Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet, einen vorgegebenen Differenzwert an die Anwendung, und überträgt diesen Wert, so lange Pakete von der Vorrichtung14 empfangen werden, die anzeigen, daß das Element sich im Geschwindigkeitsbereich befindet. Außerdem kann, wie vorstehend beschrieben, wenn der Geschwindigkeitspositionierungsbereich in mehrere Unterbereiche oder Unterzonen geteilt ist, der Änderungswert basierend auf dem bestimmten Unterbereich geändert werden, in dem das Element18 sich aktuell befindet. Der Änderungswert wird ähnlicherweise entsprechend geändert, wenn das Geschwindigkeitsprofil eine andere Form hat, wie vorstehend beschrieben. - Die
9A –9D zeigen die Operation der Remapper-Einrichtung156 . Die Remapper-Einrichtung156 empfängt zunächst ein neues Paket von der Vorrichtung14 . Dies ist durch Block190 dargestellt. Die Remapper-Einrichtung156 untersucht dann die Positionsinformationen im Paket, um zu bestimmen, ob das Element18 sich im Absolutpositionierungsbereich oder im Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet. Dies ist durch Blöcke192 und194 dargestellt. Die gleiche Untersuchung und Bestimmung werden bezüglich der X- und der Y-Achse ausgeführt. Nachstehend wird zur Vereinfachung jedoch nur eine einzige Achse unter Bezug auf die9A –9C beschrieben. - Wenn das Element
18 sich nicht im Absolutpositionierungsbereich befindet, d. h., es befindet sich im Geschwindigkeitspositionierungsbereich, bestimmt die Remapper-Einrichtung156 einen Änderungswert basierend auf einer aktuellen Position des Elements18 bezüglich des Elements16 im Geschwindigkeitspositionierungsbereich. Dies ist durch Block196 dargestellt. Der Änderungswert wird dann (möglicherweise über die Anwendungsschnittstelle158 ) als neue Po sitionsinformationen an die Anwendungsschicht160 ausgegeben. Dies ist durch Block198 dargestellt. Bei der Bestimmung, ob das Element18 sich im Absolutpositionierungsbereich oder im Geschwindigkeitspositionierungsbereich befindet, kann die Remapper-Einrichtung156 eine bestimmte Hysterese ausführen, um ein Hin- und Herspringen zwischen dem Absolutpositionierungsbereich und dem Geschwindigkeitspositionierungsbereich zu verhindern, wenn das Element in der Nähe der Grenze zwischen den beiden Bereichen angeordnet ist. Dies wird unter Bezug auf die4A und4B beschrieben. - Wenn die Remapper-Einrichtung in Block
194 bestimmt, daß das Element18 sich im Absolutpositionierungsbereich befindet, bestimmt die Remapper-Einrichtung156 anschließend, ob das Element18 gerade vom Geschwindigkeitspositionierungsbereich in den Absolutpositionierungsbereich eingetreten ist. Wenn dies der Fall ist, kann die Remapper-Einrichtung156 , wie unter Bezug auf4B beschrieben, möglicherweise erwarten, daß der Benutzer das Element18 zentriert, bevor es tatsächlich aus dem Geschwindigkeitspositionierungsbereich heraustritt. Daher bestimmt die Remapper-Einrichtung156 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Block200 , ob das Element sich unmittelbar vorher im Absolutpositionierungsbereich befunden hat. Wenn dies nicht der Fall ist, wird dadurch angezeigt, daß das Element18 vom Geschwindigkeitspositionierungsbereich gerade wieder in den Absolutpositionierungsbereich eingetreten ist. Wenn dies der Fall ist, bewegt die Remapper-Einrichtung156 die Grenze zwischen dem Absolutpositionierungsbereich und dem Geschwindigkeitspositionierungsbereich weiter in den Absolutpositionierungsbereich, so daß sie mit der in4B dargestellten Grenze des Mittenbereichs116 übereinstimmt. Dies ist durch Block202 dargestellt. Die Remapper-Einrichtung156 gibt daher weiterhin Werte aus, die anzeigen, daß das Positionierungselement18 im Geschwindigkeitspositionierungsbereich angeordnet ist, bis das Element18 in einem vorgegebenen Bereich der nominellen Mitte positioniert ist. Wenn die Grenze zwischen den Bereichen sich zum Mittenbereich116 verschoben hat, bestimmt die Remapper-Einrichtung156 den der Anwendung zuzuführenden Änderungswert basierend auf der Position des Elements18 . Dies ist durch Block204 dargestellt. Der Wert wird dann als neue Positionsinformationen an die Anwendungsschicht160 ausgegeben. Dies ist durch Block198 dargestellt. Wie vorstehend unter Bezug auf die4A und4B beschrieben wurde, kann der Übergang zwischen den Bereichen auf verschiedene Weisen gehandhabt werden. Diese werden durch die Remapper-Einrichtung156 entsprechend implementiert. Wenn das Element18 sich im Absolutpositionierungsbereich befindet und der Benutzer es nicht bewegt, können die durch die Positionssensoren erzeugten Ist-Positionsinformationswerte aufgrund bestimmter Toleranzen und der spezifischen Filtertechniken um mehrere Bitpositionen schwanken. Wenn dies durch die Remapper-Einrichtung156 erkannt würde, würde die auf dem Display15 dargestellte Ansicht aus der Perspektive der 1. Person basierend auf diesen geringen und unbeabsichtigten Änderungen der Positionsinformationen tendentiell zu Jittererscheinungen führen oder hin- und herzuspringen. Daher kann ein herkömmliches Jitterfilter verwendet werden, das Änderungen der Positionsinformationen ignoriert, wenn die Größe der Änderung kleiner ist als ein Schwellenwert. - Wenn Änderungen ignoriert werden, nimmt jedoch die Auflösung ab, was zu einer minderwertigeren Glättungssteuerung führt. Wenn der Benutzer beispielsweise das Element
18 kontinuierlich im Uhrzeigersinn um die Achse102 dreht, besteht im wesentlichen kein Bedarf für die Verwendung eines Jitterfilters, weil jeder abgetastete Wert größer sein wird als der vorangehende. Daher muß die Auflösung nicht reduziert werden. - Aus diesem Grunde bestimmt die Remapper-Einrichtung
156 dann, wenn in Block200 festgestellt wird, daß das Element18 sich im Absolutpositionierungsbereich befindet und sich während des vorangehenden Abtastintervalls ebenfalls im Absolutpositionierungsbereich befunden hat, ob ein Steigungsflag gesetzt ist. Ein Steigungsflag wird gesetzt, um eine Bewegungsrichtung des Elements18 um die relevante Achse anzuzeigen, wenn zwei oder mehr aufeinanderfolgende Pakete empfangen werden, die Positionsinformationen enthalten, die anzeigen, daß die Position des Elements18 sich für zwei oder mehr aufeinanderfolgende Abtastperioden in die gleiche Richtung geändert hat. - Wenn dies der Fall ist, wird dadurch angezeigt, daß der Benutzer das Element
18 für mindestens zwei Abtastperioden kontinuierlich in die gleiche Richtung bewegt hat. Durch Block206 wird bestimmt, ob das Steigungsflag gesetzt ist. Wenn das Steigungsflag nicht gesetzt ist, wird dadurch angezeigt, daß der Benutzer das Element18 nicht für zwei oder mehr aufeinanderfolgende Abtastintervalle in eine Richtung bewegt hat. In diesem Fall ruft die Remapper-Einrichtung156 das (unter Bezug auf9D ausführlicher beschriebene) Jitterfilter auf. Dies ist durch Block208 dargestellt. Basierend auf dem Ausgangssignal des Jitterfilters gibt die Remapper-Einrichtung156 die neuen Positionsinformationen an die Anwendung aus, wie in Block198 dargestellt ist. - Wenn bei Block
206 das Steigungsflag gesetzt ist, bestimmt die Remapper-Einrichtung156 anschließend, ob die Positionsänderung des Elements18 in Richtung der vorangehenden Steigung erfolgt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird dadurch angezeigt, daß der Benutzer Bewegungsrichtungen umgeschaltet hat. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, das Jitterfilter erneut aufzurufen, wie durch Block208 dargestellt. Die Bestimmung, ob eine Positionsänderung in Richtung der vorangehende Steigung erfolgt, ist durch Block210 dargestellt. - Wenn in Block
210 bestimmt wird, daß die Positionsänderung des Elements18 in Richtung der vorangehenden Steigung erfolgt, wird dadurch angezeigt, daß der Benutzer das Element18 einfach weiter in die gleiche Richtung bewegt hat, und es ist nicht notwendig, das Jitterfilter aufzurufen und die Auflösung zu vermindern. Daher gibt die Remapper-Einrichtung156 in diesem Fall einfach die neuen Positionsinformationen an die Anwendungsschicht160 aus, wie durch Block198 dargestellt. - Wenn der Anwendung die neuen Positionsinformationen zugeführt wurde, aktualisiert die Anwendung das Display basierend auf den neuen Daten der XY-Positionsfelder und den übrigen Daten (z. B. einer Betätigung beliebiger Schalter im Tastenfeld, usw.). Dies ist durch Block
212 dargestellt. -
9C verdeutlicht den Aufruf des Jitterfilters. Wenn das Jitterfilter aufgerufen wird, bestimmt die Remapper-Einrichtung156 , ob die Positionsänderung bezüglich des vorangehenden Wertes größer ist als ein Schwellenwert. Dies ist durch Block214 dargestellt. Wenn dies der Fall ist, entspricht dies einer korrekten Positionsänderung, und die Remapper-Einrichtung156 führt der Anwendungsschicht160 die neuen Positionsinformationen zu. Dies ist durch Block198 dargestellt. Wenn jedoch in Block214 bestimmt wird, daß die Positionsänderung bezüglich des vorangehenden Wertes den Schwellenwert nicht überschreitet, ignoriert die Remapper-Einrichtung156 die Positionsänderung. Dies ist durch Block260 dargestellt. -
10 zeigt eine Explosionsansicht einer exemplarischen Ausführungsform der Computereingabevorrichtung14 zum Verdeutlichen mehrerer mechanischer Merkmale davon.10 zeigt die Computereingabevorrichtung14 in einer bezüglich der Position bei normaler Verwendung umgekehrten Position.10 zeigt, daß die Eingabevorrichtung14 ein unteres Gehäuseteil220 und ein oberes Gehäuseteil222 aufweist, die beim Zusammenbau miteinander verbunden werden. Das obere Gehäuseteil222 weist mehrere Hohlräume224 zum Aufnehmen von Daumenkontaktabschnitten226 für Tasten im Tastenfeld28 auf. Die Daumenkontaktabschnitte226 stehen in Reibungskontakt mit entsprechenden Plungern228 , die, wenn sie gedrückt sind, dazu dienen, auf zugeordneten gedruckten Schaltungen230 angeordnete Schaltkontakte zu schließen. - Fingereingrifftrigger
32 sind an Bolzen oder Haltern232 , die am oberen Gehäuseteil222 befestigt sind, dreh- oder schwenkbar angeordnet. Die Trigger32 weisen sich davon erstreckende Plunger234 auf, die, wenn die Trigger32 betätigt oder gedrückt werden, mit entsprechenden Schaltern236 auf den gedruckten Schaltungen230 in Eingriff kommen. - Außerdem ist ein Hat-Schalter über eine Öffnung im oberen Gehäuseteil
222 an einer Schulter238 montiert. Wenn der Hat-Schalter30 auf verschiedene Winkel gedrückt wird (wie unter Bezug auf die vorstehende Tabelle 1 beschrieben), dient die Schulter238 dazu, einen oder mehr Sätze von auf der gedruckten Schaltung240 angeordneten Schaltkontakten zu schließen (in der in10 dargestellten Ausführungsform sind die Schalter auf einer Seite der gedruckten Schaltung240 angeordnet, die der dargestellten Seite gegenüberliegt). - Ein Verbindungsglied (oder Gelenkabschnitt)
22 weist eine erste Nockenelementanordnung242 und eine zweite Nockenelementanordnung244 auf, die beide unter Bezug auf die12A –12C ausführlicher beschrieben werden. Die Nockenelementanordnung242 ermöglicht eine Neigungsbewegung des Elements18 um die Achse106 , während die Nockenelement anordnung244 eine Gierbewegung des Elements18 um die Achse102 ermöglicht. Die Eingabevorrichtung14 weist außerdem beispielsweise eine Hohlwelle246 auf, die sich durch die Nockenelementanordnung244 und in die Nockenelementanordnung242 erstreckt. Ein Drahtkabel248 erstreckt sich durch den Hohlabschnitt der Welle246 und überträgt Signale von den verschiedenen Schaltern und Tasten der auf dem Element18 angeordneten gedruckten Schaltung230 zurück zur auf dem Element16 angeordneten gedruckten Schaltung230 , um sie weiterzuverarbeiten. - Eine Buchse
252 wird verwendet, um die Welle246 mit dem Potentiometer260 zu verbinden. Die Buche weist einen sich davon erstreckenden Zungenabschnitt254 auf. Die Größe des Zungenabschnitts254 ist derart, daß er in einem offenen oberen Abschnitt der Hohlwelle246 satt anliegt, um mit der Innenfläche der Hohlwelle246 im offenen oberen Abschnitt in Reibungseingriff zu kommen. Die Buchse252 weist außerdem ein entgegengesetztes Ende256 mit einer Öffnung auf, deren Größe derart ist, daß sie ein Drehschleifkontaktelement258 des Potentiometers260 aufnehmen kann, das an der auf dem Element16 angeordneten gedruckten Schaltung montiert ist. Wenn die Buchse252 nach dem Zusammenbau auf der Welle246 angeordnet ist, dreht sie sich zusammen mit der Welle246 , wenn das Element18 um die Achse106 geneigt wird. Weil die Öffnung256 in der Buchse252 mit dem Schleifkontaktelement258 des Potentiometers260 in Reibungseingriff steht, dreht sich auch das Schleifkontaktelement258 mit der Welle246 . Dadurch wird ein die Bewegung des Elements18 um die Achse106 anzeigendes Potentiometersignal bereitgestellt. -
11 zeigt eine stark vergrößerte Ansicht eines Teils einer in10 dargestellten Computereingabevorrichtung14 . Ähnliche Elemente wie in10 sind durch ähnlich Bezugszeichen bezeichnet.11 zeigt, daß eine zweite Welle266 mit dem Element18 verbunden ist und sich durch die Nockenelementanordnung242 nach oben erstreckt (in der in11 dargestellten Ansicht). Die Welle266 erstreckt sich durch einen offenen Abschnitt der Welle246 nach oben und definiert eine Achse102 , um die sich das Element18 in der Gier- oder X-Richtung dreht. Obwohl durch die Nockenelementanordnung242 verdeckt, ist eine Potentiometeranordnung, die der unter Bezug auf die Welle246 in10 beschriebenen Potentiometeranordnung ähnlich ist, für die Welle266 vorgesehen, so daß der gedruckten Schaltung230 (über das Drahtkabel248 ) auch ein die Position des Elements18 in der X-Richtung anzeigendes elektrisches Signal zugeführt wird. -
11 zeigt außerdem, daß im Gehäuse für das Element18 eine Öffnung270 definiert ist. Die Öffnung270 ist groß genug, so daß ein kleiner Abstand zwischen dem Gehäuse268 und der ringförmigen Buchse272 bereitgestellt wird. Die ringförmige Buchse272 ist mit der Welle246 starr verbunden und dreht sich mit ihr. In einer Ausführungsform sind die ringförmige Buchse272 und die Welle246 einstückig miteinander ausgebildet. Die ringförmige Buchse272 bleibt in Position, während das Element18 sich um seinen Außenumfang dreht. Weil die ringförmige Buchse272 sich nach innen in das Gehäuse268 des Elements18 erstreckt, wird durch die Buchse272 , auch wenn das Element18 sich über seinen vollen Bewegungsbereich um die Achse102 dreht, die Öffnung270 im wesentlichen geschlossen gehalten, so daß das Innere des Gehäuses268 des Elements18 nicht offenliegt. -
11 zeigt auch, daß die Nockenelementanordnung244 einen Verschluß/ein Gehäuse274 mit einem Innenumfang aufweist, der etwas größer ist als der Außenumfang des Nockenelements276 . Ein Nockenstößel278 ist in unmittelbarer Nähe des Nockenelements276 und so angeordnet, daß er sich mit der Welle246 dreht. Eine Druckfeder280 (in12A dargestellt) ist zwischen der Innenwand des Verschlusses274 und einer gegenüberliegenden Fläche des Nockenelements276 angeordnet. -
12A –12C verdeutlichen die Nockenelementanordnungen242 und244 . Obwohl die in diesen Figuren dargestellten Nockenelementanordnungen auf die gleiche Weise verwendet werden können wie die Nockenelementanordnungen242 oder244 , wird hierin zur Vereinfachung nur die Nockenelementanordnung244 diskutiert. Außerdem kann die Orientierung des Nockenelements und des Nockenstößels bezüglich der dargestellten Struktur umgekehrt sein. -
12A zeigt eine Explosionsansicht des Nockenelements276 , des Nockenstößels278 und der Druckfeder280 , wobei der Verschluß274 entfernt ist.12A zeigt, daß das Nockenelement276 mehrere Kurvenflächen282 aufweist, die auf einer im wesentlichen flachen Oberfläche davon angeordnet sind, die der in12A dargestellten Fläche gegenüberliegt. Außerdem weist das Nockenelement276 eine Schulter284 auf, die etwas größer ist als der Außenumfang der Druckfeder280 . Dadurch liegt die Druckfeder280 am Nockenelement276 innerhalb der durch die Schulter284 definierten Vertiefung an. - Der Nockenstößel
278 weist mehrere Vorsprünge286 auf, die von einer im wesentlichen flachen Nockenstößelfläche288 hervorstehen. Der Nockenstößel278 ist um die Welle246 angeordnet und dreht sich mit der Welle246 . -
12B zeigt die Nockenelementanordnung244 im zusammengesetzten Zustand, wobei der Verschluß274 entfernt ist.12B zeigt die Nockenelementanordnung244 in einer neutralen Position, in der die Vorsprünge286 zwischen Nocken- oder Kurvenflächen282 angeordnet sind. Die neutrale Position entspricht einem Zustand, in dem das Element18 sich in4A innerhalb der Verhaltenszone110 befindet. -
12C zeigt eine Seitenquerschnittansicht durch einen Teil der Nockenelementanordnung244 in der neutralen Position. In12C ist verdeutlicht, daß die Druckfeder280 in der neutralen Position eine Kraft auf das Nockenelement276 und den Nockenstößel278 ausübt, so daß die Vorsprünge286 auf dem Nockenstößel278 und den Kurvenflächen282 auf dem Nockenelement an im wesentlichen flachen, gegenüberliegenden Flächen anliegen. Daher nimmt, wenn die Welle246 sich dreht, der Benutzer eine im wesentlichen konstante Kraft wahr, die durch die Reibung der Vorsprünge286 und der Kurvenflächen282 erzeugt wird, die aufgrund der durch die Druckfeder280 erzeugten Kraft entlang den gegenüberliegenden Flächen gleiten. In einer exemplarischen Ausführungsform sind das Nockenelement276 und der Nockenstößel278 aus einem unter der Handelsbezeichnung Delrin verkauften Acetalmaterial hergestellt. Dieses Material vermittelt das Gefühl eines viskosen Fluids mit leichtem Widerstand gegen Bewegung, wenn die beiden Teile aufeinander gleiten. Zum Erzeugen des gewünschten Gefühls könnten auch andere Materialien verwendet werden. - Die
13A –13B zeigen die Nockenelementanordnung244 in einer Position, die bezüglich der in den12A –12C dargestellten neutralen Position um beispielsweise 30 Grad gedreht ist. Daher zeigen die13A –13C die Nockenelementanordnung244 , wenn das Element18 über den gesamten in4A dargestellten Bereich110 gedreht wurde und beginnt, in einen der Bereiche112 oder114 überzugehen. Wie in13C verdeutlicht ist, liegen die Kurvenfläche282 und die Vorsprünge286 durch die Kraft der Druckfeder280 direkt aneinander an. Dadurch fühlt der Benutzer, wenn er das Element18 aus dem Absolutpositionierungsbereich in den Geschwindigkeitspositionierungsbereich dreht, eine deutliche Zunahme des Widerstands gegen eine Drehbewegung, weil die Kurvenflächen282 und die Vorsprünge286 an diesem Punkt miteinander in Eingriff stehen. - Die
14A –14C zeigen die Nockenelementanordnung244 in einer Position, in der sie beispielsweise um etwa 40 Grad bezüglich der in den12A –12C dargestellten neutralen Position gedreht ist. Daher entspricht dies einer Extremseite des in4B dargestellten Bereichs112 . Wie in14C dargestellt, sind stehen die Vorsprünge der Kurvenflächen282 mit den Vorsprüngen286 des Nockenstößels278 in Eingriff, und die Kurvenflächen wurden zueinander hin gedrückt, so daß das Nockenelement276 bezüglich des Nockenstößels278 versetzt ist. Der Nockenstößel278 ist in der Ansicht von14C in der vertikalen Richtung fixiert. Daher wird das Nockenelement276 zwangsweise nach oben bewegt, wodurch die Feder280 zusammengedrückt wird. Je weiter die Feder280 zusammengedrückt wird, desto größer ist die durch die Feder280 erzeugte Widerstandskraft. Daher wird, wenn der Nockenstößel278 über seinen vollen Bewegungsbereich gedreht wurde (z. B. etwa +40 Grad bezüglich der neutralen Position), durch die Feder280 die größte Kraft ausgeübt, so daß der Benutzer an diesem Punkt den größten Widerstand gegen die Drehbewegung wahrnimmt. - Die
15 –17 zeigen bestimmte ergonomische Aspekte der Eingabevorrichtung14 .15A zeigt, daß die Elemente16 und18 beide eine sich im wesentlichen in Längsrichtung erstreckende Längsachse290 bzw.292 aufweisen. Die Längsachsen der Elemente16 und18 weisen, um eine ergonomischere neutrale Stellung zu erhalten, einen leichten Neigungs- oder Verkantungswinkel nach innen auf. Beispielsweise definiert die Welle246 eine in15A allgemein durch das Bezugszeichen294 definierte Achse. Die Achsen290 und292 sind bezüglich einer allgemein senkrecht zur Achse294 angeordneten Linie um einen Winkel296 nach innen geneigt. Der Nei gungswinkel296 beträgt allgemein 10–15 Grad und vorzugsweise 12 Grad. Daher wird durch die Form und den Anfangsneigungswinkel der Eingabevorrichtung14 das Handgelenk des Benutzers in der neutralen Handgelenk-Ausgangsstellung angeordnet. Die Handgelenk-Ausgangsstellung der Vorrichtung14 beträgt etwa 14 Grad für Streckung und 8 Grad für die Ellenabweichung. Diese Werte liegen innerhalb eines neutralen Bereichs für das Handgelenk. Die neutrale Handgelenk-Biegung/Streckung liegt im Bereich von etwa 0 Grad bis 20 Grad für Streckung, während die neutrale Handgelenkabweichung im Bereich von etwa 0 Grad bis 20 Grad für die Ellenabweichung liegt. -
15B zeigt mehrere Zwischenräume zum Aufnehmen der Daumenbreite von 95% der nordamerikanischen männlichen Personen. Die daumenbetätigten Steuerungen (z. B. des Hat-Schalters30 und der Tasten im Tastenfeld28 ) weisen Zwischenräume auf, die so strukturiert sind, daß unbeabsichtigte Betätigungen vermieden werden. Daher liegt der Mittenabstand300 der Tasten des Tastenfeldes28 allgemein im Bereich von 18 mm bis 28 mm und beträgt vorzugsweise etwa 21 mm. Außerdem ist der Mittenabstand302 der Tasten des Tastenfeldes28 allgemein größer als etwa 13 mm und beträgt vorzugsweise etwa 14,6 mm. - Außerdem weist das Verbindungsglied (oder der Gelenkmechanismus)
22 beispielsweise eine Fläche304 auf, auf der der Daumen der rechten Hand des Benutzers ruhen kann, wenn die Tasten des Tastenfeldes28 nicht betätigt werden. Der Mittenbereich der Fläche304 entspricht außerdem der Drehpunktposition für die Drehung des Elements18 um die Achse102 . Der Abstand306 zwischen dem Viertastenfeld28 auf dem Element18 und der Drehachse102 liegt allgemein im Bereich von etwa 7 mm bis 47 mm. Der Abstand306 beträgt allgemein etwa 25–30 mm und vorzugsweise etwa 27 mm. - Der Abstand
308 von der Drehachse102 zur Mitte des Viertastenfeldes28 ist derart, daß der Bewegungsbereich einer typischen Daumenschwenkbewegung entspricht. Der Abstand308 liegt allgemein im Bereich von 30–40 mm und beträgt vorzugsweise etwa 34,6 mm. - Das Richtungspad
30 hat außerdem eine Größe, die für die Daumenbreite von 95% der männlichen Personen geeignet ist, und ist so strukturiert, daß unbeabsichtigte Betätigungen vermieden werden. Daher hat der Hat-Schalter30 eine Länge310 im Bereich von allgemein etwa 20–30 mm und von vorzugsweise etwa 28,4 mm. Außerdem hat der Hat-Schalter 30 eine Breite312 , die allgemein im Bereich von etwa 18 bis 28 mm liegt und vorzugsweise etwa 22,5 mm beträgt. -
16A zeigt eine perspektivische Ansicht von einer vorderen unteren Seite der Eingabevorrichtung14 .16A zeigt, daß die Handgriffe der Elemente16 und18 einen unteren Fingereingriffabschnitt314 und316 aufweisen, der strukturiert ist, um die Griffreibung zu erhöhen. Die Struktur kann durch eine beliebige reibungsverstärkende Fläche gebildet werden, z. B. ein Material mit geringer Härte, in dem Stege ausgebildet sind, oder durch ein grob strukturiertes Kunststoffmaterial erhalten werden. -
16B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Querschnittlinie 16B-16B in16A .16B zeigt, daß die Ränder des Griffabschnitts des Elements16 abgerundet und in einem konvexen Bogen ausgebildet sind, der so gestaltet ist, daß er dem konkaven Bogen des Handflächenbereichs der Hand des Benutzers angepaßt ist. Ähnlicherweise ist der Gesamtdurchmesser320 des Griffabschnitts so gestaltet, daß er für die Handflächengröße von 95% der nordamerikanischen männlichen Personen geeignet ist. Daher liegt der Durchmesser320 allgemein im Bereich von etwa 43 bis 53 mm und beträgt vorzugsweise etwa 50 mm. Ähnlicherweise beträgt der Außenumfang der Griffabschnitte der Elemente16 und18 allgemein etwa 120–145 mm und vorzugsweise etwa 133 mm. -
17 zeigt einen Querschnitt des Elements18 entlang der in15A dargestellten Achse292 . Die Länge322 des Griffabschnitts des Elements18 ist allgemein so gestaltet, daß er für die Handflächenbreite von 95% der nordamerikanischen männlichen Personen geeignet ist. Daher ist die Länge322 allgemein größer als etwa 86 mm, vorzugsweise größer als 105 mm, und die Länge beträgt besonders bevorzugt etwa 131 mm.17 verdeutlicht, daß die Elemente16 und18 pistolengriffähnlich ausgebildet sind, weil sich ihre Griffabschnitte vom Pad-Bereich, der das Tastenfeld28 und den Hat-Schalter30 hält, nach hinten und nach unten erstrecken. Ein Abstand324 von der Mitte des auf dem Element18 angeordneten Viertastenfeldes28 zum Ende des Griffabschnitts des Elements18 liegt allgemein im Bereich von etwa 90 bis 100 mm und beträgt vorzugsweise etwa 97,5 mm. - Die Position des Triggers
32 ist derart, daß er durch die Spitze des Zeigefingers betätigt werden kann, wenn die Hand und die Finger in einer Pistolengriffhaltung auf dem Griffelement des Elements18 angeordnet sind. Ein Abstand326 von der Mitte des Viertastenfeldes28 auf dem Element18 zur Vorderseite des Triggers32 ist für die Fingerlänge von 95% der nordamerikanischen männlichen Personen geeignet. Dies wird erreicht, indem ermöglicht wird, daß das kleine Ende der Sollpopulation die Oberfläche des Triggers32 erreicht, wenn die Hand eine Pistolengriffhaltung einnimmt. Daher ist der Abstand allgemein kleiner als 45 mm und vorzugsweise kleiner als etwa 35 mm und beträgt bevorzugter etwa 33,5 mm. - Außerdem ist das Gewicht der Vorrichtung
14 vorzugsweise klein genug, so daß die Vorrichtung für eine lange Zeitdauer verwendbar ist, ohne daß Ermüdungserscheinungen beim Benutzer auftreten. Daher beträgt das Gewicht der Vorrichtung14 allgemein etwa 225 bis 345 Gramm und vorzugsweise etwa 284 Gramm. - Durch die vorliegende Erfindung wird eine Benutzereingabevorrichtung für einen Computer bereitgestellt, wobei die Vorrichtung zwei Elemente aufweist, die drehbar und relativ zueinander gelenkig gelagert sind und ein diese Bewegung anzeigendes Signal erzeugen. Durch die vorliegende Erfindung wird beispielsweise eine Bewegung zwischen zwei oder mehr Bewegungsbereichen bereitgestellt, die erfaßt wird und verwendet werden kann, um die Verhaltenseigenschaften eines dargestellten Objekts zu verändern. Ähnlicherweise weist die Vorrichtung Komponenten auf, deren Größen und Formen derart sind, daß ergonomische Betätigungen ermöglicht werden.
- Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, für Fachleute ist jedoch erkennbar, daß innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können.
Claims (8)
- Elektronische Eingabevorrichtung (
10 ) mit: einem ersten Griff (16 ); einem mit dem ersten Griff (16 ) beweglich verbundenen zweiten Griff (18 ), wobei der erste Griff (16 ) bezüglich des zweiten Griffs (18 ) um eine erste Drehachse über einen ersten Bewegungsbereich mit mehreren Zonen schwenkbar ist, wobei eine erste Zone in einem allgemein mittig angeordneten Abschnitt des ersten Bewegungsbereichs angeordnet ist und wobei der erste Griff (16 ) bezüglich des zweiten Griffs (18 ) um eine zweite Drehachse über einen zweiten Bewegungsbereich mit mehreren Zonen schwenkbar ist; einem mit dem ersten und dem zweiten Griff (16 ,18 ) betrieblich verbundenen Sensor (126 ,128 ), der dazu geeignet ist, ein Positionssignal bereitzustellen, das eine Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Griff (16 ,18 ) anzeigt; einem mit dem ersten und/oder dem zweiten Griff (16 ,18 ) verbundenen ersten mechanischen Verbindungsabschnitt, wobei der erste Verbindungsabschnitt einen ersten mechanischen Widerstandsmechanismus zum Erzeugen eines ersten Widerstands gegen Bewegung aufweist, wenn der erste Griff (16 ) sich durch eine erste Zone bewegt, die in einem allgemein mittig angeordneten Abschnitt des Bewegungsbereichs angeordnet ist, einen zweiten mechanischen Widerstandsmechanismus zum Erzeugen eines zweiten Widerstands gegen Bewegung, wenn der erste Griff (16 ) sich durch eine zweite Zone bewegt, und wobei der erste Verbindungsabschnitt ferner eine erste Welle (246 ) aufweist, die mit dem ersten oder mit dem zweiten Griff (16 ,18 ) starr und mit dem an deren Griff (18 ,16 ) drehbar verbunden ist, wobei die erste Welle die erste Drehachse definiert; einem mit dem ersten und/oder zweiten Griff (16 ,18 ) verbundenen zweiten mechanischen Verbindungsabschnitt zum Erzeugen einer taktilen Rückkopplung, wenn der erste Griff (16 ) von einer ersten der mehreren Zonen in eine zweite der mehreren Zonen im zweiten Bewegungsbereich übergeht, wobei der zweite mechanische Verbindungsabschnitt eine zweite Welle (266 ) aufweist, die mit dem anderen Griff (18 ,16 ) starr und mit dem einen Griff (16 ,18 ) drehbar verbunden ist und die zweite Drehachse definiert; und einem mit dem Sensor (126 ,128 ) verbundenen Controller (124 ), der dazu geeignet ist, basierend auf dem Positionssignal eine die Position anzeigende Computereingabe zu erzeugen. - Elektronische Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsabschnitt aufweist: eine zwischen der ersten Welle (
246 ) und dem zweiten Griff (18 ) gekoppelte erste Nockenelementanordnung (242 ) mit einem Nockenelement und einem Nockenstößel, wobei der Nockenstößel mit einer Kurvenfläche auf dem Nockenelement in Eingriff kommt, wenn der erste Griff (16 ) von der ersten Zone in die zweite Zone im ersten Bewegungsbereich übergeht. - Elektronische Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Verbindungsabschnitt aufweist: eine zwischen dem ersten und dem zweiten Griff (
16 ,18 ) gekoppelte zweite Nockenelementanordnung (244 ) mit einem Nockenelement und einem Nockenstößel, wobei der Nockenstößel mit einer Kurvenfläche auf dem Nockenelement in Eingriff kommt, wenn der erste Griff (16 ) von der ersten Zone in die zweite. Zone des zweiten Bewegungsbereichs übergeht. - Elektronische Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit: einem Verbindungsglied (
22 ), das mit dem ersten und dem zweiten Griff (16 ,18 ) derart gekoppelt ist, dass der erste Griff (16 ) bezüglich des zweiten Griffs (18 ) um eine erste Drehachse über einen Bewegungsbereich von etwa 40–100 Grad um die erste Drehachse schwenkbar ist, wobei der erste und der zweite Griff (16 ,18 ) jeweils eine Längsachse (290 ,292 ) definieren, und wobei jede Längsachse (290 ,292 ) unter einem Neigungswinkel (296 ) bezüglich einer Linie angeordnet ist, die senkrecht zur ersten Drehachse angeordnet ist, wobei der Neigungswinkel (296 ) etwa 8–16 Grad beträgt. - Elektronische Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei jeder Neigungswinkel (
296 ) etwa 12 Grad beträgt. - Elektronische Eingabevorrichtung mit: einem ersten Element (
16 ); einem Griff (18 ), der mit dem ersten Element (16 ) beweglich gekoppelt und bezüglich des ersten Elements (16 ) über einen Bewegungsbereich schwenkbar ist, der mehrere Zonen aufweist; einem mit dem ersten Element (16 ) und dem Griff (18 ) betrieblich verbundenen Sensor (126 ,128 ), der dazu geeignet ist, ein Positionssignal bereitzustellen, das eine Relativposition zwischen dem ersten Element (16 ) und dem Griff (18 ) anzeigt; einem mechanischen Verbindungsabschnitt (22 ), der mit dem ersten Element (16 ) und/oder dem Griff (18 ) gekop pelt ist, wobei der mechanische Verbindungsabschnitt aufweist: einen ersten mechanischen Widerstandsmechanismus, der dazu geeignet ist, einen ersten Widerstand gegen Bewegung zu erzeugen, wenn der Griff (18 ) sich durch eine erste Zone bewegt, die in einem allgemein mittig angeordneten Abschnitt des Bewegungsbereichs angeordnet ist, einen zweiten mechanischen Widerstandsmechanismus, der dazu geeignet ist, einen zweiten Widerstand gegen Bewegung zu erzeugen, wenn der Griff (18 ) sich durch eine zweite Zone bewegt, und einen dritten mechanischen Widerstandsmechanismus, der dazu geeignet ist, einen dritten Widerstand gegen Bewegung zu erzeugen, wenn der Griff (18 ) sich durch eine dritte Zone bewegt; und einem mit dem Sensor (126 ,128 ) verbundenen Controller (124 ), der dazu geeignet ist, basierend auf dem Positionssignal eine die Position anzeigende Computereingabe bereitzustellen. - Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der dritte Widerstandsmechanismus dazu geeignet ist, den dritten Widerstand als variablen Widerstand zu erzeugen, der sich ändert, wenn der Griff (
18 ) sich durch die dritte Zone bewegt. - Eingabevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die erste Zone entlang des Bewegungsbereichs zwischen der zweiten und der dritten Zone angeordnet ist.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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GB (1) | GB2347484B (de) |
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Families Citing this family (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6664946B1 (en) * | 1999-02-22 | 2003-12-16 | Microsoft Corporation | Dual axis articulated computer input device and method of operation |
US7046229B1 (en) * | 1999-04-20 | 2006-05-16 | Microsoft Corporation | Computer input device providing absolute and relative positional information |
DE10062013C2 (de) * | 2000-12-13 | 2003-08-21 | Endor Dev Und Distrib Gmbh | Universaleingabegerät für Spielanlagen |
JP4635342B2 (ja) * | 2001-01-10 | 2011-02-23 | ソニー株式会社 | 情報処理端末および方法 |
JP3608726B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2005-01-12 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | コントローラ |
FR2825289A1 (fr) * | 2001-05-30 | 2002-12-06 | Fabrice Laignez | Manette de jeu |
US6743100B1 (en) * | 2001-10-03 | 2004-06-01 | Gabe Neiser | Game controller |
JP4167477B2 (ja) | 2002-11-25 | 2008-10-15 | 日本電気株式会社 | ポインティングデバイス及び電子機器 |
FR2852116B1 (fr) * | 2003-03-06 | 2005-05-20 | Claude Botton | Dispositif de saisie informatique |
KR100808225B1 (ko) * | 2003-05-05 | 2008-02-29 | 인벤텍 어플라이언스 코포레이션 | 핸드헬드 계산 장치에서 아날로그 신호를 생성하기 위한시스템 및 방법 |
US7093034B2 (en) * | 2003-11-18 | 2006-08-15 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for input management having a plurality of input provider types wherein staging area holds and allows access by external components |
US7510477B2 (en) * | 2003-12-11 | 2009-03-31 | Argentar Eric J | Control apparatus for use with a computer or video game system |
GB0408880D0 (en) * | 2004-04-21 | 2004-05-26 | Ci3 Ltd | Controller |
EP1759529A4 (de) * | 2004-04-30 | 2009-11-11 | Hillcrest Lab Inc | Freiraum-zeigeeinrichtungen und verfahren |
US8629836B2 (en) | 2004-04-30 | 2014-01-14 | Hillcrest Laboratories, Inc. | 3D pointing devices with orientation compensation and improved usability |
US8137195B2 (en) | 2004-11-23 | 2012-03-20 | Hillcrest Laboratories, Inc. | Semantic gaming and application transformation |
US20060252537A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-09 | Wen-An Wu | Portable wireless control apparatus |
KR100657742B1 (ko) * | 2005-10-17 | 2006-12-14 | 강인상 | 조작보드가 움직이는 판형 조이스틱 |
US8108092B2 (en) | 2006-07-14 | 2012-01-31 | Irobot Corporation | Autonomous behaviors for a remote vehicle |
US8066567B2 (en) * | 2006-08-25 | 2011-11-29 | Deere & Company | Joystick with control dampening and detent using electrorheologic cylinder |
US7843431B2 (en) * | 2007-04-24 | 2010-11-30 | Irobot Corporation | Control system for a remote vehicle |
WO2008057100A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Razer( Asia-Pacific) Pte Ltd | Ergonomically configurable game controller |
US9327192B2 (en) * | 2006-11-17 | 2016-05-03 | Nintendo Co., Ltd. | Game system and storage medium storing game program |
US9901814B2 (en) * | 2006-11-17 | 2018-02-27 | Nintendo Co., Ltd. | Game system and storage medium storing game program |
JPWO2008139552A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2010-07-29 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | コントローラ及び操作対象装置 |
KR100901465B1 (ko) * | 2007-07-25 | 2009-06-08 | 주식회사 안철수연구소 | Usb장치의 입출력 패킷 보호 방법 |
JP2011502698A (ja) * | 2007-11-15 | 2011-01-27 | エルゴワークス インターナショナル, エルエルシー. | 動力源を有するゲームコントローラ |
US8487876B2 (en) * | 2007-12-07 | 2013-07-16 | Microsoft Corporation | Ergonomic hand-held text input device |
US8133119B2 (en) * | 2008-10-01 | 2012-03-13 | Microsoft Corporation | Adaptation for alternate gaming input devices |
US9870021B2 (en) | 2009-04-15 | 2018-01-16 | SeeScan, Inc. | Magnetic manual user interface devices |
US8246467B2 (en) * | 2009-04-29 | 2012-08-21 | Apple Inc. | Interactive gaming with co-located, networked direction and location aware devices |
US9703398B2 (en) * | 2009-06-16 | 2017-07-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Pointing device using proximity sensing |
US20100315335A1 (en) * | 2009-06-16 | 2010-12-16 | Microsoft Corporation | Pointing Device with Independently Movable Portions |
US9513798B2 (en) * | 2009-10-01 | 2016-12-06 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Indirect multi-touch interaction |
US8698747B1 (en) | 2009-10-12 | 2014-04-15 | Mattel, Inc. | Hand-activated controller |
WO2011056104A1 (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | Reachin Technologies Ab | Game control device |
US8267788B2 (en) * | 2010-04-13 | 2012-09-18 | Kulas Charles J | Gamepiece controller using a movable position-sensing display device including a movement currency mode of movement |
US8123614B2 (en) * | 2010-04-13 | 2012-02-28 | Kulas Charles J | Gamepiece controller using a movable position-sensing display device including a movement currency mode of movement |
CN103026322B (zh) | 2010-05-18 | 2017-10-31 | 希科泰克股份有限公司 | 用户接口设备、装置和方法 |
SG177791A1 (en) | 2010-07-20 | 2012-02-28 | Isela Pte Ltd | A controller |
WO2012051357A1 (en) | 2010-10-12 | 2012-04-19 | Mark Olsson | Magnetic thumbstick user interface devices |
KR101388673B1 (ko) * | 2010-11-12 | 2014-04-25 | 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 | 게임 컨트롤러, 게임기 및 게임 컨트롤러를 채용한 게임 시스템 |
US9678577B1 (en) | 2011-08-20 | 2017-06-13 | SeeScan, Inc. | Magnetic sensing user interface device methods and apparatus using electromagnets and associated magnetic sensors |
US11232626B2 (en) | 2011-12-21 | 2022-01-25 | Twenieth Century Fox Film Corporation | System, method and apparatus for media pre-visualization |
US9799136B2 (en) | 2011-12-21 | 2017-10-24 | Twentieth Century Fox Film Corporation | System, method and apparatus for rapid film pre-visualization |
US20130293362A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | The Methodist Hospital Research Institute | Multi-degrees-of-freedom hand controller |
CA3168110C (en) * | 2012-10-15 | 2024-02-06 | Takeshi Igarashi | Operating device |
WO2014186806A1 (en) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | SeeScan, Inc. | User interface devices |
USD723625S1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-03 | Steelseries Aps | Gaming device |
WO2017143404A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Box Dark Industries | Articulated gaming controller |
USD804580S1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-12-05 | Valve Corporation | Controller |
USD806173S1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-12-26 | Valve Corporation | Controller |
USD804579S1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-12-05 | Valve Corporation | Controller |
US10198086B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-02-05 | Fluidity Technologies, Inc. | Dynamically balanced, multi-degrees-of-freedom hand controller |
US10328351B2 (en) * | 2017-05-04 | 2019-06-25 | Praveen James | Videogame controller adapter |
CN111511449A (zh) | 2017-10-27 | 2020-08-07 | 流体技术股份有限公司 | 具有情境感知显示器的控制器 |
EP3701349A4 (de) | 2017-10-27 | 2021-07-28 | Fluidity Technologies, Inc. | Kamera- und sensorsteuerungen für fernbediente fahrzeuge und virtuelle umgebungen |
CN111512114B (zh) | 2017-10-27 | 2022-04-05 | 流体技术股份有限公司 | 用于对空指令提供触觉反馈的控制器的多轴常平架安装座 |
DE102018111459A1 (de) * | 2018-05-14 | 2019-11-14 | Caplab Gmbh | Eingabevorrichtung und Betriebsverfahren hierfür |
TR201818830A2 (tr) * | 2018-12-07 | 2019-01-21 | Mehmet Tunc Turgut | Tutma kollarinin açisi ve yöneli̇mleri̇ ayarlanabi̇len oyun kumanda kolu |
EP3733252A1 (de) * | 2019-05-03 | 2020-11-04 | 9 AXIS Kft. | Mehrachsige manipulationssteuerungsvorrichtung |
US11599107B2 (en) | 2019-12-09 | 2023-03-07 | Fluidity Technologies Inc. | Apparatus, methods and systems for remote or onboard control of flights |
US11565173B2 (en) | 2020-04-01 | 2023-01-31 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Controller with swappable, rotatable button cluster |
US11628352B2 (en) | 2020-04-01 | 2023-04-18 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Two-axis controller interface with reconfigurable orientation |
CN112691362B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-07-18 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种便携式游戏手柄 |
US11928267B2 (en) * | 2021-12-09 | 2024-03-12 | William James McDermid | Apparatus for user input to a computer using hand and finger movements |
DE102022109223A1 (de) | 2022-04-14 | 2023-10-19 | Thomas Krendel | Eingabegerät und Verfahren zur Steuerung eines Computerspiels mittels eines Eingabegeräts |
US11696633B1 (en) | 2022-04-26 | 2023-07-11 | Fluidity Technologies Inc. | System and methods for controlling motion of a target object and providing discrete, directional tactile feedback |
US11662835B1 (en) | 2022-04-26 | 2023-05-30 | Fluidity Technologies Inc. | System and methods for controlling motion of a target object and providing discrete, directional tactile feedback |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07116351A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Sugiyama Electron:Kk | ゲーム機用コントローラ |
WO1997025657A1 (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-17 | Lex Computer And Management Corporation | Method and apparatus for tactilely responsive user interface |
US5820462A (en) * | 1994-08-02 | 1998-10-13 | Nintendo Company Ltd. | Manipulator for game machine |
DE19831808A1 (de) * | 1997-07-17 | 1999-01-21 | Nintendo Co Ltd | Videospielsystem |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4976429A (en) * | 1988-12-07 | 1990-12-11 | Dietmar Nagel | Hand-held video game image-projecting and control apparatus |
JP2520762Y2 (ja) * | 1989-07-27 | 1996-12-18 | アンリツ株式会社 | Pll回路 |
US5059958A (en) | 1990-04-10 | 1991-10-22 | Jacobs Jordan S | Manually held tilt sensitive non-joystick control box |
US5175534A (en) * | 1990-05-30 | 1992-12-29 | Thatcher Eric A | Computer input device using the movements of a user's fingers |
JPH0722312Y2 (ja) * | 1991-02-20 | 1995-05-24 | 株式会社ユニオン工業所 | テレビゲーム機用コントローラー |
US5459312A (en) * | 1991-10-15 | 1995-10-17 | Interactive Light Inc. | Action apparatus and method with non-contact mode selection and operation |
JP3229682B2 (ja) * | 1992-12-22 | 2001-11-19 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | 情報入力装置 |
JPH0673842U (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | 株式会社セガ・エンタープライゼス | コントロールキー装置 |
US5739811A (en) | 1993-07-16 | 1998-04-14 | Immersion Human Interface Corporation | Method and apparatus for controlling human-computer interface systems providing force feedback |
DE4331902A1 (de) * | 1993-09-20 | 1995-03-23 | Bosch Gmbh Robert | Pedalwertgeber |
JPH07155465A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-20 | Sega Enterp Ltd | ビデオゲーム用操作器 |
JP2665313B2 (ja) | 1994-04-22 | 1997-10-22 | 国際電業株式会社 | 反力発生装置 |
JPH0847581A (ja) * | 1994-05-31 | 1996-02-20 | Namco Ltd | 家庭用ゲーム機のコントローラ |
JPH08103567A (ja) | 1994-05-31 | 1996-04-23 | Namco Ltd | 家庭用ゲーム機のコントローラ |
US5624117A (en) * | 1994-07-28 | 1997-04-29 | Sugiyama Electron Co., Ltd. | Game machine controller |
JP2766204B2 (ja) * | 1994-12-22 | 1998-06-18 | アルプス電気株式会社 | ゲーム機用操作装置 |
US5591082A (en) * | 1995-01-05 | 1997-01-07 | Thrustmaster, Inc. | Side-mounted throttle and weapons controller for computer video games and flight simulation |
US5694153A (en) | 1995-07-31 | 1997-12-02 | Microsoft Corporation | Input device for providing multi-dimensional position coordinate signals to a computer |
JP3172399B2 (ja) * | 1995-08-01 | 2001-06-04 | 三洋電機株式会社 | リモートコントロール装置 |
US5959613A (en) * | 1995-12-01 | 1999-09-28 | Immersion Corporation | Method and apparatus for shaping force signals for a force feedback device |
JP3564227B2 (ja) * | 1995-11-02 | 2004-09-08 | 株式会社ナムコ | ゲーム装置 |
JP3028834U (ja) * | 1996-03-08 | 1996-09-13 | 科鋒実業有限公司 | ビデオゲーム用プレイステーションのコントローラー |
JPH10295937A (ja) | 1997-04-24 | 1998-11-10 | Sony Computer Entertainment:Kk | ゲーム機用操作装置 |
US6285351B1 (en) | 1997-04-25 | 2001-09-04 | Immersion Corporation | Designing force sensations for computer applications including sounds |
US5874906A (en) * | 1997-09-22 | 1999-02-23 | Wilnel, Inc. | Data entry system |
US6198471B1 (en) | 1997-11-07 | 2001-03-06 | Brandt A. Cook | Free-floating multi-axis controller |
-
1999
- 1999-02-22 US US09/255,148 patent/US6614420B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-22 DE DE10008025A patent/DE10008025B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-22 JP JP2000044264A patent/JP4298880B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-22 FR FR0002166A patent/FR2793045B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-22 GB GB0004192A patent/GB2347484B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-22 KR KR1020000008465A patent/KR100628816B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-02-22 CN CNB001027875A patent/CN1191515C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-04 TW TW089102968A patent/TW548573B/zh not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-03-02 JP JP2009048585A patent/JP4585025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07116351A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Sugiyama Electron:Kk | ゲーム機用コントローラ |
US5820462A (en) * | 1994-08-02 | 1998-10-13 | Nintendo Company Ltd. | Manipulator for game machine |
WO1997025657A1 (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-17 | Lex Computer And Management Corporation | Method and apparatus for tactilely responsive user interface |
DE19831808A1 (de) * | 1997-07-17 | 1999-01-21 | Nintendo Co Ltd | Videospielsystem |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 07116351 A, und elektronische Übersetzung * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN1191515C (zh) | 2005-03-02 |
TW548573B (en) | 2003-08-21 |
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GB2347484B (en) | 2003-07-16 |
KR20000076705A (ko) | 2000-12-26 |
JP2000311054A (ja) | 2000-11-07 |
KR100628816B1 (ko) | 2006-09-27 |
US6614420B1 (en) | 2003-09-02 |
CN1264858A (zh) | 2000-08-30 |
GB2347484A (en) | 2000-09-06 |
GB0004192D0 (en) | 2000-04-12 |
DE10008025A1 (de) | 2000-08-24 |
FR2793045A1 (fr) | 2000-11-03 |
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