DE3405688C2

DE3405688C2 -

Info

Publication number: DE3405688C2
Application number: DE19843405688
Authority: DE
Inventors: Paul 4992 Espelkamp De Gauselmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-17
Filing date: 1984-02-17
Publication date: 1993-07-22
Also published as: DE3405688A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Steuerung eines Bewegungsablaufs in verschiedene Richtungen mit einem Steuerknüppel, der aus einer Ruhelage gegen eine Rückstellfederkraft radial in verschiedene Richtungen innerhalb eines durch Endstellungen definierten Bereichs schwenk bar ist, wobei Lichtströme blendengesteuerter, richtungsindividueller, orts fester Lichtschranken von einer Blende unterbrochen oder durchgelassen werden, insbesondere für Bildschirm-Spielgeräte.

In einer Anmeldung mit dem Aktenzeichen P 33 03 096.0 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff vorgeschlagen worden, in der von einer Blende mehrere auf einem Kreis umfangsseitig gleichmäßig verteilte, ortsfeste Lichtschranken gesteuert werden. Die Vorrichtung zeichnet sich durch geringen Platzbedarf und eine weitgehend vor schädlichen Umwelteinflüssen gesicherte Funktion aus. Die Vorrichtung ist von n- auf 2n-Richtungs-Betrieb mechanisch umschaltbar. Dadurch sind jedoch nur zwei Betriebsarten möglich.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die im Bedarfsfall eine höhere Auflösung der Bewegungsrichtungen gestattet, wobei das mechanische Umschalten beim Wechsel der Betriebsarten entfallen kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Lichtschranken zu Gruppen zu sammengefaßt auf mehrere Strahlen mit gemeinsamen Mittelpunkt verteilt angeordnet sind.

Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß im n- und 2n-Wege-Betrieb eine Nuancierung einer zusätzlichen Bewegungsgröße, z. B. Geschwindigkeit der Bewegung in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steuerknüppels, erreicht werden kann.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand zweier in der beiliegenden Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung in teilweise schnittbildlicher Darstellung,

Fig. 2 Draufsicht auf die Blendenführungsplatte eines ersten Ausführungsbeispiels für die in Fig. 1 dargestellte Vor richtung und

Fig. 3 Draufsicht auf die Blendenführungsplatte eines zweiten Ausführungsbeispiels für die in Fig. 1 dargestellte Vor richtung.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung für ein Bildschirm-Spielgerät, mit der der Spieler den Bewegungsablauf von Spielfiguren in verschiedene Richtungen steuert. Hierzu betätigt er einen Steuerknüppel 2, der aus einem auf einen Steuerbolzen 3 geschraubten Steuerknopf 4 besteht und von einer Rückstellfeder 5 nach dem Betätigen in seine Ruhestellung zurückgeführt wird.

Beim Schwenken des Steuerknüppels 2 innerhalb eines Schwenkbereichs wird durch den Steuerbolzen 3 eine kreisringscheibenförmige Blende 6 mitgeführt, welche abhängig von der Schwenkrichtung und der Auslenkung eine oder mehrere Lichtdurchtrittsöffnungen 7 in einer Blendenführungsplatte 8 ab deckt. Dabei werden Lichtströme der den Lichtdurchtrittsöffnungen 7 zuge ordneten Lichtschranken 9 unterbrochen.

Die Lichtschranken 9 umfassen jeweils eine Leuchtdiode 10, eine der Licht durchtrittsöffnungen 7 und eine lichtempfindliche Diode 11. Die Signale der Lichtschranken 9 werden mittel- oder unmittelbar einem zum Bildschirm- Spielgerät gehörenden Rechner auf einer Spielplatine übermittelt.

Die Fig. 2 und 3 weisen einen Mittelpunkt M auf, von dem vier Strahlen aus gehen, die den Vollwinkel V in vier gleiche Teilwinkel T unterteilen. Führt die Längsachse L des Steuerbolzens 3 durch den Mittelpunkt M, so befindet er sich in seiner in der Fig. 1 dargestellten Ruhelage. In dieser Lage wird von der Blende 6 keine der auf den Strahlen S zu vier gleichen Gruppen G zu sammengefaßten Lichtdurchtrittsöffnungen 7 verdeckt. Die Lichtdurchtritts öffnungen 7 liegen auf drei konzentrischen Kreisen K um den Mittelpunkt M. Der Durchmesser des kleinsten Kreises K ist größer als der der Blende 6, und der größte Kreis liegt im Schwenkbereich der Blende 6. Abhängig von der Richtung und der Auslenkung des Steuerknüppels 2 werden die Lichtdurchtritts öffnungen 7 von der Blende 6 abgedeckt. Dabei erzeugen die Lichtschranken 9 ein Signalmuster, das die jeweilige Stellung des Steuerknüppels 2 repräsentiert.

In dem in der Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist der Radius des größten Kreises K so gewählt, daß auf diesem Kreis K zwei aus benach barten Gruppen G stammende Lichtdurchtrittsöffnungen 7 gleichzeitig von der Blende 6 abgedeckt werden können. Dabei läßt sich die Anzahl A der unter schiedlichen Signalmuster nach der Gleichung

A = (n²+n) K+1

berechnen, wobei K der Summe der Strahlen S und n der Summe der Licht schranken 9 in einer Gruppe G entsprechen; hierbei müssen n und K größer als Null und eine positive ganze Zahl sein.

Wird der Steuerknüppel 2 in Richtung der Strahlen S oder in Richtung der Winkelhalbierenden zwischen zwei benachbarten Strahlen S bis zur Grenze G des Schwenkbereichs geführt, so erzeugen die Lichtschranken 9 in jeder Be wegungsrichtung drei unterschiedliche Signalmuster. Dadurch ist die Anzahl der auflösbaren Bewegungsrichtungen kleiner als die Anzahl der unterschied lichen Signalmuster, und es ist zusätzlich möglich, eine andere Größe, z. B. die Bewegungsgeschwindigkeit, in drei Stufen zu nuancieren.

Die Lichtschranken 9 sind ausgangsseitig mit Eingängen von nicht darge stellten Verknüpfungsgliedern verbunden, welche über einen Freigabeeingang gesperrt oder freigegeben werden können. Dadurch ist eine elektrische, also nicht mechanische Umschaltung der Betriebsarten möglich.

In dem in der Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Radius des größten Kreises K so gewählt, daß die auf diesem Kreis K liegenden Licht durchtrittsöffnungen 7 nur in Richtung der Strahlen S von der Blende 6 abge deckt werden können. Dabei berechnet sich die Anzahl A der unterschiedlichen Signalmuster nach der Gleichung

A′ = [(n-m)²+n] K+1,

wobei K der Summe der Strahlen S, n der Summe der Lichtschranken 9 in einer Gruppe G und in der Summe der Lichtschranken 9 in einer Gruppe G, die nur in Richtung des zugehörigen Strahls S von der Blende 6 abgedeckt werden können, entsprechen. Hierbei müssen n, m und K größer als Null und eine positive ganze Zahl sein.

Wird der Steuerknüppel 2 in Richtung der Strahlen S oder der Winkelhalbierenden zwischen zwei Strahlen S bis zur Grenze des Schwenkbereichs geführt, so erzeugen die Lichtschranken 9 je drei bzw. je zwei unterschiedliche Signal muster. Dadurch ist die Anzahl der auflösbaren Bewegungsrichtungen kleiner als die Anzahl der unterschiedlichen Signalmuster.

Die auf den beiden inneren Kreisen K liegenden Lichtschranken 9 sind ausgangs seitig mit den Eingängen von nicht dargestellten Verknüpfungsgliedern ver bunden, welche mit ihren Ausgängen an den Eingängen zweier Stufen eines eben falls nicht dargestellten dreistufigen Umschalters angeschlossen sind.

Die auf dem äußeren Kreis K liegenden Lichtschranken 9 sind ausgangsseitig direkt an den Eingängen des dreistufigen Umschalters angeschlossen. Über den dreistufigen Umschalter läßt sich die Vorrichtung i elektrisch, also nicht mechanisch von 4- auf 8- und 16-Wege-Betrieb umschalten.

Angemerkt sei, daß zur Erreichung einer höheren Auflösung der Stellungen des Steuerknüppels 2 die Anzahl der Lichtschranken 9 innerhalb der Gruppen G oder die Anzahl der Gruppen G erhöht werden muß. Dies trifft für beide Ausführungsbeispiele zu.

Claims

1. Vorrichtung zur elektrischen Steuerung eines Bewegungs ablaufes in verschiedene Richtungen mit einem Steuerknüppel, der aus einer Ruhelage gegen eine Rückstellfederkraft radial in ver schiedene Richtungen innerhalb eines durch Endstellungen defi nierten Bereichs schwenkbar ist, wobei Lichtströme blendenge steuerter, richtungsindividueller, ortsfester Lichtschranken von einer Blende unterbrochen oder durchgelassen werden, insbeson dere für Bildschirm-Spielgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranken (9) zu Gruppen (G) zusammengefaßt auf mehrere Strahlen (S) mit einem gemeinsamen Mittelpunkt (M) verteilt angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen (S) einen Vollwinkel (V) in gleiche Teilwinkel (T) unterteilen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) die Strahlen (S) innerhalb des Schwenk bereichs im wesentlichen rechtwinklig schneidet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilwinkel (T) 90 betragen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranken (9) auf den Schnittpunkten der Strahlen (S) mit Kreisen (K,) um den Mittelpunkt (M) liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des kleinsten Kreises (K) größer ist als der Radius der Blende (6) und der größte Kreis (K) innerhalb des Schwenkbereichs dar Blende (6) liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, mit gepaarten Gruppen (G), wobei die eine Gruppe (G) zur Steuerung der einen und die andere Gruppe (G) zur Steuerung der entgegengesetzten Richtung herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gepaarten Gruppen (G) auf einem Strahl (S) angeordnet sind und daß die Blende (6) in Ruhelage eine Gruppe (G) über deckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, mit Meldeleitungen an den Lichtschrankensensoren (11), gekennzeichnet durch einen Kodierer zwischen den Meldeleitungen und den weiter führenden Anschlußleitungen.