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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Spielcomputer
mit einer Halteeinrichtung und einem daran bewegbar befestigten Steuergriff, wobei
die Steu-
erbewegung über elektrische Kontakte in elektrische Signale umgewandelt
wird.
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Derartige Steuereinrichtungen sind auch als Joystick bekannt, die
für viele Computer zur Steuerung von Spielprogrammen zu Hause oder in Spielsalons
Anwendung finden. Bei diesen bekannten Steuereinrichtungen ist an einer Halteeinrichtung,
die als ein einen Standfuß bildendes Gehäuse ausgebildet ist, ein Handgriff befestigt,
der an seinem unteren im Gehäuse angeordneten Ende vier 90" zueinander angeordnete
Arme aufweist.
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Die Arme drücken bei der Bewegung des Handgriffs in die entsprechende
Richtung auf ein blattfederähnliches elektrisch leitendes Teil, das dadurch in Kontakt
mit einem Gegenstück gebracht wird und einen Stromkreis schließt.
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Je nachdem, wie lange der Stromkreis geschlossen ist, werden im angeschlossenen
Computer je nach Art des gespeicherten Programmes verschiedene Funktionsweisen bewirkt.
Zusätzlich weisen derartige Steuereinrichtungen noch Bedienungselemente im Handgriff
oder dem Standfuß auf, um weitere Spielfunktionen, wie z.B. einen Schuß, auszulösen.
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Insbesondere bei Programmen, bei denen mittels der Steuereinrichtung
eine Lenkfunktion bewirkt wird, wie zB. Flugsimulatoren, ist die Bedienung unrealistisch,
da immer ein konstanter Anschlag gegen einen Widerstand gegeben ist und die Kurvenlage
abhängig von der Druckdauer ist. Desweiteren ist auch der Verschleiß der betreffenden
Teile nicht unbeträchtlich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Steuereinrichtung der eingangs charakterisierten Art zu schaffen, die eine annähernd
wirklichkeitsgetreue Steuerbewegung bei gleichzeitig geringe rem Verschleiß und
gleichen Einsatzmöglichkeiten wie die bekannten Einrichtungen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuergriff
über eine Welle, die sowohl um ihre Längsachse als auch in Längsachsenrichtung bewegbar
ist, mit der Halteeinrichtung verbunden ist. Der Steuergriff kann beliebig ausgebildet
sein, wobei jedoch die Ausbildung des Steuergriffs in der Form, wie sie bei Flugzeugen
üblich ist bevorzugt wird. Die Welle kann sowohl hohl als auch massiv ausgebildet
sein. Die Halteeinrichtung dient dazu, die Welle mit dem Steuergriff zu halten und
Befestigungseinrichtungen für die Lagerung der Welle im Inneren aufzunehmen. Desweiteren
kann die Halteeinrichtung als Gehäuse ausgebildet sein, das mit zusätzlichen Befestigungsmitteln
an einer Unterlage, beispielsweise Tisch, befestigt werden kann.
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Diese Steuereinrichtung erlaubt somit ebenso wie die bekannten Steuereinrichtungen
eine Steuerung aus einer Nullstellung heraus in vier Richtungen. Je nach der Stärke
des seitlichen Einschlages, d.h. der Drehung um die Längsachse, wird die entsprechende
Funktion des Computers stärker oder schwächer sein. Insbesondere bei im Computer
geladenen Flugsimulationsprogrammen oder dergl. wird die Stärke der Drehung des
Steuergriffs deutlich zu beobachten sein. Die Bewegung in axialer Richtung bewirkt
ebenfalls je nach dem Hub der Bewegung aus einer Nullstellung heraus eine mehr oder
weniger starke Richtungsänderung, was sich in einem Flugsimulationsprogramm in einem
Anstieg beim Herausziehen und einem Abfall bei Hineinschieben bemerkbar macht. Die
Richtungsänderung wird besonders realistisch, je schneller die Arbeitsweise bzw.
der Zeittakt des angeschlossenen Computers ist, da diese üblicherweise per Programm
nur feststellt, ob der betreffende Stromkreis noch geschlossen ist. Selbstverständlich
sind
mit einer derartigen Einrichtung auch überlagerte Bewegungen möglich.
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Die Steuereinrichtung kann beispielsweise auf der Welle mit elektrisch
leitenden, voneinander isolierten Flächen ausgebildet sein, die bei der Drehbewegung
und der Axialbewegung der Welle mit Schleifkontakten oder dergl. in Eingriff gelangen
und einen Stromkreis schließen können. Die Drehbewegung kann auch durch einen Flüssigkeitsschalter
im Inneren der Welle erfaßt werden.
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Zweckmäßigerweise muß die Steuereinrichtung Einrichtungen aufweisen,
die die Drehbewegung der Welle von der Axialbewegung entkoppeln. Dies kann beispielsweise
auch durch Zahnräder, Nocken, Gestänge oder Gelenke erfolgen.
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Vorzugsweise ist die Welle in der Halteeinrichtung in einer Hülse,
die um die Längsachse bewegbar ist, gelagert und weist Mitnehmer zur Drehung der
Hülse um die Längsachse auf. Im Inneren der Halteeinrichtung ist somit eine Hülse
angeordnet, die je nach Länge an einem oder an mehreren Auflagepunkten drehbar gelagert
sein kann. An der im Inneren der Hülse angeordneten Welle kann ein Mitnehmer in
Form eines Stiftes angeordnet sein, der bei der Drehung der Welle um die Längsachse
in die Hülse eingreift und diese entsprechend mitbewegt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Welle und
die Hülse jeweils zwei voneinander isolierte leitende Flächen auf. Außerdem sind
in der Halteeinrichtung elektrisch leitende Kontakte angeordnet, die bei der Bewegung
der Welle bzw. der Hülse auf der Welle bzw. der Hülse schleifen, wobei sowohl an
die Flächen als auch an die Kontakte elektrische Leitungen zum Anschluß an einen
Computer befestigt sind. Vorteilhafterweise ist der auf der Welle schleifende Kontakt
an der Hülse und der auf der Hülse schleifende Kontakt an der Halteeinrichtung befestigt.
Damit wird erreicht, daß die zwei voneinander isoliert leitenden Flächen auf der
Welle bzw. der Hülse als schmale längliche Streifen ausgebildet sein können. In
der Nullstellung befindet sich der entsprechende zugehörige Kontakt genau zwischen
den beiden leitenden Flächen, so daß ein Stromfluß nicht möglich ist. Die leitenden
Flächen sind auf der Oberfläche der Welle bzw. der Hülle angeordnet, wobei die beiden
Flächen auf der Welle in Wellenlängsrichtung und die beiden Flächen auf der Hülse
in einer Richtung quer zur Längsachse angeordnet sind. Infolgedessen wird bei der
Bewegung des Steuergriffs und damit der Welle in axialer Richtung ein Stromkreis
über den Stromabnehmer und eine der auf der Welle angeordneten Flächen geschlossen
und dadurch die entsprechende Wirkungsweise des Computers erreicht. Entsprechend
bewirkt eine Drehung des Steuergriffs bzw.
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der Welle um die Wellenlängsachse infolge der Mitnehmer eine Drehung
der Hülse, so daß unabhängig von der Schleiferstellung auf der Welle der entsprechende
gewünschte Stromkreis über den der Hülse zugeordneten Schleifkontakt und die entsprechende
Fläche auf der Oberfläche der Hülse geschlossen wird. Damit sind alle Bewegungsrichtungen
mit dieser Steuereinrichtung einstellbar.
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Zweckmäßigerweise weist die Steuereinrichtung an der Welle Anschläge
für die Axialbewegung und an der Hülse Anschläge für die Drehbewegung auf. Derartige
Anschläge können am Umfang der Welle und am Umfang der Hülse angeordnet sein, um
die Bewegung in axialer Richtung sowie in tangentialer Richtung zu begrenzen. Vorzugsweise
sind die Mitnehmer gleichzeitig
als Anschläge ausgebildet, wobei die Hülse in Hülsenlängsrichtung
einseitig einen Schlitz aufweist, in den die Mitnehmer hineinragen. Diese vorteilhafte
Ausgestaltung ermöglicht auf einfache Weise die Mitnahme der Hülse bei der Drehbewegung
des Steuergriffs und damit der Welle und gleichzeitig die Begrenzung der axialen
Bewegung der Welle. Die Bewegung in axialer Richtung sollte von der Nullstellung
aus jeweils ca.
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10 cm betragen.
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Um nach dem Loslassen des Steuergriffs eine Zurückbewegung in die
Nullstellung zu ermöglichen, greifen zweckmäßigerweise an der Welle und an der Hülse
Federn an, die die Welle bzw. die Hülse wieder in ihre Ursprungsstellung zurückbewegen,
so daß die Kontakte zwischen den jeweiligen leitenden Flächen angeordnet sind.
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DieAnordnung der Federn kann für die Bewegung in axialer Richtung
zwischen den Mitnehmern und beispielsweise der drehbaren Hülse, und für die Drehbewegung
zwischen dem entsprechenden Anschlag und der Halteeinrichtung oder der Befestigungseinrichtung
für die drehbare Hülse angeordnet werden.
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An dem Steuergriff können vorteilhafterweise weitere Bedienungselemente
für zusätzliche Funktionen angeordnet werden, wie sie auch bei herkömmlichen Steuereinrichtungen
üblich sind.
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Durch die vorliegende Erfindung wird eine Steuereinrichtung geschaffen,
die eine wirklichkeitsgetreue Steuerung, insbesondere bei Flugsimulatoren und dergl7
erlaubt, wobei gleichzeitig eine derartige Steuereinrichtung auch universell bei
allen anderen Anwendungsfällen verwendbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die Figuren stellen dar: Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Steuereinrichtung
mit als Gehäuse ausgebildeter Halteeinrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf das geöffnete
Gehäuse gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Steuereinrichtung
entlang der Linie A-A von Fig. 2.
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Gemäß Fig. 1 ist der Steuergriff 1 in der Form des bei Flugzeugen
ausgebildeten Steuerknüppels ausgebildet und weist an seinem einen Ende ein Bedienungselement
16 für zusätzliche Steuerfunktionen auf. Der Steuerknüppel 1 ist über die Welle
2 mit der Halteeinrichtung 4, die als ein Gehäuse ausgebildet ist, verbunden. Aus
dem Gehäuse ragt der elektrische Anschluß 17 zum Anschluß an einen Computer heraus.
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In der als Gehäuse ausgebildeten Halteeinrichtung 4 sind gemäß Fig.
2 Befestigungseinrichtungen 18 angeordnet, die eine in diesen Befestigungseinrichtungen
drehbare Hülse 5 halten. In die Hülse 5 ragt eine Welle 2, an deren einem Ende der
Steuergriff 1 befestigt ist.
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Auf der Oberfläche der Hülse 5 sind leitende elektrische Flächen 8a
und 8b angeordnet, die voneinander isoliert sind. Entsprechende Flächen 7a und 7b
sind auf der Oberfläche der Welle 2 befestigt. Gemäß Fig. 2 ist lediglich die Fläche
7b sichtbar, die sich unter dem auf der Hülse 5 befestigten Schleifkontakt 9 befindet,
da die andere Fläche 7a sich bei dem gezeigten Betriebszustand der Steuereinrichtung
weiter im Inneren der Hülse 5 befindet. Entsprechend ist auf der Befestigungseinrichtung
18 ein Schleifkontakt 10 angeordnet, der bei einer Drehung des Steuergriffs 1 und
damit der Welle 2 in Berührung mit der elektrisch leitenden Fläche 8a oder 8b gelangen
kann. Die Schleifkontakte 9 und 10 sind über elektrische Leitungen 11, die in dem
in Fig. 1 gezeigten
Kabel 17 verlaufen, mit dem Computer verbunden.
Entsprechend sind auch die elektrisch leitenden Flächen 7a, 7b, 8a und 8b mit elektrischen
Leitungen 11, die hier nicht dargestellt sind, verbunden. Die elektrischen Leitungen
können auch teilweise im Inneren der Welle 2 geführt werden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Hülse 5 einen länglichen
Schlitz 14 auf, durch den Mitnehmer 6, beispielsweise ifl Form von Schrauben, ragen.
Diese Mitnehmer 6 dienen gleichzeitig als Anschlag 12 für die axiale Bewegung der
Welle 2. Bei einer Drehung der Welle 2 wird infolge der Mitnehmer 6 die Hülse 5
entsprechend in die gleiche Richtung bewegt, so daß zwar die Stellung des Kontaktes
10 über den leitenden Flächen 8a bw. 8b verändert wird, jedoch die Stellung des
Kontaktes 9 über der jeweiligen Fläche 7a oder 7b unverändert bleibt. Umgekehrt
hat eine Veränderung der Stellung des Kontaktes über den entsprechenden Flächen
7a, 7b auf der Welle 2 keinen Einfluß auf die Stellung des Kontaktes 10 über den
zugeordneten Kontakten 8a und 8b. Ein zusätzlicher Anschlag 13 begrenzt die Drehbewegung
der Welle und damit der Hülse um die Wellenlängsachse 3. Außerdem ist ein Anschlag
22 an der Hülse vorgesehen, der die axiale Bewegung der Hülse verhindert.
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Um eine automatische Rückbewegung in die Ursprungsstellung zu erreichen,
sind Federn 15 vorgesehen, die für die Bewegung in Richtung der Längsachse 3 zwischen
den Mitnehmern 6 und dem Anschlag 13 bzw.
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dem Befestigungspunkt 21 und für die Drehbewegung zwischen dem Befestigungspunkt
21 und Befestigungspunkten 20 an der Halteeinrichtung 4 befestigt sind.
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Fig. 3 zeigt zusätzlich die Anordnung der elektrisch leitenden Fläche
7a, wobei in diesem Fall der Kontakt 9 genau zwischen den beiden elektrisch leitenden
Flächen 7a und 7b auf der Oberfläche der Welle 2, d.h. in Ruhestellung, sich befindet.
Fig. 3 zeigt zusätzlich eine Möglichkeit der Befestigung der Halteeinrichtung an
einem Tisch mittels einer Schraubzwinge 19. Genausogut kann aber auch eine Befestigung
mittels Saugnäpfen oder ähnlichen Einrichtungen erfolgen.
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Bei der Drehung des Steuergriffs 1 bzw. bei der Verschiebung in Richtung
der Längsachse 3 bewegt sich je nach Stärke der Veränderung der entsprechende Kontakt
10 bzw. 9 auf der entsprechenden Fläche 8a oder 8b bzw. 7a oder 7b mehr oder weniger
weit aus der Ursprungsstellung heraus auf der betreffenden leitenden Fläche. Diese
Bewegung, die mehr oder weniger lang sein kann, entspricht der Dauer der Auslenkung
bei herkömmlichen Steuereinrichtungen. Infolgedessen wird bei einer großen Veränderung
aus der Ursprungsstellung heraus infolge der dazu länger benötigten Zeit des betreffenden
Schleifkontaktes 9 oder 10 auf der entsprechenden Fläche eine stärkere Einwirkung
auf den angeschlossenen Computer erreicht. Somit wird mit der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung eine wirklichkeitsgetreue und bessere Handhabung erreicht
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