DE3523284A1 - Anordnung zum rbermitteln von ein- oder zweidimensionalen groessen an ein datenverarbeitungsgeraet mit hilfe einer von menschen betaetigbaren vorrichtung - Google Patents
Anordnung zum rbermitteln von ein- oder zweidimensionalen groessen an ein datenverarbeitungsgeraet mit hilfe einer von menschen betaetigbaren vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übermittlung
von ein- oder zweidimensionalen Größen an ein Datenverarbeitungsgerät
mit Hilfe einer von Menschen betätigbaren
Vorrichtung, wobei die Größen zur Einstellung bzw. Änderung
der Werte analoger Parameter verwendet werden.
Bei der Entwicklung von Mensch-Maschine-Systemen im Rahmen
der DV-Technik besteht häufig die Notwendigkeit, dem Menschen
eine Vorrichtung an die Hand zu geben, mit der er der
DV-Anlage analoge Werte übermitteln kann. Der häufigste
vorkommende Fall ist die Positionsangabe auf einem Bildschirm,
z. B. zum Einstellen einer Marke. Es gibt aber auch
viele andere Anwendungsfälle, z. B. die Einstellung bzw.
Änderung analoger Parameter bei einem Simulationsexperiment.
Zur Lösung dieses Problems sind bereits verschiedene Vorrichtungen
bekanntgeworden:
- Z. B. kann mit einem Lichtgriffel direkt auf den Bildschirm ein Punkt angetippt werden und dadurch seine Position angegeben werden
- oder es wird mit einer sogenannten Maus auf einem Tablett ein Punkt angefahren und damit ein Vektor zur Versetzung der Marke auf dem Bildschirm oder des Rahmens eines Bildausschnitts erzeugt.
- Schließlich kann auch ein Steuerknüppel zur Versetzung von Marken auf dem Bildschirm verwendet werden.
Derartige Vorrichtungen können z. B. der Zeitschrift "Computer Persönlich", Ausgabe 7 vom 23. März 1983, Seite 56-63 oder "Computer Persönlich", Ausgabe 3 vom 25. Januar 1984, Seite 28-32 entnommen werden.
- Z. B. kann mit einem Lichtgriffel direkt auf den Bildschirm ein Punkt angetippt werden und dadurch seine Position angegeben werden
- oder es wird mit einer sogenannten Maus auf einem Tablett ein Punkt angefahren und damit ein Vektor zur Versetzung der Marke auf dem Bildschirm oder des Rahmens eines Bildausschnitts erzeugt.
- Schließlich kann auch ein Steuerknüppel zur Versetzung von Marken auf dem Bildschirm verwendet werden.
Derartige Vorrichtungen können z. B. der Zeitschrift "Computer Persönlich", Ausgabe 7 vom 23. März 1983, Seite 56-63 oder "Computer Persönlich", Ausgabe 3 vom 25. Januar 1984, Seite 28-32 entnommen werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine anders gestaltete Anordnung zur Eingabe von Größen
in ein Datenverarbeitungsgerät anzugeben, die eine bequeme,
schnelle und genaue Übermittlung von eindimensionalen
bzw. zweidimensionalen Werten aller Art von Menschen
an ein Datenverarbeitungsgerät gestattet und dabei eine
Vorrichtung verwendet, die klein ist, auf verhältnismäßig
kleine Kräfte reagiert und dabei keine merkbare oder nur
eine geringe Auslenkung aus ihrer Ruhelage hat.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs angegebenen
Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Vorrichtung kann sowohl zur Einstellung der Position
einer Bildschirmmarke auf einem Bildschirm oder zur Verschiebung
des Rahmens eines Bildausschnittes bezüglich des
wirtuellen Gesamtbildes verwendet werden als auch zur
Einstellung anderer analoger Parameter, z. B. bei Simulationen.
Für diesen letzteren Fall muß allerdings ebenfalls
vorausgesetzt werden, daß die Parameter am Bildschirm
entweder analog, z. B. durch die Länge eines Bandes, durch
die Höhe eines Balkens, durch den Sektor eines Kreises oder
den Winkel eines Zeigers bzw. digital durch die Angabe einer
Zahl sichtbar gemacht sind.
Vorteilhaft ist weiter, daß dem Datenverarbeitungsgerät
nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt eine absolute
Position oder ein Positionsversatz übermittelt wird, sondern
Richtung und Geschwindigkeit der Änderung des Wertes
eines oder zweier analoger Parameter, z. B. Richtung und
Geschwindigkeit der Bewegung der Bildschirmmarke auf dem
Bildschirm.
Die Vorrichtung ist also in berührungsempfindliche Steuerabschnitte
unterteilt, wobei im Falle von digital wirkenden
Steuerabschnitten jeder Steuerabschnitt bei alleiniger Berührung
eine bestimmte Geschwindigkeit und bei Einstellung
von zwei Parametern zusätzlich eine bestimmte Richtung der
Änderung der Werte analoger Parameter, z. B. eine bestimmte
Richtung der Bewegung der Bildschirmmarke, hervorruft. Der
Wertevorgang der diesen Steuerabschnitten zugeordneten
Geschwindigkeiten ist so beschaffen, daß einerseits eine
schnelle, andererseits eine genaue Einstellung möglich ist.
Um beide Forderungen zu erfüllen, entspricht dieser Wertevorrat
zweckmäßigerweise einer stark nichtlinearen Zahlenfolge.
Wenn mehrere dieser digital wirkenden Steuerabschnitte
gleichzeitig betätigt werden, dann wird aus den zugeordneten
Richtungs- und Geschwindigkeitswerten ein sinnvolles, zweckmäßigerweise
nichtlineares Mittel oder Interpolationswert
gebildet. Zum Beispiel wird, bei Annahme gleicher Richtung,
aus den Geschwindigkeitsgrößen 16 und 64 als Interpolationswert
zweckmäßigerweise 32 und nicht etwa 40 gebildet.
Es ist aber auch denkbar, analog wirkende Steuerabschnitte
zu verwenden, wobei deren Zahl dann kleiner sein kann.
Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt
sind, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Anordnung digital wirkender Steuerabschnitte in
einem Steuerband,
Fig. 2 die Anordnung digital wirkender Steuerabschnitte in
einem Steuerkreuz,
Fig. 3 die Anordnung digital wirkender Steuerabschnitte in
einer Steuerplatte,
Fig. 4 die Anordnung digital wirkender Steuerabschnitte in
einer kreisförmigen Vorrichtung,
Fig. 5 die Vorrichtung bestehend aus zwei analog wirkenden
Steuerabschnitten,
Fig. 6 die Vorrichtung bestehend aus vier analog wirkenden
Steuerabschnitten,
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine bandförmige Anordnung von
digital wirkenden Steuerabschnitten bei Verwendung
von Folientastaturen,
Fig. 8 einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 7,
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine scheibenförmige Anordnung
der Vorrichtung bei Verwendung von vier analog
wirkenden Steuerabschnitten,
Fig. 10 eine Eingangs-Verstärkerschaltung zur Auswertung von Signalen,
wenn piezoelektrisch wirkende Steuerabschnitte
verwendet werden.
Wenn gleichzeitig oder überhaupt nur ein Parameter eingestellt
bzw. geändert werden soll, kann die Vorrichtung als Steuerband
realisiert sein (siehe Fig. 1). Den einzelnen Steuerabschnitten
SA der Vorrichtung VR sind die in den Steuerabschnitten
stehenden Größen zugeordnet, die die bei Betätigung des
entsprechenden Steuerabschnittes zugeordneten Größen für die
Änderungsgeschwindigkeit der Werte des analogen Parameters,
z. B. in Bit pro Sekunde, angeben. Es ist aus Fig. 1 zu ersehen,
daß die Zahlenfolge der Größen stark nichtlinear ist
und von einem Nullwert nach der einen Richtung ansteigt und
nach der anderen Richtung abfällt.
Wenn der Wert des zu ändernden analogen Parameters z. B. mit
10 Bit codiert sind, würden für eine schnellstmögliche Änderung
von 0 auf 1023, nämlich bei alleiniger Erregung des
Steuerabschnittes mit der Größe 256, 4 sec benötigt.
Andererseits kann z. B. durch gleichzeitiges Erregen des
Steuerabschnittes für 0 und für 4 mittels entsprechender
Interpolation eine Änderungsgeschwindigkeit von z. B. 2 Bit
pro sec oder 1,33 Bit pro sec erzielt werden, was für eine
genaue Einstellung sicherlich ausreichend klein ist.
Zweckmäßigerweise wird zur Interpolation bei gleichzeitiger
Betätigung zweier oder mehrerer Steuerabschnitte SA den
einzelnen Steuerabschnitten ein jeweils verschiedenes Gewicht
zugeordnet. Dieses Gewicht ist in Fig. 1 mit GW bezeichnet
und steht neben den Steuerabschnitten SA. Es ist
zu sehen, daß die Größen der Gewichte GW in umgekehrter
Richtung ansteigen bzw. abfallen im Vergleich zu der Zahlenfolge
für die Größen für die Änderungsgeschwindigkeit.
Wenn das Beispiel der Fig. 1 für die Größen der Änderungsgeschwindigkeiten
und die Gewichte herangezogen wird, dann
hätte die Betätigung von mehreren Steuerabschnitten SA folgende
Auswirkung:
- - Bei gleichzeitiger Betätigung zweier benachbarter Steuerabschnitte,
außer dem Steuerabschnitt 0, wird das geometrische
Mittel erzeugt. Als Beispiel seien die Steuerabschnitte
SA für 64 und 16 gleichzeitig betätigt. Dann ergibt
sich ein Interpolationswert für den Wert der Änderungsgeschwindigkeit
des Parameters: 2 × 64 + 4 × 16,
diese Summe geteilt durch 6 (= 2+4); Ergebnis 32.
- Bei gleichzeitiger Erregung des Steuerabschnittes 0 und eines angrenzenden Steuerabschnitts wird eine genügend kleine Änderungsgeschwindigkeit von z. B. ± 2 Bit pro sec oder ± 1,33 Bit pro sec hervorgerufen. Der Wert dieser Änderungsgeschwindigkeit hängt vom Gewicht ab, das nach Fig. 1 für den Steuerabschnitt 0 entweder 8 oder 16 betragen könnte.
- Wenn als Beispiel der Wert des zu ändernden analogen Parameters mit mehr als 10 Bit codiert ist, dann muß entweder die Zahl der Steuerabschnitte auf dem Steuerband größer sein, z. B. zusätzlich die Steuerabschnitte 1024 und 4096 mit ± verwendet werden, oder die Folge der den Steuerabschnitten zugeordneten Änderungsgeschwindigkeiten noch stärker nicht- linear sein, z. B. 0, 8, 64, 512, 4096 Bit pro sec. In diesem letzten Falle wäre es zweckmäßig, wenn auch die Folge der zugeordneten Gewichte zur Interpolation stärker nichtlinear gewählt werden würden. Wenn diese zwei Alternativen nicht gewählt werden, dann muß bei großen Änderungen eine längere Einstellzeit in Kauf genommen werden.
Sollen die Werte mehrerer analoger Parameter eingestellt
bzw. geändert werden, dann kann dies auf folgende Weise geschehen:
- - Wenn nur ein einziges Steuerband nach Fig. 1 vorhanden ist,
muß dieses z. B. mittels Tasten oder mittels Anweisungen
jeweils temporär einem der Parameter zugeordnet werden.
- Wenn dagegen so viele Steuerbänder vorhanden sind, wie es einstellbare Parameter gibt, kann jeweils jedem Parameter ein Steuerband zugeordnet werden.
- Zur Einstellung bzw. Änderung von genau zwei Parametern gleichzeitig, also dem Wert eines zweidimensionalen Vektors, können zwei Steuerbänder kreuzweise überlagert werden, so daß ein Steuerkreuz nach Fig. 2 entsteht. Werden noch weitere Steuerabschnitte SA zwischen den Armen des Steuerkreuzes angeordnet, dann entsteht eine Steuerplatte nach Fig. 3. Steuerkreuz und Steuerplatte sind zur Einstellung z. B. von Bildschirmmarken sehr gut geeignet, weil die Lage des berührenden Fingers gegenüber dem Mittelpunkt des Steuerkreuzes bzw. der Steuerplatte zweckmäßigerweise die gewünschte Bewegungsrichtung der Bildschirmmarke angibt.
Einen möglichen Aufbau eines Steuerkreuzes zeigt die Fig. 2.
Die Zahlen in den Steuerabschnitten SA bedeuten hier, bei
Anwendung für die Positionierung einer Bildschirmmarke, die
Geschwindigkeit in Bildpunkten pro sec. Jedem der vier
Arme des Steuerkreuzes ist eine Bewegungsrichtung zugeordnet.
Dabei steht R für rechts, H für höher, L für links, T für tiefer.
Zur Interpolation bei gleichzeitiger Betätigung zweier oder
mehrerer Steuerabschnitte SA werden diesen zweckmäßigerweise
wiederum Gewichte zugeordnet, die z. B. diesen der Fig. 1 entsprechen
können.
Die Steuerabschnitte SA des Steuerkreuzes nach Fig. 2 können
im beschriebenen Ausführungsbeispiel jeweils zwei Koordinatenrichtungen
zugeordnet werden. Ihnen entspricht ein Vektor,
z. B. ein Geschwindigkeitsvektor, dessen Betrag den
Wert der Änderungsgeschwindigkeit in dieser Koordinatenrichtung
angibt.
Wenn dann zwei Steuerabschnitte SA gleichzeitig betätigt
werden, die zu verschiedenen Koordinatenrichtungen gehören,
sind bei der Auswertung zwei unterschiedliche Vorgehensweisen
möglich: Die den verschiedenen Koordinatenrichtungen
zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren werden vektoriell
addiert, oder die den beiden Koordinatenrichtungen zugeordneten
Geschwindigkeitsvektoren werden vektoriell interpoliert,
und zwar entsprechend ihren Gewichten. Z. B. sind
in Fig. 2 die mit R und mit L bezeichneten Steuerabschnitte
der einen Koordinatenrichtung zugeordnet, die mit H und T
bezeichneten Steuerabschnitte der anderen Koordinatenrichtung.
Wenn ein mit R bezeichneter Steuerabschnitt betätigt
wird, z. B. der Steuerabschnitt R 16, dann ergibt dies
einen Geschwindigkeitsvektor mit dem Betrag 16 und der
Richtung in X-Richtung. Wenn ein Steuerabschnitt SA mit der
Bezeichnung H oder T betätigt wird, z. B. der Steuerabschnitt
H 64, dann entsteht ein Geschwindigkeitsvektor mit dem Betrag
64 und der Richtung in Y-Richtung. Durch vektorielle Addition
entsteht schließlich der Geschwindigkeitsvektor, gemäß dem
z. B. die Bildschirmmarke auf dem Bildschirm versetzt wird.
Bei gleichzeitiger Erregung von mehr als zwei Steuerabschnitten
müssen die Größen aller erregter Steuerabschnitte,
die zur gleichen Koordinatenrichtung gehören, vorweg entsprechend
ihren Gewichten interpoliert werden, so daß für
jede der beiden Koordinatenrichtungen nur ein Vektor übrigbleibt.
Diese beiden resultierenden Vektoren werden dann entweder
vektoriell addiert oder vektoriell interpoliert.
Das Steuerkreuz nach Fig. 2 kann umgebildet werden, so daß
die einzelnen Arme zu konzentrischen Sektoren werden. Ein
derartiges Beispiel ist in Fig. 4 gezeigt. Ein solches Steuerkreuz
hätte den Vorteil, daß mit einem Finger auch Bewegungen
in allen vier diagonalen Richtungen hervorgerufen werden können, wobei außerdem durch Berühren von vier Steuerabschnitten
- z. B. H 256, H 64, R 256 und R 64 - Geschwindigkeitszwischenwerte
mittels Interpolation bequem angebbar
sind.
Wenn die leeren Plätze um ein aus quadratischen Steuerabschnitten
bestehendes Steuerkreuz mit weiteren Steuerabschnitten
aufgefüllt werden, entsteht eine Steuerplatte nach
Fig. 3. In Fig. 3 beziehen sich die am rechten Rand angegebenen
Größen jeweils auf alle Steuerabschnitte der betreffenden
Zeile, die am oberen Rand angegebenen Größen
auf jeweils alle Steuerabschnitte der betreffenden Spalte
(zudem ist am Rand eine Möglichkeit der Gewichtszuordnung
für die Interpolation bei Betätigung mehrerer Steuerabschnitte
gleichzeitig angegeben).
Sind die Steuerabschnitte zwei Koordinatenrichtungen zugeordnet,
dann ist es zweckmäßig, sowohl die zur passenden
Interpolation erforderlichen Gewichte GW jedem Steuerabschnitt
getrennt nach den beiden Koordinatenrichtungen zuzuordnen,
als auch die Interpolation selbst bei Betätigung
mehrerer Steuerabschnitte gleichzeitig getrennt nach den
beiden Koordinatenrichtungen vorzunehmen. Die Gewichtszuordnung
auf der Steuerplatte könnte in Analogie zur Gewichtszuordnung
auf dem Steuerband und dem Steuerkreuz erfolgen.
Wenn bei der vorgeschlagenen Gewichtszuordnung nach Fig. 3
z. B. die beiden Steuerabschnitte H 256, L 256 und H 256, L 64
gleichzeitig erregt werden, ergibt sich, wenn für jede
Koordinatenrichtung getrennt interpoliert wird, der Geschwindigkeitsvektor
H 256, L 128. Wie das Beispiel zeigt,
sind alle zur gleichen Koordinatenrichtung gehörenden Größen
der betätigten Steuerabschnitte entsprechend ihrem Gewicht
interpoliert worden und dann die beiden resultierenden
Geschwindigkeitsvektoren vektoriell addiert worden.
Der Vorteil einer Steuerplatte gegenüber z. B. einem aus
quadratischen Steuerabschnitten bestehenden Steuerkreuz besteht
darin, daß mehr Richtungen und zum Teil auch mehr
interpolierte Geschwindigkeiten möglich sind.
Die bisher beschriebenen Beispiele von Vorrichtungen sind
so beschaffen, daß jeder Steuerabschnitt nur die Werte
"ein/aus" abgeben kann, und daß zum Ausgleich dafür die
Anzahl der Steuerabschnitte mehr oder weniger groß ist.
Es ist auch möglich, daß eine solche Vorrichtung aus wenigen
Steuerabschnitten besteht, wobei jeder dieser Steuerabschnitte
analog wirkt, d. h. einen Wert abgibt, der umso größer
ist, je größer die Berührungsfläche und/oder der Berührungsdruck
ist.
Wenn nur ein Parameter eingestellt bzw. geändert werden
soll, reichen zwei Steuerabschnitte für eine Vorrichtung gemäß Fig. 5 aus. Der eine Steuerabschnitt SA 1 ist in Fig. 5
dem Wert "größer", der andere Steuerabschnitt SA 2 dem Wert
"kleiner" zugeordnet. Zweckmäßigerweise wird die Kennlinie
jedes der beiden Steuerabschnitte SA 1, SA 2, z. B. durch ein
entsprechend geladenes ROM, so transformiert, daß am Ausgang
des Transformationsgliedes bei schwächstmöglicher Erregung
eine genügend geringe Änderungsgeschwindigkeit, bei
stärkstmöglicher Erregung eine genügend hohe Änderungsgeschwindigkeit
des aktuellen Parameters hervorgerufen wird,
und daß die transformierte Kennlinie näherungsweise exponentiell
verläuft. Bei Nichtbetätigung der Steuerabschnitte
SA ist die Änderungsgeschwindigkeit Null.
Wenn z. B. bei der Einstellung der Position einer Bildschirmmarke
zwei Parameter möglichst gleichzeitig einstellbar bzw.
änderbar sein sollen, kann die Vorrichtung die Form der
Fig. 6 haben. Bei gleichzeitiger Betätigung zweier oder mehrerer
Steuerabschnitte wird wie oben beschrieben vorgegangen
wobei auch hier - in Analogie zu den Gewichtszuordnungen
bei digital wirkenden Steuerabschnitten - höhere Werte
am Ausgang des Kennlinien-Transformators ein niedrigeres
Gewicht haben sollten als niedrigere Werte.
Die Realisierung der beschriebenen Vorrichtungen soll so
sein, daß zur Betätigung möglichst kleine Kräfte erforderlich
sind und bei Betätigung die Steuerabschnitte nur wenig
aus ihrer Ruhelage ausgelenkt werden müssen.
Zur Realisierung solcher Vorrichtungen mittels digital
wirkender Steuerabschnitte können Folientastaturen mit
mechanischen Kontakten, normale mechanische Drucktasten mit
möglichst kleinem Hub, oder piezoelektrisch wirkende Bauelemente
verwendet werden. Die Auslenkung aus der Ruhelage
liegt in den beiden ersten Fällen in der Größenordnung von
1 mm, im letzten Fall in der Größenordnung von ca. 1 μm.
Zur Realisierung der analog wirkenden Vorrichtungen der
Fig. 5 und 6 können piezoelektrisch wirkende Bauelemente oder
druckempfindliche Transistoren verwendet werden.
Werden Folientastaturen zur Realisierung der Steuerabschnitte
benutzt, dann sollte die Vorrichtung so ausgeführt
sein, daß beim gleitenden Übergang eines Fingers von einem
Steuerabschnitt zu einem benachbarten Steuerabschnitt immer
mindestens einer der betreffenden beiden Steuerabschnitte
Kontakt gibt und vorübergehend sogar beide bzw. mehrere
Steuerabschnitte Kontakt geben und dadurch eine Interpolation
bzw. eine vektorielle Addition der zugehörigen Geschwindigkeiten
auslösen.
Dieses Ziel läßt sich bei Verwendung von Folientastaturen
dadurch erreichen, daß gemäß Fig. 7 und 8 über die Folientastatur
FT gemeinsam eine elastische Abdeckplatte AB gelegt
wird, welche mit den Steuerabschnitten SA durch je ein
Zwischenstück ZT verbunden ist, welches auf der Mitte der
Folientaste aufsitzt.
Dicke und Elastizität der Abdeckplatte AB sowie die Dicke
der Zwischenstücke ZT werden dabei so gewählt, daß beim
Drücken auf eine Stelle genau zwischen zwei Steuerabschnitten
SA mit einer festzulegenden Normkraft beide Steuerabschnitte
sicher Kontakt geben, dabei aber die Abdeckplatte
AB sich noch nicht soweit durchbiegt, daß sie die Folientastatur
FT berührt, daß beim Drücken auf eine Stelle genau
zwischen zwei Steuerabschnitten mit einer wesentlich größeren
Kraft als der Normkraft ebenfalls nur diese beiden Steuerabschnitte
Kontakt geben, was auch dadurch bewerkstelligt
werden kann, daß sich dabei die Abdeckplatte AB bis auf die
Ränder der beiden Folientastaturen durchbiegt, und daß beim
Drücken genau auf die Mitte eines Steuerabschnittes, insbesondere
eines außenliegenden, mit der oben definierten Normkraft
nur dieser Steuerabschnitt Kontakt gibt.
Entsprechendes gilt auch für eine Steuerplatte. Hier muß
die Normkraft so definiert werden, daß beim Drücken auf eine
Stelle genau zwischen vier benachbarten Steuerabschnitten
alle vier Steuerabschnitte sicher Kontakt geben.
Werden die Steuerabschnitte mit Hilfe von piezoelektrischen
Bauelementen realisiert, dann muß jeder Steuerabschnitt bei
Betätigung ein Dauersignal abgeben. Als längsmögliche Betätigungsdauer
kann dabei ungefähr 20 sec angenommen werden.
Da piezoelektrische Bauelemente einen mechanischen Druck
primär in eine elektrische Ladung umwandeln und diese Ladung
bei ihrer Verarbeitung in der Regel langsam abfließt,
muß eine besondere Eingangs-Verstärkerschaltung gemäß Fig. 10
vorgesehen werden. Diese enthält einen extrem hochohmigen
FET-Eingangsverstärker.
Die Eingangs-Verstärkerschaltung nach Fig. 10 ist nach jedem
piezoelektrisch wirkenden Steuerabschnitt mit zwei Begrenzerdioden
D 1 und D 2 mit genügend hohem Sperrwiderstand
versehen. Die Diode D 1 begrenzt das Potential nach oben.
Die untere Diode D 2 sorgt für eine schnelle Erholung, d. h.
für eine schnelle Rückkehr des Potentials von Minuswerten
auf näherungsweise 0 Volt, wenn nach längerem Drücken des
Steuerabschnittes und dem dabei aufgetretenen langsamen Ladungsabfluß
und/oder nach Ansprechen der oberen Begrenzungsdiode
und dem dadurch aufgetretenen schnellen Ladungsabfluß
die Kraft wieder soweit zurückgegangen ist, daß das
Potential unter 0 Volt absinkt.
Eine Realisierung der Vorrichtung gemäß Fig. 6 zeigt Fig. 9.
Die analog wirkenden Steuerabschnitte SA sind entweder durch
piezoelektrische Elemente PE realisiert, die über elastische
Zwischenlagen ZT mit einer starren Platte AB oder, ohne
diese Zwischenlagen, mit einer elastischen Platte AB verbunden
sind.
Die Verarbeitung der von den Steuerabschnitten SA abgegebenen
Signale und gegebenenfalls deren Interpolation und die
Weitergabe entsprechender Werte der Änderungsgeschwindigkeit
z. B. an die Bildschirmsteuerung kann mit Hilfe eines einfachen
Mikroprozessors erfolgen. Dieser tastet die von den
Steuerabschnitten abgegebenen Signale in zyklischer Wiederholung
ab und erzeugt aus den von den Steuerabschnitten abgegebenen
Signale nach einer im Mikroprozessor enthaltenen
Tabelle die Änderungsgeschwindigkeit der Werte der Parameter.
Claims (26)
1. Anordnung zur Übermittlung von Größen an ein Datenverarbeitungsgerät
mit Hilfe einer von Menschen betätigbaren
Vorrichtung, wobei die Größen zur Einstellung bzw.
Änderung der Werte analoger Parameter verwendet werden,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Vorrichtung aus berührungsempfindlichen Steuerabschnitten (SA) besteht, die so angeordnet sind, daß ein Steuerabschnitt allein oder mehrere Steuerabschnitte gleichzeitig betätigbar sind.
- daß die Vorrichtung aus berührungsempfindlichen Steuerabschnitten (SA) besteht, die so angeordnet sind, daß ein Steuerabschnitt allein oder mehrere Steuerabschnitte gleichzeitig betätigbar sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Steuerabschnitt (SA) eine
bestimmte Geschwindigkeit der Änderung der Werte eines
Parameters zugeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Steuerabschnitt (SA) zusätzlich
eine bestimmte Richtung der Änderung der Werte des
Parameters zugeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die den einzelnen Steuerabschnitten (SA)
zugeordneten Größen der Geschwindigkeit eine
stark nichtlineare Zahlenfolge bilden.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß den einzelnen Steuerabschnitten zusätzlich
ein Gewicht (GW) zugeordnet ist, um bei gleichzeitiger
Betätigung mehrerer Steuerabschnitte einen Interpolationswert
als Wert für den Parameter aus den Größen und den
Gewichten der betätigten Steuerabschnitte zu erzeugen.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerabschnitte
(SA) in einem Steuerband angeordnet sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Steuerbänder vorgesehen
sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Steuerbänder rechtwinklig zueinander
angeordnet sind und ein Steuerkreuz bilden.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Steuerplatte aus
Steuerabschnitten (SA) vorgesehen ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerplatte zwei Steuerabschnitte
(SA 1, SA 2) aufweist, welche analog wirken.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerplatte vier analog wirkende
Steuerabschnitte aufweist, die nebeneinander so angeordnet
sind, daß sie sich in einem Eckpunkt berühren.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche, 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Steuerabschnitt
(SA) einen mechanischen Kontakt enthält.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die mechanischen Kontakte bei den
Steuerbändern oder Steuerplatten mit Hilfe einer Folientastatur
realisiert sind.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus einer
Lage mit den Folientasten (FT), einer elastischen Abdeckplatte
(AB) und aus zwischen der Abdeckplatte und den Folientasten
angeordneten Zwischenstücken (ZT) besteht.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Steuerabschnitt
(SA) ein piezoelektrisches Bauelement aufweist.
16. Verfahren zur Auswertung der von den digital wirkenden
Steuerabschnitten bei Betätigung abgegebenen Signalen, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder betätigte
Steuerabschnitt die diesem Steuerabschnitt zugeordnete Größe
der Änderungsgeschwindigkeit des Wertes des Parameters angibt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß den in einer Richtung angeordneten
Steuerabschnitten von 0 beginnend stark linear ansteigende
bzw. abfallende Folgen von Größen der Änderungsgeschwindigkeit
zugeordnet sind.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Steuerabschnitten zugeordneten
Gewichte (GW) in zu den Größen der Änderungsgeschwindigkeit
umgekehrter Richtung ansteigend bzw. abfallend sind.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Betätigung
des Steuerabschnittes für die Änderungsgeschwindigkeit
0 und eines weiteren Steuerabschnittes die Änderungsgeschwindigkeit
des Wertes des Parameters einen festen minimalen
Wert hat.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß bei gleichzeitiger Betätigung zweier
Steuerabschnitte für jeden betätigten Steuerabschnitt das
Produkt aus zugeordnetem Gewicht (GW) und Größe der Änderungsgeschwindigkeit
gebildet wird, die Produkte addiert
werden, diese Summe durch die Summe der Gewichte dividiert
wird und dieses Ergebnis die Änderungsgeschwindigkeit des
Wertes des Parameters bildet.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Werte
mehrerer Parameter eine Vorrichtung mehrmals oder mehrere
Vorrichtungen verwendet werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einstellung der Werte von zwei
Parametern ein Steuerkreuz oder eine Steuerplatte verwendet
wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerabschnitte zwei Koordinatenrichtungen
zugeordnet werden.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigung eines Steuerabschnittes
einem Geschwindigkeitsvektor entspricht.
25.Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß bei gleichzeitiger Betätigung von
zwei Steuerabschnitten die diesen Steuerabschnitten zugeordneten
Geschwindigkeitsvektoren vektoriell addiert oder
vektoriell interpoliert werden.
26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß bei gleichzeitiger Betätigung von
mehr als zwei Steuerabschnitten die Größen der Änderungsgeschwindigkeiten
jeweils in der Koordinatenrichtung addiert
werden und dann die Ergebnisse vektoriell addiert oder vektoriell
interpoliert werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523284 DE3523284A1 (de) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Anordnung zum rbermitteln von ein- oder zweidimensionalen groessen an ein datenverarbeitungsgeraet mit hilfe einer von menschen betaetigbaren vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523284 DE3523284A1 (de) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Anordnung zum rbermitteln von ein- oder zweidimensionalen groessen an ein datenverarbeitungsgeraet mit hilfe einer von menschen betaetigbaren vorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3523284A1 true DE3523284A1 (de) | 1987-01-08 |
Family
ID=6274521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853523284 Withdrawn DE3523284A1 (de) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Anordnung zum rbermitteln von ein- oder zweidimensionalen groessen an ein datenverarbeitungsgeraet mit hilfe einer von menschen betaetigbaren vorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3523284A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1985
- 1985-06-28 DE DE19853523284 patent/DE3523284A1/de not_active Withdrawn
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |