DE3828416C2

DE3828416C2 -

Info

Publication number: DE3828416C2
Application number: DE3828416A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr.-Ing. 6100 Darmstadt De Hedtke
Original assignee: BTS Broadcast Television Systems GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1988-08-20
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1990-08-09
Also published as: US4952081A; DE3828416A1; JPH02103763A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur manuellen Steuerung eines elektronischen Gerätes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bedieneinrichtungen mit einer Kugel werden beispielsweise als Steuergeräte für den Dialog mit einem Computer eingesetzt. In diesen bekannten Bedieneinrichtungen messen Winkelschrittgeber bei einer Kugelbewegung den Weg in x- und y-Richtung. Durch Impulsaufbereitung der von den Winkelschrittgebern erhaltenen Signale wird ein serielles Datensignal abgeleitet, welches die Bewegung eines Cursors auf dem Bildschirm eines Computers steuert. Derartige Bedienkugeln weisen jedoch keine Rastpunkte auf, um bestimmte Stellungen der Auslenkung, z. B. eine Neutralstellung, zu kennzeichnen. So ist beispielsweise aus der DE 30 45 133 A1 eine Eingabeeinrichtung unter Verwendung einer frei drehbar gelagerten Kugel als Eingabeelement bekannt, deren Drehbewegung von Wandlern in von einer Gerätesteuerung auswertbare, rechtwinkligen Koordinaten zugeordneten Signale umsetzbar ist. Die Oberfläche der drehbar gelagerten Kugel ist mit abtastbaren Markierungen versehen, die von mindestens dreier, entlang zweier sich im rechten Winkel kreuzender Umfangslinien der Kugel angeordneten Markierungs-Abtaster abgetastet werden. Dabei besteht zwischen zwei entlang der einen Umfangslinie und zwischen zwei entlang der anderen Umfangslinie angeordneten Abtastern jeweils ein von der Markierungsteilung oder einem Mehrfachen der Markierungsteilung abweichender Abstand, so daß bei einer Kugeldrehung Richtungssignale für eine Steuerung erzeugt werden können. Eine Rückmeldung von der Steuerung zu der Bedienkugel ist bei dieser bekannten Eingabevorrichtung nicht vorgesehen.

Ferner ist aus der JP 62-75 830 A ein Eingabegerät für die Positionsinformation und ein Steuerverfahren hierfür bekannt, welches ein in allen Richtungen rollfähiges kugelförmiges Bauteil aufweist, das durch Rollen entsprechend der jeweiligen Verschiebungsrichtung und -größe Daten an einen Prozessor abgibt. Abhängig von der jeweils festgestellten Position wird das kugelförmige Bauteil gebremst, so daß nicht nur visuell, sondern auch tastbar fühlend vermittelt werden kann, wann ein durch das kugelförmige Bauteil den bestimmten Anzeigebereich auf einem Bildschirm überschreitet. Eine gezielte Führung des Bedieners in Richtung auf den bestimmten Anzeigebereich ist mit diesem bekannten Eingabegerät nicht möglich.

Weiterhin ist aus der DE 36 05 088 A1 eine Bedieneinrichtung mit einem Drehkopf zur Auswahl verschiedener Betriebszustände durch Auslösen einer Überhubfunktion zur Steuerung dieser verschiedenen Betriebszustände durch Verdrehen bekannt. Der Drehknopf ist so ausgestaltet, daß Drehrichtung, Winkelauslenkung und Hubfunktion abgetastet und einer Verarbeitungselektronik zugeführt werden. Die Verarbeitungselektronik gibt die eigentlichen Steuerbefehle an das zu steuernde Gerät ab. Gleichzeitig erfolgt eine Rückmeldung an den Bedienenden zur Simulation von Rastpunkten während der Drehung des Bedienknopfes. Im Gegensatz zum Drehknopf entspricht die Bewegung einer Bedienkugel einer unendlichen Bedienebene. In gleichem Maße wie die Bewegung der Bedienkugel durchgeführt wird, wird auch ein Cursor auf dem Bildschirm positioniert, wobei sämtliche Bewegungen in der gesamten Ebene möglich sind. Ein Drehknopf kann diese Funktionen einer Bedienkugel nur in eingeschränkter Weise ausüben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur manuellen Steuerung eines elekronischen Geräts zu schaffen, bei welcher die mit einer manuell bedienbaren Kugel versehene Einrichtung so ausgebildet ist, daß eine gezielte Führung des Benutzers der elektonischen Geräte möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß durch eine steuerbare Bremseinrichtung beliebige Rastpunkte während des manuellen Einstellvorgangs simuliert werden können. Bestimmte Rastpunkte, z. B. eine Neutralstellung, können sogar durch Wahl unterschiedlicher Bremsmomente besonders hervorgehoben werden. Darüber hinaus kann je nach Bremsmoment der auf die einzelnen Rollen einwirkenden steuerbaren Bremsen der Bediener der Kugel von der Auswerteinrichtung tastbar spürend in Richtung eines der auf einem Bildschirm gekennzeichneten Cursorfelder geführt werden. Dabei kann beispielsweise je nach Wahl des Bremsmomentes auf eine der Rollen die manuelle Rotationsbewegung in eine Richtung leichtgängiger erfolgen als in einer anderen Richtung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Einrichtung sowohl zur Steuerung der Bandtransporteinrichtung eines Magnetbandgerätes als auch zur Steuerung eines Cursors auf dem Datensichtgerät im Bedienpult des Magnetbandes geeignet ist. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Bremseinrichtung einen fühlbaren Widerstand der Kugelbewegung entgegensetzt, wenn ein auf dem Datensichtgerät dargestelltes Anzeigefeld von dem Cursor überfahren wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für eine Anwendung in einem Magnetbandgerät,

Fig. 2 die Bedieneinheit eines Magnetbandgerätes und

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur manuellen Steuerung der Betriebsart der Bandtransporteinrichtung eines Magnetbandgerätes.

In der Fig. 1 wird von einer Vorratsspule 1 ein Magnetband 2 abgewickelt, in Richtung eines Pfeiles 3 bewegt und anschließend von einer Auffangspule 4 wieder aufgewickelt. Das Magnetband 2 umschlingt auf seinem Weg zur Auffangspule 4 wendelförmig eine Abtasteinrichtung 5, so daß schräg zur Kante des Magnetbandes 2 verlaufende Spuren abgetastet werden. Der Vorschub des Magnetbandes 2 erfolgt durch eine von einem Motor 7 angetriebene Welle 6. Zum Antrieb der Vorratspule 1 ist ein Motor 8 und zum Antrieb der Auffangspule 4 ein Motor 9 vorgesehen. Die dem Transport des Magnetbandes 2 dienenden Motoren 7, 8 und 9 werden durch einen Mikrocomputer 10 im Sinn einer Regelung geregelt.

Der Mikrocomputer 10 wird seinerseits über eine Bedienkugel 11 gesteuert, die in einer Bedieneinheit 12 (Fig. 2) angeordnet ist. Die Oberfläche der Bedienkugel 11 steht in horizontaler und vertikaler Richtung kraftschlüssig mit zwei Rutschkupplungen 13 und 14 in Verbindung. Diese Rutschkupplungen 13 und 14 können beispielsweise aus Rollen mit einer Gummi-Ummantelung bestehen. Bei einer konkreten Ausführungsform lagert die Bedienkugel 11 auf derartigen Rollen. Die Rutschkupplungen 13 und 14 sind mechanisch mit je einem Impulsgeber 15, 16 und einer steuerbaren Bremseinrichtung 17, 18 verbunden. Als Impulsgeber 15, 16 sind Inkrementalgeber geeignet, die in Abhängigkeit einer bestimmten Winkelauslenkung eine bestimmte Anzahl von Impulsen abgeben. Diese Impulse werden in dem gestrichelt umrahmten Mikrocomputer 10 einer Eingangsschnittstelle 19 zugeführt und so aufbereitet, daß eine Prozessoreinheit 20 in Abhängigkeit eines in einem Speicher 22 abgelegten Programms durch Steuerung einer Steuereinheit 21 in einer Ausgangsschnittstelle 23 Signale erzeugt, die die Motoren 7 bis 9 und die Bremseinrichtungen 17 und 18 programmgemäß beeinflussen.

Bei der in der Fig. 2 gezeigten Draufsicht einer Bedieneinheit 12 befinden sich beispielsweise zwei Drittel der Kugeloberfläche der Bedienkugel 11 im Inneren eines (nicht dargestellten) Gehäuses, so daß etwa ein Drittel der Kugeloberfläche für manuelle Einstellzwecke zur Verfügung steht. Neben der bereits erwähnten Bedienkugel 11 enthält die Bedieneinheit 12 ein Datensichtgerät 24 und einen Umschalter 25. Über den Umschalter 25 kann die Bedienkugel zum einen dem Datensichtgerät 24 zur Cursorsteuerung zugeordnet werden und zum anderen der Bandtransporteinrichtung des Magnetbandgerätes zur Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung des Magnetbandes 2 um die Abstasteinrichtung 5.

Professionelle Magnetbandgeräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen sind üblicherweise mit Datensichtgeräten 24 in der Bedieneinheit 12 ausgerüstet, um dem Bedienpersonal eine Anzahl von Daten anzuzeigen bzw. diesem zu ermöglichen, Daten mit einer Bedieneinrichtung selbst einzugeben. Dabei ist eine einfache und übersichtliche Bedienung erwünscht. Andererseits wird bei der Bearbeitung von Bildsequenzen darauf Wert gelegt, bestimmte Bildszenen oder Bildszenenübergänge rasch und mit einfach zu bedienenden Mitteln aufzusuchen.

Ist die Bedienkugel 11 über den Umschalter 25 der Bandtransporteinrichtung des Magnetbandgerätes zugeordnet, so kann die Bewegung der Kugel gemäß der Fig. 3 in horizontaler Richtung nach rechts eine Geschwindigkeitszunahme des Wiedergabegerätes in positiver Richtung und nach links in negativer Richtung bedeuten. Eine vertikale Richtung der Bedienkugel 11 nach vorne (y-Richtung) schaltet auf Einzelschritte der Bildwiedergabe vorwärts um. Wird die Bedienkugel nach hinten (y-Richtung) bewegt, so werden Fernsehbilder in Einzelschritten rückwärts dargestellt. Schräge Kugelbewegungen, d.h. Anteile von x- und y-Werten gleichzeitig, können unterschiedliche Zeitlupen-Geschwindigkeiten mit jeweils nach außen hin zunehmender Geschwindigkeit bedeuten.

Im Betrieb eines Magnetbandgerätes ist es wünschenswert, einzelne unterschiedliche Betriebsarten für die Steuerung des Magnetbandes auch in der Bedienung getrennt und ein Stop des Magnetbandes besonders zu kennzeichnen. Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden zwei Vorzugsrichtungen in einem schmalen x- und y-Bereich definiert. Um über diesen Bereich in den jeweils angrenzenden Bedienzustand zu gelangen, ist das Programm des Mikrocomputers 10 so angelegt, daß ein fühlbarer Widerstand bei der Kugelbewegung überwunden werden muß. Ebenso wird der Null-Punkt (Neutralstellung) als fühlbarer Widerstand markiert.

Der fühlbare Widerstand beim Einstellvorgang über die Bedienkugel 11 simuliert somit Rastpunkte mittels der elektrisch ansteuerbaren Bremsen 17 und 18. Übersteigt bei einer Bewegung der Bedienkugel 11 in x-Richtung die Anzahl der von dem Impulsgeber 15 erzeugten y-Impulse während einer Zeiteinheit einen vorherbestimmten Grenzwert, der der Breite des Bedienbereiches entspricht, so wird von dem Mikrocomputer 10 gesteuert ein Bremsmoment in y-Richtung aufgebracht, so daß in dieser Richtung ein fühlbarer Widerstand entsteht. Entsprechendes gilt auch für die y-Richtung. Bei Erreichen des Null-Punktes (Neutralstellung) werden beide Bremsen 17 und 18 aktiviert. Ebenso kann damit ein Endzustand markiert werden, um beispielsweise die maximale Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes 2 zu kennzeichnen.

Ist durch Umschaltung des Umschalters 25 die Bedienkugel 11 dem Datensichtgerät 24 zugeordnet, so läßt sich abhängig von der jeweiligen Kugelbewegung ein Cursor 26 positionieren. Dabei hat es sich als hilfreich erwiesen, wenn der Cursor auf verschiedene Datenfelder "eingerastet" werden kann, um somit eine sichere Dateneingabe zu ermöglichen.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verwendung einer Bedienkugel am Beispiel eines Magnetbandgerätes erläutert worden. Selbstverständlich soll die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Bedienkugel nicht auf diesen Anwendungszweck beschränkt bleiben. Durch entsprechende Programmvorgaben für den Mikrocomputer 10 lassen sich auch andere elektronische Geräte manuell steuern, wobei Rastpunkte bestimmte Grenzsituationen kennzeichnen.

Claims

1. Einrichtung zur manuellen Steuerung eines elektronischen Gerätes mit

- einer kraftschlüssig auf in horizontaler und vertikaler Richtung angeordneten Rollen (13, 14) gelagerten Kugel (11), welche über einen frei zugänglichen Teil der Kugeloberfläche durch eine unmittelbar auf die Kugel einwirkende manuelle Rotationsbewegung in beliebiger Richtung auslenkbar ist, und
- von den Rollen (13, 14) gesteuerten Vorrichtung (15, 16) zur Erzeugung von Impulssignalen für eine Auswerteinrichtung (10), um bei einer Rotationsbewegung der Kugel (11) Richtung und/oder Geschwindigkeit der Auslenkkomponente zu ermitteln,

dadurch gekennzeichnet
daß das Drehmoment der Kugel (11) während der manuellen Rotationsbewegung durch auf die einzelnen Rollen (13, 14) einwirkende steuerbare Bremsen (17, 18) variierbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch von den Rollen (13, 14) gesteuerte Impulsgeber (15, 16) zur Erzeugung von Impulsen für die Auswerteinrichtung (10) zur Steuerung der Bremsen (17, 18) sowie zur Ableitung von Signalen zur Steuerung des elektronischen Gerätes (1 bis 9).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Magnetbandgerät (1 bis 9) zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Videosignalen mit einer Bandtransporteinrichtung zum Transport eines Magnetbandes (2) um eine Abtasteinrichtung (5), wobei für einen von dem normalen Wiedergabe-Betrieb abweichenden Wiedergabe-Betrieb die Transporteinrichtung und die Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes (2) entsprechend der Bewegungsrichtung bzw. Bewegungsgeschwindigkeit der Kugel (11) einstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Übergang von einer Betriebsart in eine nächste die Bremsen (17, 18) einen fühlbaren Widerstand der Kugelbewegung entgegensetzen.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verwendung für ein Magnetbandgerät (1 bis 9) mit einem Datensichtgerät (24) zur Anzeige von Betriebszuständen des Magnetbandgerätes eine Umschaltvorrichtung (25) vorgesehen ist, um zwischen einer Steuerung der Bandtransporteinrichtung und der Bewegungssteuerung des Cursors (26) wahlweise umzuschalten.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Sichtgerät (24) zur Anzeige von Daten, Feldern und einem Cursor (26), welcher mit der Kugel (11) in Richtung eines der Anzeigefelder bewegbar ist, wobei während der Bewegung des Cursors (26) entsprechend der Gewichtung der jeweils vorliegenden Cursorposition die Bremsen (17, 18) einen unterschiedlich fühlbaren Widerstand der Kugelbewegung entgegensetzen.