RU2161816C2

RU2161816C2 - Joystick

Info

Publication number: RU2161816C2
Application number: RU99103395A
Authority: RU
Inventors: А.В. Аграновский; Г.Е. Евреинов; Т.Г. Евреинова
Original assignee: Государственное предприятие конструкторское бюро "СПЕЦВУЗАВТОМАТИКА"
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2001-01-10

Abstract

FIELD: numeric-control devices; control members (graphic handlers). SUBSTANCE: joystick may be used in modern computer systems when manual data input is difficult to execute for operators whose motor activity is limited. To this end, differential temperature sensors are mounted on taper surface at cone top angle of 45 to 120 deg. and operator forms directional air flow by his mouth and nose in the course of breathing out thereby handling desired computer information by means of electromechanical temperature transducers without manual control. EFFECT: enlarged functional capabilities. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам программного управления и может быть использовано в качестве управляющего элемента (графического манипулятора) в современных компьютерных системах, когда ручной ввод информации для оператора затруднен. Изобретение также может быть использовано в качестве дыхательного тренажера для лиц (детей) с ослабленной респираторной функцией. The invention relates to software control devices and can be used as a control element (graphic manipulator) in modern computer systems, when manual input of information for the operator is difficult. The invention can also be used as a breathing simulator for persons (children) with a weakened respiratory function.

Известен джойстик аналогичного назначения [1] , содержащий четыре электромеханических преобразователя (датчика), например емкостного (индуктивного или резистивного) типа, расположенных в корпусе на плоской подложке, а также ручку управления, механически соединенную с элементом, пространственное положение которого определяется с помощью установленных датчиков. Known joystick for a similar purpose [1], containing four electromechanical transducers (sensors), for example capacitive (inductive or resistive) type, located in the housing on a flat substrate, as well as a control handle mechanically connected to the element, the spatial position of which is determined using installed sensors .

Недостатком известного джойстика является невозможность его использования инвалидами, имеющими ограниченную двигательную активность конечностей (спинальный паралич). A disadvantage of the known joystick is the impossibility of its use by persons with disabilities having limited motor activity of the limbs (spinal paralysis).

Известен джойстик серийно выпускаемых компьютеров [2] , принятый за прототип, содержащий четыре дифференциально включенных электромеханических преобразователя, установленных в корпусе на подложке. Known joystick commercially available computers [2], adopted for the prototype, containing four differentially included electromechanical converters installed in the housing on the substrate.

Недостатком прототипа является ограниченность его применения случаем ручного управления. The disadvantage of the prototype is the limited application of the case of manual control.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является расширение эксплуатационных возможностей джойстика для операторов, имеющих ограниченную двигательную активность (спинальный паралич). The technical result obtained from the implementation of the invention is to expand the operational capabilities of the joystick for operators with limited motor activity (spinal paralysis).

Данный технический результат получают за счет того, что в известном джойстике, содержащем четыре дифференциально включенных электромеханических преобразователя, установленных в корпусе на подложке, последняя выполнена в форме конической поверхности с углом при вершине конуса (45 - 120)^o. В качестве электромеханических преобразователей могут использоваться датчики температуры, которые нагревают электрическим током до заданной температуры, или они могут быть перегреты относительно окружающей среды электрическим током. А коническая поверхность может быть выполнена усеченной при вершине конуса.This technical result is obtained due to the fact that in the known joystick containing four differentially switched electromechanical transducers installed in the housing on the substrate, the latter is made in the form of a conical surface with an angle at the apex of the cone (45 - 120) ^o . As electromechanical converters, temperature sensors can be used, which are heated by electric current to a predetermined temperature, or they can be overheated with respect to the environment by electric current. A conical surface can be truncated at the apex of the cone.

На фиг. 1 представлен общий вид джойстика и способ его эксплуатации, не требующий использования рук; на фиг. 2 - варианты выполнения джойстика. In FIG. 1 shows a general view of the joystick and the method of its operation, which does not require the use of hands; in FIG. 2 - versions of the joystick.

Джойстик 1 (фиг. 1) включает в себя четыре дифференциально включенных датчика 2 - 5 температуры (фиг. 2), установленных на подложке 6, выполненной в виде конической поверхности с углом при вершине конуса (45 - 120)^o. Угол при вершине конической поверхности корпуса (не показан) может быть усечен (фиг. 2,Б). Оптимальным вариантом является расположение дифференциальных датчиков 2 - 5 под углом 90^o в углублениях конической поверхности.Joystick 1 (Fig. 1) includes four differentially included temperature sensors 2 - 5 (Fig. 2) mounted on a substrate 6 made in the form of a conical surface with an angle at the apex of the cone (45 - 120) ^o . The angle at the apex of the conical surface of the body (not shown) can be truncated (Fig. 2, B). The best option is the location of the differential sensors 2 to 5 at an angle of 90 ^o in the recesses of the conical surface.

Во время эксплуатации заявляемый джойстик 1 устанавливают на кронштейне 8 (фиг. 1) перед ртом или носовыми ходами оператора 7, который формирует направленный поток воздуха соответственно ртом или носом при выдохе, и таким образом манипулирует с помощью электромеханических преобразователей 2 - 5 температуры соответствующей информацией в компьютере (не показан). Если поток воздуха, выдыхаемый оператором слабый, чувствительность преобразователей 2 - 5 регулируют путем их нагрева электрическим током до заданной температуры или перегрева электрическим током (цепи нагрева преобразователей не показаны). Дифференциальная пространственная чувствительность джойстика зависит от угла конической поверхности 4. Чем меньше угол тем выше чувствительность. Оптимальным с точки зрения рабочего диапазона и чувствительности джойстика является угол в пределах (45 - 120)^o. Различные типы конических насадок (фиг. 2,А, 2,Б) позволяют регулировать чувствительность джойстика 1 при данном угле конической поверхности.During operation, the inventive joystick 1 is installed on the bracket 8 (Fig. 1) in front of the mouth or nasal passages of the operator 7, which generates a directed air flow, respectively, with the mouth or nose when exhaling, and thus manipulates with the help of electromechanical temperature converters 2-5 the relevant information in computer (not shown). If the air flow exhaled by the operator is weak, the sensitivity of the transducers 2 to 5 is controlled by heating them with electric current to a predetermined temperature or by overheating with electric current (heating circuits of the transducers are not shown). The differential spatial sensitivity of the joystick depends on the angle of the conical surface 4. The smaller the angle, the higher the sensitivity. The optimum in terms of the operating range and sensitivity of the joystick is an angle in the range of (45 - 120) ^o . Various types of conical nozzles (Fig. 2, A, 2, B) allow you to adjust the sensitivity of the joystick 1 at a given angle of the conical surface.

Джойстик можно эффективно использовать в качестве дыхательного тренажера для лиц (детей) с ослабленной респираторной функцией, для укрепления сердечно-сосудистой системы, снятия нервного возбуждения и усталости. The joystick can be effectively used as a breathing simulator for persons (children) with a weakened respiratory function, to strengthen the cardiovascular system, relieve nervous excitement and fatigue.

Таким образом, подобное выполнение джойстика расширяет эксплуатационные возможности прототипа, чем достигается поставленный технический результат. Thus, this implementation of the joystick extends the operational capabilities of the prototype, thereby achieving the technical result.

Источники информации
1. Патент США N 4879556, кл. 341-20 (G 05 G 9/04), 1989.Sources of information
1. US patent N 4879556, CL. 341-20 (G 05 G 9/04), 1989.

2. Проспект на серийный джойстик QS-201 (QuichShot Technology Inc. Fremont, CA USA) Super Warrior - прототип. 2. Prospect for the serial joystick QS-201 (QuichShot Technology Inc. Fremont, CA USA) Super Warrior - prototype.

Claims

1. A joystick containing four differentially included electromechanical transducers mounted in a housing on a substrate, characterized in that the substrate is made in the form of a conical surface with an angle at the apex of the cone (45-120) °.

2. The joystick according to claim 1, characterized in that temperature sensors are used as differential electromechanical converters.

3. The joystick according to claim 2, characterized in that the temperature sensors are heated by electric current to a predetermined temperature.

4. The joystick according to claim 1, characterized in that the conical surface of the substrate is truncated at the apex of the cone.