发明名称 位置感测方法及装置
摘要 本发明揭露一种位置感测控制器,有时称为“控制器“,其包括一位于光源与电感测器附近的新型光闸。该光闸响应于控制器中之移动元件的位置改变而改变入射至光感测器的光量。该光感测器响应于入射光线而由一输出端送出一位置讯号,该位置讯号可约略标示出移动元件的位置。该位置讯号可驱动任何电气控制装置,诸如游乐器、个人电脑与交谈式电视机组。光学原理在该控制器之位置感测元件中的应用可允许各种光位置感测元件,诸如光源、光感测器以及光闸彼此分开,以避免由传统控制器中由于磨擦所引起的磨损与损耗。
申请公布号 TW259719 申请公布日期 1995.10.11
申请号 TW084101765 申请日期 1995.02.25
申请人 电视互动资料股份有限公司 发明人 彼得M.雷佛德;唐纳德S.史藤
分类号 A63F9/22 主分类号 A63F9/22
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1. 一种控制器,包括:一具有形成封装件部分的外壳;一由该外壳可移动地支撑的移动元件,该移动元件位于该外壳之外侧,该移动元件相对该外壳具有一预定范围的移动量;一位于该封装件中的第一讯号源,该第一讯号源为电磁讯号源;一位于该封装件内的讯号闸;与一位于该封装件内的第一讯号感测器,该第一讯号感测器对该电磁讯号量敏感,该讯号量由该讯号闸决定,该第一讯号感测器具有耦接至一电路的第一接点;此外,其中该讯号闸响应于该移动元件之位置改变而改变该电磁讯号之数量。2. 如申请专利范围第1项之控制器,其中该电磁讯号为光讯号,该第一讯号源为一发光二极体,该第一讯号感测器为一光二极体且该讯号闸为一光闸,其中,从该发光二极体、该光闸与该光二极体所组成的群组中所选出的第一元件实际上附接于该外壳,而由该群组中所选出的第二元件耦接于该移动元件,此外,其中该光闸位于该发光二极体至该光二极体的路径上。3. 如申请专利范围第1项之控制器,其中该外壳被成形为握把状,且该移动元件为该握把之弹性部分。4. 如申请专利范围第1项之控制器,其中该外壳为握把状,且该移动元件为一扳机。5. 如申请专利范围第1项之控制器,其中该移动元件附接于一操纵杆之近端,该讯号闸附接于该操纵杆之远端,而该操纵杆系由该外壳之一枢接杆所支撑。6. 如申请专利范围第5项之控制器,其中该移动元件与该讯号闸被成形为该操纵杆的整体部分。7. 如申请专利范围第2项之控制器,其中该移动元件至少为一旋转调节器的一部分,且该旋转调节器仅能相对于该外壳作旋转运动;及此外,其中该光讯号之该种改变代表该旋转调节器相对于该外壳之角度改变。8. 如申请专利范围第7项之控制器,其中该旋转调节且为一操纵方向盘。9. 如申请专利范围第7项之控制器,其中该旋转调节器为一姆指方向盘,且其中该光闸为该旋转调节器的一部分。10. 如申请专利范围第1项之控制器,其中该光闸包括一反射面。11. 如申请专利范围第10项之控制器,其中该反射面是近似球体形状。12. 如申请专利范围第10项之控制器,其中该反射面是近似平面。13. 如申请专利范围第1项之控制器,还包括一位于该封装件内的第二讯号感测器,该第二讯号感测器具有一第二接点,其中该第一接点与该第二接点连接以供应一代表该位置的比例电压。14. 一控制器,包括:一外有封装件的外壳;一由该外壳可移动地支撑的移动元件,该移动元件相对该外壳具有一预定范围的移动量;一位于该封装件内的光闸;与多数个位于该封装件内的光二极体,一该等多数个光二极中的第一光二极体实际上与该等多数个光二极体中的第二光二极体彼此分隔;其中由(a)该光闸与(b)该等多数个光二极中的一个光二极体所组成的群组中所选出的第一元件附接于该外壳,且由该群组中所选出的第二感测元件相对于该移动元件而被固定地支撑;其中该第一光二极体驱动一代表入射至该第一光二极体之光量的电流,而该第二光二极体驱动一代表入射至该第二光二极体之光量的电流。15. 如申请专利范围第14项之控制器,其中该移动元件包括一仅能相对于该外壳进行旋转移动的旋转调节器,且其中该旋转调节器在第一方向中之转动可将该光闸移近该第一光二极体并远离该第二光二极体。16. 如申请专利范围第15项之控制器,其中该旋转调节器为一操纵方向盘。17. 如申请专利范围第15项之控制器,其中该旋转调节器为一姆指方向盘。18. 如申请专利范围第14项之控制器,其中该移动元件包括一仅能相对于该外壳进行滑动移动的滑动调节器,且其中该滑动调节器在第一方向中之滑动可将该光闸移近该第一光二极体并远离该第二光二极体。19. 如申请专利范围第18项之控制器,其中该滑动调节器为娱乐系统之滑动器,且其中该滑动动作沿着一直线进行滑动。20.如申请专利范围第18项之控制器,其中该滑动调节器为一扳机。21.如申请专利范围第14项之控制器,其中该光闸包括具有第一透镜与第二透镜的双透镜发光二极体,其中该第一透镜置于该第一光二极体之相反侧,而该第二透镜位于该第二光二极体之相反侧。22.如申请专利范围第14项之控制器,其中该光闸包括一反射面,且该控制器还包括一对附接于该外壳而与该反射面相对的光源,其中一第一光源毗邻该第一光二极体而一第二光源毗邻该第二光二极体而设置。23. 如申请专利范围第21项之控制器,其进一步包括一由该外壳所支撑的弹性元件,其中该移动元件与该光闸耦接,且其中该弹性元件可移动地支撑该光闸。24. 如申请专利范围第23项之控制器,其中该弹性元件为一杆件。25. 如申请专利范围第23项之控制器,其中该弹性元件为一弹簧。26. 如申请专利范围第14项之控制器,其中该电路输出一比例位置讯号,该比例位置讯号标示第一电气讯号对第一电气讯号与第二电气讯号之和的比値。27. 如申请专利范围第26项之控制器,其中该比例位置讯号标示一参考电压之百分率。28. 如申请专利范围第14项之控制器,其中该移动元件包括一仅能相对于该外壳作倾斜移动的倾斜调节器,且其中将该倾斜调节器的倾斜可将该光闸移近该第一光二极体,并远离该第二光二极体。29. 如申请专利范围第28项之控制器,其中该倾斜调节器包括一轨迹球。30. 如申请专利范围第28项之控制器,其中该倾斜调节器包括一握把。31. 一控制器,包括:一外壳;一由该外壳支撑的握把;一比流感测器,包括一对光二极体,该对光二极体中的第一光二极体相对于该对光二极体中的第二光二极体而固定地安装;一讯号闸,该讯号闸实际上与该第一光二极体与该第二光二极体分隔,由(a)该讯号闸与(b)该对光二极体组成的群组中所选出的第一位置感测元件附接于该握把上,而由该群组中所选出的第二位置感测元件附接于该外壳上;其中该第一光二极体接收来自该讯号闸的第一讯号量而该第二光二极体从该讯号闸接收第二讯号量;此外,其中该比流感测器输出代表该第一量对该第一量与该第二量之比値的讯号。32. 一装置,包括:一用以显示影像的显示器装置;一供人员乘坐的座椅,该座椅位于该显示器对面;一支撑该人员座椅之底部的底座;一如申请专利范围第1项所述之控制器,该控制器毗邻该底座,该控制器之该移动元件安装于该底部而可被操作。33. 一控制器,包括:一具有封装件部分的外壳;用以标示相对该外壳之位置的移动装置,该移动装置由该外壳可移动地支撑,该移动装置位于该外壳外侧,该移动元件可在预定范围内相对于该外壳而移动;用以供应电磁讯号的讯号装置,该讯号装置位于该封装件内;用以产生电流的装置,该电流与入射至该讯号感测装置的该电磁讯号量成正比,该讯号感测装置位于该封装件内;与响应于该移动元件之位置改变而改变该入射电磁讯号量的讯号过滤装置,该讯号过滤装置位于该封装件内。34. 如申请专利范围第33项之控制器,其中该外壳部分为握把形状。35.如申请专利范围第33项之控制器,其中该讯号装置包括一光二极体。36. 如申请专利范围第33项之控制器,其中该讯号装置实际上与该讯号过滤装置分隔。37. 如申请专利范围第33项之控制器,其中该讯号感测装置为一光二极体。38. 如申请专利范围第33项之控制器,其中该讯号感测装置实际上与该讯号过滤装置分隔。39. 一方法,包括:支撑一外壳之外侧触及的移动元件,而令该移动元件可在一预定范围内相对于该外壳移动;在该外壳之一封装件内支撑一讯号源,该讯号源可产生一电磁讯号;在该封装件中支撑一讯号闸;在该封装件内支撑一第一讯号感测器,该第一讯号感测器可产生一与入射至该第一讯号感测器之该电磁讯号量成比例的电流;利用该移动元件移动该讯号闸,藉以改变该入射电磁讯号之第一量。40. 如申请专利范围第39项之方法,进一步包括:在该封装件内支撑一第二讯号感测器,该第二讯号感测器可产生一与入射至该第二讯号感测器之该电磁讯号量成比例的电流;其中该步骤在改变该第一量改变的同时改变该第二量。图示简单说明:第1图显示一用于游乐器之控制器之实施例的透视图。第1B与1C图分别为沿第1C与1B图中之方向1B-1B及1C-1C所显示之一控制器的横截面图、顶视图与侧视图。第2A、2B、2C图显示一控制器之三种变化的横截面图。第2D、2E图显示具有以成对透镜发光二极体为光源的之控制器的平面图与横截面侧视图。第3A图显示一具有手把形状之外壳的控制器的透视图与部剖面图。第3B图显示可在使用者将第3A图中之姆指方向盘放松后使其回复至中间位置的弹簧。第3C与3D图显示一安装于握把中的控制器的两种变化,该握把具有扳机或弹性部以作为移动元件。第3E、3F、3G与3H图分别为一控制器之两种变化的侧视图与顶视图,该控制器具一半球形轨迹球以作为移动元件。第4A、4B图显示两个具有一操纵方向盘以作为移动元件的控制器。第5图显示一包括油门踏板控制器(第3D图)、刹车踏板控制器(第3D图)以及一操纵方向盘控制器(第4A图)的赛车模拟器。第6A图显示一具有弹性构件618之控制器,该弹性构件具有连接于外壳底盘的第一端部与经由光闸614而与移动元件611耦接的第二端部。第6B与6C图以平面图绘示在运用几个LED与光二极体于第6A图所示型式之二控制器中的两种变化型态。第7A与7B图显示沿第7B与7A图中之方向7A-7A及7B-7B所取之控制器的横截面图,该控制器具有一卷绕弹簧元件作为弹性元件。第8A与8B图显示一多维度控制器,该控制器具有与第7B图中之下层部分790相同的下层部分以及包括姆指方向盘控制器(第3C图)与扳机控制器(第3D图)的握把,该握把还包括一可沿一纵向方向Z而旋转并滑动的控制器。第9至12图显示用以将一个或多个光二极体连接至控制器
地址 美国
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