所公开的是一个用于与数据处理系统，例如计算机相连的，用来改进人机接口的输入装置。该输入装置为操作者的控制运动与数据处理系统的输出之间提供了一个更直接、更自然的关联。根据本发明专利技术的一个实施例的输入装置包括有密封在容器１０中的液体介质２０，控制运动传送装置５０，控制数据产生装置６０，发射电路７０，液体流量可调的限流装置４０，和接收电路８０。液体介质２０通过限流管３０流进和流出容器１０。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种人机接口，也称其为一种输入装置，该类型的装置通常用于人工地将控制信号输入计算机或其它数据处理系统中。数据处理系统所采用的人工控制的信号输入装置通常采用指向装置的形式，一般包括有鼠标或游戏杆。这些指向装置由操纵者用来控制机算机屏幕上光标的运动，或是控制视频的游戏显示屏上的图形元素。这些指向装置所普遍采用的形式有可滚动的球，绕轴转动的杆或按键，将这些形式的装置用作控制数据输入装置，利用这些装置可以将操作者的身体的运动转化为输入的电信号中的相应的变化。然后，通过一个用来传送控制数据的信号传送电路，将这些电信号输入一个主机装置中。该主机装置接收控制数据信号，并通过执行一个数据处理操作来作出响应，该数据处理操作的结果是屏幕上相应的图形元素的移动。这些指向装置能够根据来自操作者的物理输入将数据输入主机装置，即使各种工作条件可能有所波动，例如显示或光标速度的变化，它们的响应特征却保持恒定。结果是在指向装置的操作和相应的从屏幕上所看到的以图形方式显示的主机设备的输出之间缺少一种直接且自然的响应的感觉。这种缺乏自然响应的结果是对控制的一种非直接的感觉，及操作者和设备之间的接口的低水平。结果是那些对数据处理或其它计算机控制的装置不熟悉或不精通的人在适应这些装置的工作的过程中会遇到麻烦，而且通常在学会必需的技巧前就放弃了。此外，那些精通该装置操作的人被迫去适应传统的指向装置的缺点，而这样做是将时间和精力花在学习一种应该是不必要的技巧上。因为计算机和其它类型的数据处理设备已逐步成为多媒体数据展现时代的日常生活的一个越发完整的部分，所以有理由期待一种更直接、更自然的人机接口。本专利技术的一个目标是通过一种能够提供操作者的运动与相应的作为数据处理装置的输出的屏幕显示之间的连接的一种更直接和更自然的感觉的输入装置来提供一种人机之间改进的接口的装置。根据本专利技术的一个特点，用于为一个数据处理系统提供信息的输入装置包括有以密封的方式盛放液体介质的装置；用于连通液体介质流入或流出盛放装置的装置；用于限制通过连通装置的液体介质的流量的装置；用于响应来自操作者的直接或间接的输入而对液体介质施加压力，从而改变在盛放装置中的液体介质的体积的装置；用于产生响应于操作者对压力施加装置的操作的控制信息的装置；和用于产生响应于从控制信息产生装置输入的控制信息的反馈信息的装置。通过连通装置的液体介质的量与操作者对压力施加装置的操作相对应。代表操作者操作的控制信息被输入数据处理系统。限流装置根据反馈信息产生装置相应于控制信息而发出的反馈控制信息来限制通过连通装置的液体介质的流量。根据本专利技术的另一个特点，一个用于改进人机接口的输入装置包括有一个与限流管相连的密封的容器，该限流管是液体流进或流出容器的通道；一个控制运动传送装置，其中来自于操作者的直接或间接的控制输入将导致容器中液体的体积的变化，该变化是由液体通过限流管流进或流出而产生的；一个能够实际地监测控制运动传送装置的操作，并将该操作转换成相应的电信号的控制数据产生装置；一个发射电路，通过该电路由控制数据产生装置产生的信号将被输入主机装置中；一个能够用电可变地控制限流管中液体流动的状态的液体流量可调的限流装置；和一个能够通过将来自主机装置的控制响应信号施加于限流装置来驱动液体流量可调的限流装置的接收电路。熟练的技术人员将从以下的详尽描述中可看出本专利技术的其它的目的和优点；以下仅展示和描述了本专利技术的优选的实施例，并仅对实现本专利技术的所构想的最佳模型进行了说明。正如所认识到的，本专利技术可以有其它的不同的实施例，同时它的一些细节能够在各种明显的方面进行改动，而不离开本专利技术的范围。相应地，这些附图和说明应被认为是从本质上进行的说明，而不是限制性的说明。附图说明图1是本专利技术的主要工作装置的原理示意图；图2是作为一个数据处理系统的外部输入控制装置的本专利技术的第一个实施例的简图3A和3B分别是一个俯视图和一个带有部分剖面的侧视图，图中展示了作为手工控制的输入装置的本专利技术的第一个实施例的作用和功能；图4所示的是在本专利技术的第二个实施例中所采用的液体流量可调的限流装置的结构；图5所示的是在第二个实施例中所采用的工作电压和电滞液体的粘滞度之间的关系的示意图；图6所示的是在第二个实施例中所采用的工作电流和电滞液体的流动的速度之间的关系的示意图；图7所示的是可用于第一和第二实施例的一个基点返回装置的附加配置；图8是本专利技术的第三个实施例的外观视图。图9是本专利技术的第三个实施例的弹性垫和液压系统的剖面图。图1展示了本专利技术的人机接口的总的工作原理的原理图。由空气，油或其它液体物质组成的液体介质20被密封在容器10中，从容器10的外部施加的力将导致它的内部体积的变化。限流管30与容器10相连，同时它的横截面与容器10的表面面积相比足够地小，以便允许液体介质20通过限流管30流进和流出容器10。控制运动传送装置50是这样一个装置当一个操作者对其施加作用力时，该装置直接或间接地使容器10的内部的体积发生变化，从而使液体介质20通过限流管30流进或流出容器10。而且，控制运动传送装置50还与一个控制数据产生装置60相连，这个控制数据产生装置监测装置50的机械控制运动，并将其转化为电信号。这些信号被送入发射电路70中，该电路作为信号输入装置1和计算机主机装置100之间的接口部件。计算机主机装置100相应地将一个操作响应控制信号通过一个接收电路80输出至液体流量可调的限流装置40。限流装置40将上述的响应控制信号用作一个驱动信号，该信号被限流装置40用于改变限流管30中液体介质30的流动速度。这种操作将导致容器10的内部体积的变化，从而导致控制运动传送装置50的响应特征的变化，接着该变化将被操作者感觉到。图2所示的是作为输入装置的本专利技术的第一个实施例与计算机主机装置100的关系，其中它与主机装置100相连。输入装置1是一个指向装置，其结构与通常所指的游戏杆一样。显示器101与计算机主机装置100相连，并且显示与输入装置1的输出相对应的光标的运动。可人工操作的手柄51被安装到输入装置1上，并从它的上部突出来，同时在其基部被支撑，以使其能够自由地转动任意的角度。结果是手柄51的角度运动对应于显示器上二维的显示运动。而且，手柄51的从它的垂直位置开始的在任何方向上的运动的角度和速度将使显示光标以相应的角度和速度运动。图3A和3B所示的是输入装置1的结构。图3A是输入装置的俯视图，手柄51处在一个垂直的位置，该位置可以看作与图所在的纸的平面相垂直。手柄51的自由的角度旋转运动可以被分解到x轴和y轴上，从而可以被看成在这两个轴上的运动。容器10a和10b的取向分别为x轴和y轴，并且分别与限流管30a和30b相连。在这种方式中，容器10a和10b分别与x轴和y轴信号处理系统相连，这些处理系统对应于上述的控制信号产生装置和发射与接收电路。结果是形成了两个系统，一个对应于在x轴上手柄的运动，另一个对应于在y轴上手柄的运动。图3B所示的是上述的一个手柄运动传送系统的结构。容器10与限流管30相连，并且其中密封有适量的沾滞液体20。每一个容器10的形状为圆柱形，装有一个可以上下移动的活塞11，并且当它被移动时将导致容器10中液体20的体积的变化。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个用于为数据处理系统提供信息的输入装置包括： 用于以密封的方式盛放液体介质的装置； 用于连通上述流入或流出上述盛放装置的液体介质的装置； 用于限制通过上述连通装置的上述液体介质的流量的装置； 用于响应于来自操作者的直接或间接的输入而对上述的液体介质施加压力，从而改变盛放在上述盛放装置中的上述液体介质的体积的装置，借此上述的液体介质将通过上述的连通装置； 用于响应操作者对压力施加装置的操作而产生控制信息的装置，上述产生的控制信息被输入到上述数据处理系统中；以及 用于响应从上述的控制信息产生装置输入的上述控制信息而产生反馈信息的装置，上述的反馈控制信息被输入上述的限流装置中； 从而上述的限流装置响应于由上述的反馈信息产生装置输入的上述的反馈控制信息来限制流过上述连通装置的上述液体介质的流量。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：时本丰太郎，大石昌利，
申请(专利权)人：埃维克斯公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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