[发明专利]力反馈装置及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种力反馈装置，尤其是涉及控制用的力反馈装置，在力反馈装置启动时决定操控杆所在位置的定位结构及方法。

背景技术

力反馈装置(Force Feedback Device)主要将多个不同控制功能的控制杆、按键或旋钮，整合成一个操控杆。并划分操控杆的移动范围为多个控制功能区域，对不同控制功能区域给予不同的力反馈型态，提示操控杆目前的控制功能，以简化控制的方式及结构。

如图1所示，为美国公告的US7490530专利案。该背景技术揭露力反馈装置10，由一操控杆11同时操作两维转轴12a及12b，每一维转轴的一端设一扇型齿轮13a及13b，各由一马达(图未示)驱动，并供给力反馈。而两维转轴12a及12b的另一端则各设一摇杆14a及14b，摇杆14a及14b的L形端头15a及16b长度，为摇杆14a及14b摇摆角度的一半。摇杆14a及14b摇摆时，L形端头15a及16b各自通过设在基座16上的感测器17a及17b，遮断感测器17a及17b，产生关信号。反之，非L形端头15a及16b通过时，未遮断感测器17a及17b则产生开信号。

由于使用者不经意的移动或误动操控杆11，力反馈装置10启动时，无法确定操控杆11停留的位置，因此必须进行定位确认。力反馈装置10定位时，通过马达驱动扇型齿轮13a及13b，转动转轴12a及12b，使摇杆14a及14b随着摇摆，移动操控杆11进行定位。当占摇摆角度一半的L形端头15a及16b刚经过或进入感测器17a及17b时，感测器17a及17b会产生关或关信号的变化，就可确认操控杆11正位在摇摆角度的中心，而完成定位。

然而，背景技术必须让L形端头15a及16b转至摇摆中心，通过或进入感测器17a，产生关或关的信号变化，才能完成定位。由于占摇摆角度一半的L形端头15a及16b移动角度较大，需要较长的时间完成定位。当马达驱动L形端头15a及16b转错方向需来回转动时，甚至需要更久的时间才能完成定位。造成力反馈装置开机后尚须等待，无法满足使用者开机立即使用的习性，使用上并不方便。因此，力反馈装置在定位结构及方法，仍有问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力反馈装置及其定位方法，在摇杆设置不等距遮栅，利用定速转动马达，产生遮断或释放感测器时间的长短，快速完成定位。

本发明另一目的在提供一种力反馈装置及其定位方法，利用在多维摇杆设置不等距遮栅，以适用于多维力反馈装置的定位。

为了达到前述发明的目的，本发明的力反馈装置，在至少一维转轴的中间设驱动槽，操控杆一端穿过该驱动槽，可移动枢接在力反馈装置，马达转动转轴的一端，摇杆固定在转轴的另一端，且设不等距的遮栅，感测器设在遮栅的路径上，侦测遮栅产生开或关信号，一存储装置储存遮栅的绝对角度，微处理器控制马达正或反向定速转动，带动不等距的遮栅通过感测器产生开或关信号，通过计时装置测量开或关信号的持续时间，计算遮栅通过的角度，比对存储装置储存的绝对角度，决定遮栅的绝对角度，以完成操控杆的定位。

本发明力反馈装置的定位方法，首先启动马达固定转速转动一维转轴，带动遮栅在感测器以固定速度移动；检查感测器产生开关信号变化时，开始计时；再侦测马达的转动方向，且侦测感测器开或关信号；检查感测器再次产生开关信号变化时，就停止计时；根据侦测的马达转动方向、感测器开或关信号信号，以及计时的时间，由储存的遮栅绝对角度，比对出操控杆的一维位置；然后启动另一维马达，进行下一维的定位，直到完成操作杆各维定位才完成定位的程序。

附图说明

图1为背景技术力反馈装置的立体图。

图2为本发明第一实施例的力反馈装置的立体图。

图3为本发明摇杆凹部遮栅的结构图。

图4为本发明摇杆凸部遮栅的结构图。

图5为本发明遮栅的绝对位置的示意图。

图6为本发明侦测遮栅的示意图。

图7为本发明第一实施例力反馈装置定位方法的流程图。

图8为本发明第二实施例的力反馈装置的立体图。

图9为本发明第二实施例力反馈装置定位方法的流程图。

主要元件符号说明

力反馈装置20，40

操控杆21，41

转轴22，42a，42b

马达23，43a，43b

摇杆24，44a，44b

感测器25，45a，45b

驱动槽26，46a，46b

减速齿轮组27