CAPACITIVELY COUPLED MULTIPLE AXIS DATA INPUT APPARATUS AND METHOD

• Main Authors: LEPPO, WILLIAM, D, BROWN, NEIL, L, HOYT, JOSHUA, K
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 09.01.1997
• Edition: 6
• Subjects: CALCULATING; COMPUTING; CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BYMECHANICAL FEATURES ONLY; CONTROLLING; COUNTING; ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING; PHYSICS; REGULATING

A capacitively coupled, six axis joystick (320) employs a sensor electrode (310) having a perpendicular pair of slots (312, 314) and a fixed electrode assembly (300) having capacitor electrodes (Cs) formed on three mutually orthogonal surfaces of planar circuit boards (302, 304, 306) that are complementarily nested within the slots of the sensor electrode. When nested together, the capacitor electrodes are separated from faces of the sensor electrode by spacings that depend on the rotational and translational movements of the sensor electrode relative to the electrode assembly. A signal generator (352) and address decoder (354) sequentially apply an alternating signal to the capacitor electrodes. The alternating signal is coupled to the closest associated faces of the sensor electrode to a degree dependent on the rotation- and translation-induced spacings. A controller (350) detects and processes each coupled signal voltage to determine a degree of deflection of the sensor electrode in the X-, Y-, Z-, roll-, pitch-, and yaw-axis directions. Manette de commande (320) à six axes et à couplage capacitif utilisant une électrode de détection (310) possédant une paire de fentes perpendiculaire (312, 314), ainsi qu'un ensemble fixe d'électrodes (300) possédant des électrodes à condensateur (Cs) formées sur trois surfaces réciproquement orthogonales de plaquettes planes (302, 304, 306) emboîtées de façon complémentaire à l'intérieur des fentes de l'électrode de détection. Quand elles sont emboîtées les unes dans les autres, les électrodes à condensateur sont séparées des faces de l'électrode de détection par des espacements dépendants des mouvements de rotation et de translation de l'électrode de détection par rapport à l'ensemble d'électrodes. Un générateur (352) de signal et un décodeur (354) d'adresse appliquent consécutivement un signal alternatif aux électrodes à condensateur. Ce signal alternatif est couplé aux faces associées, les plus proches, de l'électrode de détection selon un degré dépendant des espacements induits par la rotation et la translation. Un contrôleur (350) détecte et traite chaque tension de signal couplé afin de déterminer un degré de déflexion de l'électrode de détection dans les sens des axes, X, Y, Z, longitudinal, latéral et de lacet.