JP4528874B2 - 信号入力装置 - Google Patents

Description

本願発明は、たとえばビデオゲーム機などに備えられ、棒状のレバーを複数の方向に傾けて操作する、いわゆるジョイスティック装置である信号入力装置に関する。

従来より、ビデオゲーム機などでは、棒状のレバーを複数の方向に傾けて操作するジョイスティック装置が用いられている。このジョイスティック装置により、たとえばゲーム中のキャラクタの動きを決定することができる。また、最近では、家庭用ゲーム機やパーソナルコンピュータに接続して、ゲーム中の飛行機の動きなどを決定するジョイスティック装置も提案、販売されている。

ビデオゲーム機における格闘ゲームなどでは、キャラクタを通常より高くジャンプさせる場合、上記ジョイスティックのレバーを同方向に２回続けて傾ける、あるいは空いている方の手で別の操作ボタンを押しながらレバーを傾けるなどの操作を行なう必要がある。すなわち、ジョイスティック装置により、瞬時に連続して入力信号を入力するか、あるいはジョイスティック装置とは別の入力装置を用いて並列的に入力信号を入力する必要がある。

前者の操作は、瞬時にしかも確実にレバーを動かさなければならないため、操作ミスを起こしやすい。また、後者の操作は、一つの動作に左右両方の手を用いなければならないため、手間である。そのため、現存のジョイスティック装置では、プレイヤが所望する動きをキャラクタに行わせることが、スムーズにできずらいといったことがある。

特開平１１−６７０１７号公報

本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、煩雑な操作が必要であった複数の入力を容易な操作で行うことのできる信号入力装置を提供することを、その課題とする。

上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

本願発明によれば、プレイヤが操作するためのレバーと、レバーを傾斜可能に支持する本体と、レバーの軸方向の互いに異なる位置において該レバーの周面に設けられた複数の突出片であって、少なくともいずれかの方向において突出方向が同一の複数の突出片と、複数の突出片の各々に対応し、前記軸方向に並んで配設された複数のスイッチ手段であって、突出方向または突出方向とは逆方向のレバーの傾斜量に応じて、対応する突出片によって押下される複数のスイッチ手段と、を備え、複数のスイッチ手段の押下に基づいて、突出方向または突出方向とは逆方向におけるレバーの傾きを段階的に検出することを特徴とする、信号入力装置が提供される。

好ましい実施の形態によれば、複数のスイッチ手段は、複数の突出片の各々に対して予め決められた複数の方向にそれぞれ配設されている。

他の好ましい実施の形態によれば、レバーは、一方端にプレイヤが把持する把持部が形成され、その把持部と複数の突出片との間で本体によって傾斜可能に支持されている。

他の好ましい実施の形態によれば、レバーは、一方端にプレイヤが把持する把持部が形成され、複数の突出片よりも他方端側で本体によって傾斜可能に支持されている。

他の好ましい実施の形態によれば、複数の突出片は、突出の度合いが互いに異なる。例えば、複数の突出片の度合いは、本体によるレバーの支持点に近いほど大きくなるように設定されている。

他の好ましい実施の形態によれば、複数の突出片は、レバーから着脱自在に設けられている。

他の好ましい実施の形態によれば、複数の突出片は、レバーに外嵌する環状の突出リングである。

本願発明によれば、少なくともいずれかの方向に対して、レバーの傾きが段階的に検出されるので、たとえば、プレイヤは、当該方向において、レバーの傾きを変えるだけで、複数の入力が可能となる。したがって、複数の入力を容易な操作で行うことができる。

本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本願発明に係るジョイスティック装置の外観図である。 図１に示すジョイスティック装置の要部概略構成図である。 図１に示すジョイスティック装置の回路図である。 レバーを傾けたときの状態を示す図である。 変形例に係るジョイスティック装置の要部概略構成図である。 レバーとマイクロスイッチとの位置関係を示す図である。 レバーを傾けたときの状態を示す図である。 レバーを傾けたときの状態を示す図である。 レバーを傾けたときの状態を示す図である。 他の変形例に係るレバーを傾けたときの状態を示す図である。 レバーの傾き方向とマイクロスイッチのオン、オフ状態との関係を示す図である。

以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本願発明に係るジョイスティック装置の外形図であり、図２は、ジョイスティック装置の要部を示した概略構成図であり、(a) は平面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ矢視図、(c) は(a) のＣ−Ｃ矢視図である。本ジョイスティック装置は、略直方形状のケース１と、ケース１に固定されている略平板状の支持体２と、支持体２に対して揺動自在に支持された本体３と、プレイヤが操作するための、本体３に対して複数の方向に傾斜可能に支持されたレバー４とを備えている。ケース１側面には、家庭用ゲーム機などの外部装置と接続するためのコネクタ５が設けられ、コネクタ５には接続ケーブル６が接続される。

なお、このジョイスティック装置をビデオゲーム機などに取り付ける場合は、ケース１を取り除いて、レバー４をビデオゲーム機の表面から突出させた形で内装する。

図２を参照して、支持体２には、両短辺近傍に断面略Ｚ字状の２つのアングル１１が立設され、各アングル１１の上面１２には２つの孔１３がそれぞれ形成されている。

本体３の上面には、略平板状の押さえ板１４が取り付けられ、押さえ板１４の下面の面積は、本体３の上面より大とされている。押さえ板１４には、その下面から４つのボス１５が突設され、ボス１５の直径は上記孔１３の内径より小とされ、ボス１５は上記孔１３に遊挿されている。各ボス１５の下端には、ボス１５が孔１３から抜脱するのを防止するためのナット１７が締着されている。また、ボス１５には、押さえ板１４とアングル１１との間にばね１６が巻着されている。上記構成により、押さえ板１４および本体３は、ばね１６の弾性力により、支持体２に対して揺動自在に支持される。

棒状に形成されたレバー４は、周知のころがり軸受けの構造により、本体３に対して傾斜可能に支持され、通常時は鉛直方向に静止するよう付勢されている。レバー４の上端には、略球形の把持部１８がレバー４と一体的に形成されている。また、レバー４には、本体３内の対向する周面に、図３に示すように、環状の接点２１が設けられている。

一方、本体３内には、レバー４の環状接点２１に対向し、前後左右および斜め方向の８方向に対応して、複数の接点２２がそれぞれ内装されている。これにより、レバー４がいずれかの方向に傾けられると、環状接点２１がいずれかの方向に位置する接点２２に接触し、検出信号が外部に出力されることにより、レバー４の傾いた方向を検出することができる。

支持体２には、各辺中央近傍に断面略Ｌ字状のアングル２３が立設され、各アングル２３には、押ボタン２５を有するマイクロスイッチ２４がそれぞれ取り付けられている。すなわち、マイクロスイッチ２４は、レバー４の前後および左右方向にそれぞれ位置し、図３に示すように、レバー４の前後左右方向にある接点２２の延長線上に位置している。

また、マイクロスイッチ２４は、押ボタン２５が上側を向くように、かつ押ボタン２５の上面が、通常状態で押さえ板１４の下面と接触する、あるいはわずかに接触しないといった位置になるように取り付けられている。

この構成により、レバー４をいずれかの方向に傾けると、本体３側のいずれかの接点２２と、レバー４側の環状接点２１とが接触し、レバー４の傾き方向を検出することができる。検出した信号は、コネクタ５を介して外部に接続された、たとえば、家庭用ゲーム機に送られる。

なお、この場合、本体３は、ばね１６の強度により水平方向に保持されたままである。すなわち、上記したレバー４の環状接点２１と本体３の接点２２とが接触する程度のレバー４の傾きでは、ばね１６は伸縮せずその外形を維持している。

次いで、図４に示すように、プレイヤによってさらにレバー４が傾けられると（同図白矢印Ｄ参照）、レバー４の環状接点２１と本体３の接点２２とが接触したままで、本体３が押し付けられ、傾いた側のばね１６が縮み、反対側のばね１６が伸び、本体３が同方向に傾く。

そして、本体３に一体的に取り付けられた押さえ板１４も同方向に傾き（同図白矢印Ｅ参照）、その方向にあるマイクロスイッチ２４の押ボタン２５を押し下げる。これにより、上記マイクロスイッチ２４がオンされ、検出された信号は、コネクタ５を介して外部に送られる。

このように、レバー４を中心にして前後および左右方向では、本体３側の接点の接触による傾きの検出と、マイクロスイッチ２４による傾きの検出とにより、同方向において２段階のレバー４の傾きを検出することができる。そのため、たとえば従来のビデオゲーム機の格闘ゲームにおいて、レバー４を２回連続して傾けるといった操作、つまり瞬時に複数の入力が必要な操作を、レバー４の傾きを同方向に大きくするといった容易な操作で実現することができる。

したがって、従来のような操作ミスを大幅に低減できる。また、レバー４を段階的に傾けるので、レバー４を戻すことなく、一連の動作でスムーズに行うことができる。そのため、プレイヤにとっては、従来のジョイスティック装置の操作と違和感なく行うことができる。

なお、プレイヤによってレバー４が傾けられた状態からレバー４が離されると、ばね１６の復元力により、レバー４は直立状態に、また押さえ板１４および本体３は通常の水平状態にそれぞれ戻る。

また、図４では、一方向のレバー４の傾いた状態のみしか示していないが、左右方向または奥行き方向にもプレイヤの操作によりレバー４が傾けられれば、その方向に対応したマイクロスイッチ２４がオンされる。

なお、支持体２には、本体３および本体３から突設したレバー４の他端が当たらないように、中央に孔が形成されていてもよい。

また、マイクロスイッチ２４は、上記実施形態では４つ設けられていたが、これ以下あるいはこれ以上の数のマイクロスイッチ２４が設けられていてもよい。また、その設置位置も、レバー４に対して前後および左右方向の位置に設けられているが、これに限らず、たとえば支持体２の角にそれぞれ設けられていてもよい。

また、ばね１６およびボス１５は、ゴムなどの弾性体で一体的に形成されていてもよい。

図５は、本発明の変形例を示すジョイスティック装置の要部を示した側面図である。このジョイスティック装置では、本体３１が図示しないケースに固着されている。本体３１は、レバー４の傾きに応じてオン、オフする複数のマイクロスイッチを内装した２つのスイッチ部３２，３３を備えており、両スイッチ部３２，３３は、上下方向に連設されている。

図６は、レバーとスイッチ部３２，３３に内装されたマイクロスイッチとの位置関係を示す図である。各スイッチ部３２，３３には、レバー４に対して前後左右方向に配されたマイクロスイッチが設けられているが、同図では、右方向のあるマイクロスイッチのみを示している。すなわち、スイッチ部３２は、上段のマイクロスイッチ３４を内装し、スイッチ部３３は、下段のマイクロスイッチ３５を内装している。各スイッチ部３２，３３は、連設されているので、同方向におけるマイクロスイッチ３４，３５は、上下に並べて配される。

レバー４には、各マイクロスイッチ３４，３５に対向した周面に、略円筒形状の突出リング３６，３７がそれぞれ嵌め込まれて固着されている。上段の突出リング３６は、下段の突出リング３７より外径が大とされている。なお、レバー４が傾いたときの支点の位置は、突出リング３６，３７のやや上方の位置になるように、レバー４は本体３１に支持されている。その他の構成は、上述した実施形態と同様であり、以下の説明において同機能の部品については同符号を示す。

この構成により、図６に示すように、レバー４が直立状態のとき、各マイクロスイッチ３４，３５は、突出リング３６，３７に当接しないので、ともにオフ状態にある。次いで、図７に示すように、プレイヤによってレバー４が傾けられると（白矢印Ｆ参照）、上段の突出リング３６が上段のマイクロスイッチ３４に当接し、上段のマイクロスイッチ３４はオンする。このとき、下段の突出リング３７は、上段のそれより外径が小とされているので、下段のマイクロスイッチ３５はオンしない。

そして、プレイヤによってさらにレバー４が傾けられると（白矢印Ｇ参照）、下段の突出リング３７が下段のマイクロスイッチ３５に当接し、下段のマイクロスイッチ３５はオンする。このとき、上段の突出リング３６は、上段のマイクロスイッチ３４に当接したままであるので、上段のマイクロスイッチ３４はオンのままである。そのため、この状態では、両マイクロスイッチ３４，３５がオンとなる。

なお、プレイヤによってレバー４が傾けられた状態からレバー４が離されると、レバー４は直立状態に戻り、両マイクロスイッチ３４，３５はともにオフとなる。

このように、レバー４に外径の異なる突出リング３６，３７を設け、それらに対向させるようにマイクロスイッチ３４，３５を配すれば、レバー４の傾きの度合いに応じて、各マイクロスイッチ３４，３５のオン、オフの状態が異なるので、レバー４の段階的な傾きを検出することができる。そのため、上述した実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、突出リング３６，３７の大きさを変更すれば、マイクロスイッチ３４，３５のオン、オフ動作が、レバー４の傾きの度合いに応じて変更される。すなわち、上段の突出リング３６の外径をより大きくして、下段の突出リング３７の外径をより小さく、あるいは突出リング３７をなくする。このようにすれば、レバー４を少し傾けたときに上段のマイクロスイッチ３４がオンし、レバー４を大きく傾けたときに下段のマイクロスイッチ３５がオンすることになる。そのため、プレイヤにとっては、１段目および２段目におけるレバー４の傾きの違いがより明確になるといった利点がある。

また、図８に示したレバー４の傾き状態からさらにプレイヤによってレバー４が傾けられると、図９に示すように、上段の突出リング３６が上段のマイクロスイッチ３４から離れて、上段のマイクロスイッチ３４がオフになる場合がある。このオフの状態も外部装置で認識するようにすれば、各マイクロスイッチ３４，３５は、図７の状態においてオン、オフ、図８の状態においてオン、オン、図９の状態においてオフ、オンと変化するので、アナログ的な入力を行うことができる。

また、上記実施形態では、レバー４の傾きを検出するマイクロスイッチ３４，３５は、レバー４の傾く方向と逆の方向に設けられているが、図１０に示すように、レバー４の傾く方向と同じ方向に設けられていてもよい。この場合、上段の突出リング３６は、下段の突出リング３７より外径が小とされる。また、レバー４が傾いたときの支点の位置は、突出リング３６，３７のやや下方の位置になるように、レバー４は本体３１に支持される。この構成により、レバー４が傾けられると、１段目の傾きを下段のマイクロスイッチ３５のオンで検出し、２段目の傾きを両マイクロスイッチ３４，３５のオンで検出する。

図１１は、各方向におけるマイクロスイッチ３４，３５のオン、オフ状態を示した模式図である。同図によれば、把持部１８の周囲に記載されたものが、レバー４を１段階傾けたときの各方向におけるマイクロスイッチ３４，３５のオン、オフ状態を示す。また、外側に記載されたものが、レバー４を２段階傾けたときのマイクロスイッチ３４，３５のオン、オフ状態を示す。同図に示すように、従来のようにレバー４の傾きを１段階しか検出できない場合は、８方向の検出しかできないが、本実施形態のように、レバー４の傾きを２段階検出することができれば、さらに１６方向の検出が可能となる。

もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、一方向における傾きの検出は、２段に限らず、３段以上であってもよい。

また、本ジョイスティック装置は、アナログ式のジョイスティック装置であってもよい。

また、本実施形態によれば、レバーを段階的に傾けて複数の入力が可能であるので、ソフトウェアによってそれに応じた使用方法が可能である。たとえば、上述したように、格闘ゲームにおいて、キャラクタを通常より高くジャンプさせるような場合の他、キャラクタと分身されたキャラクタとが登場する場合、１段目のレバー４の傾きで本キャラクタを動作させ、２段目のレバー４の傾きで本キャラクタと分身キャラクタとを同時に動作させるといったことも可能である。

また、上述したジョイスティック装置の構成は、格闘ゲームに限らず、シューティングゲーム、パズルゲーム、あるいはアクションゲームなどにも適用することができる。

２ 支持体
３ 本体
４ レバー
１１ アングル
１４ 押さえ板
１６ ばね
２４，３４，３５ マイクロスイッチ
２５ 押しボタン
３６，３７ 突出リング

Claims (8)

1. プレイヤが操作するためのレバーと、
   前記レバーを傾斜可能に支持する本体と、
   前記レバーの軸方向の互いに異なる位置において該レバーの周面に設けられた複数の突出片であって、少なくともいずれかの方向において突出方向が同一の複数の突出片と、
   前記複数の突出片の各々に対応し、前記軸方向に並んで配設された複数のスイッチ手段であって、前記突出方向または前記突出方向とは逆方向の前記レバーの傾斜量に応じて、対応する突出片によって押下される複数のスイッチ手段と、を備え、
   前記複数のスイッチ手段の押下に基づいて、前記突出方向または前記突出方向とは逆方向における前記レバーの傾きを段階的に検出することを特徴とする、信号入力装置。
2. 前記複数のスイッチ手段は、前記複数の突出片の各々に対して予め決められた複数の方向にそれぞれ配設されている、請求項１に記載の信号入力装置。
3. 前記レバーは、一方端に前記プレイヤが把持する把持部が形成され、その把持部と前記複数の突出片との間で前記本体によって傾斜可能に支持されている、請求項１または２に記載の信号入力装置。
4. 前記レバーは、一方端に前記プレイヤが把持する把持部が形成され、前記複数の突出片よりも他方端側で前記本体によって傾斜可能に支持されている、請求項１または２に記載の信号入力装置。
5. 前記複数の突出片は、突出の度合いが互いに異なる、請求項１ないし４のいずれかに記載の信号入力装置。
6. 前記複数の突出片の突出の度合いは、前記本体による前記レバーの支持点に近いほど大きくなるように設定されている、請求項５に記載の信号入力装置。
7. 前記複数の突出片は、前記レバーから着脱自在に設けられている、請求項１ないし６のいずれかに記載の信号入力装置。
8. 前記複数の突出片は、前記レバーに外嵌する環状の突出リングである、請求項１ないし７のいずれかに記載の信号入力装置。

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