CN107003688A - 操作装置 - Google Patents

操作装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107003688A
CN107003688A CN201580059994.7A CN201580059994A CN107003688A CN 107003688 A CN107003688 A CN 107003688A CN 201580059994 A CN201580059994 A CN 201580059994A CN 107003688 A CN107003688 A CN 107003688A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
moving parts
motor
guide
operation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580059994.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107003688B (zh
Inventor
佐藤邦生
宫崎骏
萩原康嗣
若菜庆悟
樱井昌司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN107003688A publication Critical patent/CN107003688A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107003688B publication Critical patent/CN107003688B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
    • A63F13/285Generating tactile feedback signals via the game input device, e.g. force feedback
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/04Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0362Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 1D translations or rotations of an operating part of the device, e.g. scroll wheels, sliders, knobs, rollers or belts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons

Abstract

提供一种操作装置,能够使手指或者手的按压操作触感良好,使来自电动机的反作用力直接作用于手指、手。往复移动的移动部件5具有厚壁部5a和薄壁部5b,形成于厚壁部5a的轴承部滑动自如地支承于导向轴6,形成于薄壁部5b的滑动部5d被滑动导向部7导向为滑动自如。电动机10的动力经由减速齿轮12和齿轮箱13内的减速机构被传递到小齿轮14,从小齿轮14对齿条部15赋予移动反作用力。齿条部15位于轴芯Os上,因此,通过来自电动机10的动力,有效地对移动部件5赋予力。

Description

操作装置
技术领域
本发明涉及用手对操作部进行按压操作的操作装置,尤其涉及能够根据操作部的操作位置,控制对操作部作用的反作用力的操作装置。
背景技术
在对操作部进行操作时被赋予反作用力的操作装置作为游戏装置用的控制器被广泛使用。
在专利文献1中记载了涉及枪械单元的发明,该枪械单元作为游戏装置用的控制器而被射击游戏装置使用。该枪械单元在支承部的上部安装有枪械主体,在枪械主体上具备使其整体向前后往复振动的振动机构。在进行扣压设置于上述枪械主体的扳机的操作时,上述振动机构起动,对枪械主体的整体赋予前后的振动,向游戏的操作者的手传递反作用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-24147号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1所记载的枪械单元相对枪械主体的整体沿着前后赋予往复运动,并不是对正操作扳机的手指直接赋予反作用触感的单元,因此,难以进行具有临场感的游戏操作。另外,对枪械主体富裕的反作用力被限定为由电动机的旋转造成的振动力,因此,不能够赋予操作者多样的操作反作用力。
进而,在扳机稍微产生松动时,赋予到枪械整体的振动变得难以传递到扳机,进而,变得难以实现具有临场感的游戏操作。
本发明解决上述以往的问题,其目的在于提供一种操作装置,能够使反作用力对正操作操作部的手指进行作用,进而,能够根据操作部的操作位置,赋予多样的反作用力。
进而,本发明的目的在于提供一种操作装置,通过采用抑制操作部的松动的导向构造,操作变得流畅,能够感到反作用力直接对操作部进行作用。
用于解决问题的手段
本发明是一种操作装置,其特征在于,设置有:机壳;被上述机壳支承的移动部件;对上述移动部件赋予移动力的操作部;对上述移动部件赋予力的电动机;检知上述移动部件的位置的位置检知部;以及根据来自上述位置检知部的检知信号,控制上述电动机的输出的控制装置,在上述机壳上相互平行地设有导向轴和滑动导向部,在上述移动部件设有轴承部和滑动部,在上述轴承部插通有上述导向轴,上述滑动部在上述滑动导向部中滑动,上述移动部件被支承为在上述导向轴的轴向上往复移动自如。
本发明的操作装置从电动机对移动部件赋予反作用力,因此,能够使正操作移动部件的手、手指直接感到操作反作用力。另外,能够检知移动部件的移动位置,对移动部件赋予各种各样的力,因此,能够对操作部赋予多样的操作触感。
进而,由于是在机壳设有导向轴,移动部件的轴承部沿该导向轴往复移动的构造,因此,能够容易抑制移动部件的移动时的松动,能够顺畅地进行操作部的按压操作。另外,变得容易使操作反作用力直接作用于操作操作部的手指、手。
优选地,本发明的操作装置设有通过上述电动机被旋转驱动的小齿轮,在上述移动部件形成有与上述小齿轮啮合的齿条部,在将上述导向轴的轴芯与上述滑动导向部的导向中心线对置的方向设为水平方向,将与该水平方向正交的方向设为垂直方向时,上述齿条部配置于在垂直方向上与上述导向轴的上述轴芯重叠的位置。
在上述构成中,能够使作用于齿条部的移动力的作用线与导向轴的轴芯重叠,因此,能够使移动力直接作用到移动部件,能够通过移动力使赋予移动部件的不需要的力矩成为最小,能够从电动机对移动部件和操作部赋予稳定的反作用力。
优选地,本发明的操作装置在上述移动部件设有厚壁部、以及在上述厚壁部的侧方形成的凹部,在上述厚壁部形成有上述轴承部和上述齿条部。
在该操作装置中,能够设置成设有从上述电动机对上述小齿轮传递动力的减速机构,上述减速机构与上述移动部件的上述凹部对置的构造。
另外,能够设置成上述电动机设置于与上述移动部件的上述凹部对置的位置的构造。
通过上述构造,能够将操作装置构成为薄型。
优选地,本发明的操作装置中,上述小齿轮的齿部和上述齿条部的齿部为斜齿。
通过以斜齿彼此的啮合来构成小齿轮和齿条部,从而,移动部件与小齿轮之间的相互的力的传递变得平滑,容易操作操作部,另外,能够通过电动机的动力,有效地使反作用力对操作部进行作用。
本发明的操作装置能够构成为:上述机壳由金属板形成,由与上述移动部件的移动方向对置的对置壁部和与上述移动部件的移动方向平行延伸的侧壁部被弯折而形成,上述导向轴与上述对置壁部垂直地固定于该对置壁部,上述滑动导向部设置于上述侧壁部。
在上述构造中,用钣金材料构成机壳,因此,能够小型且轻量地构成。另外,移动部件以导向轴为基准沿前后移动,因此,是由固定有导向轴的对置壁部与形成有滑动导向部的侧壁部被弯折而成的构造,即使相互的尺寸精度稍微粗糙,也不会使移动部件产生松动,能够高精度地前后移动。
发明效果
本发明的操作装置从电动机对移动部件赋予反作用力,因此,能够使正操作移动部件的手、手指直接感到操作反作用力。另外,能够检知移动部件的移动位置,对移动部件赋予各种各样的力,因此,能够相对操作部赋予多样的操作触感。
进而,由于是在机壳设有导向轴,移动部件的轴承部沿该导向轴往复移动的构造,因此,变得容易抑制移动部件的移动时的松动,能够顺畅地进行操作部的按压操作。另外,变得容易使操作反作用力直接作用到操作操作部的手指、手。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的操作装置的整体构成的立体图,表示移动部件与操作部前进后的状态。
图2是表示本发明的第一实施方式涉及的操作装置的整体构成的立体图,表示移动部件和操作部后退后的状态。
图3是本发明的第一实施方式涉及的操作装置的分解立体图。
图4是用图1所示的IV-IV线切断本发明的第一实施方式涉及的操作装置后的剖视图。
图5是表示使图1所示的操作装置动作的控制装置的构成的框图。
图6是表示将本发明的实施方式涉及的操作装置应用于射击游戏用的枪型控制器时的概要构成的说明图。
图7是表示搭载本发明的第二实施方式涉及的操作装置后的游戏用控制器的概要构成的说明图,(a)是俯视图,(b)是侧视图。
图8是表示本发明的第三实施方式涉及的操作装置的使用例的说明图。
图9是使用图8所示的操作装置并使其动作的操纵器的说明图。
具体实施方式
在图1~图7中,示出了本发明的实施方式的操作装置搭载于射击游戏用的枪型控制器的例子。但是,如在后说明所示,本发明的操作装置能够搭载于枪型控制器以外的各种控制器以及游戏以外的各种机器。
图1~图4所示的操作装置1的X方向为水平方向,Y方向为前后方向,Z方向为垂直方向。
操作装置1具有机壳4。机壳4由主体机架2以及用于将主体机架固定于枪型控制器的内部的角撑架3构成。主体机架2和角撑架3都由钣金材料形成。
主体机架2具有对置壁部2a、以及从对置壁部2a的两侧部分别弯曲成直角的第一侧壁部2b和第二侧壁部2c。角撑架3由固定片3a和安装片3b弯折成直角而形成。主体机架2的对置壁部2a和角撑架3的固定片3a通过点焊等被相互固定。在安装片3b形成有安装孔3c,操作装置1通过插入到安装孔3c的安装螺丝被固定到枪型控制器的内部。
在主体机架的内部设有移动部件5。移动部件5由合成树脂材料形成。移动部件5一体地形成有厚壁部5a和薄壁部5b,在薄壁部5b的垂直方向的上部形成有凹部5c。厚壁部5a和薄壁部5b在水平方向(X方向)上被划分而形成。
如图4所示,在移动部件5的厚壁部5a形成有轴承部5c。轴承部5c是朝下释放的轴承槽,在前后方向(Y方向)上连续地形成。如图3和图4所示,在薄壁部5b的侧端部一体地形成有滑动部5d。轴承部5c的中心和滑动部5d的中心在水平方向(X方向)上隔开间隔地配置。如图3和图4所示,在厚壁部5a和薄壁部5b之间形成有朝向后方(Y2方向)释放的凹部5e,在该凹部5e的内部一体地形成有弹簧导向轴5f。弹簧导向轴5f沿前后方向(Y方向)直线地延伸。
如图3所示,在将机壳4的一部分构成的主体机架2的对置壁部2a固定有导向轴6。导向轴6为金属制,与对置壁部2a垂直地被安装并沿前后方向(Y方向)伸出。在主体机架2的第一侧壁部2b形成有滑动导向部7。滑动导向部7是沿前后方向(Y方向)直线地延伸的导向长孔。如图3和图4所示,导向轴6的轴芯Os和滑动导向部7的导向中心线Og在水平方向(X方向)上隔开间隔且相互平行地对置。
如图4所示,导向轴6被插入到轴承部5c,滑动部5d滑动自如地被插入到滑动导向部7,在主体机架2的内部,移动部件5被支承为沿前后方向(Y方向)移动自如。轴承部5c相对导向轴6在水平方向(X方向)上几乎无间隙且滑动自如地被插通,移动部件5以导向轴6的轴芯Os为基准且能够沿前后方向移动。滑动部5d在垂直方向(Z方向)上几乎无间隙地被插入到滑动导向部7的内部,通过滑动部5d与滑动导向部7的嵌合,限制移动部件5向以轴芯Os为中心的旋转方向的松动。
在移动部件5的弹簧导向轴5f的外周装配有压缩螺旋弹簧8。压缩螺旋弹簧8在收缩的状态下被夹设于移动部件5与对置壁部2a之间。通过该压缩螺旋弹簧8的弹力,移动部件5通常朝向前方(Y1方向)被施力。
在移动部件5的前方(Y1侧)的端部形成有嵌合部5g。该嵌合部5g是“T”字形状的嵌合突部。操作部9由合成树脂材料形成,在其后端部形成有嵌合部。该嵌合部为嵌合凹部。操作部9的嵌合部与移动部件5的嵌合部5g进行凹凸嵌合而被定位,操作部9和移动部件5通过螺丝拧紧等被固定。操作部9相对移动部件5拆装自如,因此,操作部9能够选择与装配有该操作装置1的控制器的设计对应的控制器来进行安装。
在主体机架2的第一侧壁部2b与第二侧壁部2c之间配置有电动机10,电动机10通过螺丝拧紧被固定于主体机架2。在电动机10的输出轴固定有输出齿轮11。在主体机架2的第一侧壁部2b,减速齿轮12被支承为旋转自如,在电动机10被固定于主体机架2时,输出齿轮11与减速齿轮12啮合。
在主体机架2的第一侧壁部2b与第二侧壁部2c之间配置有齿轮箱13。在齿轮箱13形成有安装孔13a、13a,安装螺丝被插入到安装孔13a、13a并与第一侧壁部2b螺接,齿轮箱13被固定于第一侧壁部2b。齿轮箱13的内部收纳有减速机构。如图4所示,减速输出轴13b从齿轮箱13突出,上述减速齿轮12的旋转力被齿轮箱13内的减速机构减速并传递到减速输出轴13b。减速机构由恒星齿轮和行星齿轮等构成。
如图4所示,在减速输出轴13b固定有小齿轮14,电动机10的旋转力被减速齿轮12以及齿轮箱13内的减速机构减速并传递到小齿轮14。在移动部件5的厚壁部5a的上表面形成有齿条部15,小齿轮14与齿条部15啮合。小齿轮14的齿部和齿条部15的齿部都是斜齿。
移动部件5的偏向水平方向(X方向)的一方的部分上形成有厚壁部5a,在该厚壁部5a形成有轴承部5c和齿条部15。因此,能够较薄地构成厚壁部5a以外的部分。如图4所示,齿条部15和导向轴6的轴芯Os配置成在垂直方向(Z方向)上重叠。即,齿条部15的齿部的一部分位于轴芯Os的正上方。
在主体机架2的第二侧壁部2c设有位置检知部16。位置检知部16具有固定于第二侧壁部2c的检知外壳16a、固定于检知外壳16a的定子部、以及在检知外壳16a内旋转的转子部。在转子部固定有转子轴16b。如图4所示,转子轴16b与小齿轮14嵌合,转子轴16b以及转子部与小齿轮14一起旋转。
位置检知部16是磁力检知型的编码器,在转子部固定有旋转式磁电机,在定子部设有GMR元件等磁力检知元件,转子轴16b与转子部的旋转角度通过磁力检知元件被检知。另外,位置检知部16还可以是电阻变化型、光学型的编码器。
在图1所示的实施方式中,在从电动机10的输出轴到齿条3d的动力传递路线上设有位置检知部16,但是,还可以在移动部件5与主体机架2之间设有线性检知方式的位置检知部。
作为位置检知部16,优选能够以任意的旋转相位作为基准对绝对角度进行检知。由此,在操作装置1的电源被切断,之后被通电时,能够把握在该时刻移动部件5正停止在前后方向的什么位置上。
如图5所示,操作装置1具有控制装置19。
控制装置19是掌管射击游戏的装置,被装入游戏机主体、个人计算机、或者通用型的信息处理装置等。控制装置15以CPU(中央运算处理装置)和存储部19a等为主体被构成。在射击游戏进行时,从存储部19a调出游戏软件,根据规定的程序进行游戏处理动作。另外,控制装置19具备彩色液晶面板等显示部19b以及扬声器。
由位置检知部16检知的检知输出被位置检知电路17检知并被赋予到控制装置19。另外,从控制装置19向电动机驱动器18赋予控制信号,电动机10被控制。驱动电动机驱动器18的控制信号被装入到游戏软件的一部分中。
随后,对上述操作装置1的动作进行说明。
该操作装置1通过从控制装置19向电动机驱动器18赋予控制指令使电动机10起动,由此能够使移动部件5向任意的位置移动。例如,如图1所示,能够使移动部件5在沿Y1方向前进后的位置停止,如图2所示,还能够停止在向Y2方向后退后的位置。还能够根据由控制装置19执行的控制流程,将移动部件5的初始位置设定于任意位置。
例如,在操作装置1的动作正停止时,如图2所示,事先使移动部件5后退,若对操作装置1开启电源,则电动机10起动,移动部件5前进到图1所示的位置,能够将该位置设为操作部9的初始位置。
在移动部件5设定成图1所示的初始位置时,若操作部9被手指或者手按向后方(Y2方向),则移动部件5的后退动作被位置检知部16检知,由位置检出电路17计算出后退距离并通知到控制装置19。在控制装置19中,在移动部件5后退了时,赋予操作反作用力的指令被通知到电动机驱动器18,电动机10进行动作。在控制装置19中,基于在操作部9被按压且操作的时刻正在处理的流程来决定应该赋予何种操作反作用力,用于赋予在该时刻适用的操作反作用力的驱动模式被赋予到电动机驱动器18。
通过该驱动模式,在用手指、手按压了移动部件5时,基于此时的控制流程,来决定移动部件5向Y2方向的移动距离允许到何种程度。例如,能够以使移动部件5后退5mm,大于5mm就不后退的方式从电动机10向移动部件5赋予移动反作用力,或者,还能够设置为使移动部件5后退10mm后不能后退。这是通过在移动部件5移动到规定位置时,对电动机10的转子赋予制动力,或者赋予用于对移动部件5向Y1方向移动进行阻止的向Y1方向的移动力而进行的。
随后,控制在上述驱动模式中赋予电动机10的电压,使电动机10的驱动扭矩能够变化,从而,能够使将移动部件5向Y2方向按压使其移动所需要的力变化。例如,设置为若没有用手指、手强力地按压操作部9,则移动部件5不能向Y2方向移动,或者还能够通过较轻的力,使移动部件5后退预先设定的距离的5mm或10mm。
另外,还可以在某时刻,使电动机10的动力扭矩成为零。在电动机10的动力扭矩成为零的状态下,操作部9被手指、手压入时,正按压操作部9的手指、手只感到由减速机构以及压缩螺旋弹簧8造成的反作用力,移动部件5向Y2方向的末端移动。
另外,还可以在使移动部件5停止在任意位置时,若使电动机10的动力扭矩成为零,则以压缩螺旋弹簧8的弹力将移动部件5向Y1方向按压,操作部9被设定成图1所示的初始位置。
或者,还能够在移动部件5向Y2方向移动了规定距离时,使电动机10的扭矩变化,使正按压操作部9的手指或者手感觉到振动。此时,通过使电动机10的正转和逆转的频率、旋转角度变化,从而,能够使手指、手感到的振动的频率变化,或者运动的振幅变化。
在上述操作装置1中,通过固定于机壳4的一部即固定于主体机架2的导向轴6和轴承部5c的滑动,移动部件5以导向轴6的轴芯Os为基准向Y方向进行前进动作和后退动作。移动部件5向导向轴6滑动地移动,因此,移动部件5向前后的移动顺畅。移动部件5的轴承部5c在事先设置成在Y方向上隔开而形成且位于前后的轴承部5c在导向轴6上滑动的构造,能够缩小移动部件5相对Y轴倾倒的方向上的松动量,移动部件5能够稳定地沿前后方向移动。
如图4所示,齿条部15配置于与导向轴6的轴芯Os沿垂直方向(Z方向)重叠的位置。电动机10的旋转力从小齿轮14作用到齿条部15,对移动部件5赋予移动力、操作阻力,但是,此时的力在与导向轴6的支承部接近的位置且向与导向轴6的轴芯Os平行的朝向被赋予,因此,变得难以通过来自电动机10的动力而使对于移动部件5不需要的力矩、松动发挥作用。
即,移动部件5在沿水平方向(X方向)隔开间隔而配置的轴芯Os和导向中心线Og上被支持,且被支承为沿前后方向移动自如。对此,从电动机10向移动部件5赋予的移动力的作用线被设定于与轴芯Os的正上方接近的位置,移动力的作用线和轴芯Os对于水平方向(X方向)被设定于相同的位置。因此,以从电动机10赋予的移动力使移动部件5试图向X方向倾倒的力矩几乎不发挥作用。因此,在从电动机10向移动部件5赋予移动力时,能够减小导向轴6与轴承部5c之间的滑动部的摩擦阻力,移动部件5的动作变得顺畅。
由此,由于设置成能够防止以从电动机10向移动部件5作用的力对移动部件5作用过大的力矩,因此,事先使小齿轮14与齿条部15的啮合部和轴芯Os之间的垂直距离比从轴芯Os到导向中心线Og的水平距离短是优选的,上述垂直距离为上述水平距离的1/2以下使优选的。
另外,小齿轮14和齿条部15各自的齿部为斜齿。在斜齿彼此的啮合中,齿隙的Y方向的成分变小,因此,用操作部9将移动部件5向Y2方向压入时的、从移动部件5向小齿轮14的力的传递顺畅。另外,在通过电动机10的动力相对移动部件5和操作部9赋予向Y1方向的操作反作用力时,能够获得相对人的手指、手,操作反作用力正经由操作部9直接进行的作用那样的触感。
上述移动部件5中,图4所示的左侧为厚壁部5a,右侧为薄壁部5b在该薄壁部5b的上方形成有凹部5c。而且,在厚壁部5a上下形成有轴承部5c和齿条部15。通过在厚壁部5a形成有轴承部5c和齿条部15,由此,能够减薄厚壁部5a其他的部分。如图4所示,齿轮箱13和电动机10配置于第一侧壁部2b与第二侧壁部2c之间并与上述凹部5c对置,齿轮箱13的下端部和电动机10的下端部位于比齿条部15图示更下侧,与凹部5c的底部接近。通过该构造,能够减小操作装置1的垂直方向(Z方向)的高度尺寸。另外,齿轮箱13和电动机10配置于第一侧壁部2b与第二侧壁部2c之间,由此,水平方向(X方向)的宽度尺寸也变小。
随后,对于在控制装置19中执行射击游戏时的上述操作装置1的控制动作进行说明。
在射击游戏被执行时,在控制装置19的存储部19a存储的游戏模拟程序被读出,该程序被执行。在游戏开始时,发射枪时的模拟图像被显示于显示部19b。
作为射击游戏进行时的游戏控制器,例如,使用图6所示的枪型控制器20。该枪型控制器20搭载有上述操作装置1,代替图1~图3所示的操作部9,模仿扳机的形状的操作部29被固定于移动部件5的前部。
在游戏开始时,电动机10起动,操作部29前进到在图6中以点划线表示的初始位置。操作部29在初始位置的前进位置根据在该时刻被处理的游戏内容而不同。
在用游戏操作者的手指或者手将操作部29向Y2方向压入时,在被显示部19b显示的射击游戏的模拟画面中显示从枪图像开枪的图像,开枪的声音从扬声器发出。此时,根据游戏内容,电动机10被控制,对正按压操作部29的手、手指赋予反作用力、冲击力或者振动力。
这些力并不是作用于枪型控制器20的整体,而是直接作用于模仿了扳机的操作部29,因此,能够赋予操作者真实感高的操作感。
在射击游戏中,在设定画面上显示有初始菜单画面,能够选择在游戏中使用的枪的种类。例如,能够选择想根据手枪、机枪等执行的游戏。在存储部19a中存储有与对用于各个枪的操作反作用力等有关的动作模式,选择并读出任意模式,基于所选择的动作模式,来控制电动机10。因此,能够根据枪的种类,是按压扳机时的负载、游动(移动量)、反作用的大小以及反作用的频率等不同。
在存储部19a中,在游戏中使用的枪种和驱动电动机的动作模式被建立关联地映射。因此,在游戏中使用的枪种被选择时,与该枪种对应的动作模式从存储部19a被调出。
例如,在游戏中选择的枪为手枪(短枪)的情况下,在操作部29从初始位置被压入时,从电动机10较少地赋予阻力,操作部29被压入到规定距离而成为开枪动作。此时,使电动机10进行正转和逆转的1周期量的动作,仅使移动部件5前后振动1次,对操作部29赋予与开枪时的反作用对应的力。另外,此时的振动还可以以规定的频率进行多个周期。
在游戏中使用的枪为机枪的情况下,通过电动机10的扭矩,在压入操作部29时赋予稍微大一点的阻力。与手枪的情况相比较对扳机赋予稍微大一点的负载,从而,能够使操作者感觉到机枪的重量。通过根据枪种使作用于移动部件5的反作用力变化,从而,能够直接对手指赋予真实感高的游戏操作的感觉。在操作部9被压入到开枪位置时,使电动机10以反复正转和逆转的方式进行动作,对勾动扳机的手指赋予振动。该振动与子弹从机枪发射的频率一致,以略微大一点的振幅使移动部件5前后振动,对操作部9作用有与连续的开枪对应的反作用力。
另外,根据游戏上的机枪的种类,使在压入操作部9时向移动部件5赋予的振动的频率、周期、甚至振动时的电动机10的扭矩变化,从而,能够赋予与机枪的大小等对应的操作反作用。
在游戏软件包括告知在枪中装填的弹药的数量的枪弹信息。该枪弹信息也显示于显示部19b。
还能够使用该枪弹信息,使赋予操作部29的操作反作用力变化。例如,随着能够使用的弹药的数量减少,能够以操作部29的突出位置发生变化的方式控制移动部件5的位置。另外,还可以在能够使用的弹药变为零(弹药耗尽)时,使向电动机10的供给电力瞬间为零,消除正对移动部件5作用的向Y1方向的反作用力,使操作中的扳机的负载急剧地降低。在这种情况下,能够在重新补充枪弹时,起动电动机10,使移动部件5向Y1方向移动,使操作部9的位置向在图6中以点划线表示的初始位置回归。
另外,射击游戏所使用的控制器不限于图6所示的枪型控制器20,还可以是图7所示的操作杆型控制器30。用手保持操作杆型控制器30,把手指放在操作部29上向Y2方向按压,由此,能够与上述相同地操作射击游戏。
在上述实施方式中,在用游戏装置、个人计算机或者通用型信息处理装置的控制装置19执行射击游戏时,通过来自控制装置19的反馈来控制电动机10的驱动,但是,还可以在图6、图7所示的控制器20、30的内部设置控制装置,用来自该控制装置的控制动作对电动机10进行驱动。
另外,还可以通过具备上述操作装置1的控制器,来进行射击游戏以外的游戏的操作。例如,能够在汽车驾驶游戏中,通过压入操作部9、29,从而进行加速踏板、制动操作。即使在这种情况下,也能够通过电动机10产生与操作部9的压入位置对应的反作用力。
在图8所示的实施方式中,能够在控制器40设置两组操作装置1,分别操作2个操作部39、39。
在该控制器40中,例如如图10所示,能够进行对显示部19b所显示的操纵器42进行操作的模拟。例如,用2个手指45、46分别操作操作部39、39,从而,能够用画面所显示的操纵器42的2个臂42a、42b捏住物体43。
即使在这种情况下,也能够根据2个操作部39、39的压入位置,从电动机10对手指45、46赋予反作用力,能够赋予与用臂42a、42b捏住物体43时相同的操作触感。
另外,操纵器42不限于画面所显示的模拟,能够用控制器40对实际能够以机械动作进行动作的操纵器进行操作。
进而,在控制器设置5组操作装置1时,能够用单手的5根手指分别操作操作部39。在这种情况下,能够赋予操作者用5根手指抓住物体的触感。由此,本实施方式涉及的操作装置1的应用范围非常广,在操纵器以外也能够应用。
符号说明
1 操作装置
2 主体机架
2a 对置壁部
2b,2c 侧壁部
5 移动部件
5a 厚壁部
5b 薄壁部
5c 轴承部
5d 滑动部
6 导向轴
7 滑动导向部
8 压缩螺旋弹簧
9 操作部
10 电动机
12 减速齿轮
13 齿轮箱
14 小齿轮
15 齿条部
16 位置检知部
19 控制装置
20 枪型控制器
30 操作杆型控制器
40 控制器
42 操纵器
42a,42b 臂
Os 轴芯
Og 导向中心线

Claims (7)

1.一种操作装置,其特征在于,设置有:
机壳;被上述机壳支承的移动部件;对上述移动部件赋予移动力的操作部;对上述移动部件赋予力的电动机;检知上述移动部件的位置的位置检知部;以及根据来自上述位置检知部的检知信号,控制上述电动机的输出的控制装置,
在上述机壳上相互平行地设有导向轴和滑动导向部,在上述移动部件设有轴承部和滑动部,在上述轴承部插通有上述导向轴,上述滑动部在上述滑动导向部中滑动,上述移动部件被支承为在上述导向轴的轴向上往复移动自如。
2.如权利要求1所述的操作装置,其中,
设有通过上述电动机被旋转驱动的小齿轮,在上述移动部件形成有与上述小齿轮啮合的齿条部,
在将上述导向轴的轴芯与上述滑动导向部的导向中心线对置的方向设为水平方向,将与该水平方向正交的方向设为垂直方向时,上述齿条部配置于在垂直方向上与上述导向轴的上述轴芯重叠的位置。
3.如权利要求2所述的操作装置,其中,
在上述移动部件设有厚壁部、以及在上述厚壁部的侧方形成的凹部,在上述厚壁部形成有上述轴承部和上述齿条部。
4.如权利要求3所述的操作装置,其中,
设有从上述电动机对上述小齿轮传递动力的减速机构,上述减速机构与上述移动部件的上述凹部对置。
5.如权利要求3或4所述的操作装置,其中,
上述电动机设置于与上述移动部件的上述凹部对置的位置。
6.如权利要求4所述的操作装置,其中,
上述小齿轮的齿部和上述齿条部的齿部为斜齿。
7.如权利要求1~6所述的操作装置,其中,
上述机壳由金属板形成,由与上述移动部件的移动方向对置的对置壁部和与上述移动部件的移动方向平行延伸的侧壁部被弯折而形成,上述导向轴与上述对置壁部垂直地固定于该对置壁部,上述滑动导向部设置于上述侧壁部。
CN201580059994.7A 2014-11-04 2015-10-06 操作装置 Active CN107003688B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-224741 2014-11-04
JP2014224741 2014-11-04
PCT/JP2015/078287 WO2016072196A1 (ja) 2014-11-04 2015-10-06 操作装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107003688A true CN107003688A (zh) 2017-08-01
CN107003688B CN107003688B (zh) 2018-10-09

Family

ID=55908924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580059994.7A Active CN107003688B (zh) 2014-11-04 2015-10-06 操作装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10684639B2 (zh)
EP (1) EP3217247B1 (zh)
JP (1) JP6220083B2 (zh)
CN (1) CN107003688B (zh)
WO (1) WO2016072196A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3564200A1 (en) 2018-05-04 2019-11-06 Merck Patent GmbH Ceramic colours
CN112206506A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 深圳市百思度科技有限公司 一种扳机键及游戏手柄

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5569085A (en) * 1994-07-29 1996-10-29 Namco Limited Gun game machine having a sliding gun barrel cover for simulating the impact of a fired gun
JP2001190841A (ja) * 2000-01-07 2001-07-17 Namco Ltd ゲーム機の振動発生装置
CN1609745A (zh) * 2003-10-23 2005-04-27 阿尔卑斯电气株式会社 力反馈型输入装置
JP4168216B2 (ja) * 1999-01-20 2008-10-22 株式会社バンダイナムコゲームス ゲーム装置用の振動発生装置及びゲーム装置用の銃模型
CN202607214U (zh) * 2012-04-28 2012-12-19 天津博信汽车零部件有限公司 电枪反力装置
CN103269834A (zh) * 2010-12-28 2013-08-28 日立工机株式会社 动力工具
TWI434721B (zh) * 2010-03-23 2014-04-21 Yung Sen Ltd Company 迴轉式射擊遊戲系統

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4131033A (en) * 1977-02-18 1978-12-26 Rockwell International Corporation Push-pull and rotating knob
US4608526A (en) * 1985-04-19 1986-08-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electromechanical actuator for the tongs of a servomanipulator
US4724715A (en) * 1986-04-30 1988-02-16 Culver Craig F Control mechanism for computer keyboard and the like
JPH02278078A (ja) * 1989-04-18 1990-11-14 Kubota Corp 変速装置の変速操作構造
US5317336A (en) * 1992-06-23 1994-05-31 Hall Kenneth J Mouse yoke assembly for interfacing with a computer
US5629594A (en) * 1992-12-02 1997-05-13 Cybernet Systems Corporation Force feedback system
US7345672B2 (en) * 1992-12-02 2008-03-18 Immersion Corporation Force feedback system and actuator power management
JP2856036B2 (ja) 1993-07-12 1999-02-10 株式会社セガ・エンタープライゼス スライド式振動機構を備えたゲーム機用ガンユニット及びゲーム装置
US5731804A (en) * 1995-01-18 1998-03-24 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for providing high bandwidth, low noise mechanical I/O for computer systems
US5652603A (en) * 1994-06-16 1997-07-29 Abrams; Daniel Lawrence 3-D computer input device
US5666138A (en) * 1994-11-22 1997-09-09 Culver; Craig F. Interface control
US5825308A (en) * 1996-11-26 1998-10-20 Immersion Human Interface Corporation Force feedback interface having isotonic and isometric functionality
US5823876A (en) * 1996-05-03 1998-10-20 Unbehand; Erick Michael Steering wheel simulation assembly
US5990869A (en) * 1996-08-20 1999-11-23 Alliance Technologies Corp. Force feedback mouse
US7489309B2 (en) * 1996-11-26 2009-02-10 Immersion Corporation Control knob with multiple degrees of freedom and force feedback
US6154201A (en) * 1996-11-26 2000-11-28 Immersion Corporation Control knob with multiple degrees of freedom and force feedback
US7038667B1 (en) * 1998-10-26 2006-05-02 Immersion Corporation Mechanisms for control knobs and other interface devices
US7499021B2 (en) * 2000-10-27 2009-03-03 Makex Limited Haptic input devices
US7235013B2 (en) 2000-12-07 2007-06-26 Konami Corporation Game machine using self-propelled members
JP3900085B2 (ja) * 2003-01-14 2007-04-04 ミツミ電機株式会社 ゲーム用コントローラ
US20170262077A1 (en) * 2004-02-04 2017-09-14 Anascape, Ltd. Wearable Device with 6DOF Sensing
JP3971397B2 (ja) * 2004-03-16 2007-09-05 株式会社コナミデジタルエンタテインメント 模擬銃
US8525778B2 (en) * 2007-03-21 2013-09-03 Northwestern University Haptic device with controlled traction forces
US8545323B2 (en) * 2006-06-30 2013-10-01 Logitech Europe S.A. Video game controller with compact and efficient force feedback mechanism
US9128525B2 (en) * 2008-01-04 2015-09-08 Tactus Technology, Inc. Dynamic tactile interface
US9588683B2 (en) * 2008-01-04 2017-03-07 Tactus Technology, Inc. Dynamic tactile interface
WO2010080766A2 (en) * 2009-01-06 2010-07-15 Immersion Corporation Programmable game-based haptic enabled gun controller
US8610548B1 (en) * 2009-02-03 2013-12-17 University Of Utah Research Foundation Compact shear tactile feedback device and related methods
EP2226704B1 (en) * 2009-03-02 2012-05-16 Anoto AB A digital pen
US10318002B2 (en) * 2010-09-15 2019-06-11 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheological transmission device
JP5577211B2 (ja) * 2010-10-05 2014-08-20 アルプス電気株式会社 力覚付与型多方向入力装置
US20140214206A1 (en) * 2011-10-26 2014-07-31 Cambridge Surgical Instruments, Inc. Device for providing tactile feedback for robotic apparatus using actuation
US9607490B2 (en) * 2012-09-13 2017-03-28 Sony Corporation Haptic device
NL1040096C2 (en) * 2012-11-14 2014-09-16 Holland Haptics B V Haptic communication system, method and device.
US11826636B2 (en) * 2013-07-12 2023-11-28 Chris Argiro Depth sensing module and mobile device including the same
EP2760003A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-30 Surgical Science Sweden AB Haptic user interface device for surgical simulation system
EP3211511A1 (en) * 2013-03-15 2017-08-30 Immersion Corporation Programmable haptic peripheral
KR20140127171A (ko) * 2013-04-22 2014-11-03 임머숀 코퍼레이션 햅틱-인에이블링된 트리거를 갖는 게이밍 디바이스
US20150205352A1 (en) * 2013-12-29 2015-07-23 Immersion Corporation Distributed control architecture for haptic devices
WO2016051986A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 アルプス電気株式会社 操作装置
US9746925B2 (en) * 2015-05-20 2017-08-29 Raw Thrills, Inc. Haptic feedback device using a dual coil linear solenoid
US9841818B2 (en) * 2015-12-21 2017-12-12 Immersion Corporation Haptic peripheral having a plurality of deformable membranes and a motor to move radial pins
WO2018143015A1 (ja) * 2017-02-06 2018-08-09 アルプス電気株式会社 触覚呈示装置
US10226697B2 (en) * 2017-06-01 2019-03-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device with sector geared feedback trigger
US10773159B2 (en) * 2017-06-01 2020-09-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device with linear geared feedback trigger
US10384123B2 (en) * 2017-06-01 2019-08-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Motor-driven adjustable-tension trigger
US10241577B2 (en) * 2017-08-01 2019-03-26 Immersion Corporation Single actuator haptic effects
US10775891B2 (en) * 2018-04-02 2020-09-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Resistance-based haptic device
US20200023270A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-23 Immersion Corporation Trigger Button For Haptic Controller
CN109091857B (zh) * 2018-09-13 2020-09-11 黄嘉欣 一种易收纳组合式无线枪形仿真游戏手柄

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5569085A (en) * 1994-07-29 1996-10-29 Namco Limited Gun game machine having a sliding gun barrel cover for simulating the impact of a fired gun
JP4168216B2 (ja) * 1999-01-20 2008-10-22 株式会社バンダイナムコゲームス ゲーム装置用の振動発生装置及びゲーム装置用の銃模型
JP2001190841A (ja) * 2000-01-07 2001-07-17 Namco Ltd ゲーム機の振動発生装置
CN1609745A (zh) * 2003-10-23 2005-04-27 阿尔卑斯电气株式会社 力反馈型输入装置
TWI434721B (zh) * 2010-03-23 2014-04-21 Yung Sen Ltd Company 迴轉式射擊遊戲系統
CN103269834A (zh) * 2010-12-28 2013-08-28 日立工机株式会社 动力工具
CN202607214U (zh) * 2012-04-28 2012-12-19 天津博信汽车零部件有限公司 电枪反力装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016072196A1 (ja) 2017-08-03
JP6220083B2 (ja) 2017-10-25
EP3217247A1 (en) 2017-09-13
CN107003688B (zh) 2018-10-09
EP3217247B1 (en) 2019-06-12
US20170212548A1 (en) 2017-07-27
EP3217247A4 (en) 2018-07-04
US10684639B2 (en) 2020-06-16
WO2016072196A1 (ja) 2016-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10391395B2 (en) Operating device
EP3630317B1 (en) Input device with sector geared feedback trigger
JP4314810B2 (ja) 触覚インタフェース装置
JP6852195B2 (ja) 操作入力装置
JP6434769B2 (ja) ゲーム用コントローラ
EP1259862B1 (en) Haptic feedback joystick
JP2019012550A (ja) 触覚対応トリガーを有するゲーミング装置
KR102152702B1 (ko) 전자식 변속 장치
CN107003688B (zh) 操作装置
EP2902665A1 (en) Multi-directional input operation device and vehicle shift device using the multi-directional input operation device
CN109958762A (zh) 车辆用变速装置
JP7018830B2 (ja) 操作システム、操作装置、制御装置、制御方法、およびプログラム
JP2005332156A (ja) 力覚付与型入力装置
CN104455364B (zh) 风琴式电子换挡杆
JP2008105650A (ja) シフト装置
US20180129288A1 (en) Tactile-sensation-reproducing apparatus
JP2015082184A (ja) 入力装置
US20240115938A1 (en) Force feedback module
CN113906364B (zh) 控制装置以及操作系统
JP7449680B2 (ja) シリンジポンプ
JP2014101012A (ja) 操作装置
JP6715721B2 (ja) 触感呈示装置
JP2021069760A5 (zh)
JP2022048943A (ja) 操作装置
JP6308241B2 (ja) 遊技機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Patentee after: Alpine Alpine Company

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Alps Electric Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder