CN111973981A - 游戏控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种游戏控制器，能够简化用于检测长条状物体的插入程度的检测装置。游戏控制器(1)包括：控制器主体(10)所述控制器主体(10)安装有柔性构件(50)，所述柔性构件(50)中形成有插入孔(50a)，长条状物体被插入于该插入孔(50a)中；激光发射/接收器(40)，所述激光发射/接收器(40)安装于控制器主体(10)的外周，并且通过波的发射和接收来测量相对于长条状物体的基底面的距离，以便检测从插入孔(50a)插入的长条状物体的插入程度；以及缆线(44)及控制回路(45)，所述缆线(44)及控制回路(45)输出由激光发射/接收器(40)检测的长条状物体的插入程度。

Description

游戏控制器
技术领域
本发明涉及用于操作在个人计算机或者游戏机等上运行的游戏的游戏控制器。
背景技术
以往，已知用于操作游戏程序的控制器。通常，用手握持游戏控制器，并且通过用手指操作包含在游戏控制器中的键或者通过在空间中移动游戏控制器本身来操作游戏。
并且，已经发展出新型的游戏控制器。
在专利文献1中记载了一种游戏控制器，该游戏控制器具有控制器主体和柔性构件，所述控制器主体具有在一端面形成有开口部的中空壳体，并且，在壳体的内部设有内部输入装置，所述内部输入装置能够将预定的指令信号输入给游戏程序，所述柔性构件装载于控制器主体的内部，并且，形成有沿着轴线取向的插入孔，当将长条状物体插入到插入孔中时，柔性构件沿径向向外膨胀，并且接触或推压内部输入装置，以便输入指令信号。专利文献1中记载的游戏控制器能够对与游戏中的操作对象的插入操作或抽出操作类似的插入操作或者抽出操作做出响应而执行输入操作。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：JP 2013-116231A
发明内容
然而，采用专利文献1记载的游戏控制器，必须配置多个内部输入装置，以便检测长条状物体的插入程度(第段)
因此，本发明的目的在于，提供一种具有能够简化用于检测长条状物体的插入程度的装置的游戏控制器。
为了解决上述问题，根据本发明的游戏控制器，其特征在于，包括控制器主体、检测装置和输出装置，所述控制器主体安装有柔性构件，所述柔性构件中形成有插入孔，长条状物体被插入于该插入孔中，所述检测装置安装于控制器主体的外周，并且通过波的发射和接收来测量相对于长条状物体的基底面的距离，以便检测从插入孔插入的长条状物体的插入程度，所述输出装置输出由检测装置检测的长条状物体的插入程度。
借助本结构，无需配置多个检测装置就能够检测长条状物体的插入程度。
通过使所述波为激光，能够非接触并且实时地高精度地进行测量。
通过控制器主体具有能够可拆卸地安装外形尺寸不同的多个柔性构件的安装构件，能够不受专用尺寸结构的限制，而牢固地固定不同尺寸的柔性构件。
根据本发明，游戏控制器可以设有能够简化用于检测长条状物体的插入程度的检测装置。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的游戏控制器的立体图。
图2A、图2B和图2C是表示根据本发明的实施例的游戏控制器的图，图2A为侧视图，图2B为俯视图，图2C为正视图。
图3A和图3B是根据本发明的实施例的游戏控制器的分解立体图。
图4A和图4B是表示根据本发明的实施例的游戏控制器的图，图4A是将柔性构件从控制器主体的筒底部移除的状态下的立体图，图4B是将柔性构件固定于控制器主体的筒底部的状态下的立体图。
图5是沿着图1的A-A剖开的剖视图。
图6是变形例的游戏控制器的剖视图。
具体实施方式
现在，将参照附图对本发明的实施例详细进行说明。
(实施例)
图1是根据本发明的实施例的游戏控制器的立体图，图2A为其侧视图，图2B为其俯视图，图2C为其正视图。
在下面的说明中，“波”是声波、电波和光的统称。在本实施例中，将采用“波”当中的“光”(激光)为例进行说明，并且，在变形例中，将采用“声波”(超声波)为例进行说明。
根据本实施例的游戏控制器1用于操作在个人计算机或游戏机上运行的游戏。
如图1、图2A、图2B和图2C所示，游戏控制器1包括控制器主体10、激光发射/接收器(检测机构)40、控制回路45(输出机构)(参照图5及图6)、和橡胶带15(安装构件)(参见图3A、图3B、图4A和图4B)，所述控制器主体10安装有柔性构件50，所述柔性构件50中形成有插入孔50a，长条状物体被插入于所述插入孔50a，所述激光发射/接收器40安装于控制器主体10的外周，并且通过波的发射和接收来测量相对于长条状物体的基底面的距离，以便检测从插入孔50a插入的长条状物体的插入程度，所述控制回路45输出由激光发射/接收器40检测的长条状物体的插入程度，所述橡胶带15能够可拆卸地安装外形尺寸不同的多个柔性构件50。
控制器主体10通常由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等塑料形成。
采用游戏控制器1，在用单手或双手握住筒形的控制器主体10的状态下也能够操作游戏。在控制器主体10的外表面安装有对电源进行开关的主电源开关20、激光发射/接收器40的电源开关21、以及由操作板30a和杆30b构成的模拟操纵杆30。当按下主电源开关20时，重复地进行开、关。电源开关21通过滑动来进行开、关。并且，还可以设置根据游戏的进展状态而亮起的LED(发光二极管)等。
图3A和图3B是根据本发明的实施例的游戏控制器的分解立体图，图4A是将柔性构件50从控制器主体10的筒底部10a移除的状态的立体图，图4B是将柔性构件50固定于控制器主体10的筒底部10a的状态的立体图。
如图3A、图3B、图4A和图4B所示，控制器主体10为有底筒状，并且包括：筒底部10a；半筒状的盖部10b，所述盖部10b安装于筒底部10a前侧(插入孔50a侧)的外周部；圆环状的固定环11(参见图1)，所述固定环11将筒底部10a的前侧与盖部10b的前侧结合并固定起来；以及柔性构件固定环12，所述柔性构件固定环12由铰链13可枢转地安装于固定环11的外周部，并且，通过从周向上推压柔性构件50而将柔性构件50固定。
如图1所示，固定环11在上表面侧(激光发射/接收器40侧)的外周部具有将柔性构件固定环12的钩12b(将在下面说明)锁止的凹部11a。柔性构件固定环12具有：主体环部12a，所述主体环部12a将内周面抵接于柔性构件50的小直径部50b(将在下面说明)并从而保持该小直径部50b；钩12b，当固定柔性构件时，所述钩12b与固定环11的凹部11a结合，以便锁止主体环部12a；以及多个突起12c，所述多个突起12c设置于主体环部12a的内周面，并且从周向推压柔性构件50外周部。通过多个突起12c推压柔性构件50的外周部，防止柔性构件50在外径方向以及前/后方向上意外地移动。
柔性构件固定环12的主体环部12a经由铰链13被安装于固定环11的下表面侧的外周部。当将柔性构件固定环12的钩12b从固定环11的凹部11a移除时，如图1所示，主体环部12a被向外打开，并且，柔性构件50的小直径部50b露出。通过在这种状态下将固定环11转到预定的位置，可以将固定环11从筒底部10a和盖部10b移除，并且，变为能够进行柔性构件50的安装/拆除。
如图3A和图3B所示，盖部10b在后侧(与插入孔50a相反侧)的端部具有阶梯部10c，并且，阶梯部10c在筒底部10a的有底侧与圆周内表面10d结合，以便与盖部10b的后侧卡合。而且，盖部10b在前侧(插入孔50a侧)的端部具有半圆形的肋10e，并且，肋10e与在筒底部10a的前侧(插入孔50a侧)的端部处的半圆形的肋10f结合。由此，在控制器主体10的前侧(插入孔50a侧)形成具有由肋10e和肋10f构成的阶梯部的圆形开口部10g，并且能够将圆环状的固定环11(参见图1)固定于肋10e和肋10f的外周部。
在筒底部10a与盖部10b相结合的端面，在盖部10b和筒底部10a分别设有卡合突起10h和与所述卡合突起10h卡合的卡合槽10i，以便能够将两个部件紧密地卡合。
在固定环11与筒底部10a和盖部10b的圆形开口部10g的外周面结合的状态下，即使对控制器主体10施加一定程度的震动或冲击，盖部10b不也会被卸下，并且，柔性构件50也不会从控制器主体10脱落。
如图3A、图3B、图4A以及图4B所示，在筒底部10a的内周面，在与长条状物体的进入方向正交的位置设有多条橡胶带15。橡胶带15由能够伸/缩的弹性构件构成，并且，如图4(b)所示，能够牢固地固定柔性构件50的前部和后部。采用本发明，在控制器主体10内不设置传感器，并且因此，能够在控制器主体10内设置宽的空间。而且，由于不依赖于传感器的位置，因此内部空间的设计自由度高。由于这些特征，对于可拆卸地安装柔性构件50的安装构件，能够以最佳的材质、形状、安装位置和安装数量来进行设计。从而，能够设置安装构件(在本例中为橡胶带15)，特别地，能够牢固地固定不同尺寸的柔性构件。
柔性构件50具有能够插入长条状物体的安装孔50a、以及设置在插入孔50a侧的端部处的小直径部50b，所述小直径部50b用于借助柔性构件固定环12来限制柔性构件50在轴向上的运动。
如图1和图4B所示，柔性构件50的大直径部被安装于控制器主体10的内部，并且，柔性构件50的插入孔50a的一部分处于向控制器主体10的外部露出的状态。而且，如图4A所示，当控制器主体10的盖部10b被打开时，柔性构件50相对于控制器主体和橡胶带15能够安装/拆卸。
柔性构件50具有当比插入孔50a的直径粗的细长物体被插入到插入孔50a中时，插入孔50a的直径被推压而扩大的程度的柔性就足够了，并且，柔性构件50由诸如弹性体等柔软性高的材料形成。能够插入手指或其它长条状物体的插入孔50a形成于柔性构件50的向控制器主体10的外部露出的部分。
图5是沿着图1的A-A剖开的剖视图。在图5中，简化了与安装于控制器主体10的外周的激光发射/接收器40相关的部分以外的结构。
如图5所示，激光发射/接收器40配置在控制器主体10的外周，通过波的发射和接收来测量相对于长条状物体的基底面的距离，以便检测从插入孔50a插入的长条状物体的插入程度。激光发射/接收器40经由缆线44(输出装置)与安装在控制器主体10的筒底部10a的控制回路45(输出装置)连接。控制回路45向激光发射/接收器40供电，并且，从激光发射/接收器40接收传感器信号。控制回路45输出由激光发射/接收器40检测到的长条状物体的插入程度。在此，激光发射/接收器40和控制回路45由未图示的电池来驱动。
激光发射/接收器40例如包括激光发射部和激光接收部，所述激光发射部由激光二极管和光投射透镜构成，所述激光接收部由光接收透镜合CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)或其它光接收元件构成，激光发射/接收器40向基底面照射激光(参见图5中的投射的激光a)，并且，利用反射回的光(参见图5中的接收的激光b)，检测从基底面伸出的长条状物体的进入距离。激光发射/接收器40只要使用激光，则可以采用任何测距方式。代表性的采用激光的距离测量方式包括：“三角测距方式”和“相位差测距方式”。“三角测距方式”是由传感器内的光接收元件读取照射到物体上的激光的反射光并利用三角测量原理进行距离测量的方法。“三角测距方式”的优点是传感器相对廉价、紧凑且精度高。另外，如果采用“相位差测距方式”，则能够检测较长的距离。
另外，基底面是长条状物体由此突出的面，并且，只要是能够反射激光的面，则可以为任意结构。例如，如果长条状物体为手指，则基底面为手腕或身体的表面。
游戏控制器1具有这样的结构：激光发射/接收器40安装于控制器主体10的外部(在本例中为控制器主体10的外周上)，并且因此，即使是检测在控制器主体10内部长条状物体插入到柔性构件50中的插入程度，也能够不依赖于控制器主体10的内部状态(内部结构)地对长条状物体插入到柔性构件50中的插入程度进行检测。
如图5所示，当使用者将手指或其它长条状物体插入柔性构件50的插入孔50a时，从安装于控制器主体10的外周的激光发射/接收器40到基底面(手腕或身体的表面)的距离改变。激光发射/接收器40通过激光的发射和接收来测量从激光发射/接收器40到基底面的距离，以便检测从插入孔50a插入的长条状物体的插入程度。激光发射/接收器40经由缆线44向控制回路45输出传感器信号。由此，能够实时地检测长条状物体的插入程度。通过采用激光作为波，激光发射/接收器40能够非接触地以高精度进行测量。
如上所述，本实施例的游戏控制器1包括控制器主体10、激光发射/接收器40、以及缆线44及控制回路45，形成有供长条状物体插入的插入孔50a的柔性构件50安装于所述控制器主体10，所述激光发射/接收器40安装于控制器主体10的外周，并且通过波的发射和接收来测量相对于长条状物体的基底面的距离，以便检测从插入孔50a插入的长条状物体的插入程度，所述缆线44及控制回路45输出由激光发射/接收器40检测的长条状物体的插入程度。
采用专利文献1中记载的装置，不得不配置多个内部输入装置来检测长条状物体的插入程度(专利文献1的第段)。另一方面，采用本实施例，即使在用于需要复杂操作的游戏的情况下，也能够利用一个激光发射/接收器40来检测长条状物体的插入程度。即，无需配置多个检测装置就能够检测长条状物体的插入程度。
采用专利文献1记载的装置，在控制器主体内设置有传感器，并且因此，传感器位置、柔性构件的尺寸及形状等受到限制。另一方面，本实施例的游戏控制器1采用在控制器主体10的外周安装激光发射/接收器40的结构，并且因此，能够不依赖于控制器主体10的内部状态地检测长条状物体在柔性构件50中的插入程度。能够自由地配置尺寸及形状不同的柔性构件50。
采用本实施例，控制器主体10具有安装构件(橡胶带15)，所述安装构件能够可拆卸地安装外形尺寸不同的多个柔性构件50。以往，内部输入装置通过接触或按压来起作用，并且因此，柔性构件即使是可拆卸的，也被限制为专用的尺寸。采用本实施例，在控制器主体10内不设置传感器，并且因此，控制器主体10内的空间中的设计自由度高。因此，对于可拆卸地安装柔性构件50的安装构件，能够以最佳的材质、形状、安装位置、以及安装数量进行设计，并且，能够牢固地固定不同尺寸的柔性构件。
[变形例]
在变形例中，对于“波”采用“声波”(超声波)为例进行说明。
图6是变形例的游戏控制器1A的剖视图。与图5所示的部件相同的部件采用相同的附图标记并省略重复部分的说明。
如图6所示，游戏控制器1A包括超声波传感器40A(检测装置)，以代替图1至图5中所示的激光发射/接收器40。
超声波传感器40A发射超声波，并接收被基底面反射的超声波，并且，由超声波在空气中传播的速度(音速)与发射和接收时间(传播时间)的一半的乘积确定到基底面的距离。
而且，超声波传感器40A可以利用多普勒效应由超声波进行速度测量，并检测长条状物体的插入运动。
根据本变形例，可以显示出与实施例相同的效果，即，能够用一个超声波传感器40A来检测长条状物体的插入程度，并且，能够在控制器主体10内自由地配置不同尺寸及形状的柔性构件50。
并且，一般地，超声波传感器可以带来比激光发射/接收器更低的成本。
上述说明是对本发明的优选实施例的示例，本发明的范围不受其限制。
例如，本实施例的游戏控制器1以及1A在设想为被外接于个人计算机的情况下，可以具有USB(通用串行总线)连接器。另外，可以为具有蓝牙(注册商标)等无线通信功能的遥控器的结构，或者，也可以为通过连接缆线与游戏机等成一体地连接的结构。
附图标记说明
1、1A 游戏控制器
10 控制器主体
10a 筒底部
10b 盖部
11 固定环
15 橡胶带(安装构件)
20 主电源开关
21 电源开关
30 模拟操纵杆
40 激光发射/接收器(检测装置)
40A 超声波传感器(检测装置)
44 缆线(输出装置)
45 控制回路(输出装置)
50 柔性构件
50a 插入孔

Claims (3)

1.一种游戏控制器，包括：控制器主体、检测装置和输出装置，
所述控制器主体安装有柔性构件，所述柔性构件中形成有插入孔，长条状物体被插入于该插入孔中；
所述检测装置安装于控制器主体的外周，并且通过波的发射和接收来测量相对于长条状物体的基底面的距离，以便检测从插入孔插入的长条状物体的插入程度，
所述输出装置输出由检测装置检测的长条状物体的插入程度。
2.如权利要求1所述的游戏控制器，其中，所述波为激光。
3.如权利要求1所述的游戏控制器，其中，控制器主体具有能够可拆卸地安装外形尺寸不同的多个柔性构件的安装构件。
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