JP2002542550A - 操作装置 - Google Patents
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Abstract
Description
いられる操作装置(「コントローラ」ともいう。)に関する。
種の操作が実行される。そのため操作装置には、複数の操作ボタンが設けられて
おり、ユーザはこれらのボタンを種々多様に操作することで、エンタテインメン
ト装置を制御し、例えば、テレビジョン受像機に表示されるキャラクタを動作さ
せることができる。
操作ボタンを有し、前面右側に複数の多目的ボタンが配置された構成になってい
るものが多い。
で構成され、これらのスイッチをオンオフ操作することによって、キャラクタを
デジタル的に動かしたり、キャラクタの状態をデジタル的に変化させるようにな
っている。
目的ボタンが、テレビジョン受像機に表示されるキャラクタを、デジタル的に変
化させる機能しか有していないため、キャラクタの動きや状態変化が不連続的に
なり、見た目がぎこちなく感じられるという欠点があった。
されたゲーム機用操作装置では、トラックボールやジョイスティック等から構成
されたアナログ式入力デバイスを付加し、テレビジョン受像機の表示画面上に表
示されるキャラクタをアナログ的に制御可能としている。この種のアナログ式入
力デバイスを付加した従来技術としては、他に同特開平11−90042号公報
に開示されたものがある。
式入力デバイスと、上述した方向指示操作ボタンや多目的ボタンとは操作性が大
きく異なるため、方向指示操作ボタンや多目的ボタンを使い慣れたユーザにとっ
ては、それらアナログ式入力デバイスの操作を習熟するのに時間がかかり、エン
タテインメント装置本来の楽しみを半減させてしまうおそれがあった。
に用いられていた押圧操作用の操作子によって、デジタル的な操作とアナログ的
な操作とを可能とすることを目的とする。
この操作子の押圧操作に対応したアナログ信号を出力する検出素子と、操作子の
押圧操作に対応して検出素子から出力されるアナログ信号をその出力レベルに応
じて複数ビットのデジタル信号に変換する第1のデジタル信号出力手段と、検出
素子から出力されるアナログ信号の変化に応じて単数ビットのデジタル信号を出
力する第2のデジタル信号出力手段と、第1のデジタル信号出力手段から出力さ
れるデジタル信号と第2のデジタル信号出力手段から出力されるデジタル信号と
を切り替えて出力する切替手段と、を備えたことを特徴とする。
号出力手段からは、アナログ的な制御を可能とする複数ビットのデジタル信号が
出力され、一方、第2のデジタル信号出力手段からは、デジタル的な制御を可能
とする単数ビットのデジタル信号が出力される。従って、切替手段によりこれら
各デジタル信号を選択して出力するようにすれば、一つの操作子でデジタル的な
操作とアナログ的な操作とを実現することができる。
圧素子で構成することもできる。この種の感圧素子としては、例えば、感圧導電
性ゴムで形成した抵抗体感圧素子がある。また、操作子の押し込みストロークに
応じたアナログ信号を出力するホール素子や静電素子も適用できる。
の導電部材が接離する位置に配置した抵抗体とを含み、抵抗体が、導電部材の接
触面積に応じたアナログ信号を出力する構成とすることができる。なお、導電部
材と抵抗体の配置を替えてもよい。
抵抗体との接触面積が変わる構成とすることが好ましく、例えば、次のような形
状とすることができる。
状としてもよい。また、抵抗体は、導電部材の接触領域を間隙により複数分割し
、導電部材の変形に伴う接触面積が段階的に大きくなる構成とすることもできる
。
操作に対応したアナログ信号を出力する検出素子と、操作子の押圧操作に対応し
て検出素子から出力されるアナログ信号をその出力レベルに応じて複数ビットの
デジタル信号に変換する第1のデジタル信号出力手段と、操作子の押圧操作に伴
いオンオフするデジタルスイッチと、このデジタルスイッチのオンオフ状態を検
出して単数ビットのデジタル信号を出力する第2のデジタル信号出力手段と、第
1のデジタル信号出力手段から出力されるデジタル信号と第2のデジタル信号出
力手段から出力されるデジタル信号とを切り替えて出力する切替手段と、を備え
たことを特徴とする。
信号出力手段からは、アナログ的な制御を可能とする複数ビットのデジタル信号
が出力され、一方、第2のデジタル信号出力手段からは、デジタル的な制御を可
能とする単数ビットのデジタル信号が出力される。従って、切替手段によりこれ
ら各デジタル信号を選択して出力するようにすれば、一つの操作子でデジタル的
な操作とアナログ的な操作とを実現することができる。
トのデジタル信号と単数ビットのデジタル信号の双方を生成するのに対し、別の
本発明に係る発明では、検出素子から出力されるアナログ信号から複数ビットの
デジタル信号を生成し、一方、単数ビットのデジタル信号はデジタルスイッチの
オンオフ状態を検出することにより出力している。
端子と、操作子の移動に伴い第1及び第2の固定端子に接離する導電性の可動部
材とを含む構成とすることができる。
作に伴い検出素子から出力されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割するレ
ベル分割手段と、レベル分割手段により分割された各出力レベルに応じて、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、を含む構成とすることが
できる。これにより、検出素子から出力されるアナログ信号の出力レベルから簡
易に複数ビットのデジタル信号を出力することが可能となる。
アナログ信号の出力レベルを複数に均等分割するものであることが好ましい。検
出素子から出力されるアナログ信号の出力レベルを均等分割することで、操作子
の押圧力に対応した自然でかつスムーズな操作性を得ることが可能となる。
ム機に接続され、テレビジョン受像機の表示画面上に表示されるキャラクタをデ
ジタル的に、またはアナログ的に制御可能とするものである。 [装置の概要]
平面図である。同図に示すように、テレビゲーム機は、ディスプレイとして使用
するテレビジョン受像機に接続されるゲーム機本体100と、このゲーム機本体
100に接続された操作装置200とを備えている。
るディスク駆動部101や、光ディスクに記録されたゲームプログラムに従って
テレビジョン受像機の画面に背景画面とともにキャラクタを表示させるための画
像処理装置等が内蔵されている。また、ゲーム機本体100には、実行中のゲー
ムをリセットするリセットスイッチ102、電源スイッチ103、ディスク駆動
部101のディスク装着部を開閉する蓋体104を開放操作する蓋体開放操作ボ
タン105が設けられている。
された接続コード202を介して行われる。この接続コード202の先端にはコ
ネクタ203が設けられ、このコネクタ203をゲーム機本体100の一側面に
設けたジャック106に接続することで、操作装置200がゲーム機本体100
に接続される。
には、上面に第1,第2の操作部210,220が設けてあり、また側面には第
3,第4の操作部230,240が設けてある。
操作体211の四方に延びる各操作キー211aが操作子を形成している。第1
の操作部210は、テレビジョン受像機の画面に表示されたキャラクタに動作を
与えるための操作部であり、操作体211の各操作キー211aを押圧操作して
、キャラクタを上下左右に動かす機能を有している。
操作子)を備えている。各操作ボタン221には、頭部に各々「○」「△」「□
」「×」等の識別マークが付されており、個々の操作ボタン221を識別しやす
くしてある。この第2の操作部220は、光ディスクに記録されたゲームプログ
ラムによりその機能が設定され、例えば、それぞれの操作ボタン221にゲーム
キャラクタの状態を変化させる機能が割り付けられる。例えば、各操作ボタン2
21に、キャラクタの左腕、右腕、左足、右足を動かす機能が割り付けられたり
する。
に並ぶ押圧操作用の2個の操作ボタン231,241(操作子)を備えている。
これら第3,第4の操作部230,240も、光ディスクに記録されたゲームプ
ログラムによりその機能が設定され、例えば、ゲームキャラクタに特殊な動作を
させる機能が割り付けられたりする。
ティック251が設けてある。このジョイスティック251は、上記第1,第2
の操作部210,220と切り替えて使用可能となる。その切換は、装置本体2
01に設けたアナログ選択スイッチ252により行う。ジョイスティック251
が選択されると、装置本体201に設けた表示部253が点灯して、ジョイステ
ィック251の選択状態を表示するようになっている。
チ254や、ゲーム開始に際してゲームの難易度等を選択するための選択スイッ
チ255などが設けられている。 [第1実施形態]
。
0,240は、操作体211の各操作キー211aや操作ボタン221,231
,241で構成された操作子11と、感圧素子12(検出素子)とを備えている
。
の端部に電極12a,12bを形成した構成となっている。一方の電極12aは
電源ライン13に接続され、電源(Vcc)から所定の電圧を印加されている。
各電極12a、12b間の電気的な抵抗値は、感圧素子12に作用する圧力の大
きさに応じて変化する。
に、押圧力が作用していないときがもっとも小さな抵抗値を示し、作用する押圧
力が大きくなるにつれて抵抗値が増加していく。従って、他方の電極12bには
、図4の実線で示すように、押圧力が作用しないときにもっとも大きなアナログ
信号(電圧)が出力され、押圧力の増加に伴い出力されるアナログ信号(電圧)
は減少していく。
による操作子11の押圧操作に伴い、その押圧力を受けて抵抗値が変化し、その
押圧力に対応したアナログ信号を電極12b側に出力する。
サーユニット(以下、MPUと省略する)14が搭載されている。このMPU1
4は、感圧素子12から出力されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割する
レベル分割部(LS)15と、レベル分割部15により分割された各出力レベル
に応じて、感圧素子12から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する
A/D変換部16と、後述する切替器18の各機能を備えおり、レベル分割部1
5の入力側に、上述した感圧素子12の電極12bが接続されている。
のレベル範囲を均等な幅で分割する基本機能を有している。分割数は任意に設定
でき、図4に示す例では、アナログ信号(電圧)のレベル範囲を8つに均等分割
している。このようにして均等分割された個々の出力レベルL1〜L8が、A/
D変換部16に伝えられる。なお、レベル分割部15により均等分割するアナロ
グ信号のレベル範囲は、任意に変更が可能となっている。
号の出力レベル応じて、該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。即
ち、A/D変換部16からは、上記出力レベルL1〜L8に応じて複数ビットの
デジタル信号が出力される。
って説明する。例えば、操作装置200が電源電圧3.5Vで駆動しているとし
て、感圧素子12から出力されるアナログ信号が0V〜2.4Vまで変化すると
する。レベル分割部15は、この出力レベル範囲0V〜2.4Vを8段階に均等
分割するものとすると、1段階あたり0.3Vのレベル幅になる。
力レベルをレベル1(L1)、2.1V〜1.8Vの出力レベルをレベル2(L
2)、1.8V〜1.5Vの出力レベルをレベル2(L3)、・・・、0.3V
〜0Vの出力レベルをレベル8(L8)のように、レベル分割部15がレベル分
割を実行する。
値デジタル信号を割り当てて出力する。複数ビット、例えば16ビットのデジタ
ル信号を上記各出力レベルに割り当てて、レベル1の場合に16進表示で「1f
」、レベル2の場合に「3f」・・・レベル8の場合に「ff」といったデジタ
ル信号を割り当てて出力する。
0の内部基板に設けたインターフェース17を介してゲーム機本体100に送ら
れ、このデジタル信号によりゲームキャラクタの動作等を実行させる。
作子11から受ける押圧力の変化に対応している。従って、A/D変換部16か
ら出力される複数ビットのデジタル信号は、ユーザによる操作子11の押圧力に
対応したものである。ユーザの押圧操作とこのような関連をもつ複数ビットのデ
ジタル信号により、ゲームキャラクタの動作等を制御すれば、「1」または「0
」の単数ビットのデジタル信号による制御にくらべアナログ的な滑らかな動作を
実現することが可能となる。
ナログ信号の変化に応じて、単数ビット(1ビット)のデジタル信号(即ち、「
1」または「0」)を出力する単数ビットのデジタル信号出力手段としても機能
するように構成され、切替器18の切り替え操作により、A/D変換部16から
複数ビットのデジタル信号と単数ビットのデジタル信号のいずれか一方を出力す
るようになっている。
本体100から送られてくる制御信号により、切替器18を制御する構成として
ある。即ち、ゲーム機本体100からは、光ディスクに装着されたゲームプログ
ラムを実行した際、そのゲームプログラムの内容に応じて、A/D変換部16を
、複数ビットのデジタル信号を出力する手段として機能させるか、または単数ビ
ットのデジタル信号を出力する手段として機能させるかを指定する制御信号が出
力される。この制御信号に基づき、切替器18はA/D変換部16の機能を選択
して切り替える。
12から出力されてくるアナログ信号を、複数ビットのデジタル信号と単数ビッ
トのデジタル信号のいずれかに変換して出力する。複数ビットのデジタル信号を
出力する手段としての機能が選択された場合は、上述したようにレベル分割部1
5により均等分割された出力レベルを、対応するデジタル信号に変換してゲーム
機本体100へ出力する。一方、単数ビットのデジタル信号を出力する手段とし
ての機能が選択された場合は、感圧素子12から出力されてくるアナログ信号の
変化に応じて、「1」または「0」の単数ビットのデジタル信号をゲーム機本体
100へ出力する。
もよい。例えば、操作装置200に設けられたアナログ選択スイッチ252に、
切替器18を切り替える機能を割り付け、同スイッチ252の手動操作により切
替器18を作動させて、A/D変換部16の機能を切り替える構成とすることも
できる。
230,240が、図3に示した構成を備えている。従って、これら各操作部2
10,220,230,240は、デジタル的な操作とアナログ的な操作を使い
分けることが可能となっている。なお、これら第1〜第4の各操作部210,2
20,230,240のうち、任意に選択した操作部だけを図3に示した構成と
することも可能である。
ログ信号の出力レベルを、予め設定した範囲で均等分割するが、この予め設定し
た範囲と、実際に感圧素子12から出力されてくるアナログ信号(電圧)のレベ
ル範囲との間にずれがあった場合、操作子11の操作状況にマッチングしたデジ
タル信号を出力できないおそれがある。
ため、個々の操作装置200により各操作部210,220,230,240に
設けられた感圧素子12から出力されるアナログ信号の出力範囲は異なってくる
。
アナログ信号の出力レベル範囲を個別に設定するためのキャリブレーション機能
(分割範囲設定手段)を備えている。
ック図である。同図に示す構成では、MPU14にメモリ20が含まれており、
このメモリ20にレベル分割部15が分割するアナログ信号の出力レベル範囲を
記憶させる構成となっている。
になるような一定の荷重を操作装置200に作用させ、そのとき感圧素子12か
ら出力されるアナログ信号の出力レベルを、メモリ20に記憶させる。
電圧のレベル範囲0V〜2.4Vを8段階に均等分割するように設定されていた
として、上記一定の荷重が作用したとき感圧素子12から2.0Vのアナログ信
号が出力されたものとすると、A/D変換部16からは、既述したようにレベル
2に対応したデジタル信号「3f」が出力される。このデジタル信号「3f」が
メモリ20に記憶され、レベル分割部15はこの設定値に基づいて、レベル分割
するアナログ信号の出力範囲を調整する。
ルに相当し、この範囲のいずれの電圧値に設定するかは、予め規定しておくこと
が好ましい。例えば、各出力レベルの最大電圧値(上記例では2.1V)を、レ
ベル分割部15が分割するアナログ信号の出力レベル範囲の上限とするように予
め規定しておく。
ック図である。同図に示す構成では、操作装置200にメモリを設けず、代わり
に操作装置200が接続されるゲーム機本体100の内蔵メモリ111、または
着脱自在なメモリカード112に、レベル分割部15が分割するアナログ信号の
出力レベル範囲を記憶させる構成としてある。
ゲーム機本体100のROM110に記憶してある制御プログラムに、キャリブ
レーション操作を実行するための設定プログラムを組み込んでおくことが好まし
い。
により操作部の感度設定(キャリブレーション)が選択されると(S2)、テレ
ビジョン受像機120に設定画面が表示される(S3)。設定画面では、例えば
、所定の操作部に設けた操作子11を強く押す操作をユーザに促すメッセージが
表示される。この表示に従ってユーザが操作子11を強く押さえ込むと、その際
に検出された感圧素子12からのアナログ信号の出力レベルがゲーム機本体10
0に出力され(S4)、内蔵メモリ111に記憶される(S5)。以上の工程を
操作装置200の各レベル分割部15に対して繰り返し(S6)、操作部の感度
設定が終了する。
蔵メモリ111に記憶された設定値に基づいて、分割するアナログ信号の出力レ
ベル範囲を調整する。
クに装着されたゲームプログラムに組み込んでおくこともできる。
本体100にメモリカード112が装着されているか否か確認し(S11)、メ
モリカード112が装着されていない場合には、ユーザのメニュー選択により操
作部の感度設定(キャリブレーション)が選択されることを条件に(S12)、
テレビジョン受像機120に設定画面を表示する(S13)。設定画面では、例
えば、所定の操作部に設けた操作子11を強く押す操作をユーザに促すメッセー
ジが表示される。この表示に従ってユーザが操作子11を強く押さえ込むと、そ
の際に検出された感圧素子12からのアナログ信号の出力レベルがゲーム機本体
100に出力され(S14)、内蔵メモリ111に記憶される(S15)。以上
の工程を操作装置200の各レベル分割部15に対して繰り返し(S16)、操
作部の感度設定が終了する。
そのメモリカード112に記憶済みのキャリブレーションに関する設定値が存在
するか否か確認し(S17)、存在していた場合は操作部の感度設定をそのまま
終了する。この場合、操作装置200に設けられた各レベル分割部15は、メモ
リカード112に記憶された設定値に基づいて、分割するアナログ信号の出力レ
ベル範囲を調整する。
存在しない場合は、S12のステップに移行して、上述したキャリブレーション
操作を進めていく。なお、S15のステップで検出された感圧素子12からのア
ナログ信号の出力レベルは、メモリカード112に記憶される(S16)。
モリまたはメモリカード112に記憶された設定値に基づいて、分割するアナロ
グ信号の出力レベル範囲を調整する。
ロック図である。同図に示す構成では、操作装置200の感圧素子12が接続さ
れた電源ラインに2個のボリューム素子21,22が直列に挿入してあり、これ
らのボリューム素子21,22によって電源ライン13の中間電圧を調整できる
ようにしてある。
電源ライン13の各中間電圧V1,V2に基づいて、図11に示すように、分割
するアナログ信号の出力レベル範囲を設定する構成となっている。即ち、レベル
分割部15は、電源Vccに近い側のボリューム素子21で検出される中間電圧
V1を、分割するアナログ信号の出力レベル範囲の最大値とし、また他方のボリ
ューム素子22で検出される中間電圧V2を、分割するアナログ信号の出力レベ
ル範囲の最小値とし、これら中間電圧V1〜V2の範囲で、感圧素子12から出
力されてきたアナログ信号の出力レベルを均等分割する。ボリューム素子21,
22の調整は、例えば、操作装置200の製品出荷時に実施すればよい。
変化などによりこれらの中間電圧V1,V2が変動した場合、変動後の中間電圧
V1,V2に基づいて、分割するアナログ信号の出力レベル範囲を調整する構成
としてもよい。このようなオートキャリブレーション機能を付加すれば、感圧素
子12やボリューム素子の経年変化、電源電圧のばらつき等に伴い、中間電圧V
1,V2が変動した場合にも、変動後の中間電圧V1,V2に基づいて、分割す
るアナログ信号の出力レベル範囲を調整するので、常に最適の設定状態を保つこ
とができる。
行した場合、ゲーム機本体100への出力が遅延するおそれがある。その場合に
は、レベル分割部15が、操作装置200の電源投入時にのみ、電源ライン13
の各中間電圧V1,V2をチェックして分割するアナログ信号の出力レベル範囲
を調整する構成とすればよい。
ロック図である。同図に示す構成では、操作装置200の感圧素子12が接続さ
れた電源ライン13に2個のボリューム素子21,22が直列に挿入してあり、
更に、MPU14に比較器23及びメモリ24を含めた構成としてある。
の限界値を予め記憶しておく。例えば、MPU14の許容電圧を限界値としてメ
モリ24に記憶する。比較器23は、ボリューム素子21,22で検出される中
間電圧V1,V2を常時監視しており、メモリ24に記憶された限界値と中間電
圧V1,V2(特に、V1)とを比較し、中間電圧が限界値を越えた場合には、
強制的に限界値をレベル分割部15に伝える機能を有している。レベル分割部1
5は、比較器23から限界値が送られてきた場合は、この限界値に基づいて分割
するアナログ信号の出力レベル範囲を調整する。
アナログ信号が感圧素子12から出力されても、MPU14の正常な動作を補償
することができる。
の構成例について、図面を参照して詳細に説明する。
ン221と、弾性体222と、感圧素子12を設けたシート部材223とを備え
ている。各操作ボタン221は、図13に示すように、装置本体201の上面に
形成した装着孔201aに裏面側から装着される。装着孔201aに装着された
各操作ボタン221は、軸方向に移動自在である。
2aを有し、この弾力部222aの上壁で操作ボタン221の下端を支持してい
る。操作ボタン221が押し込まれると、この弾力部222aの斜面部分が撓ん
で上壁が操作ボタン221とともに移動する。一方、操作ボタン221への押圧
力が解除されると、撓んでいた弾力部222aの斜面部が弾力的に復元して、操
作ボタン221を押し上げる。即ち、弾性体222は押圧操作により押し込まれ
た操作ボタン221をもとの位置まで復元させるための付勢手段として機能して
いる。
で形成してある。このシート部材223の適所に感圧素子12が設けてあり、図
15に示すように、それら感圧素子12が弾性体222を介して操作ボタン22
1と対向配置される。
aを形成するとともに、弾性体222の弾力部222aにこの突起221aを支
持する凹部222bを形成してある。そして、操作ボタン221が押圧されると
、弾力部222aの凹部222bを介して突起221aが感圧素子12を押圧す
る。
て電気的な抵抗値が変化する。操作ボタン221の底面に突起221aを設け、
この突起221aで感圧素子12を押圧することにより、その押圧力を高感度に
感圧素子12へ伝えることができる。
性体222の凹部222bに作用する押圧力が過大となり、感圧素子12及び弾
性体222の耐久性が低下することは否めない。
ン221の底面を平坦面とし、この平坦な底面の全体で感圧素子12を押圧する
構成としてある。弾性体222の弾力部222aも凹部を形成せず、平坦面で操
作ボタン221の底面を支持するようにしてある。このような構成とすれば、操
作ボタン221からの押圧力を感圧素子12に伝える感度特性は低下するものの
、感圧素子12及び弾性体222の耐久性が向上する利点がある。
た内部基板204の適所に直接設けた構成としてある。このように感圧素子12
を内部基板204に設けることで、シート部材を省略でき部品点数の削減を図る
ことができる。なお、感圧素子12は、操作ボタン221からの押圧力が伝えら
れる位置に設けることは勿論である。
の操作体211を位置決めするスペーサ212と、操作体211を弾力的に支持
する弾性体213とを備え、更に、図21に示すように、弾性体213を介して
操作体211の各操作キー211a(操作子11)と対向する位置に感圧素子1
2を配置した構成となっている。
おいて既に周知であるため、その詳細な説明は省略するが、操作体211は、ス
ペーサ212の中心部に形成された半球状の凸部212aを支点として、各操作
キー211a(操作子)が感圧素子12側へ押し込み可能なように組み付けられ
ている(図21参照)。
3を介してその押圧力が感圧素子12に作用し、感圧素子12が押圧力の大きさ
に応じて電気的な抵抗値を変化させる。図に示す構成例では、感圧素子12を操
作装置200に内蔵された内部基板204の適所に直接設けた構成が示されてい
るが、図14,図15に示した第2操作部220の構成例と同様に、感圧素子1
2をシート部材223に設けることもできる。
を操作装置200の内部で位置決めするスペーサ232と、各操作ボタン231
を支持するホルダ233と、弾性体234と、内部基板235とを備えており、
内部基板235の適所に感圧素子12を設けた構成となっている。
おいて既に周知であるため、その詳細な説明は省略するが、各操作ボタン231
は、スペーサ232に案内されて押し込み操作可能となっており、押し込まれた
際の押圧力が弾性体234を介して感圧素子12へ作用する。感圧素子12は、
受けた押圧力の大きさに応じて電気的な抵抗値を変化させる。図に示す構成例で
は、感圧素子12を操作装置200に内蔵された内部基板235の適所に直接設
けた構成が示されているが、図14,図15に示した第2操作部220の構成例
と同様に、感圧素子12をシート部材223に設けることもできる。
る。
場合の構成例を示したが、各操作部すべてに本発明を適用する構成に限定される
ものではなく、本発明を適用する操作部を任意に選択し、それ以外の操作部は従
来通りの構成とすることもできる。 [第2実施形態]
た第1実施形態の構成と同一部分には同じ符号を付し、その部分の詳細な説明は
省略する。
るアナログ信号から、複数ビットのデジタル信号と単数ビットのデジタル信号の
双方を生成する構成であったが、以下に説明する第2実施形態にあっては、感圧
素子12から出力されるアナログ信号から複数ビットのデジタル信号を生成し、
一方、単数ビットのデジタル信号はデジタルスイッチのオンオフ状態を検出する
ことにより出力する構成となっている。
る。
が、操作体211の各操作キー211aや操作ボタン221,231,241で
構成された操作子11と、感圧素子12(検出素子)と、デジタルスイッチ30
とを備えている。このうち、操作子11及び感圧素子12は、既述した第1実施
形態の操作装置200に備えられていたものと同様の構成となっている。
定端子31,32に接離して両者間を導通または切断する可動部材33とを備え
ている。可動部材33は、操作子11の押圧操作に伴って移動し、第1及び第2
の固定端子31,32間を接離する。また、デジタルスイッチ30の第1の固定
端子31は、図24に示すように、電源ライン13に接続され、電源(Vcc)
から所定の電圧を印加されている。
S)及びA/D変換部16の機能に加え、上記デジタルスイッチ30のオンオフ
状態を検出して単数ビットのデジタル信号を出力するためのデジタル信号発生部
35と、このデジタル信号発生部35からの出力とA/D変換部16からの出力
とを切り替えて外部に出力する切替スイッチ18aと、この切替スイッチ18a
を作動させる切替器18の各機能を備えている。
信号を、複数ビットのデジタル信号変換して出力する機能のみを有している。
定端子32に接続され、同固定端子32に生ずる電圧変化を監視している。即ち
、デジタルスイッチ30がオン状態の時は、第2の固定端子32が電源ライン1
3と同電位になり、一方、デジタルスイッチ30がオフ状態の時は、第2の固定
端子32は電圧0の状態となる。デジタル信号発生部35は、このような第2の
固定端子32に生じる電圧の変化に応じて、単数ビットのデジタル信号「0」ま
たは「1」を出力する。
づきゲーム機本体100から送られてくる制御信号によって制御される構成とな
っている。即ち、ゲーム機本体100からは、光ディスクに装着されたゲームプ
ログラムを実行した際、そのゲームプログラムの内容に応じて、切替スイッチ1
8aをA/D変換部16側に接続させるか、デジタル信号発生部35側に接続さ
せるかを指定する制御信号が出力される。この制御信号に基づき、切替器18は
切替スイッチ18aを作動させる。
構成してもよい。例えば、操作装置200に設けられたアナログ選択スイッチ2
52に、切替器18を切り替える機能を割り付け、同スイッチ252の手動操作
により切替スイッチ18aを作動させる構成とすることもできる。
作に伴い、デジタルスイッチ30の可動部材33が第1,第2の固定端子31,
32間を導通させるとともに、操作子11から受ける押圧力に応じて感圧素子1
2からアナログ信号が出力される。そして、デジタル信号発生部35がデジタル
スイッチ30の状態変化に応じて単数ビットのデジタル信号を出力し、またA/
D変換部16からは感圧素子12が受ける押圧力に応じた出力レベルで複数ビッ
トのデジタル信号が出力される。
ットのデジタル信号と複数ビットのデジタル信号のいずれか一方を、ゲーム機本
体100へ出力することができる。
,230,240が、図24に示した構成を備えている。従って、これら各操作
部は、デジタル的な操作とアナログ的な操作を使い分けることが可能となってい
る。なお、図26に示すように、第1〜第4の各操作部210,220,230
,240のうち、任意に選択した操作部だけを図24に示した構成とすることも
可能である。
ような、レベル分割部15により分割されるアナログ信号の出力レベル範囲を個
別に設定するためのキャリブレーション機能(分割範囲設定手段)を備えている
。
部の構成例について、図面を参照して詳細に説明する。
。
ン221と、弾性体222と、感圧素子12を設けたシート部材224と、デジ
タルスイッチ30の第1,第2の固定端子31,32を設けたシート部材225
とを備えている。各操作ボタン221は、既述した第1実施形態の場合と同様に
(図13参照)、装置本体201の上面に形成した装着孔201aに裏面側から
装着される。装着孔301aに装着された各操作ボタン221は、軸方向に移動
自在である。
2aを有し、この弾力部222aの上壁で操作ボタン221の下端を支持してい
る。操作ボタン221が押し込まれると、この弾力部222aの斜面部分が撓ん
で上壁が操作ボタン221とともに移動する。一方、操作ボタン221への押圧
力が解除されると、撓んでいた弾力部222aの斜面部が弾力的に復元して、操
作ボタン221を押し上げる。即ち、弾性体222は押圧操作により押し込まれ
た操作ボタン221をもとの位置まで復元させるための付勢手段として機能して
いる。
の可動部材33が形成してある(図28参照)。この可動部材33は、導電性を
有する材料で形成され、操作ボタン221の押圧操作に伴う弾力部222aの撓
み変形により、下方に移動する。
料で形成してある。このシート部材225の適所に第1,第2の固定端子31,
32が設けてあり、図28に示すように、それら第1,第2の固定端子31,3
2が可動部材33と対向配置される。この構成により、操作子11である操作ボ
タン221の押圧操作に伴い、弾力部222aの上壁に形成した可動部材33が
移動して第1,第2の固定端子31,32に接触し、これら固定端子31,32
間を電気的に導通させることができる。
のシート部材224の適所に感圧素子12が設けてあり、図28に示すように、
それら感圧素子12が弾性体222及びシート部材225を介して操作ボタン2
21と対向配置される。
部222aの上壁及び可動部材33を介して伝わってきた操作ボタン221の押
圧力を、ほぼそのまま感圧素子12へ伝達することができる。
。
た内部基板204の適所に直接設けた構成としてある。このように感圧素子12
を内部基板204に設けることで、シート部材224を省略でき部品点数の削減
を図ることができる。なお、感圧素子12は、操作ボタン221からの押圧力が
伝えられる位置に設けることは勿論である。
。
チ30の第1,第2の固定端子31,32を設けるとともに、同シート部材22
5の裏面に感圧素子12を設けた構成としてある。第1,第2の固定端子31,
32と感圧素子12の位置は、シート部材225を挟んで対向した位置とするこ
とは勿論である。また、シート部材225は、感圧素子12が操作装置200の
内壁200aや配線回路で平面的に支持されるように配置する(図32参照)。
裏面側に、デジタルスイッチ30の可動部材33を設けてある。そして、シート
部材224と225の配置を変更し、上記シート部材224を第1,第2の固定
端子31,32を設けたシート部材225と弾性体222との中間に配置させて
ある。シート部材225は、操作装置200の内壁200aや配線回路で平面的
に支持されるように配置する(図33参照)。
したが、他の操作部210,230,240についても同様に構成することがで
きる。 [第3実施形態]
た第1実施形態の構成と同一部分には同じ符号を付し、その部分の詳細な説明は
省略する。
2を用いていたが、以下に説明する第3実施形態にあっては、検出素子を抵抗体
40と導電部材50とで構成してある。
は1個の操作ボタン221とその関連する構成のみを示しているが、第2操作部
220に設けた各操作ボタン221について同様の構成を備えることもでき、ま
た任意の操作ボタン221を選択して同図に示す構成を採用することもできる。
221と、弾性体222と、導電部材50と、抵抗体40とを備えている。導電
部材50は、例えば、弾力性を有する導電ゴムからなり、図34に示す構成例で
は、中央を頂部とする山形状に形成してある。この導電部材50は、弾性体22
2に形成した弾力部222aの内側天井面に接着してある。
けてあり、操作ボタン221の押圧操作に伴い、導電部材50が抵抗体40に接
触する構成としてある。導電部材50は、操作ボタン221の押圧力(即ち、抵
抗体40との接触圧)に応じて変形し、図34B,図34Cに示すように抵抗体
40への接触面積を変える。即ち、操作ボタン221の押圧力が弱いときは、図
34Bに示すように、山形状をした導電部材50の頂部付近が接触する。そして
、更に、操作ボタン221の押圧力を強めていくと、導電部材50が頂部から徐
々に変形していき接触面積が広がる。
源ライン13に直列に挿入され、電極40a,40b間に電圧が印加されている
。この抵抗体40の内部抵抗を模式的に示すと、同図に示すように固定抵抗41
と可変抵抗42とに分けられる。このうち、可変抵抗42の部分は導電部材50
の接触部分に相当し、導電部材50の接触面積に応じて抵抗値を可変する。即ち
、抵抗体40に導電部材50が接触すると、導電部材50がブリッジとなって電
流が流れるためその接触部分は抵抗値が小さくなる。従って、導電部材50の接
触面積が大きくなるほど、抵抗体40の抵抗値は減少する。
40cから操作ボタン221(操作子11)の押圧力に対応したアナログ信号を
出力するようにしている。
示す図である。
押されていなくとも、出力端子40cからは一定のアナログ信号(電圧)Vmi
nが出力される(図中aの位置)。次いで、操作ボタン221が押圧操作されて
も、導電部材50が抵抗体40に接触するまでは、該抵抗体40の抵抗値が変化
しないため、抵抗体40からの出力はVminのまま変化しない。更に、操作ボ
タン221が押圧されて、導電部材50が抵抗体40に接触すると(図中bの押
圧位置)、その後は操作ボタン221の押圧力に対応して抵抗体40に対する導
電部材50の接触面積が増加するため、抵抗体40の内部抵抗が減少し、抵抗体
40の出力端子40cから出力されるアナログ信号(電圧)が増加する。そして
、導電部材50がもっとも変形したところで、抵抗体40の出力端子40cから
出力されるアナログ信号(電圧)が最大Vmaxとなる(図中cの押圧位置)。
る。
、レベル分割部15、A/D変換部16、切替器18の各機能を備えている。本
実施形態では、抵抗体40の出力端子40cから出力されるアナログ信号(電圧
)が、レベル分割部15に入力され、レベル分割部15で該アナログ信号の出力
レベルが複数に分割され、更に、分割された出力レベルに応じてA/D変換部1
6が抵抗体40から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
様であり、レベル分割部15は、図36に示すように抵抗体40から出力される
アナログ信号(電圧)のレベル範囲を均等な幅で分割する基本機能を有している
。分割数は任意に設定でき、図36に示す例では、アナログ信号(電圧)のレベ
ル範囲を8つに均等分割している。このようにして均等分割された個々の出力レ
ベルL1〜L8が、A/D変換部16に伝えられる。なお、レベル分割部15に
より均等分割するアナログ信号のレベル範囲は、任意に変更が可能となっている
。
号の出力レベル応じて、該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。即
ち、A/D変換部16からは、上記出力レベルL1〜L8に応じて複数ビットの
デジタル信号が出力される。
ットのデジタル信号を割り当てて出力する。例えば、16ビットの複数ビットの
デジタル信号を上記各出力レベルに割り当てて、レベル1の場合に「1f」、レ
ベル2の場合に「3f」・・・レベル8の場合に「ff」といったデジタル信号
を割り当てて出力する。
0の内部基板に設けたインターフェース17を介してゲーム機本体100に送ら
れ、このデジタル信号によりゲームキャラクタの動作等を実行させる。
述したように操作ボタン221(操作子11)から受ける押圧力の変化に対応し
ている。従って、A/D変換部16から出力される複数ビットのデジタル信号は
、ユーザによる操作ボタン221(操作子11)の押圧力に対応したものである
。ユーザの押圧操作とこのような関連をもつ複数ビットのデジタル信号により、
ゲームキャラクタの動作等を制御すれば、「1」または「0」の単数ビットのデ
ジタル信号による制御にくらべアナログ的な滑らかな動作を実現することが可能
となる。
ら出力されるアナログ信号の変化に応じて、単数ビットのデジタル信号(即ち、
「1」または「0」)を出力する2値化デジタル信号出力手段としても機能する
ように構成され、切替器18の切り替え操作により、A/D変換部16から複数
ビットのデジタル信号と単数ビットのデジタル信号のいずれか一方を出力するよ
うになっている。
本体100から送られてくる制御信号により、切替器18を制御する構成として
ある。即ち、ゲーム機本体100からは、光ディスクに装着されたゲームプログ
ラムを実行した際、そのゲームプログラムの内容に応じて、A/D変換部16を
、複数ビットのデジタル信号を出力する手段として機能させるか、または単数ビ
ットのデジタル信号を出力する手段として機能させるかを指定する制御信号が出
力される。この制御信号に基づき、切替器18はA/D変換部16の機能を選択
して切り替える。
0の出力端子40cから出力されてくるアナログ信号を、複数ビットのデジタル
信号と単数ビットのデジタル信号のいずれかに変換して出力する。複数ビットの
デジタル信号を出力する手段としての機能が選択された場合は、上述したように
レベル分割部15により均等分割された出力レベルを、対応するデジタル信号に
変換してゲーム機本体100へ出力する。
合は、抵抗体40の出力端子40cから出力されてくるアナログ信号の変化に応
じて、「1」または「0」の単数ビットのデジタル信号をゲーム機本体100へ
出力する。即ち、A/D変換部16は、抵抗体40の出力端子40cから出力さ
れるアナログ信号が最小値Vminであると認識した場合には、操作ボタンが押
圧されていないと判断してデジタル信号「0」を出力する。一方、A/D変換器
16からの出力に基づき抵抗体40の出力端子40cから出力されるアナログ信
号が最小値Vminでないと認識した場合には、操作ボタンが押圧されていると
判断してデジタル信号「1」を出力する。
もよい。例えば、操作装置200に設けられたアナログ選択スイッチ252に、
切替器18を切り替える機能を割り付け、同スイッチ252の手動操作により切
替器18を作動させて、A/D変換部16の機能を切り替える構成とすることも
できる。
グ信号の出力レベルを、予め設定した範囲で均等分割するが、この予め設定した
範囲と、実際に抵抗体40から出力されてくるアナログ信号(電圧)のレベル範
囲との間にずれがあった場合、操作子11の操作状況にマッチングしたデジタル
信号を出力できないおそれがある。
らつきがあるため、個々の操作装置200により抵抗体40から出力されるアナ
ログ信号の出力範囲は異なってくる。
アナログ信号の出力レベル範囲を個別に設定するための分割範囲設定部25を備
え(図37参照)、レベル分割部15でレベル分割するアナログ信号(電圧)の
レベル範囲をキャリブレーションできる構成となっている。
るアナログ信号(電圧)の最小値Vminと最大値Vmaxが初期設定してある
。また、最大値Vmaxに対しては任意の許容値αを予め設定してある。この許
容値αは、A/D変換部16からの情報から、抵抗値の出力(アナログ信号)を
認識する際のばらつきを吸収するためのものである。更に、最小値Vminに対
してはその周囲に、操作ボタンが押された状態か否かを判定するための判定値γ
が予め設定してある。
ン動作を実行する。
0から出力されるアナログ信号(電圧)の最小値Vminを調整するために、A
/D変換部16からの情報に基づき実際に抵抗体40から出力されているアナロ
グ信号(電圧)のレベルVmin(Real)を認識する。
め、Vmin(Real)がVminを中心とする誤差許容値γの範囲にあるか
否かを判定する。そして、Vmin(Real)が、(Vmin+γ)<Vmi
n(Real)<(Vmin−γ)の範囲から外れていた場合は、ユーザにキャ
リブレーション動作中であることを報知するためのアクションを実行する。
灯または点滅表示したり、操作装置200がバイブレーション機構を内蔵する場
合は当該機構を作動させる等の手法が採り得る。
<(Vmin−γ)の範囲に収まっていることを条件に、Vmin(Real)
の値をVminと比較する。比較の結果、Vmin(Real)>Vminであ
ったときは、初期設定値Vminを抵抗体40から出力されるアナログ信号(電
圧)の最小値として設定する。一方、Vmin(Real)<Vminであった
ときは、実際の出力値Vmin(Real)を抵抗体40から出力されるアナロ
グ信号(電圧)の最小値として設定変更する。
でもらい、そのときA/D変換部16から出力される情報に基づき実際に抵抗体
40から出力されているアナログ信号(電圧)のレベルVmax(Real)を
認識する。
ければ、ユーザにより操作ボタン221が限度まで押し込まれた状態にあるもの
と認識し、Vmax(Real)とVmaxとを比較する。比較の結果、Vma
x(Real)<Vmaxであったときは、初期設定値Vmaxを抵抗体40か
ら出力されるアナログ信号(電圧)の最大値として設定する。一方、Vmax(
Real)>Vmaxであったときは、実際の出力値Vmax(Real)を抵
抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)の最大値として設定変更する。
axの範囲で、抵抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)を均等分割する
ように、レベル分割部15を制御する。
211a(操作子11)と対応して、それぞれ導電部材50を弾性体213の内
側天井面に接着してある。また、抵抗体40は単一の構成のものを各導電部材5
0と対向するように配置してある。
電源ライン13に直列に挿入され、電極40a、40b間に電圧が印加されてい
る。この抵抗体40の内部抵抗を模式的に示すと、同図に示すように第1,第2
の可変抵抗43,44に分けられる。このうち、第1の可変抵抗43の部分には
、例えば、キャラクタを上方向に動かすための操作キー(上方向キー)211a
とともに移動する導電部材50、及び左方向に動かすための操作キー(左方向キ
ー)211aとともに移動する導電部材50のそれぞれが接触し、それら導電部
材50の接触面積に応じて抵抗値を可変する。また、第2の可変抵抗44の部分
には、例えば、キャラクタを下方向に動かすための操作キー(下方向キー)21
1aとともに移動する導電部材50、及び右方向に動かすための操作キー(右方
向キー)211aとともに移動する導電部材50のそれぞれが接触し、それら導
電部材50の接触面積に応じて抵抗値を可変する。
子40cから各操作キー211a(操作子11)の押圧力に対応したアナログ信
号を出力するようにしている。
値の分割比をもって計算でき、例えば、第1の可変抵抗43の抵抗値をR1、第
2の可変抵抗44の抵抗値をR2、電源電圧をVccとした場合、出力端子40
cにあらわれる出力電圧Vは、次の式であらわすことができる。
一方、第2の可変抵抗44が有する抵抗値が減少すると出力電圧も減少する。
図である。
作キー211aが押されていなくとも、出力端子40cからは一定のアナログ信
号(電圧)V0が出力される(図中oの位置)。
抗体40に接触するまでは、該抵抗体40の抵抗値が変化しないため、抵抗体4
0からの出力はV0のまま変化しない。
における第1の可変抵抗43部分に接触すると(図中pの押圧位置)、その後は
操作キー211a(操作子)の押圧力に対応して第1の可変抵抗43部分に対す
る導電部材50の接触面積が増加するため、その部位の抵抗値が減少し、抵抗体
40の出力端子40cから出力されるアナログ信号(電圧)が増加する。そして
、導電部材50がもっとも変形したところで、抵抗体40の出力端子40cから
出力されるアナログ信号(電圧)が最大Vmaxとなる(図中qの押圧位置)。
における第2の可変抵抗44部分に接触すると(図中rの押圧位置)、その後は
操作キー211a(操作子)の押圧力に対応して第2の可変抵抗44部分に対す
る導電部材50の接触面積が増加するため、その部分の抵抗値が減少し、その結
果、抵抗体40の出力端子40cから出力されるアナログ信号(電圧)が減少す
る。そして、導電部材50がもっとも変形したところで、抵抗体40の出力端子
40cから出力されるアナログ信号(電圧)が最小Vminとなる(図中sの押
圧位置)。
に示すように、レベル分割部15に入力され、レベル分割部15で該アナログ信
号の出力レベルが複数に分割され、更に、分割された出力レベルに応じてA/D
変換部16が抵抗体40から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する
。なお、図42に示すレベル分割部15、A/D変換部16、切替部18の機能
は、図37に基づき先に説明したとおりであるため、ここでは詳細な説明は省略
する。
定(キャリブレーション)するための分割範囲設定部25には、図43に示すよ
うに、予め抵抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)の非押圧操作時の値
V0、最小値Vmin、最大値Vmaxがそれぞれ初期設定してある。また、最
大値Vmaxに対しては任意の許容値αが、最小値Vminに対しては任意の許
容値βが予め設定してある。これらの許容値α,βは、A/D変換部16からの
情報から、抵抗値の出力(アナログ信号)を認識する際のばらつきを吸収するた
めのものである。更に、非押圧操作時に出力されるアナログ信号(電圧)V0に
対してはその周囲に、操作ボタンが押された状態か否かを判定するための判定値
γが予め設定してある。
ン動作を実行する。
抵抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)V0を調整するために、A/D
変換部16からの情報に基づき実際に抵抗体40から出力されているアナログ信
号(電圧)のレベルV0(Real)を認識する。
(Real)がV0を中心とする誤差許容値γの範囲にあるか否かを判定する。
そして、V0(Real)が、(V0+γ)<V0(Real)<(V0−γ)
の範囲から外れていた場合は、ユーザにキャリブレーション動作中であることを
報知するためのアクションを実行する。
は点滅表示したり、操作装置がバイブレーション機構を内蔵する場合は当該機構
を作動させる等の手法が採り得る。
)の範囲に収まっていることを条件に、V0(Real)の値をV0と比較する
。比較の結果、V0(Real)>V0であったときは、初期設定値V0を非押
圧操作時に抵抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)の値として設定する
。一方、V0(Real)<V0であったときは、実際の出力値V0(Real
)を非押圧操作時に抵抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)の値として
設定変更する。
い、そのときA/D変換部16から出力される情報に基づき実際に抵抗体40か
ら出力されているアナログ信号(電圧)のレベルVmax(Real)を認識す
る。
ければ、ユーザにより上方向キーが限度まで押し込まれた状態にあるものと認識
し、Vmax(Real)とVmaxとを比較する。比較の結果、Vmax(R
eal)<Vmaxであったときは、初期設定値Vmaxを抵抗体40から出力
されるアナログ信号(電圧)の最大値として設定する。一方、Vmax(Rea
l)>Vmaxであったときは、実際の出力値Vmax(Real)を抵抗体4
0から出力されるアナログ信号(電圧)の最大値として設定変更する。
40から出力されるアナログ信号(電圧)の最大値Vmaxを設定する。
い、そのときA/D変換部16から出力される情報に基づき実際に抵抗体40か
ら出力されているアナログ信号(電圧)のレベルVmin(Real)を認識す
る。
ければ、ユーザにより上方向キーが限度まで押し込まれた状態にあるものと認識
し、Vmin(Real)とVminとを比較する。比較の結果、Vmin(R
eal)>Vminであったときは、初期設定値Vminを抵抗体40から出力
されるアナログ信号(電圧)の最小値として設定する。一方、Vmin(Rea
l)<Vminであったときは、実際の出力値Vmin(Real)を抵抗体4
0から出力されるアナログ信号(電圧)の最小値として設定変更する。
40から出力されるアナログ信号(電圧)の最小値Vminを設定する。
定された非押圧操作時の出力V0から最大値Vmaxの範囲で、抵抗体40から
出力されるアナログ信号(電圧)を均等分割するように、レベル分割部15を制
御する。また、下方向キー及び右方向キーに対しては、非押圧操作時の出力V0
から最小値Vminの範囲で、抵抗体40から出力されるアナログ信号(電圧)
を均等分割するように、レベル分割部15を制御する。
向キー及び左方向キーを割り当て、第2の可変抵抗部分に下方向キー及び右方向
キーを割り当てたが、これに限定されるものではなく、各キーと可変抵抗部分の
割り当ては任意に設定できることは勿論である。
応して設けた導電部材50に対して、図35に示すような回路構成となるように
、それぞれ個別に抵抗体40を配置することもできる。この場合の、抵抗体40
の出力端子40cから出力されるアナログ信号(電圧)の特性は、図36に示し
たとおりとなる。 [検出素子の変形例]
。なお、以下の説明は、第2操作部220に設けられる検出素子を例にとって説
明するが、それ以外の操作部にも下記の検出素子が適用できることは勿論である
。
なお、各図において、図44A乃至図47Aは検出素子を含む操作部の正面断面
図、図44B乃至図47Bは導電部材の正面図、図44C乃至図47Cは導電部
材を下方から見た図、図44D乃至図47Dは抵抗体の出力端子から出力される
アナログ信号の特性図である。
抗体40との接触面積を変化させ得る形状となっている。
(図では円錐台)に形成してある。このような形状の導電部材50は、操作ボタ
ン221の押圧操作に伴い、導電部材50の頂部50aが抵抗体40に接触する
が、該頂部50aは平坦面となっているため、接触した瞬間に抵抗値が大きく低
下し、図44Dのaに示す如く出力電圧(アナログ信号)の急激な上昇が生じ、
その後は押圧力と対応して出力電圧が連続的に変化していく。
動作を実現することができる。なお、図44では円錐台形状をした導電部材50
を示したが、これ以外にも例えば、三角錐台、または四角錐台以上の多角錐台形
状に導電部材50を形成することもできる。
の導電部材50を用いている。図24に示したような山形状の導電部材50は、
押圧力の作用方向が中心軸から傾いたりした場合に、座屈を生じるおそれがある
。そこで、図45に示す如く導電部材50の周面にリブ50bを形成することで
、同部材50の座屈を抑制することが可能となる。この形状は、特に図39に示
したような十字型をした操作体211との組み合わせにおいて、その作用効果を
顕著に発揮する。
。このように、導電部材50を球面状に形成することによっても、同部材50の
座屈を回避することができる。
抗体40と対向する同部材50の頂部に向かってその横断面積が段階的に小さく
なっている。このような形状の導電部材50は、押圧力が増大するに従って変形
量を増加していくが、その過程で段部50cが抵抗体40に接触したとき、急激
にその接触面積が広がり抵抗値が下がる。従って、抵抗体40の出力端子から出
力されるアナログ信号は、図47Dに示す如く段階的に変化していく。このため
、アナログ出力が急激に変化する境界を認識しやすく、安定したレベル分割が容
易となる特徴を有している。また、押圧力に対して段階的にアナログ出力が変化
することから、ユーザにとっても押圧力の調節が容易となる。
お、各図において、図48A乃至図50Aは検出素子を含む操作部の正面断面図
、図48B乃至図50Bは導電部材の正面図、図48C乃至図50Cは導電部材
を上方から見た図、図48D乃至図50Dは抵抗体の出力端子から出力されるア
ナログ信号の特性図である。
って横断面積が小さくなる形状に形成してある。図48の検出素子では、抵抗体
40が山形状に形成してあり、操作ボタン221とともに導電部材50が下降し
てくると、同部材50が抵抗体40接触して変形する。抵抗体40が山形状をし
ていることから、押圧力に対応して導電部材50の接触面積が連続的に広がって
いき、抵抗体40の出力端子から出力されるアナログ信号が、図48Dに示す如
く連続的に変化する。
円錐台)に形成してある。このような形状の抵抗体40に対しては、操作ボタン
221の押圧操作に伴い、導電部材50がその頂部40aにまず接触するが、該
頂部40aは平坦面となっているため、接触した瞬間に、図49Dのaに示す如
く出力電圧の急激な上昇が生じ、その後は押圧力と対応して出力電圧が連続的に
変化していく。
動作を実現することができる。なお、図49では円錐台形状をした抵抗体40を
示したが、これ以外にも例えば、三角錐台、または四角錐台以上の多角錐台形状
に抵抗体40を形成することもできる。
このように、抵抗体40を形成することによって、図46に示した検出素子とほ
ぼ同様の特性を備えることができる。
部材50と対向する同部材40の頂部に向かってその横断面積が段階的に小さく
なっている。このような形状の抵抗体40に対して、押圧操作に伴い導電部材5
0が変形しながら接触する過程では、抵抗体40の段部40bに導電部材50が
接触したとき、急激にその接触面積が広がり抵抗値が下がる。従って、抵抗体4
0の出力端子から出力されるアナログ信号は、同図(D)に示す如く段階的に変
化していく。このため、アナログ出力が急激に変化する境界を認識しやすく、安
定したレベル分割が容易となる特徴を有している。また、押圧力に対して段階的
にアナログ出力が変化することから、ユーザにとっても押圧力の調節が容易とな
る。
40における導電部材50の接触領域を間隙41により分割し、導電部材50の
変形に伴う接触面積が段階的に大きくなるように構成してある。具体的には、図
52B,図52C,図52Dに示すような形状に抵抗体40を形成してある。
部材50の頂部が抵抗体40の中央部40cに接触する。その後、押圧力の増大
に伴い、導電部材50が変形していくと、抵抗体40の外周部40d,40e,
40fという順に、段階的に導電部材50の接触領域が広がっていき、それに伴
い抵抗値が低下していく。
、導電部材50がこの隙間41を通過する間は、抵抗値が変化せず従って出力電
圧(アナログ信号)も略一定となる。
す如く段階的に変化していく。このため、アナログ出力が急激に変化する境界を
認識しやすく、安定したレベル分割が容易となる。
性部材50の配置を逆にすることもできる。例えば、図53に示すように、抵抗
体40を弾性体222に形成した弾力部222aの内側天井面に接着し、導電部
材50を抵抗体40と対向する位置に配置しても、既述した検出素子と同様の作
用効果を奏する。
0に適用が限定されるものではなく、デジタル的な操作とアナログ的な操作を可
能とすることにより機能を向上させ得る各種の操作装置に適用できることは勿論
である。
ビットのデジタル信号出力手段からアナログ的な制御を可能とする複数ビットの
デジタル信号を出力し、一方、2値化デジタル信号出力手段からデジタル的な制
御を可能とする単数ビットのデジタル信号を出力するように構成したので、切替
手段によりこれら各デジタル信号を選択して出力するだけで、一つの操作子でデ
ジタル的な操作とアナログ的な操作とを実現することができる。
を示す平面図である。
る。
である。
ロック図である。
ロック図である。
ログラムの例を示すフローチャートである。
ログラムの他の例を示すフローチャートである。
ブロック図である。
るための図である。
ブロック図である。
す分解斜視図である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
ある。
図である。
ック図である。
る。
る。
る。
る。
、図31Aは平面図、図31Bは底面図である。
る。
る。
である。
を示す図である。
。
るための図である。
である。
を示す図である。
。
るための図である。
正面断面図、図44Bは導電部材の正面図、図44Cは導電部材を下方から見た
図、図44Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図である。
部の正面断面図、図45Bは導電部材の正面図、図45Cは導電部材を下方から
見た図、図45Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図46Bは導電部材の正面図、図46Cは導電部材を下方から
見た図、図46Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図47Bは導電部材の正面図、図47Cは導電部材を下方から
見た図、図47Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図48Bは導電部材の正面図、図48Cは導電部材を上方から
見た図、図48Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図49Bは導電部材の正面図、図49Cは導電部材を上方から
見た図、図49Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図50Bは導電部材の正面図、図50Cは導電部材を上方から
見た図、図50Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図51Bは導電部材の正面図、図51Cは導電部材を上方から
見た図、図51Dは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の特性図であ
る。
部の正面断面図、図52Bは抵抗体の平面図、図52Cは抵抗体の他の形状例を
示す平面図、図52Cは抵抗体の更に他の形状例を示す平面図である。
Claims (22)
- 【請求項1】 押圧操作可能な操作子と、 この操作子の押圧操作に対応したアナログ信号を出力する検出素子と、 前記操作子の押圧操作に対応して前記検出素子から出力されるアナログ信号を
その出力レベルに応じて複数ビットのデジタル信号に変換する第1のデジタル信
号出力手段と、 前記検出素子から出力されるアナログ信号の変化に応じて単数ビットのデジタ
ル信号を出力する第2のデジタル信号出力手段と、 前記第1のデジタル信号出力手段から出力されるデジタル信号と前記第2のデ
ジタル信号出力手段から出力されるデジタル信号とを切り替えて出力する切替手
段と を備えたことを特徴とする操作装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子に作用する押圧力が伝えられる位置に配置した感
圧素子であることを特徴とする操作装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子とともに移動しかつ弾力性を有する導電部材と、
この導電部材が接離する位置に配置した抵抗体とを含み、 前記抵抗体が、前記導電部材の接触面積に応じ たアナログ信号を出力することを特徴とする操作装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子とともに移動する抵抗体と、この抵抗体が接離す
る位置に配置した弾力性を有する導電部材とを含み、 前記抵抗体が、前記導電部材の接触面積に応じたアナログ信号を出力すること
を特徴とする操作装置。 - 【請求項5】 請求項3または4記載の操作装置において、 前記導電部材は、前記抵抗体と対向する表面が該抵抗体との接触圧に応じて変
形し、該抵抗体との接触面積が変わる構成としてあることを特徴とする操作装置
。 - 【請求項6】 請求項5記載の操作装置において、 前記導電部材は、山形状の縦断面を有する形状に形成してあることを特徴とす
る操作装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の操作装置において、 前記導電部材は、台形状の縦断面を有する形状に形成してあることを特徴とす
る操作装置。 - 【請求項8】 請求項5記載の操作装置において、 前記導電部材は、前記抵抗体と対向する頂部に向かって横断面積が段階的に小
さくなる形状に形成してあることを特徴とする操作装置。 - 【請求項9】 請求項5記載の操作装置において、 前記導電部材は、前記抵抗体と対向する表面が球面状に形成してあることを特
徴とする操作装置。 - 【請求項10】 請求項3または4記載の操作装置において、 前記抵抗体は、前記導電部材と対向する頂部に向かって横断面積が小さくなる
形状に形成してあることを特徴とする操作装置。 - 【請求項11】 請求項10記載の操作装置において、 前記抵抗体は、山形状の縦断面を有する形状に形成してあることを特徴とする
操作装置。 - 【請求項12】 請求項10記載の操作装置において、 前記抵抗体は、台形状の縦断面を有する形状に形成してあることを特徴とする
操作装置。 - 【請求項13】 請求項10記載の操作装置において、 前記抵抗体は、前記導電部材と対向する表面が球面状に形成してあることを特
徴とする操作装置。 - 【請求項14】 請求項3または4記載の操作装置において、 前記抵抗体は、前記導電部材と対向する頂部に向かって横断面積が段階的に小
さくなる形状に形成してあることを特徴とする操作装置。 - 【請求項15】 請求項3または4記載の操作装置において、 前記導電部材は、前記抵抗体との接触圧に応じて変形し、該抵抗体との接触面
積が変わる構成とし、 前記抵抗体は、該導電部材の接触領域を間隙により分割し、前記導電部材の変
形に伴う接触面積が段階的に大きくなるように構成してあることを特徴とする操
作装置。 - 【請求項16】 押圧操作可能な操作子と、 この操作子の押圧操作に対応したアナログ信号を出力する検出素子と、 前記操作子の押圧操作に対応して前記検出素子から出力されるアナログ信号を
その出力レベルに応じて複数ビットのデジタル信号に変換する第1のデジタル信
号出力手段と、 前記操作子の押圧操作に伴いオンオフするデジタルスイッチと、 このデジタルスイッチのオンオフ状態を検出して単数ビットのデジタル信号を
出力する第2のデジタル信号出力手段と、 前記第1のデジタル信号出力手段から出力されるデジタル信号と前記第2のデ
ジタル信号出力手段から出力されるデジタル信号とを切り替えて出力する切替手
段と、 を備えたことを特徴とする操作装置。 - 【請求項17】 請求項16記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子に作用する押圧力が伝えられる位置に配置した感
圧素子であり、 前記デジタルスイッチは、第1及び第2の固定端子と、前記操作子の移動に伴
い前記第1及び第2の固定端子に接離する導電性の可動部材とを含む、 ことを特徴とする操作装置。 - 【請求項18】 請求項17記載の操作装置において、 前記デジタルスイッチの第1及び第2の固定端子を可撓性を有するシート部材
上に形成し、このシート部材を介して前記操作子からの押圧力を前記感圧素子に
伝えるようにしたことを特徴とする操作装置。 - 【請求項19】 請求項17記載の操作装置において、 前記感圧素子を可撓性を有するシート部材の表面に形成し、かつ、このシート
部材の裏面に前記デジタルスイッチの可動部材を形成するとともに、この可動部
材と対向して前記第1及び第2の固定端子を配置したことを特徴とする操作装置
。 - 【請求項20】 請求項17記載の操作装置において、 前記デジタルスイッチの第1及び第2の固定端子を可撓性を有するシート部材
の表面に形成し、かつ、このシート部材の裏面に前記感圧素子を形成したことを
特徴とする操作装置。 - 【請求項21】 請求項1乃至20のいずれか一項に記載の操作装置におい
て、 前記第1のデジタル信号出力手段は、 前記操作子の押圧操作に伴い前記検出素子から出力されるアナログ信号の出力
レベルを複数に分割するレベル分割手段と、 前記レベル分割手段により分割された各出力レベルに応じて、前記アナログ信
号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、 を含むことを特徴とする操作装置。 - 【請求項22】 請求項21記載の操作装置において、 前記レベル分割手段は、前記操作子の押圧操作に伴い前記検出素子から出力さ
れるアナログ信号の出力レベルを複数に均等分割するものであることを特徴とす
る操作装置。
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JP2000613535A JP3206751B1 (ja) | 1999-04-23 | 2000-04-21 | 操作装置 |
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JP11-367067 | 1999-12-24 | ||
JP11-117101 | 1999-12-24 | ||
JP2000613535A JP3206751B1 (ja) | 1999-04-23 | 2000-04-21 | 操作装置 |
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Cited By (2)
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JP2013012186A (ja) * | 2011-05-27 | 2013-01-17 | Kyocera Corp | 電子機器 |
JP2013254735A (ja) * | 2011-03-09 | 2013-12-19 | Taida Electronic Ind Co Ltd | キースイッチコントローラ |
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-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000613535A patent/JP3206751B1/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013254735A (ja) * | 2011-03-09 | 2013-12-19 | Taida Electronic Ind Co Ltd | キースイッチコントローラ |
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