JP2003080169A - 振動発生装置 - Google Patents
振動発生装置Info
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- JP2003080169A JP2003080169A JP2001273803A JP2001273803A JP2003080169A JP 2003080169 A JP2003080169 A JP 2003080169A JP 2001273803 A JP2001273803 A JP 2001273803A JP 2001273803 A JP2001273803 A JP 2001273803A JP 2003080169 A JP2003080169 A JP 2003080169A
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
電流を抑えることができる振動発生装置を提供する。 【解決手段】 ケース内に、モータの回転軸に錘が設け
られた2種類の分銅モータ12,18が設けられてい
る。分銅モータ12,18には制御部から与えられるパ
ルス信号S12,S18の周期に応じた駆動電流が流れ
る。前記パルス信号S12,S18は、いずれもオン時
間とオフ時間が交互に形成された波形であり、分銅モー
タ12のオン時間と分銅モータ18のオン時間とが重な
らないように制御される。
Description
れたモータの回転軸の回転によってケースに振動を発生
させる振動発生装置に関する。
って操作するパッド型のコントローラが設けられてい
る。この種のコントローラには、ゲーム内容の状況に応
じて前記コントローラを構成するケースを振動させる振
動発生装置が設けられており、このようにコントローラ
を振動させて操作者にその振動を伝えることでゲームを
よりリアルに体感できるようになっている。
ス内にそれぞれが振動源となる大小2種類のモータが設
けられているものがある。このようなコントローラで
は、大小2種類のモータを搭載することで異なる規模の
振動を発生させることができ、ゲームをよりリアルに演
出ができるようになる。この場合、ケース内に前記各モ
ータを制御する制御部が設けられており、前記制御部か
ら小さな振動の要求を受けた場合には前記小モータに予
め設定されている電流が連続して与えられ、大きな振動
の要求を受けた場合には前記大モータに予め設定されて
いる電流が連続して与えられる。
トローラでは、前記制御部によって各モータが個別に制
御されているため、大小2つのモータを同時に駆動させ
る要求を受けた場合には、双方のモータに対して同時に
電流が連続して与えられる。それぞれのモータには、そ
れぞれ予め設定されている大きさの電流が与えられる
が、大小2つのモータが同時に駆動されると、両モータ
への電流を加算した大きな電流を与えることが必要にな
る。そのため、電源回路で設定されている電流を予め大
きく設定することが必要であり、電源回路の負荷が大き
くなる。さらに大小2つのモータを同時に駆動する期間
が長くなると、消費電力も大きくなる。
電流を与えてモータの回転軸を、所定の回転数で連続回
転させ、この回転により振動を発生させていたため、振
動の強弱などの設定をするのがきわめて困難であった。
であり、複数のモータを同時に駆動させても消費電流を
増大させることがなく、また個々のモータの振動の細か
な制御も可能な振動発生装置を提供することを目的とす
る。
なくとも2個のモータが設けられ、前記モータを駆動す
るときの振動が前記ケースに伝達される振動発生装置に
おいて、少なくとも2個の前記モータを間欠駆動し、一
方のモータの間欠駆動でのオン時間と、他方のモータの
間欠駆動でのオン時間とが重複しないように各モータの
駆動を制御する制御部が設けられていることを特徴とす
るものである。
に重なることがないので、電源回路に流れる電流を大き
く設定する必要がなく、電源回路の負荷を低く抑えるこ
とができる。また消費電力は、最も消費電力の大きなモ
ータの消費電力を超えることがない。よって、各モータ
が持つ最大の性能を十分に発揮することができる。
駆動されるときも、前記モータはオン時間とオフ時間が
交互に繰り返される間欠駆動となるように制御されるこ
とが好ましい。このような間欠駆動を行うことで、消費
電力を抑えることができる。
ら次のオン時間までの1周期に対するオン時間の割合で
あるデューティー比を可変する制御が可能である。例え
ばデューティー比を変化させることで個々のモータの振
動の細かな制御が可能になる。例えば、デューティー比
を大きくすることで振動を大きくでき、またデューティ
ー比を小さくすることで振動を小さくできる。
転中心から偏って分布する錘が設けられている構成にで
きる。モータを回転させたときに、回転軸からより強い
振動を得ることができる。
によって一方向へ連続的に回転させられるものであって
もよく、あるいは前記モータの回転軸は、前記間欠駆動
によって一方向へ回転させられた後に間欠駆動によって
逆方向へ回転させられ、前記一方向の回転と前記逆方向
の回転とが交互に繰り返す往復回動動作が行われるもの
であってもよい。
載されたゲームコントローラの一例を示す概略図、図2
は分銅モータの一例を示す斜視図、図3はコントローラ
を示す機能ブロック図、図4はモータおよびモータドラ
イバの回路構成図、図5は各分銅モータに入力されるパ
ルス波形図、図6は各分銅モータでの振動の強弱を変化
させるための制御方法を示す説明図である。
のテレビゲーム機器の本体に接続されて使用されるパッ
ド型のものである。このコントローラ1は、合成樹脂で
成型されたケース2を有し、左右に手で握ることのでき
る握り部3,4が形成されている。またケース2には複
数の操作部5,6が設けられており、操作部5,6はい
ずれも押圧式のスイッチで構成されている。操作部5で
は独立して形成されたボタンで構成され、操作部6では
十字型に一体に形成されたボタンで構成されている。
4に相当する位置にそれぞれ分銅モータ12と18が設
けられている。前記分銅モータ12は前記分銅モータ1
8よりも大型であり、より強い振動が得られるようにな
っている。
は、補助ケース11にモータ7が設けられ、さらにモー
タ7に錘17が設けられて構成されている。
形されており、一側面全体に開口部11aが形成され、
補助ケース11の上面11bに前記開口部11aと連続
した四角形状の切欠部11cが形成されている。
えば永久磁石界磁型ブラシ付きモータを使用できる。モ
ータ7の上面中央には軸受14が突出して設けられてお
り、この軸受14に回転軸15の先端が上方へ突出した
状態で回転自在に支持されている。前記モータ7の側面
には、ゴム製で帯状の緩衝部材16が巻かれており、前
記モータ7を前記補助ケース11に挿入する際に、前記
緩衝部材16がモータ7と補助ケース11の内面11d
との間に介在し、前記モータ7が前記補助ケース11の
内側に保持される。またこのとき、前記軸受14が前記
切欠部11cに嵌合した状態になる。前記緩衝部材16
を介在させることで、モータ7が駆動したときの高周波
数なノイズを除去することができる。なお、モータ7を
補助ケース11に固定する場合には、接着剤やねじを用
いて同時に固定してもよい。
回転軸15に錘17が偏心した状態で設けられている。
このように形成された分銅モータ12は、前記ケース2
の内部の所定の位置に固定される。一方、前記分銅モー
タ18についても、前記分銅モータ12とほぼ同じ構成
であり、DCモータ8の回転軸に錘19が偏心した状態
で設けられ、前記ケース2の内部の所定の位置に固定さ
れる(図1参照)。
方向に連続して回転させて前記錘17を偏心運動させる
ことで、前記偏心運動による遠心力によってケース2を
振動させることができる。また分銅モータ18について
も同様にケース2を振動させることができる。
は制御部20が設けられ、前記制御部20に前記操作部
5,6が接続されている。前記操作部5,6で生成され
た各操作信号が、コントローラ1が接続されている図示
しないゲーム機器本体に送られて、ゲーム機器本体と接
続されている表示部が前記操作信号に基づいて制御され
る。
が接続され、このモータドライバ12aにより分銅モー
タ12が駆動される。また、制御部20には、モータド
ライバ18aが接続され、このモータドライバ18aに
より分銅モータ18が駆動される。前記分銅モータ12
と前記制御部20とで第1の振動発生部21が構成さ
れ、前記分銅モータ18と前記制御部20とで第2の振
動発生部22が構成されており、本発明の実施の形態で
は、前記2つの振動発生部21と22とを有する振動発
生装置が構成されている。
a,18aへは、分銅モータ12または18を駆動する
パルス信号Sが与えられ、前記分銅モータ12および分
銅モータ18は、前記パルス信号Sにより駆動制御され
る。
12aの回路図を示している。なお、他方の分銅モータ
18とモータドライバ18aの構成も前記図4と実質的
に同じである。この回路図に示すように、分銅モータ1
2,18のコイル端子にコンデンサ23が接続されてい
る。また、前記分銅モータ12,18の一方のコイル端
子には、電源回路から電源電圧Vccが与えられ、他方
のコイル端子は、トランジスタから成るスイッチ素子2
4を介して接地されており、前記制御部20からのパル
ス信号Sにより前記スイッチ素子24が開閉する。
子24がオンされたときに、電源電圧Vccが与えられ
ている分銅モータ12または18のコイルに電流が流さ
れて、モータ駆動がオンになり、前記パルス信号Sによ
り前記スイッチ素子24がオフされたときに、モータの
コイルに電流が流れず、モータの駆動がオフになる。
制御部20から与えられるパルス信号Sの周期に応じた
駆動電流が流れる。またこのときに分銅モータ12に流
れる電流、および分銅モータ18に流れる電流は、モー
タ12およびモータ18の規格により決定される。
ら各モータドライバ12a,18aに図5に示す波形の
パルス信号が入力される。制御部20からモータドライ
バ18aにはパルス信号S18が与えられ、図4に示す
スイッチ素子24がパルス信号S18により開閉して、
分銅モータ18には、パルス信号S18の波形に基づい
た周期で駆動電流が間欠的に流れ、モータが間欠的に駆
動される。制御部20からモータドライバ12aにはパ
ルス信号S12が与えられ、モータ12には、パルス信
号S12の波形に基づいた周期で駆動電流が間欠的に流
されて、モータ12が間欠的に駆動される。
S12とS18は、オン時間が互いに重複する期間を生
じないように生成される。よって、分銅モータ12へ電
流が流れているときに、分銅モータ18に電流が流れ
ず、分銅モータ18へ電流が流れているときに分銅モー
タ12に電流が流れない。よって、電源回路での設定電
流の上限を、分銅モータ12または分銅モータ18のい
ずれか規格電流の大きい方を基準として決めればよく、
両分銅モータ12と18に流れる電流が加算されること
がない。
消費電流を低減できる。また、この実施の形態では、前
記分銅モータ12が前記分銅モータ18よりも駆動力が
大きな大型のモータであるので、モータ12のオン時間
をモータ18の時間よりも長く保持することが好まし
い。
いずれか一方のみが駆動されるときにも、図5に示すパ
ルス信号S12またはS18が、前記モータドライバ1
2aまたは18aに与えられる。
られるパルス信号S(S12、S18)のオン時間の始
期から次のオン時間の始期までを1周期として符号Tで
表すと、前記周期Tに対するオン時間tがデューティー
比(t/T)である。前記オン時間tを長く維持するこ
とでモータに流れる実効電流が多くなって得られる駆動
トルクが大きくなり、また前記オン時間tを短くするこ
とでモータの駆動トルクが小さくなる。よって、それぞ
れの分銅モータ12または18に対する駆動電流のデュ
ーティー比を変化させることによって振動の強弱を変化
させることができるので、さらに多彩な振動をケース2
に与えることができる。
は、間欠的な駆動電流を与えて、一方向へ連続して回転
駆動することも可能であるし、前記間欠的な駆動電流を
与えることで、モータの回転軸を一方向へ所定角度回転
させた後に、前記間欠的な駆動電流を与えることでモー
タの回転軸を他方向へ所定角度回転させ、これによりモ
ータの回転軸を往復駆動して振動を発生させてもよい。
る大小2種類のモータを搭載した振動発生装置について
説明したが、この組み合わせに限られるものではなく、
同一種類のモータを搭載した振動発生装置であってもよ
い。同一の種類とは、構成がまったく同一で、同一のパ
ルス信号を与えることで、同一の回転数や駆動トルクを
得られるものである。またモータを3個以上設け、それ
ぞれのモータに与えられる電流の供給時間が2個のモー
タ間で重複しないように、駆動電流を制御してもよい。
型のゲーム機器のコントローラに限られるものではな
く、携帯電話、携帯可能なゲーム機器、PDA(パーソ
ナルディジタルアシスタント)、ノート型のパーソナル
コンピュータなどの携帯端末に搭載することもできる。
が同時にオンになることがないので、電源回路に過大な
負荷を与えることがなく、消費電流を抑えることができ
る。また、各モータの振動の強弱を個別に制御すること
ができ、ケースを様々なパターンで振動させることがで
きる。
コントローラを示す概略図、
す斜視図、
御方法の説明図、
Claims (6)
- 【請求項1】 ケース内に少なくとも2個のモータが設
けられ、前記モータを駆動するときの振動が前記ケース
に伝達される振動発生装置において、 少なくとも2個の前記モータを間欠駆動し、一方のモー
タの間欠駆動でのオン時間と、他方のモータの間欠駆動
でのオン時間とが重複しないように各モータの駆動を制
御する制御部が設けられていることを特徴とする振動発
生装置。 - 【請求項2】 いずれか1つの前記モータが単体で駆動
されるときも、前記モータはオン時間とオフ時間が交互
に繰り返される間欠駆動となるように制御される請求項
1記載の振動発生装置。 - 【請求項3】 前記制御部は、モータのオン時間から次
のオン時間までの1周期に対するオン時間の割合である
デューティー比を可変する制御が可能である請求項1ま
たは2記載の振動発生装置。 - 【請求項4】 前記モータの回転軸には、質量が回転中
心から偏って分布する錘が設けられている請求項1ない
し3のいずれかに記載の振動発生装置。 - 【請求項5】 前記モータの回転軸は、前記間欠駆動に
よって一方向へ連続的に回転させられる請求項1ないし
4のいずれかに記載の振動発生装置。 - 【請求項6】 前記モータの回転軸は、前記間欠駆動に
よって一方向へ回転させられた後に間欠駆動によって逆
方向へ回転させられ、前記一方向の回転と前記逆方向の
回転とが交互に繰り返す往復回動動作が行われる請求項
1ないし4のいずれかに記載の振動発生装置。
Priority Applications (1)
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JP2001273803A JP3837311B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 振動発生装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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-
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- 2001-09-10 JP JP2001273803A patent/JP3837311B2/ja not_active Expired - Fee Related
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