JP2011028342A - ジョイスティック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの意図しない操作レバーの傾きを抑止する。
【解決手段】複数の方向に傾斜可能で且つ軸方向に押し込み可能に設けられた操作レバー２が、操作レバー２の傾斜方向に沿って設けられた複数のスリット５Ａ〜５Ｄの交差部位に配置されてなるジョイスティック装置１は、操作レバー２が複数のスリット５Ａ〜５Ｄの交差部位に位置するときに操作レバー２に当接する弾性部材１０を、複数のスリット５Ａ〜５Ｄのそれぞれに設けている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ジョイスティック装置に関する。

操作対象の動作に関する方向を入力するための入力装置（以下「コントローラ」と記載する）がある。
操作対象とは、例えば地上における走行又は歩行等の移動を行うことが可能な自動車やロボット等が挙げられる。他にも、操作対象として、表示装置に表示されて表示装置内を移動するカーソルやキャラクターが挙げられる。この他、入力された方向に応じた動作を行うものであれば何でも操作対象となりうる。
動作方向とは、操作対象の移動する方向や向きの変更等、あらゆる動作に関する方向をいう。

一般的なコントローラは、入力可能な方向に応じて設けられた操作部を有する。操作部として、例えば上下左右を入力可能な十字形のボタンを有するものがある（例えば特許文献１）。ユーザは、十字形のボタンの端部のいずれかを押圧操作することにより方向を入力することができる。
このようなコントローラは、当該ボタンのいずれの端部に対しても押圧操作がなされていないときの当該ボタンの位置決めをコントローラの筐体（例えば筐体等）によって行うことができる。十字形のボタンと当該ボタンが設けられた筐体とを当接させることで、筐体により十字形のボタンを支持することができるためである。

特許文献１に記載のコントローラ以外のコントローラの一つとして、ジョイスティック装置がある。
一般的なジョイスティック装置は、方向を入力するための操作レバーを有する。操作レバーは、基盤等の基部に対して複数の方向に傾斜可能に設けられる。ユーザは、入力したい方向に操作レバーを傾けることで入力操作を行う。

図５に、従来のジョイスティック装置１００の一例を示す。
ジョイスティック装置１００は、操作レバー１０２及び筐体１０４を有する。
操作レバー１０２は、所定の角度Ｏを原点として、図５に示すＸ軸方向又はＹ軸方向に沿って傾斜可能に設けられる。
操作レバー１０２は、一端に取っ手１０３を有し、取っ手１０３と逆側の端部を支点として傾斜可能に設けられる。

筐体１０４は、操作レバー１０２の傾斜方向に沿って設けられた十字形のスリット１０５を有する。操作レバー１０２は、スリット１０５を貫通するよう設けられる。操作レバー１０２の取っ手１０３は、筐体１０４の外側に設けられ、取っ手１０３と逆側の端部はスリット１０５を通じて筐体１０４の内側に位置する。

図５に示すように、操作レバー１０２が所定の角度Ｏであるとき、操作レバー１０２と筐体１０４とは離隔する。操作レバー１０２は、ユーザによる操作を受けていないとき、図示しないバネによってその角度を所定の角度Ｏに保つように支持されている。操作レバー２を所定の角度Ｏに保とうとするバネの力は、ユーザによる操作レバー１０２の操作を妨げない程度に設けられている。

特開２００６−３８８９４号公報

ところで、操作レバーを傾ける操作以外の操作を入力可能なジョイスティック装置がある。例えば、いずれの方向にも傾いていない操作レバーに対して、操作レバーの軸方向に沿った押し込み操作を入力可能なジョイスティック装置がある。図５に示す例の場合、矢印Ｐの方向に沿って操作レバー１０２が押圧操作を受けた場合が操作レバー１０２の軸方向に沿った押し込み操作に相当する。

しかしながら、ユーザは操作レバーの軸方向に沿った押し込み操作を正確に行うことができないことがあった。
図６に、図５に示すＶ−Ｖ断面図を示す。図６（Ａ）に押し込み操作前の操作レバー１０２の例を、図６（Ｂ）に押し込み操作後に傾いた操作レバー１０２の例を示す。
例えば、図６（Ａ）のように、ユーザは操作レバー１０２に対して矢印Ｐのように押し込み操作を行うとき、同時に操作レバー１０２のいずれかの傾斜方向に沿った移動ベクトル（例えば図６（Ａ）に示す矢印Ｑ等）を含む力を加えてしまうことがある。このとき、操作レバー１０２を所定の角度Ｏに保とうとするバネの力よりも矢印Ｑのような傾斜方向に沿った力の方が大きい場合、図６（Ｂ）のように、力を加えられた傾斜方向に操作レバー１０２が傾いてしまう。このため、ユーザは、操作レバー１０２の軸方向に沿った押し込み操作を行ったときに意図せず操作レバー１０２を傾ける動作を誤入力してしまうことがあった。

本発明の課題は、ユーザの意図しない操作レバーの傾きを抑止することである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数の方向に傾斜可能で且つ軸方向に押し込み可能に設けられた操作レバーが、当該操作レバーの傾斜方向に沿って設けられた複数のスリットの交差部位に配置されてなるジョイスティック装置において、前記操作レバーが前記複数のスリットの交差部位に位置するときに当該操作レバーに当接する弾性部材を、前記複数のスリットのそれぞれに設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のジョイスティック装置であって、前記弾性部材は、前記操作レバーの傾斜軌跡を挟んだスリットの両縁に設けられ、前記スリットの両縁に設けられた弾性部材同士が最も近接する位置における当該弾性部材同士の間隔は、前記操作レバーの太さよりも狭いことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のジョイスティック装置であって、前記弾性部材は、前記操作レバーの傾斜軌跡を挟んだスリットの両縁のいずれか一方に設けられ、
前記弾性部材と当該弾性部材が設けられていない側のスリットの縁とが最も近接する位置における当該弾性部材と当該縁との間隔は、前記操作レバーの太さよりも狭いことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のジョイスティック装置であって、前記弾性部材は、前記操作レバーとの当接部位において前記操作レバーが傾斜してから起き上がる方向に沿った傾斜を有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザの意図しない操作レバーの傾きを抑止することができる。

本発明の第一実施形態であるジョイスティック装置を示す斜視図である。 図１に示す矢印Ｐ方向から見た場合のジョイスティック装置を示す。 図１に示すＷ−Ｗ断面図である。 本発明の第二実施形態であるジョイスティック装置を示す平面図である。 従来のジョイスティック装置の一例を示す斜視図である。 図５に示すＶ−Ｖ断面図である。図６（Ａ）は、押し込み操作前の操作レバーの例を示すＶ−Ｖ断面図である。図６（Ｂ）は、押し込み操作後に傾いた操作レバーの例を示すＶ−Ｖ断面図である。

以下、図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

（第一実施形態）
図１に、本発明の第一実施形態であるジョイスティック装置１を示す。
ジョイスティック装置１は、操作レバー２、筐体４、スイッチ（図示略）及び弾性部材１０を備える。

操作レバー２は、所定の角度Ｏを原点として、図１に示すＸ軸方向又はＹ軸方向に沿って傾斜可能に設けられる。Ｘ軸方向とＹ軸方向は互いに直交する。そして、所定の角度Ｏに沿う方向をＺ軸方向としたとき、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する。つまり、操作レバー２は、所定の角度Ｏを原点として、互いに直交する四方向へ傾斜可能に設けられる。

図示しないが、ジョイスティック装置１には操作レバー２を所定の角度Ｏへ戻そうとする力を操作レバー２へ加えるバネが設けられている。このため、操作レバー２を傾けようとする力を加えられない限り、操作レバー２の角度は所定の角度Ｏとなるよう保持される。
操作レバー２は、一端に取っ手３が設けられ、取っ手３と逆側の端部側を支点として傾斜可能に設けられる。そして、操作レバー２は、その軸方向に押し込み可能に設けられる。第一実施形態では、ユーザは、操作レバー２の角度が所定の角度Ｏであるときに、操作レバー２の軸方向に沿った矢印Ｐの押し込み操作を操作レバー２に対して行うことができる。

筐体４は、操作レバー２の傾斜方向に沿って設けられた十字形のスリット５を有する。図２に示すスリット５の十字形状を構成する複数のスリット５Ａ〜５Ｄはそれぞれ、Ｘ軸方向又はＹ軸方向のいずれかに沿うよう設けられる。
操作レバー２は、スリット５を貫通するよう設けられる。操作レバー２の取っ手３は、筐体４の外側（図１の上側）に設けられ、取っ手３と逆側の端部はスリット５を通じて筐体４の内側に位置する。

スイッチは、操作レバー２の傾きを検知する。そして、スイッチは、操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作、即ち矢印Ｐ方向の押し込み操作を検知する。スイッチは、操作レバー２を傾ける操作と操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作とを別個の入力として検知する。

図２に、図１に示す矢印Ｐ方向から見た場合のジョイスティック装置１を示す。図２に示す平面図では、取っ手３の記載を省略している。
弾性部材１０は、弾性を有する素材（例えばゴム等）からなる。図２に示すように、弾性部材１０は、スリット５の十字形状の交差部分を取り巻く位置に設けられる。弾性部材１０は、操作レバー２がスリット５の交差部位に位置するときに操作レバー２と当接する。第一実施形態では、全ての弾性部材１０は、図２に示すように、操作レバー２の角度がいずれの傾斜方向にも傾斜していない角度即ち所定の角度Ｏであるときに操作レバー２と当接する。

図２において、操作レバー２の傾斜軌跡は一点破線Ｌ１〜Ｌ４で示されている。弾性部材１０は、操作レバー２の傾斜軌跡を示す一点破線Ｌ１〜Ｌ４のいずれか一本を挟んだスリット５Ａ〜５Ｄの両縁に設けられる。弾性部材１０は、操作レバー２の傾斜方向のそれぞれについて個別に設けられる。

スリット５Ａ〜５Ｄの両縁に設けられた弾性部材１０同士が最も近接する位置における当該弾性部材同士の間隔Ｇは、操作レバー２の太さよりも狭い。第一実施形態の操作レバー２は円柱状であり、その径Ｆに比してスリット５Ａ〜５Ｄの両縁に設けられた弾性部材１０同士が最も近接する位置における当該弾性部材同士の間隔Ｇは狭い。

図３に、図１に示すＷ−Ｗ断面図を示す。
ユーザは操作レバー２に対して矢印Ｐのように押し込み操作を行うとき、同時に操作レバー２のいずれかの傾斜方向に沿った移動ベクトル（例えば図３に示す矢印Ｑ等）を含む力を加えてしまうことがある。

この場合、力を加えられた方向に操作レバー２が傾こうとする力が働くこととなるが、弾性部材１０が操作レバー２と当接して操作レバー２を係止する。このため、操作レバー２は傾かない。

これによって、ユーザは、操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作を行ったときに意図せず操作レバー２を傾ける動作を誤入力してしまうことがない。つまり、弾性部材１０は、ユーザの意図しない操作レバー２の傾きを抑止し、操作レバー２が所定の角度Ｏを保つように操作レバー２を支持する。
加えて、スイッチに対して矢印Ｐ方向に沿った押圧力が十分に加えられる。これによって、操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作を正確に行うことができる。

弾性部材１０は、弾性を有する。このため、強い外圧により変形する。
例えば、ユーザが操作レバー２を傾けるための力を意図的に加えると、弾性部材１０は操作レバー２との当接位置を介して外圧を受けて変形する。このとき、弾性部材１０は、操作レバー２の円柱状の外周面に沿ってその間隔Ｇを広げるように変形する。これによって、操作レバー２はその傾斜軌跡を挟んだスリット５の両縁に設けられた弾性部材１０、１０の間を通って傾く。このように、弾性部材１０は操作レバー２の傾き動作を阻害しない。

図２に示すように、弾性部材１０は、操作レバー２との当接部位において操作レバー２の傾く方向と逆方向の直線状の傾斜１１を有する。即ち、傾斜１１は、傾いた操作レバー２が起き上がる方向に沿った傾斜である。このため、傾いた操作レバー２が所定の角度Ｏに戻るときに起き上がり動作を行う場合、弾性部材１０は操作レバー２をほとんど係止することがない。これによって、操作レバー２は起き上がり動作のときに弾性部材１０、１０の間をスムーズに通過することができる。したがって、弾性部材１０は傾いた操作レバー２を所定の角度Ｏに戻す起き上がり動作を妨げることがない。

以上のように、第一実施形態によれば、弾性部材１０は、操作レバー２がスリット５の交差部位に位置するときに操作レバー２と当接する。そして、ユーザが操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作を行うとき、ユーザの意図しない操作レバー２の傾きを抑止し、操作レバー２が所定の角度Ｏを保つように操作レバー２を支持する。
これによって、ユーザは、操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作を行ったときに意図せず操作レバー２を傾ける動作を誤入力してしまうことがない。つまり、ユーザの意図しない操作レバー２の傾きを抑止することができる。
加えて、スイッチに対して矢印Ｐ方向に沿った押圧力が十分に加えられる。これによって、操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作を正確に行うことができる。
加えて、弾性部材１０は、弾性を有するので、ユーザが操作レバー２に対して傾斜動作をさせるための力を加えると、弾性部材１０は操作レバー２との当接位置を介して外圧を受けて変形する。これによって、操作レバー２はその傾斜軌跡を挟んだスリット５の両縁に設けられた弾性部材１０、１０の間を通って傾斜動作することができる。したがって、弾性部材１０は操作レバー２の傾斜操作を阻害しない。
加えて、ユーザは操作レバー２を傾けるときに弾性部材１０から操作レバー２へ加えられる抗力を感じることができる。そして、操作レバー２が弾性部材１０を変形させて弾性部材１０、１０の間を通過するときに当該抗力が解消される。このため、操作レバー２を傾けた瞬間にユーザは弾性部材１０の抗力の解消を感じる。これによって、ユーザは操作レバー２を傾ける操作を行うときに確実な手ごたえを得ることができる。
さらに、弾性部材１０は、操作レバー２の傾斜方向のそれぞれについて個別に設けられる。これによって、ユーザが操作レバー２の軸方向に沿った押し込み操作を行うとき、同時に操作レバー２のいずれの傾斜方向に沿った移動ベクトルを含む力を加えても、弾性部材１０が操作レバー２と当接して操作レバー２を係止する。このため、操作レバー２の全ての傾斜方向について、ユーザの意図しない操作レバー２の傾きを抑止することができる。

さらに、操作レバー２の径Ｆに比してスリット５Ａ〜５Ｄの両縁に設けられた弾性部材１０同士が最も近接する位置における当該弾性部材同士の間隔Ｇは狭い。これによって、操作レバー２が傾くとき、弾性部材１０は必ず操作レバー２と当接し、操作レバー２の傾きを抑止する抗力を操作レバー２へ働かせる。
これによって、ユーザの意図しない操作レバー２の傾きをより確実に抑止することができる。

さらに、弾性部材１０は、傾斜１１により、傾いた操作レバー２が所定の角度Ｏに戻るときに起き上がる動作を行うときに操作レバー２をほとんど係止しない。これによって、操作レバー２は弾性部材１０、１０の間をスムーズに通過することができる。したがって、傾いた操作レバー２が起き上がる方向に沿った傾斜１１を有する弾性部材１０は、傾いた操作レバー２の起き上がり動作を妨げず、スムーズに操作レバー２を弾性部材１０、１０の間に通過させる。

（第二実施形態）
次に、第一実施形態とは異なる本発明の実施形態である第二実施形態について説明する。第二実施形態の構成のうち、第一実施形態と同様のものについては同じ符号を付して説明を省略する。
図４に、本発明の第二実施形態であるジョイスティック装置を示す。
ジョイスティック装置３０は、操作レバー２Ａ、筐体、スイッチ（図示略）及び弾性部材２０を備える。操作レバー２Ａは、その径を除き、第一実施形態の操作レバー２と同様の構成である。操作レバー２の径Ｆと操作レバー２Ａの径Ｆ１とは異なるが、双方とも傾斜軌跡Ｌ１〜Ｌ４を挟む各スリット５Ａ〜５Ｄの両縁の間を通過可能な径である。図４では図示しないが、操作レバー２Ａは、操作レバー２と同様、一端に取っ手３が設けられている。

図４に示すように、第二実施形態の弾性部材２０は、操作レバー２Ａの傾斜軌跡Ｌ１〜Ｌ４を挟んだ各スリット５Ａ〜５Ｄの両縁の一方に設けられる。弾性部材２０は、操作レバー２Ａの傾斜方向のそれぞれについて個別に設けられる。弾性部材２０は、図４に示すように、操作レバー２Ａの軸方向に沿った方向から見た場合の形状が直角三角形状である。

弾性部材２０は、弾性を有する素材（例えばゴム等）からなる。弾性部材２０は、スリット５の十字形状の交差部分を取り巻く位置に設けられる。弾性部材２０は、操作レバー２Ａがスリット５の交差部位に位置するときに操作レバー２Ａと当接する。第二実施形態では、全ての弾性部材２０は、図４に示すように、操作レバー２Ａの角度がいずれの傾斜方向にも傾斜していない角度であるときに操作レバー２Ａと当接する。

弾性部材２０と、弾性部材２０が設けられていない側のスリット５Ａの縁とが最も近接する位置における弾性部材２０と当該縁との間隔Ｇ１は、操作レバー２Ａの太さ、即ち操作レバー２Ａの径Ｆ１よりも狭い。図４では図示していないが、弾性部材２０と、弾性部材２０が設けられていない側のスリット５Ｂ〜５Ｄの縁とが最も近接する位置における弾性部材２０と当該縁との間隔も、操作レバー２Ａの太さ、即ち操作レバー２Ａの径Ｆ１よりも狭い。

弾性部材２０は、第一実施形態の弾性部材１０と同様の効果を奏する。
具体的には、操作レバー２Ａの軸方向に沿った押し込み操作を行ったときに意図せず操作レバー２Ａを傾ける動作を誤入力してしまったとしても、弾性部材２０が操作レバー２Ａと当接して操作レバー２を係止する。このため、操作レバー２Ａは傾かない。このため、ユーザは、操作レバー２Ａの軸方向に沿った押し込み操作を行ったときに意図せず操作レバー２Ａを傾ける動作を誤入力してしまうことがない。つまり、弾性部材２０は、ユーザの意図しない操作レバー２Ａの傾きを抑止する。

さらに、弾性部材２０は弾性を有する。このため、強い外圧により変形する。
例えば、ユーザが操作レバー２Ａを傾けるための力を意図的に加えると、弾性部材２０は操作レバー２Ａとの当接位置を介して外圧を受けて変形する。このとき、弾性部材２０は、操作レバー２Ａの円柱状の外周面に沿ってその間隔Ｇ１を広げるように変形する。これによって、操作レバー２Ａは弾性部材２０と弾性部材２０が設けられていない側のスリット５Ａ〜５Ｄの縁との間を通って傾く。このように、弾性部材２０は操作レバー２Ａの傾き動作を阻害しない。

さらに、弾性部材２０は、操作レバー２Ａとの当接部位において操作レバー２Ａの傾く方向と逆方向の直線状の傾斜２１を有する。即ち、傾斜２１は、傾いた操作レバー２Ａが起き上がる方向に沿った傾斜である。このため、傾いた操作レバー２Ａが起き上がり動作を行う場合、弾性部材２０は操作レバー２Ａをほとんど係止することがない。これによって、操作レバー２Ａは起き上がり動作のときに弾性部材２０と弾性部材２０が設けられていない側のスリット５Ａ〜５Ｄの縁との間をスムーズに通過することができる。したがって、弾性部材２０は傾いた操作レバー２Ａの起き上がり動作を妨げることがない。

第二実施形態によれば、第一実施形態の効果に加えて、操作レバー２Ａの各傾斜方向について一つの弾性部材２０を設ければ足りる。このため、ユーザの意図しない操作レバーの傾きを抑止するジョイスティック装置を提供するにあたり、より簡便な施工、より少数の部材による低コストのジョイスティック装置を提供することが可能となる。

前述の実施形態における記述は本発明の一例を示すものであり、本発明の実施形態を限定するものではなく、本発明の特徴を逸脱しない範囲での構成変更が可能である。

例えば、操作レバーの傾斜動作の方向は互いに直交する四方向に限らない。例えば、操作レバーの上方から見た場合に同一平面上で４５[度]毎に設けられた八方向等、四方向を越えてもよいし、四方向未満であってもよい。

操作レバーの形状は円柱状に限らない。例えば軸方向に直交した断面形状が多角形状の柱状であってもよい。その場合、操作レバーの傾斜軌跡を挟んでスリットの両縁に設けられた弾性部材同士の間隔は、当該間隔を通過する向きにおける操作レバーの太さよりも狭くなるよう設けられる。

弾性部材に設けられる傾斜は直線に限らない。例えば円弧状等をとってもよい。
弾性部材の形状は前述の実施形態に示す形状に限らない。操作レバーの軸方向に沿った押し込み操作時において、傾いた操作レバーを十分に係止することが可能な弾性を確保できればよい。操作レバーの起き上がり動作を阻害しない形状であればなおよい。
弾性部材の素材はゴムに限らない。操作レバーの軸方向に沿った押し込み操作時において、傾いた操作レバーを十分に係止することが可能な弾性を確保できればよい。

２ 操作レバー
４ 筐体
５ スリット
１０ 弾性部材
１１ 傾斜

Claims (4)

1. 複数の方向に傾斜可能で且つ軸方向に押し込み可能に設けられた操作レバーが、当該操作レバーの傾斜方向に沿って設けられた複数のスリットの交差部位に配置されてなるジョイスティック装置において、
   前記操作レバーが前記複数のスリットの交差部位に位置するときに当該操作レバーに当接する弾性部材を、前記複数のスリットのそれぞれに設けたことを特徴とするジョイスティック装置。
2. 前記弾性部材は、前記操作レバーの傾斜軌跡を挟んだスリットの両縁に設けられ、
   前記スリットの両縁に設けられた弾性部材同士が最も近接する位置における当該弾性部材同士の間隔は、前記操作レバーの太さよりも狭いことを特徴とする請求項１に記載のジョイスティック装置。
3. 前記弾性部材は、前記操作レバーの傾斜軌跡を挟んだスリットの両縁のいずれか一方に設けられ、
   前記弾性部材と当該弾性部材が設けられていない側のスリットの縁とが最も近接する位置における当該弾性部材と当該縁との間隔は、前記操作レバーの太さよりも狭いことを特徴とする請求項１に記載のジョイスティック装置。
4. 前記弾性部材は、前記操作レバーとの当接部位において前記操作レバーが傾斜してから起き上がる方向に沿った傾斜を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のジョイスティック装置。

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