JP3238636B2 - 情報入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作者が操作する
ことにより、ゲーム装置のような電子装置に種々の指示
を送出する情報入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用のビデオゲーム装置が登場して数
年以上が経過し、近年は多種多様な興趣溢れるゲームが
開発され、娯楽として人気が非常に高いものがある。こ
のような家庭用ゲーム装置にはいわゆるコントローラと
呼ばれる入力装置が接続され、プレイヤはコントローラ
を操作して、ゲーム装置に対して種々の指示を送出す
る。

【０００３】コントローラはプレイヤとゲーム装置の間
に介在してマンマシン・インタフェースとして機能し、
ゲーム装置にとって非常に重要である。コントローラの
操作性や機能性は、ゲームの遊び易さやゲームの面白さ
に直接に影響するばかりでなく、新たなゲームを創り出
す場合に考慮する重要なファクタである。家庭用のビデ
オゲーム装置の一般的なコントローラには、方向を指示
するための方向キーと複数の指示ボタンとが設けられて
いる。通常、プレイヤは一方の手で方向キーを操作し、
他方の手で指示ボタンを操作して、様々な指示を送出し
てゲームを行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コントローラの指示ボタンは、１回の操作により単一の
指示だけしか行うことができないので、連続的な指示を
行うには適していない。特に、連続的に変化する指示を
送出することは非常に困難であった。ゲームの進行上ど
うしても必要な場合には、指示ボタンが押されている時
間長さを利用したり、指示ボタンを何度も繰り返し押す
ような不自然な操作仕様で実現するしかなかった。

【０００５】また、コントローラは乱暴に取り扱われる
ことが多く、かなり頑丈な構造に作ってあっても、指示
ボタン等の機構的に弱い部分が破壊されて使用できなく
なることがあった。本発明の目的は、自然な操作感覚で
多種多様な指示を行うことができる情報入力装置を提供
することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、操作性よく連続的に
変化する指示を行うことができる情報入力装置を提供す
ることにある。本発明の更に他の目的は、乱暴に取り扱
われて、落とされたり他の物にぶつけられたりしても壊
れにくい情報入力装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、操作者が左
右の手で保持するための２つの持ち手部を有する情報入
力装置であって、操作者が左右の手で保持したときに、
前記左右の手の親指により操作しやすい位置に指示手段
が設けられた表側操作面と、前記左右の手の親指以外の
指により操作しやすい位置に指示手段が設けられた裏側
操作面と、前記２つの持ち手部の間に設けられ、前記裏
側操作面よりも突出した突出部とを有し、前記裏側操作
面が載置面に相対するように載置した場合に、前記裏側
操作面の前記指示手段が前記載置面に当接せず、前記指
示手段を指で操作できる空間があり、かつ、前記表側操
作面が前記載置面とほぼ平行になるように、前記２つの
持ち手部それぞれの端部と前記突出部の端部とで形成さ
れる面が前記表側操作面とほぼ平行であることを特徴と
する情報入力装置によって達成される。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態によるコント
ローラを図１乃至図８を用いて説明する。図１は本実施
形態のコントローラの平面図、図２は本実施形態のコン
トローラを斜め後ろから見た斜視図、図３は本実施形態
のコントローラの右側面図、図４は本実施形態のコント
ローラの底面図である。

【００１０】本実施形態によるコントローラのコントコ
ーラ本体１０から、図１に示すように、手前側に、プレ
イヤが手で保持するため２つの持ち手１２ｌ、１２ｒが
突出している。コントローラ本体１０の持ち手１２ｌ、
１２ｒと反対側の側面の中央には、ゲーム装置本体（図
示せず）に接続するための接続ケーブル１４が設けられ
ている。

【００１１】コントローラ本体１０の表側の操作面１０
ａの中央下部にはスタートボタン１６が設けられ、操作
面１０ａの左側には方向を指示するための方向キー１８
が設けられ、操作面１０ａの右側には、６個の指示ボタ
ン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃが
設けられている。コントローラ本体１０の裏側中央に
は、図２に示すように、突出部分１０ｂが設けられてい
る。この突出部分１０ｂと２つの持ち手１２ｌ、１２ｒ
によりテーブル等の平らな面にコントローラを安定して
載置することができる。コントローラ本体１０裏側の突
出部分１０ｂの左右両側はえぐれていて、そのえぐられ
た左右両側の操作面１０ｃ、１０ｄにそれぞれ指示レバ
ー２２ｌ、２２ｒが設けられている。

【００１２】更に、コントローラ本体１０の裏側の操作
面１０ｃには、十字キー１８の機能を切り換えるための
切換スイッチ２４が設けられている。このように、本実
施形態のコントローラには、表側の操作面１０ａに、ス
タートボタン１６、方向キー１８、指示ボタン２０ｘ、
２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けられ、
裏側の操作面１０ｃ、１０ｄに、指示レバー２２ｌ、２
２ｒと切換スイッチ２４が設けられている。

【００１３】スタートボタン１６は、１回押すことによ
り単一の指示が入力できるタイプの指示ボタンである。
表側の操作面１０ａの中央下部に設けられているため、
頻繁に押すことが困難であり、ゲームのスタート指示
等、主としてゲーム中に押す必要がない指示に用いられ
る。本実施形態の方向キー１８は、予め定められた８方
向だけの離散的な方向指示、いわゆるデジタル方向指示
と、３６０度あらゆる方向を指示できる連続的な方向指
示、いわゆるアナログ方向指示の両方が可能である。方
向キー１８は、表側の操作面１０ａの左側に設けられ、
通常プレイヤは左手の親指を用いて操作する。

【００１４】方向キー１８の機構の詳細を図５を用いて
説明する。方向キー１８として、操作面１０ａ上に、円
形の操作プレート３０が現れている。操作プレート３０
の上面には、プレイヤが操作方向を容易に把握するため
の目印として十字形の凸部が形成されている。操作プレ
ート３０は、ロッド３２により操作面１０ａ内部の円形
プレート３４に接続されている。円形プレート３４は操
作プレート３０と一体化され追随して動く。

【００１５】円形プレート３４の底面には上下左右の４
つの方向に対応した位置に凸部３５が設けられている。
円形プレート３４の下方には基板３６が設けられ、基板
３６には、円形プレート３４の凸部３５に対向する位置
にゴムスイッチ３８が設けられている。プレイヤの操作
により操作プレート３０が一方向に傾くと、円形プレー
ト３４の凸部３５がゴムスイッチ３８を押下し、基板３
６上の電極パターン（図示せず）を短絡して操作方向を
検出する。操作プレート３０を上下左右のいずれかの方
向に傾けた場合には、いずれかのゴムスイッチ３８が押
下されるので、これら４方向を検出できる。操作プレー
ト３０を上下左右の方向に間の方向に傾けた場合には、
２つのゴムスイッチ３８が共に押下されるので、上下左
右の方向を合わせて８方向を検出することができる。

【００１６】更に、円形プレート３４の直交する２方向
の端部に扇形のエンコーダ４０が設けられている。扇形
のエンコーダ４０は、周縁に沿って等間隔に穴４０ａが
形成されている。扇形のエンコーダ４０は、円形プレー
ト３４の傾きに応じて、図５に示すように、ロッド３２
近傍を中心として上下に動く。エンコーダ４０の周縁を
挟んで、フォトインタラプタ４２が設けられている。

【００１７】フォトインタラプタ４２は、発光素子（図
示せず）と受光素子（図示せず）を有し、これら発光素
子と受光素子間の光路内の物体の有無を検出する。エン
コーダ４０が上下すると、フォトインタラプタ４２は穴
４０ａの通過を検出して、エンコーダ４０の上下位置を
検出することができる。エンコーダ４０は、円形プレー
ト３４の直交する２方向に沿ってそれぞれ設けられてい
るので、これら２つのエンコーダ４０の上下位置から、
円形プレート３４の傾きの方向を知ることができる。し
たがって、プレイヤが操作した操作プレート３０の任意
の方向を検出することができ、３６０度あらゆる方向の
指示が可能である。

【００１８】このように、本実施形態の方向キー１８
は、８方向だけのデジタル方向指示と、３６０度あらゆ
る方向のアナログ方向指示の両方が可能である。コント
ローラ本体１０の裏側の操作面１０ｃに設けられた切換
スイッチ２４により、デジタル方向指示とアナログ方向
指示を切り換える。指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０
ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、スタートボタン１６と
同様に、１回押すことにより単一の指示が入力できるタ
イプの指示ボタンである。これら指示ボタン２０ｘ、２
０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、表側の操作
面１０ａの右側に設けられ、通常プレイヤは右手の親指
を用いて操作する。

【００１９】指示レバー２２ｌ、２２ｒは、手前側に引
くことにより連続的に変化する指示量を入力することが
できる。指示レバー２２ｌ、２２ｒは、裏側の左右の操
作面１０ｃ、１０ｄに設けられ、図７に示すように、プ
レイヤが左右の手で持ち手１２ｌ、１２ｒを保持してコ
ントローラを持った場合に親指以外の指、例えば、人差
し指又は中指により手前側に引くようにして操作する。

【００２０】指示レバー２２ｌ，２２ｒの機構を図４及
び図６を用いて説明する。これら指示レバー２２ｌ、２
２ｒの機構は左右対称的になっている点を除いて同じで
あるので、図４右側に示す指示レバー２２ｌについて説
明する。図６は、指示レバー２２ｌの各構成部材の関係
の説明図であって、図４の指示レバー２２ｌの機構を右
側から見た図である。

【００２１】指示レバー２２ｌ、２２ｒには、図４に示
すように、操作面１０ｃに突出する操作レバー５０が設
けられている。操作レバー５０は、図６（ｂ）に示すよ
うに、扇形の操作部５０ａの根本にはシャフト５０ｂが
設けられ、シャフト５０ｂは直角に曲げられている。操
作レバー５０の操作部５０ａを手前側に引くと、シャフ
ト５０ｂを中心として回動する。

【００２２】コントローラ本体１０の突出部分１０ｂ内
には、指示レバー２２ｌの操作角度の検出機構が設けら
れている。検出機構として、扇形歯車５２、円形エンコ
ーダ５４、フォトインタラプタ５６ｌが設けられてい
る。扇形歯車５２は、円弧上の周縁に歯が切られてお
り、その中心にはシャフト５２ａが設けられている。シ
ャフト５２ａは操作レバー５０側で直角に曲げられ、更
に直角に曲げられている。扇形歯車５２はシャフト５２
ａを中心として回動する。

【００２３】操作レバー５０のシャフト５０ｂの端部５
０ｃは、扇形歯車５２のシャフト５２ａの端部５２ｂに
当接しており、操作レバー５０がシャフト５０ｂを中心
として回動すると、その端部５０ｃが扇形歯車５２の端
部５２ｂを押して、扇形歯車５０ｃを回動する。円形エ
ンコーダ５４は、図６（ａ）に示すように、周縁に沿っ
て等間隔に穴５４ａが空けられている。円形エンコーダ
５４の中心には円形歯車５４ｂが形成されている。この
円形歯車５４ｂは、図６（ａ）に示すように、扇形歯車
５２とかみ合っており、扇形歯車５２が回動すると、円
形歯車５４ｂを介して、円形エンコーダ５４が回動す
る。

【００２４】フォトインタラプタ５６ｌは、円形エンコ
ーダ５４の周縁を挟んで設けられており、円形エンコー
ダ５４の穴５４ａの通過を検出して、円形エンコーダ５
４の回転角度を検出して、操作レバー５０の回動角度を
検出することができる。このように指示レバー２２ｌ、
２２ｒを操作することにより、指示ボタン２０ｘ、２０
ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃでは不可能な、操
作レバー５０の回動角度に応じた連続的に変化する指示
量を送出することができる。

【００２５】プレイヤが本実施形態のコントローラを手
に持って操作する場合には、図７に示すように、コント
ローラ本体１０の左右の持ち手１２を左右の手で保持す
る。左手は、親指で表面の方向キー１８を操作すると共
に、人差し指又は中指で裏側の指示レバー２２ｌを操作
し、右手は、親指で表面の指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、
２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃを操作すると共に、人
差し指又は中指で裏側の指示レバー２２ｒを操作する。
このように、本実施形態によれば、従来のコントローラ
では不可能であった連続的に変化する指示を行うことが
できると共に、方向指示についても任意の方向の指示や
連続的に変化する方向の指示を行ったりすることができ
る。また、コントローラの裏側にも指示レバーを設けた
ので更に複雑な指示を行うことができる。さらに、持ち
手をしっかり保持した安定した状態で複雑な操作であっ
ても比較的容易に行うことができる。

【００２６】また、本実施形態のコントローラを机など
において操作する場合には、図３に示すように、突出部
分１０ｂと２つの持ち手１２ｌ、１２ｒの３点を支えと
して机などの平面に載置することができ、安定した状態
で操作をすることができる。また、コントローラを机な
どに載置した場合に方向キー１８や指示ボタン２０ｘ〜
２０ｃが設けられた表側の操作面１０ａが、図３に示す
ように机などの平面と平行になり、プレイヤがこれら方
向キー１８や指示ボタン２０ｘ〜２０ｃを容易に操作す
ることができる。

【００２７】また、コントローラを机などに載置した場
合、図３に示すように、指示レバー２２ｌ、２２ｒが机
にぶつかることなく、指で操作できるだけの空間がある
ので、持ち手１２ｌ、１２ｒに両手をおいた状態のまま
で指示レバーを容易に操作することができる。また、コ
ントローラはかなり乱暴に取り扱われることが多く、コ
ントローラを落としたり他の物にぶつけた場合でも、コ
ントローラ本体１０の裏側に突出部分１０ｂ横のくぼん
だ操作面１０ｃ、１０ｄに指示レバー２２ｌ、２２ｒが
設けられているため、レバー２２ｌ、２２ｒが直接衝撃
を受けることを防止することができる。

【００２８】次に、本実施形態のコントローラの回路構
成を図８のブロック図を用いて説明する。方向キー１４
のデジタル方向指示のために、ゴムスイッチ３８により
上下左右の方向に対応して上接点３８ａ、下接点３８
ｂ、左接点３８ｃ、右接点３８ｄが構成されている。こ
れら各接点３８ａ〜３８ｄの出力は方向キー方向決定手
段６０に入力される。方向キー方向決定手段６０は、こ
れら出力から方向キー１４の操作プレート３０が傾いた
方向を決定する。

【００２９】一方、方向キー１４のアナログ方向指示の
ために、円形プレート３４の直交する方向に設けられた
フォトインタラプタ４２ａ、４２ｂが設けられている。
フォトインタラプタ４２ａ、４２ｂにはそれぞれ計数手
段６２ａ、６２ｂが設けられていて、通過したエンコー
ダ４０の穴４０ａを計数する。方向キー傾斜方向演算手
段６４は、計数手段６２ａ、６２ｂによる計数値から、
方向キー１４の円形プレート３４が傾斜している傾斜方
向を演算する。最も押し込まれた方向が指示方向とな
る。

【００３０】方向キー決定手段６０と方向キー傾斜方向
演算手段６４からの出力は切換スイッチ２４により切り
換えられて、データ入出力制御部７０に入力される。ス
タータボタン１６の出力は直接にデータ入出力制御部７
０に入力される。指示レバー２２ｌのフォトインタラプ
タ５６ｌと、指示レバー２２ｒのフォトインタラプタ５
６ｒには、それぞれ計数手段６６ｌ、６６ｒが設けられ
ている。通過した円形エンコーダ５４の穴５４ａを計数
する。指示レバー角度演算手段６８ｌは、計数手段６６
ｌの計数値から、指示レバー２２ｌの操作レバー５０の
回動角度を演算する。同様に、指示レバー角度演算手段
６８ｒは、計数手段６６ｒの計数値から、指示レバー２
２ｒの操作レバー５０の回動角度を演算する。

【００３１】指示レバー角度演算手段６８ｌ、６８ｒか
らの演算出力はデータ入出力制御部７０に入力される。
指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、
２０ｃの出力は直接にデータ入出力制御部７０に入力さ
れる。データ入出力制御部７０は、上述した各構成部材
からの信号を受け、ゲーム装置本体１００から出力され
るデータリクエストに応じて、必要なデータを選択して
ケーブル１４を介してゲーム装置本体１００に送出す
る。

【００３２】なお、コントローラ全体の電源は、ケーブ
ル１４を介してゲーム装置本体１００から供給される。
以上の通り、本実施形態によれば、指示レバーを操作す
ることにより、従来のコントローラでは不可能であった
連続的に変化する指示を行うことができる。また、方向
指示についても操作プレートの傾斜方向を検出して任意
の方向の指示を行うことができる。しかも、指示レバー
は裏側の操作面に設けられているので、コントローラを
保持したときに、ちょうど開いている人差し指や中指で
操作でき、容易にしかも微妙な操作が可能である。

【００３３】本実施形態によるコントローラを用いれ
ば、従来のコントローラでは困難なゲームであっても自
然で快適な操作感覚を実現することができる。例えば、
レーシングゲームにおいて、ハンドル操作に方向キーを
用い、ギヤチェンジ操作やシフトレバー操作に指示ボタ
ンを用い、ブレーキ操作に左側の指示レバーを用い、ア
クセル操作に右側の指示レバーを用いれば、微妙な操作
を自然な操作感覚で実現することができる。

【００３４】本発明は上記実施形態に限らず種々の変形
が可能である。例えば、方向キーの機構としては、上記
実施形態以外の機構により方向キーの傾斜方向を検出し
てもよい。また、ジョイスティックのような操作部の倒
した方向から任意の角度を検出するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、方向キーにおけるデジ
タル方向指示とアナログ方向指示を切換スイッチで切り
換えたが、切換スイッチを設けることなく方向キー自体
を操作して切り換えるようにしてもよい。また、デジタ
ル方向指示とアナログ方向指示の双方のデータを供給
し、ゲーム装置本体側で選択的に利用するようにしても
よい。

【００３５】また、指示レバーの機構としては、上記実
施形態以外の機構により連続的に変化する指示量を検出
してもよい。また、コントローラ本体の裏側の操作面に
設けた指示レバーの代わりに、１回の操作により単一の
指示を出力する指示ボタンを設けてもよい。コントロー
ラを保持した際に、親指以外の開いている指により容易
に操作することができ、従来よりも多数の指示ボタンを
コントローラに設けることができる。

【００３６】また、上記実施形態では、ゲーム装置に用
いるコントローラに本発明を適用したが、ゲーム装置以
外の他の電子装置を制御する入力装置としてのコントロ
ーラに本発明を適用してもよい。なお、本明細書におい
て「連続的に変化する」「連続的な指示方向」等におけ
る「連続」とは、いわゆるアナログ的な量として連続す
る場合だけでなく、アナログ信号をデジタル信号に変換
した際のデジタル量のように、厳密には連続しておらず
離散的ではあるが、信号処理からみて連続であるとみな
せる場合も含むものである。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、操作者が
左右の手で保持したときに、左右の手の親指により操作
しやすい位置に押下形の指示ボタンが設けられ、左右の
手の親指以外の指により操作しやすい位置に牽引形の指
示レバーが設けられているので、自然な操作感覚で多種
多様な指示を行うことができる。

【００３８】また、操作者が左右の手で保持するための
２つの持ち手部が設けられているので、より自然な感覚
でコントローラを操作することができる。また、２つの
持ち手部の間に突出部が設けられているので、平面に載
置した場合でも、乱暴に取り扱われた場合でも、突出部
及び／又は２つの持ち手部により指示レバー等を保護す
ることができる。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるコントローラの平面
図である。

【図２】、本発明の一実施形態によるコントローラを斜
め後ろから見た斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態によるコントローラの右側
面図である。

【図４】本発明の一実施形態によるコントローラの底面
図である。

【図５】本発明の一実施形態によるコントローラにおけ
る方向キーの機構を示す説明図である。

【図６】本発明の一実施形態によるコントローラにおけ
る指示レバーの機構を示す説明図である。

【図７】本発明の一実施形態によるコントローラの操作
状態を示す斜視図である。

【図８】本発明の一実施形態によるコントローラの回路
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…コントコーラ本体 １０ａ…表側の操作面 １０ｂ…突出部分 １０ｃ、１０ｄ…裏側の操作面 １２ｌ、１２ｒ…持ち手 １６…スタートボタン １８…方向キー ２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…指
示ボタン ２２ｌ、２２ｒ…指示レバー ２４…切換スイッチ ３０…操作プレート ３２…ロッド ３４…円形プレート ３５…凸部 ３６…基板 ３８…ゴムスイッチ ３８ａ…上接点 ３８ｂ…下接点 ３８ｃ…左接点 ３８ｄ…右接点 ４０…扇形エンコーダ ４０ａ…穴 ４２、４２ａ、４２ｂ…フォトインタラプタ ５０…操作レバー ５０ａ…扇形操作部 ５０ｂ…シャフト ５０ｃ…端部 ５２…扇形歯車 ５４…円形エンコーダ ５６ｌ、５６ｒ…フォトインタラプタ ５２ａ…シャフト ５２ｂ…端部 ５４ａ…穴 ５４ｂ…円形歯車 ５６ｌ、５６ｒ…フォトインタラプタ ６０…方向キー方向決定手段 ６２ａ、６２ｂ…計数手段 ６４…方向キー傾斜方向演算手段 ６６ｌ、６６ｒ…計数手段 ６８ｌ、６６ｒ…指示レバー角度演算手段 ７０…データ入出力制御部 １００…ゲーム装置本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−45392（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−24439（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−47581（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者が左右の手で保持するための２つ
   の持ち手部を有する情報入力装置であって、 操作者が左右の手で保持したときに、前記左右の手の親
   指により操作しやすい位置に指示手段が設けられた表側
   操作面と、 前記左右の手の親指以外の指により操作しやすい位置に
   指示手段が設けられた裏側操作面と、 前記２つの持ち手部の間に設けられ、前記裏側操作面よ
   りも突出した突出部とを有し、 前記裏側操作面が載置面に相対するように載置した場合
   に、前記裏側操作面の前記指示手段が前記載置面に当接
   せず、前記指示手段を指で操作できる空間があり、か
   つ、前記表側操作面が前記載置面とほぼ平行になるよう
   に、前記２つの持ち手部それぞれの端部と前記突出部の
   端部とで形成される面が前記表側操作面とほぼ平行であ
   ることを特徴とする情報入力装置。