JP3531938B2 - 操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、コンピュータやその応用機器等において、
情報入力用に使用される操作装置に関する。

背景技術 従来、コンピュータないしその応用機器に使用されて
いる情報入力用の操作装置の一つとして、位置座標や方
向に関する情報を入力装置の操作方向と対応付けてコン
ピュータに指示することにより、それら情報をより直感
的に入力できるようにした、いわゆるポインティングデ
バイスと呼ばれる入力装置が各種提案されている。その
具体例としては、ボールの回転により距離と方向の情報
を指定する形式のもの（例えば、マウスやトラックボー
ルと通称されるもの）、あるいは握りレバーを前後左右
に動かして移動方向を指定する形式のもの（例えば、ジ
ョイスティックと通称されるもの）等を例示することが
できる。

ところで最近では、３次元画像ないし図面を作成する
ためのソフトウェア、あるいは３次元グラフィックシュ
ミレータやゲームなどのソフトウェアが急速に普及しつ
つあり、立体表示画面における画像の３次元的な移動や
位置指定をよりわかりやすく行うための入力装置が切望
されている。ところが、上記従来の入力装置において
は、２次元的な情報を入力するのには適しているが、３
次元的な情報の入力、例えば３次元空間における位置指
定や移動方向の指定などについては、前後左右の位置な
いし方向を指定してから、別の入力装置を用いて上下方
向の指定を行うなど、別々の入力装置による２以上の操
作を組合せる必要が生じ、入力を必ずしも直感的に行う
ことができない難点がある。

本発明の課題は、使用者の手の微妙な動きを反映した
きめ細かい入力操作が可能で、例えば３次元的な情報入
力操作も容易にかつ直感的に実行することができる操作
装置を提供することにある。

発明の開示 上述の課題を解決するために本発明の操作装置は、そ
れぞれ予め定められた基準位置から複数方向に変位可能
とされた第一及び第二の変位体と、それら２つの変位体
の変位の、少なくともその方向を検出する第一及び第二
の変位検出手段と、自身に加えられる操作に基づいてそ
れら変位体を互いに連係して変位させる変位誘導部と、
第一及び第二の変位検出手段の検出結果の組合せの相異
に基づいて、変位誘導部に加えられた操作状態を認識す
る操作状態認識手段とを含むことを特徴とする。

上述の構成の操作装置によれば、変位誘導部に操作が
加えられることで、第一及び第二の変位体が互いに連係
して変位させられる。そして、それら２つの変位体の少
なくともその変位方向の組合せに基づいて、変位誘導部
に加えられた操作の状態（ないしは内容）が操作状態認
識手段により認識される。これにより、認識可能な操作
パターンの数や自由度を従来のポインティングデバイス
よりも飛躍的に高めることができるので、使用者の手の
微妙な動きを反映したきめ細かい入力操作が可能とな
る。また、例えば３次元空間における位置指定や移動方
向の指定など、従来のポインティングデバイス等では２
以上の入力動作が必要であった操作をそれよりも少ない
動作数で実行できるので、操作をより簡単かつ直感的な
ものとすることができる。

変位誘導部は、第一及び第二の変位体を互いに連結す
る連結部を含むものとすることができる。

また、第一及び第二の変位検出手段の少なくとも一方
は、対応する変位体の変位量を検出するものとすること
もできる。変位方向のみでなく変位量も検出可能とする
ことで、さらに複雑できめ細い操作にも対応できるよう
になる。

次に、第一又は第二の変位体は、少なくともその一方
を回転部とすることができ、対応する変位検出手段は、
少なくともその回転部の回転方向を検出するものとして
構成することができる。この場合、回転部は、具体的に
は予め定められた基準方向の周りにおいて設定された複
数の方向へ回転するものとして構成することができる。
さらに、変位検出手段は、それら各回転方向における回
転量（回転角度）を検出するものとすることもできる。
この場合、その回転量は、上記基準方向からの回転角度
として検出することができる。

次に、第一もしくは第二の変位検出手段は、少なくと
もそのいずれかを、変位体の少なくともその変位方向に
対応して選択的にオン・オフされる複数の電気接点部を
含み、それら電気接点部のオン・オフ状態の組合せに基
づいて、変位体の変位方向を検出するものとして構成す
ることができる。こうすれば、予め設定された変位方向
に変位体の変位が生じたか否かを、電気接点部のオン・
オフに基づいて簡便かつ正確に認識することができる。

一方、上記変位検出手段の少なくともいずれかを、変
位体の移動距離を検出する距離センサを含むものとして
構成することができる。また、変位検出手段の少なくと
もいずれかを、変位体の回転角度を検出する角度センサ
を含むものとして構成することもできる。これにより、
変位体の直線的な変位ないし回転変位の方向及び／又は
量を正確に検出することができる。

この場合、距離センサないし角度センサとしては、所
定の間隔で形成されたスリットないし反射部を有するス
ケール部を光源に対し相対移動ないし回転させ、その透
過光ないし反射光を受光部で検出する形式のもの（例え
ばリニアエンコーダ、ロータリーエンコーダ等）、導体
条部に所定の間隔で屈曲部を形成させたスケール部に交
流電圧を印加しておき、同じく屈曲部を有する導体条部
により形成されたスライド部をスケール部に対向させて
配置し、この状態でスライド部をスケール部に対し相対
移動ないし回転させ、スライド部に生ずる誘導電流を検
出する形式のもの（例えば商品名：インダクトシン）、
あるいは一定ピッチ毎に磁化したセンサの位置を磁気検
出ヘッドで検出する形式のもの（例えば商品名：マグネ
スケール）、スケール部に形成された線（格子）と、そ
のスケール部に対し相対的にスライド移動する透過回折
格子との間に形成されるモワレ稿を利用するもの（例え
ば光電式リニアスケール等）など、各種デジタル式のセ
ンサを使用することができるほか、可変抵抗器を利用す
るアナログ式のセンサ、例えば、抵抗線に対する検出端
子の接触位置の変化を、その抵抗線部の電気抵抗変化と
して検出するもの等を使用することも可能である。

上述の操作装置は、より具体的には下記のように構成
することができる。すなわち第一及び第二の変位体を、
任意の方向に回転可能であり、かつ所定の距離だけ離れ
て配置された第一及び第二の回転部とする。また、第一
及び第二の変位検出手段は、それら回転部の少なくとも
回転方向をそれぞれ検出するものとする。ここで、変位
誘導部は、それら第一及び第二の回転部同士を互いに連
結する連結部を含むものとして構成できる。この場合、
操作状態認識手段を、第一及び第二の変位検出手段によ
り検出された第一及び第二の回転部の回転方向の組合せ
に基づいて、その連結部に加えられた操作状態を認識す
るものとして構成することができる。こうすれば、２つ
の回転部の回転方向の組合せに基づいて、連結部に加え
られた操作の方向をきめ細く正確に認識することができ
る。

第一及び第二の回転部は、それぞれベース部に対し位
置固定に取り付けることができる。一方、第一及び第二
の回転部の少なくと一方を位置非固定に設けることもで
きる。そして、その非固定の回転部に対し、その回転を
許容した状態でこれを手で保持しつつ該回転部に対し操
作を加えるための、操作保持部を設ける構成とすること
もできる。この場合、その操作保持部は、自身に加えら
れた操作に基づき、上記連結部を介して当該操作保持部
に対応する側の回転部と対応しない側の回転部とを互い
に連係して変位させる変位誘導部として機能する。

また、第一及び第二の変位体において、それぞれ第一
及び第二の回転部と一体に回転する第一及び第二の接続
部を設けることができ、それら接続部に対し連結部を、
それぞれ第一及び第二の回転結合部により任意の方向に
相対的に回転可能に結合することができる。この場合、
第一の変位検出手段は、第一の回転部又は第一の回転結
合部のいずれかに、第二の変位検出手段は第二の回転部
又は第二の回転結合部のいずれかにそれぞれ設けられ
る。そして、それら変位検出手段は、それぞれ少なくと
も回転部の回転方向、ないしは回転結合部における上記
接続部と連結部との間の相対的な回転方向を検出するも
のとされる。

上述のように構成された操作装置によれば、連結部と
第一及び第二の接続部とがそれぞれ第一及び第二の回転
結合部により任意の方向に回転可能に接続されているこ
とから、連結部は外部からの操作により、その空間内で
の位置及び姿勢を３次元的に変化させることができる。
さらに、その連結部の動きに応じて第一及び第二の接続
部が連結部に対して相対回転し、さらにその相対回転に
伴い、第一及び第二の回転部がそれぞれ連結部の動きに
対応する方向に回転することとなる。そして、上記第一
及び第二の回転部の回転方向、もしくは第一及び第二の
接続部の連結部に対する相対回転の方向が、第一及び第
二の変位検出手段により検出される。すなわち、変位検
出手段による上記回転方向ないし相対回転の方向の組合
せから、連結部の３次元的な位置ないし姿勢の変化、換
言すれば連結部に加えられた３次元的な操作内容を、よ
り精密に認識することが可能となる。

第一及び第二の変位検出手段は、回転方向とともに、
予め定められた基準位置からの各回転方向における回転
量を検出するものとすることができる。このように構成
すれば、回転部の回転量の違いも認識でき、より微妙で
多彩な操作が可能となる。この場合、第一及び第二の変
位検出手段の回転量が予め定められた第一の回転量に到
達したか否か、及びその第一の回転量よりも大きい第二
の回転量に到達したか否かを検出するようにしてもよ
い。

次に、第一及び第二の接続部ならびに連結部が、第一
の回転部と第二の回転部とを結ぶ予め定められた経路に
沿って配列した状態を基準状態として、それら各接続部
及び連結部がその基準状態から外れて配列した場合に、
その配列経路の長さが変化することを許容する経路長さ
調整部を設けることができる。これにより、接続部及び
連結部の位置関係と配列の自由度が増大し、複雑な操作
の動きをより正確かつスムーズに認識することができ
る。この場合、上記基準状態に対応する第一及び第二の
接続部ならびに連結部の配列経路は、具体的には、第一
及び第二の回転部同士を結ぶ直線に沿うものとすること
ができる。ここで、その経路長さ調整部における上記配
列経路の長さ変化を検出する経路長さ変化検出手段を設
けることができる。

例えば、回転部から連結部へ向かう方向を軸方向とし
て、第一及び第二の接続部の少なくとも一方を、その軸
方向における中間部において分割するとともに、その分
割された接続部の一方の側に形成されたスライド受け部
と、その分割された接続部の他方の側に、スライド受け
部に対し上記軸方向に相対的にスライド可能に係合する
スライド係合部とを備えたスライド機構を構成し、その
スライド機構を上記経路長さ調整部として使用すること
ができる。この場合、経路長さ変化検出手段は、スライ
ド受け部とスライド係合部のいずれか一方の側に、上記
軸方向に沿って予め定められた間隔で設けられた複数の
選択端子部と、その他方の側に設けられ、上記複数の選
択端子部のそのスライド位置に対応するものと選択的に
接触する対向端子部とを含む経路長さ変化検出用電気接
点部を備えたものとすることができる。

一方、第一及び第二の接続部の少なくとも一方を上述
のように分割するとともに、その分割された接続部の一
方の側と他方の側との間にばね部材、ゴム部材、蛇腹等
の弾性伸縮部材を設け、この弾性伸縮部材を経路長さ調
整部として使用することもできる。この場合、上記スラ
イド機構のスライド受け部とスライド係合部との間に弾
性伸縮部材を設けてもよい。

次に、連結部は、回転結合部同士を結ぶ軸線に沿って
スライド移動可能に構成することができる。この場合、
そのスライド移動を検出するスライド移動検出手段を設
けることができる。具体的には、経路長さ調整部を前述
のスライド機構で構成する場合、そのスライド機構を第
一及び第二の接続部の双方に設け、そのスライド機構を
連結部のスライド用に流用することができる。

この場合、第一及び第二の回転部同士を結ぶ直線に沿
って前述の基準状態を設定し、第一及び第二の接続部な
らびに連結部がその基準状態に配列した状態で、上記両
スライド機構において、それぞれそのスライド係合部を
スライド受け部に対して同方向に相対的にスライドさせ
ることにより、連結部にスライド移動を生じさせること
ができる。そして、そのスライド機構にスライド移動検
出手段としての電気接点部を設けることができる。ま
た、連結部を、第一及び第二の回転部に対し、第一及び
第二の回転結合部同士を結ぶ直線に沿った軸線周りで相
対回転可能に構成することができる。また、その相対回
転の回転位置を検出する相対回転位置検出手段を設ける
ことができる。これにより、連結部には軸線周りの回転
が新たな自由度として加わり、相対回転位置検出手段に
よりその軸線周りの回転量を操作情報として使用するこ
とができるので、より多様な操作が可能となる。

その具体的な構成として、第一及び第二の接続部の双
方を、第一及び第二の回転部から連結部へ向かう方向を
軸方向として、その軸方向における中間部においてそれ
ぞれ分割し、その分割された接続部の一方の側に回転受
け部を、他方の側に、その回転受け部に対し上記軸方向
周りに相対回転可能に結合される回転係合部を形成する
態様を例示することができる。この場合、それら回転受
け部もしくは回転係合部のうち、連結部側に設けられた
ものが他方のものに対しその連結部と一体的に相対回転
することにより、連結部の相対回転が許容される。そし
て、相対回転量検出手段は、回転受け部又は回転係合部
のいずれか一方の側に、上記軸方向周りに予め定められ
た角度間隔で形成された複数の選択端子部と、回転受け
部又は回転係合部の他方の側に設けられ、連結部の相対
回転に伴い、複数の選択端子部のその相対回転位置に対
応するものと選択的に接触する対向端子部とを含む相対
回転検出用電気接点部を備えたものとして構成すること
ができる。

なお、第一及び第二の接続部は少なくともいずれかを
中空に形成して、その内側を上記各電気接点部からのリ
ード線を通すように構成することができる。

第一及び第二の変位検出手段の具体的な構成として
は、第一及び第二の回転部の回転方向、又は第一及び第
二の回転結合部における第一及び第二の接続部と連結部
との間の相対回転の回転方向に対応して設けられた複数
の電気接点部を含むものを例示することができる。それ
ら電気接点部は、上記各回転部が予め定められた基準方
向から、所定の角度以上回転した場合に、又は上記回転
結合部において接続部と連結部とが所定の角度以上相対
回転した場合に、その回転方向に対応するものがオン状
態とオフ状態との間で切り替わるものとされ、上記変位
検出手段は、それら電気接点部のオン状態及びオフ状態
の組合せにより回転方向を検出するものとされる。上記
回転方向は、例えば基準方向の周りにおいてほぼ等角度
に配列されたものとすることができる。

上記電気接点部は、設定された回転方向の全てに１対
１に対応するように設けてもよいが、次のように構成す
ればその数を削減することができる。すなわち回転方向
を、上記基準方向の周りに所定の角度間隔で複数設定す
る一方、電気接点部をその設定された複数の回転方向に
対して１つおきに設ける。そして、電気接点部が設けら
れている回転方向に回転が生じた場合には、その回転方
向に対応する電気接点部のみが切り替わるものとし、電
気接点部が設けられていない回転方向に回転が生じた場
合には、その両側の設定回転方向に対応する２つの電気
接点部が同時に切り替わるものとする。

次に、第一及び第二の回転部の少なくとも一方は、具
体的には、回転支持体と、基準方向と直交する方向に設
けられて回転支持体を固定部に対し回転可能に結合する
第一の回転軸線と、その第一の回転軸線及び基準方向と
直交して設けられ、接続部の対応する端部側を回転支持
体に対し回転可能に結合する第二の回転軸線とを備えた
ユニバーサル継手とすることができる。この場合、第一
もしくは第二の変位検出手段は第一及び第二の回転部に
それぞれ設けることができ、いずれも２組の電気接点部
を備えたものとして構成することができる。その第一の
電気接点部の組は、例えば、第一の回転軸線に関して回
転支持体の両側にそれぞれ対向して設けられた２つの接
点部と、回転支持体上の上記２つの接点部と対向する位
置に設けられ、該回転支持体が第一の回転軸線の周りで
基準方向から両側に所定の角度以上回転することによ
り、それら接点部のいずれかと接触する２つの対向接点
部とを含むものとすることができる。また、第二の電気
接点部の組は、回転支持体上において、連結部に面する
側とは反対側に、かつ第二の回転軸線を挟んで両側に設
けられた２つの端子部と、接続部の回転支持体側の端部
を連結部とは反対側へ突出して形成するとともに、その
末端部に設けられた対向端子部とを含むものとすること
ができる。ここで、それら対向端子部は、回転支持体側
の２つの端子部と対向する位置に設けられ、接続部が第
二の回転軸線の周りで基準方向から両側に所定の角度以
上回転することにより、それら端子部のいずれかと接触
するものとされる。

第一及び第二の接続部ならびに連結部は、第一及び第
二の回転部同士を結ぶ直線経路にほぼ沿うように配列し
た状態を基準状態とし、その直線経路に沿う方向を前述
の基準方向とすることができる。この場合、互いに接続
された第一及び第二の接続部ならびに連結部を、その接
続方向に引っ張る向きに付勢する弾性部材を設けてお
き、連結部（あるいは連結部を含む変位誘導部）に対す
る操作が解除された状態においては、その弾性部材の付
勢作用により、第一及び第二の接続部ならびに連結部の
配列状態が基準状態に自然復帰するように構成すること
ができる。その弾性部材は、例えば前述のユニバーサル
継手において、第一及び第二の接続部の回転支持体側の
各端部に取り付けることができる。こうすれば、変位誘
導部に対する操作が解除されると、第一及び第二の接続
部ならびに連結部の配列状態が基準状態に自然復帰する
ので、それらの配置をいちいちもとに戻す必要がなくな
り、基準状態をホームポジションとする操作が極めて行
いやすくなる利点が生ずる。

一方、第一及び第二の回転部の別の構成例として、そ
のいずれか少なくとも一方が、接続部の一端がそれぞれ
結合される球状回転体と、その球状回転体を回転を許容
した状態で収容する回転体収容部とを備えたボール継手
部とする態様も可能である。この場合、第一ないし第二
の変位検出手段は、設定された回転方向の一部又は全て
のものに対応して設けられた複数の電気接点部とするこ
とができる。この場合、それら電気接点部は、球状回転
体側に形成された複数の端子部と、回転体収容部の内面
において、球状回転体側の複数の端子部のそれぞれに対
応して設けられた対向端子部とを備えたものとすること
ができる。

なお、上で述べた各構成において使用される電気接点
部は、部材間に振り分けられた端子部と対向端子部とを
含む構成を有するもののほか、可動部分の移動によりリ
ミットスイッチ等を付勢ないし付勢解除する構成のも
の、あるいは近接スイッチを利用する構成のものなど、
各種態様のものを使用することができる。

次に、第一及び第二の回転結合部は、例えば少なくと
もその一方をユニバーサル継手により構成することがで
きる。また、第一及び第二の接続部の対応する端部側に
設けられた球状部を含むものとすることもできる。この
場合、連結部は、両端部内側に各ユニバーサル継手ない
し球状部が収容され、両端面に第一及び第二の接続部が
突出して延びることを許容する孔部ないし開放部が形成
された筒状体とすることができる。そして、回転結合部
が球状部を備えた構成においては、その筒状体の内側に
おいて、各球状部同士の間に配置される弾性部材を備え
たものとすることができる。

ここで、筒状体の上記孔部の内縁部を取り巻くように
形成された端子部と、その端子部に対応する各接続部の
側面に、同じくこれを取り巻くように形成された対向端
子部とからなる補助電気接点部を設けることができる。
この補助電気接点部は、例えば筒状体と第一もしくは第
二の接続部のなす角度が予め定められた値に到達した場
合に接触状態となるように構成することができる。ま
た、さらに具体的には、第一及び第二の変位検出手段を
構成する電気接点部を第一及び第二の回転部に設け、上
記第一又は第二の回転部が、その電気接点部が作動しは
じめる回転角度よりも所定量だけ大角度側に回転した場
合において、上記補助電気接点部が接触状態となるよう
に構成することができる。このようにすれば、第一及び
第二の変位検出手段の回転量が予め定められた第一の回
転量に到達したか否か、及びその第一の回転量よりも大
きい第二の回転量に到達したか否かを、上記変位検出手
段を構成する電気接点部の作動、及び補助電気接点部の
作動によりそれぞれ検出することが可能となる。

なお、変位誘導部には、１ないし複数の補助操作部を
設けることができる。この補助操作部は、第一及び第二
の変位検出部の検出結果に依存しない補助信号系統を形
成するものとすることができる。一方、第一及び第二の
変位検出部の検出結果と組み合わされることを前提とし
た補助信号系統を形成するものとすることもできる。こ
のような補助操作部は、押ボタンスイッチ、スライドス
イッチ等の各種スイッチ類の他、１ないし複数の無段階
操作部を含むように構成することができる。無段階操作
部は具体的には、可変抵抗器の操作部（スライドボリュ
ーム、ボリュームつまみ等）等で構成することができ
る。なお、第一及び第二接続部の少なくともいずれかを
中空に形成し、その内側を上記補助操作部からのリード
線が通されるように構成することができる。

上記補助操作部は、第一及び第二の変位検出部の検出
結果に依存しない補助信号系統を形成するものとされる
場合には、例えば変位体の変位方向とは直接的な関係を
有さない出力量（例えば走行体の走行速度や音声出力装
置から出力される音声の音量等）を調整したりする場合
に好適に使用することができる。一方、第一及び第二の
変位検出部の検出結果と組み合わされることを前提とし
た補助信号系統を形成するものとされる場合には、第一
及び第二の変位検出手段の変位方向（あるいは変位量）
にこれら補助操作部の操作状態が加わり、その組合せの
数を大幅に増大させることができるので、さらに多様な
操作が可能となる。一方、これとは逆に、補助操作部の
操作に伴い、操作状態認識手段が、第一及び第二変位体
の変位方向（あるいは変位量）の組合せの一部を認識し
なくなるように構成することも可能である。

図面の簡単な説明 図１は、実施例１の操作装置の正面断面図である。

図２は、そのＡ−Ａ断面図である。

図３は、同じくＢ−Ｂ断面図である。

図４は、接続部に形成された回転受け部及び回転係合
部の拡大断面図である。

図５は、そのＣ−Ｃ断面図である。

図６は、回転受け部と回転係合部の相対回転角度を検
出する電気接点部の変形例を示す断面図である。

図７は、補助電気接点部の作用説明図である。

図８は、第一及び第二の回転部の回転方向の説明図で
ある。

図９は、図１の操作装置の第一の作用説明図である。

図10は、同じく操作装置の第二の作用説明図である。

図11は、同じく操作装置の第三の作用説明図である。

図12は、同じく操作装置の第四の作用説明図である。

図13は、同じく操作装置の第五の作用説明図である。

図14は、同じく操作装置の第六の作用説明図である。

図15は、変位誘導部に補助操作部を付加した構成を示
す斜視図である。

図16は、変位検出部としての電気接点部を回転結合部
に形成した例を示す断面図である。

図17は、その作用説明図である。

図18は、経路長さ調整部の変形例を示す断面図であ
る。

図19は、電気接点部の変形例を示す断面図及び変位検
出部を可変抵抗器で構成した例を示す断面図である。

図20は、実施例２の操作装置を示す正面断面図であ
る。

図21は、その作用説明図である。

図22は、図20の細部を示す断面図である。

図23は、図20の操作装置の回転部の内部構造を示す平
面断面図である。

図24は、電気接点部及び補助電気接点部の作用説明図
である。

図25は、回転結合部の球状体の平面断面図である。

図26は、図20の操作装置を使用した操作ユニットの斜
視図である。

図27は、その第一の変形例を示す背面図である。

図28は、同じく第二の変形例を示す概念図である。

図29は、変位誘導部の変形例を示す図である。

図30は、回転部における変位検出手段の第一の変形例
を示す概念図である。

図31は、同じく第二の変形例を示す概念図である。

図32は、ユニバーサル継手とボール継手を併用した例
を示す断面図である。

図33は、実施例３の操作装置をその変形例と共に概念
的に示す断面模式図である。

図34は、実施例４の操作装置の概念図である。

図35は、実施例５の操作装置の概念図である。

図36は、実施例６の音楽作曲記録装置の外観を示す正
面図である。

図37は、その内部構成を示すブロック図である。

図38は、操作装置の第一及び第二の回転部の回転方向
を概念的に示す図である。

図39は、その回転方向の各組合せと音高との対応関係
を示す説明図である。

図40は、実施例７のゲーム機の構成を示すブロック図
である。

図41は、そのゲーム機の表示画面例を示す模式図であ
る。

図42は、実施例８の文字入力装置の外観を示す正面図
である。

図43は、その内部構成を示すブロック図である。

図44は、操作装置の回転部の回転方向の組合せと文字
の対応関係を示す説明図である。

図45は、実施例９の走行装置の構成を示すブロック図
である。

図46は、同じくその走行装置の模式図である。

図47は、実施例９の走行装置において、制御部をハー
ドウェアにより構成した例を示すブロック図である。

図48は、連結部にその軸線周りの回転を検出するため
の接点部を設けた例を示す正面断面図である。

図49は、応答機構の一例を示す正面断面図である。

図50は、経路長さ調整部の変形例を示す正面断面図で
ある。

図51は、回転部を手で保持して操作を行う操作装置の
例を示す正面模式図である。

図52は、２つのジョイスティックをケース体で接続し
た操作装置の例を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明のいくつかの実施例を図面を用いて説明
する。

（実施例１） 図１は、本発明の一実施例である操作装置１の断面構
造を示すものである。操作装置１においては、第一及び
第二の変位体としての第一及び第二の回転部４及び５
が、位置固定に設けられた固定部としてのケース２及び
３にそれぞれ収容されて、所定の間隔で互いに対向する
ように配置されている（なお、本実施例では、第一及び
第二の回転部４及び５は上下に対向して配置されている
が、この配置方向は上下方向に限定されるものではな
い）。

各回転部４及び５はそれぞれ回転支持体６を備え、そ
の回転支持体６の両端部は、ケース２及び３の両内側面
に対し第一の回転軸７により回転可能に取り付けられて
いる。また、それら回転支持体６には、それぞれ第一及
び第二の接続部８及び９の一方の端部側が、第一の回転
軸７と直交する第二の回転軸10により回転可能に結合さ
れている。すなわち、それら回転支持体６、回転軸７及
び10が接続部８ないし９を互いに異なる２軸線周りに回
転可能に支持するユニバーサル継手を形成している。な
お、これらユニバーサル継手においては、第一及び第二
の接続部８及び９が回転支持体６に対して自身の軸線周
りに相対回転することは許容されないようになってい
る。

また、第一及び第二の接続部８及び９の回転支持体６
側の各末端部には、それら末端部とケース２及び３の底
面2a及び3aとをそれぞれつなぐ引張ばね（弾性部材）23
が設けられている。これら引張ばね23は、互いに接続さ
れた第一及び第二の接続部８及び９、ならびに変位誘導
部としての後述の連結部14を、その接続方向に引っ張る
向きに付勢するようになっている。

一方、両接続部８及び９の他方の端部側は、それぞれ
ユニバーサル継手で構成された第一及び第二の回転結合
部15及び16により連結部14に結合されている。連結部14
は、両端が開放した円筒状に構成され、その両端部内側
に第一及び第二の回転結合部15及び16を構成する２つの
ユニバーサル継手がそれぞれ収容されている。これらユ
ニバーサル継手は、第一及び第二の回転部４及び５に使
用されているものとほぼ同様の構成を有し、回転支持体
26が第一の回転軸27により、その筒状の連結部14の内側
面に対し回転可能に取り付けられ、それら回転支持体26
に対し、第一及び第二の接続部８及び９の端部が、第一
の回転軸27と直交する第二の回転軸28によりそれぞれ回
転可能に結合されている。ここで、第一及び第二の回転
部４及び５の、２つの回転軸７及び10の交点同士を結ぶ
直線にほぼ沿うように基準方向Ｊが設定されている。な
お、これらユニバーサル継手においては、第一及び第二
の接続部８及び９が回転支持体26に対して自身の軸線周
りに相対回転することは許容されないようになってい
る。また、連結部14の両端部とケース２及び３との間に
は、第一及び第二の接続部８及び９の中間部を覆う蛇腹
24がそれぞれ設けられている。

次に、上記各回転部４及び５には、それぞれ第一及び
第二の変位検出手段として、２組の電気接点部の組11及
び12が設けられている。すなわち、図１〜３に示すよう
に、第一の電気接点部の組11は、第一の回転軸７の軸線
（第一の回転軸線）に関して回転支持体６の両側に対向
する位置に設けられた２つの接点部13aと、回転支持体
６上において上記２つの接点部13aと対向する位置に設
けられた対向接点部13bとからなる２つの電気接点部13
を備える。接点部13aは、それぞれ一端がケース２又は
３の底面2a又は3aに固定されており、回転支持体６が第
一の回転軸７の周りで基準方向Ｊから両側に所定の角度
以上回転することにより、それら対向接点部13bのうち
の一方のものが、対応する接点部13aと接触するように
なっている。

また、各回転支持体６には、これを基準方向Ｊに沿っ
て貫通する貫通孔6aが形成され、第一又は第二の接続部
８又は９の端部が、この貫通孔6aにおいて回転支持体６
を貫通するように配置されている。そして、図１及び図
３に示すように第二の電気接点部の組12は、回転支持体
６上において、連結部14に面する側とは反対側に、かつ
第二の回転軸10を挟んで両側に設けられた２つの端子部
17aと、接続部８（９）の連結部14とは反対側へ突出し
ている末端部に設けられた対向端子部17bとからなる２
つの電気接点部17を備えている。それら対向端子部17b
は、回転支持体６側の２つの端子部17aにそれぞれ対向
する位置に設けられ、接続部８（９）が第二の回転軸10
の周りで基準方向Ｊから両側に所定の角度以上回転する
ことにより、端子部17aのいずれかと接触するようにな
っている。

図１に戻って、第一及び第二の接続部８及び９は、第
一及び第二の回転部４及び５から連結部14へ向かう方向
を軸方向として、その中間部においてそれぞれ第一部分
8a及び9aならびに第二部分8b及び9bに分割されている。
そして、その分割された両部分の突き合わせ部において
一方の側に、筒状の回転受け部18が設けられている。ま
た、他方の部分側には回転係合部19が設けられ、回転受
け部18に対し上記軸方向周りに相対回転可能、かつ軸方
向にスライド可能に挿入されており、回転受け部18とと
もにスライド機構45を形成している。そして、各回転受
け部18の底面と回転係合部19の先端部とは、ばね20によ
りそれぞれ接続されており、回転係合部19のスライド移
動に伴い伸縮するようになっている。これら、スライド
機構45及びばね20は後述の経路長さ調整部として機能す
る。

図４（ａ）は、上下のスライド機構45の拡大図を示し
ている。すなわち、各回転係合部19の外周面上の所定位
置に突起部32が設けられる一方、回転受け部18のこれと
対応する位置には、その壁部を厚さ方向に貫通する窓部
33が設けられている。そして、突起部32が窓部33の上記
軸線方向における一方の側の縁部に当たることにより、
回転係合部19の回転受け部18に対する軸線方向のスライ
ド移動限度がそれぞれ規定されるようになっている。

一方、各回転受け部18には、窓部33の連結部14に近い
側の縁部に近接してその内周面に、周方向に沿って帯状
に形成された選択端子部34が、その軸方向に所定の間隔
で複数配置されている。また、図４に示すように、回転
係合部19の外面には、回転受け部18と回転係合部19との
間の相対的なスライド移動に伴い、上記複数の選択端子
部34のいずれかのものと選択的に接触する対向端子部35
が形成されており、いずれの選択端子部34と接触してい
るかに応じて、上記スライド移動の大きさが検出される
ようになっている。なお、図４（ｂ）に示すように、選
択端子部34を回転係合部19側に、対向端子部35を回転受
け部18側に形成してもよい。

上記スライド移動は、変位体としての回転部４ないし
５が回転して、接続部８及び９ならびに連結部14が基準
方向Ｊ（基準状態）からはずれて配列した場合に、その
経路長さを調整するために生ずることとなる。すなわ
ち、上記選択端子部34及び対向端子部35が経路長さ変化
検出用電気接点部を形成している。上記経路長さは、回
転部４ないし５の回転角度、あるいは回転部４ないし５
と連結部14との間の相対的な回転角度に対応して変化す
ることから、逆に各スライド機構45において選択端子部
34及び対向端子部35により検出されるスライド移動の大
きさに基づいて、それら回転角度に関連した情報（例え
ば回転角度の大きさ）を得ることができる。

また、連結部14と第一及び第二の接続部８及び９と
が、基準方向Ｊにほぼ沿うように配列した状態（基準状
態）においては、２つの回転係合部19が、それぞれ回転
受け部18内で下向き又は上向きに相対的にスライドする
ことにより、連結部14を上記軸方向に沿って下向き又は
上向きにスライド移動させる機能を有している。ここ
で、図４に示すように、突起部32が窓部33の対応する縁
部に当たることにより、そのスライド移動の限度が規定
されるとともに、それらの対向面には電気接点部33aが
設けられて、上記スライド移動が検出されるようになっ
ている。

一方、上記スライド機構45は基準状態において、第一
及び第二の接続部８及び９の第一部分8a及び9aに対し連
結部14を、上記基準方向Ｊの周りに相対回転させる機構
としても機能する。ここで、図５に示すように、突起部
32が窓部33の接続部８（９）の軸線に関して両側の縁部
33cのいずれかに当たることにより、上記相対回転の角
度範囲が規定されるようになっている。また、上記回転
係合部19と回転受け部18との間の相対回転を検出するた
めに、図５に示すように、各回転係合部19の外周面に
は、その軸線に関して突起部32と反対側に該軸線周りに
予め定められた角度間隔で複数の帯状の選択端子部30が
形成される一方、回転受け部18の内面には対向端子部31
が設けられ、連結部14（図１）の相対回転に伴い、選択
端子部30のいずれかのものと選択的に接触することによ
り、その相対回転位置が検出されるようになっている。

ここで、選択端子部30と対向端子部31とは接続部８な
いし９のいずれか一方のみに設ける構成としてもよい。
また、接続部８及び９の両者に設ける場合には、図６に
示すように、一方の側に設けられるもの30aと他方の側
に設けられるもの30bとを同ピッチで、かつ互いにずれ
た角度位置に形成しておけば、回転受け部18と回転係合
部19との間の相対回転角度の検出精度を上げることがで
きる。

なお、図７（ａ）に示すように、筒状の連結部14の両
端に形成された孔部14a及び14bの内縁部を取り巻くよう
にリング状の端子部21を形成し、その端子部21に対応す
る接続部８及び９の側面に、同じくこれを取り巻くよう
に形成された対向端子部22を形成することができる。こ
れら端子部21及び対向端子部22により補助電気接点部25
が構成され、連結部14の軸線方向と第一又は第二の接続
部８又は９とのなす角度が予め定められた値に到達した
場合に接触状態となるように構成することができる。こ
こで、補助電気接点部25は、図７（ｂ）に示すように、
第一又は第二の接続部８又は９の軸線Ｖと基準方向Ｊと
のなす角度が、第一の角度θ１（回転部４又は５の第一
の回転量に相当）に到達した状態では非接触状態とな
り、そのθ１よりも大きい第二の角度θ２（回転部４又
は５の第二の回転量に相当）に到達した時に接触状態と
なるように構成することで、上記２つの角度を検出する
ことができる。

以下、操作装置１の作動について説明する。

図１において、連結部14を手で握り、これをその軸線
と交差する各種方向に操作することにより、第一及び第
二の回転部４及び５は、その操作方向に応じて、互いに
連係してぞれぞれ回転軸７ないし10の周りで回転するこ
ととなる。図２を参照しながら説明すれば、回転部４
（５）において、接続部８（９）が第一の回転軸７に沿
う方向（図中、Ｃ又はＧ方向）に回転した場合は、その
回転は第二の回転軸10の周りでのみ生ずることとなり、
第二の電気接点部の組12に属するいずれかの電気接点部
17のみが接触状態となって、その回転方向が検出され
る。これとは逆に、接続部８（９）が第二の回転軸10に
沿う方向（Ａ又はＥ方向）に回転した場合は、第一の電
気接点部の組11に属する電気接点部13のいずれかのみが
接触状態となる。こうして、第一及び第二の回転軸７及
び10の軸方向に対応する４つの回転方向Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ
の認識が可能となる。

一方、上記４方向のうち、互いに隣接する２方向の中
間に回転が生じた場合（すなわちＢ、Ｄ、Ｆ、Ｈのいず
れかの方向に回転が生じた場合）、これら各方向に直接
対応する電気接点部は形成されていないが、上記第一の
電気接点部の組11に属する２つの電気接点部13のいずれ
かと、第二の電気接点部の組12に属する２つの電気接点
部17のいずれかが、それぞれ同時に接触状態となること
で、上記Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈの４方向が認識されるようにな
っている。なお、これらの４方向にも対応する電気接点
部を別途設ける構成とすることも可能である。

このように、第一及び第二の回転部４及び５は、図８
に示すように、基準方向Ｊの周りの８方向の回転状態の
認識が可能とされている。また、第一及び第二の接続部
８及び９が基準方向Ｊに沿う方向を向いた状態（以下、
中立状態という）にある場合は、これを第一及び第二の
電気接点部の組11及び12がいずれも非接触状態となって
いる状態として認識できる。このことから第一及び第二
の回転部４及び５は、上記８方向への回転状態と中立状
態との計９つの状態をそれぞれ認識できることとなる。

ここで、第一及び第二の接続部８及び９は、図１に示
す構成のユニバーサル継手（第一及び第二の回転結合
部）15及び16により連結部14と接続されているので、両
者は互いに相対回転しながらその安定な接続状態を保ち
つつ、第一及び第二の回転部４及び５が図８のＡ〜Ｈの
各方向へ、任意の組合せで回転することを許容する。逆
に言えば、連結部14に加えられる操作の付勢方向に応じ
て、第一及び第二の回転部４及び５の回転方向の組合せ
が択一的に決定されて、対応する電気接点部13ないし17
がそれぞれ接触状態となり、その接触状態（オン・オフ
状態）の組合せから、連結部14に加えられた操作状態を
認識することが可能となる。

図９〜図14にその操作状態の認識例を示す。すなわ
ち、図９においては、各接続部８及び９ならびに連結部
14が、第一及び第二の回転部４及び５を結ぶ直線経路
（前記基準方向Ｊに対応）に沿って配列した状態を基準
状態として、その基準状態から連結部14を水平方向に押
し出した（ないしは引き込んだ）状態を示している。こ
の場合は、上下の回転部４及び５の回転方向は互いに同
方向となる（例えば、図示の例では回転部４及び５とも
にＡ方向）。

次に、図10は、連結部14の上側を押出し、下側を引き
込んだ状態を示しており、上下の回転部４及び５の回転
方向が互いに逆方向となっている（例えば、図示の例で
は第一の回転部４はＡ方向、第二の回転部５はＥ方
向）。一方、図10に仮想線で示すように、連結部14の上
側を引きこみ下側を押し込んだ状態とすれば、回転部４
及び５の回転方向は互いに反転することとなる。

ここで、図９に示すように、各接続部８及び９ならび
に連結部14が基準状態から外れて配列した場合、その配
列経路の長さは基準状態に比べて大きくなるが、その経
路長さの増大は、各接続部８及び９の回転受け部18と回
転係合部19との間に設けられたばね20が延びることによ
り吸収される。一方、連結部14に対する操作が解除され
ると、第一及び第二の接続部８及び９の回転支持体６側
の各末端部に接続された引張ばね23（図１）の付勢（及
びばね20の収縮）作用により、第一及び第二の接続部８
及び９ならびに連結部14の配列状態が基準状態に自然復
帰する。

次に、図11及び図12は、第一又は第二の回転部４又は
５のいずれか一方を中立状態とし、他方のみを特定の方
向に回転させた状態を示している。そして、図示はしな
いが、各回転部４及び５においてそれぞれ９通りの操作
状態の認識が可能なことから、その組合せに基づいて認
識できる操作状態の数は合計９×９＝81通り存在するこ
ととなり、そのそれぞれに、例えばコンピュータに対す
る命令、コマンド、信号等を割り振ることができる。こ
れにより、操作装置１は各種コンピュータ・ソフトウェ
ア上で多様な指令を与えるための入力装置としての使用
が可能となる。なお、上記全ての操作状態に対し、互い
に異なる信号等を１対１に割り振る必要は必ずしもな
く、例えばいくつかの操作状態を組にして、それら操作
状態に対し同一のコマンド等を割り振るようにすること
も可能である。例えば、比較的近い操作状態のいくつか
に対し同一のコマンドを割り振り、ある程度広い操作範
囲で同一のコマンドが実施されるように構成することが
できる。

以上が、本発明の操作装置１の基本的な操作方法であ
るが、例えば図13及び14に示すように、第一及び第二の
回転部４及び５を同時に回転させるのではなく、例えば
図13に仮想線で示すように、第二の回転部５を中立状態
に保ちながら第一の回転部４を所定の方向に回転させ、
続いて実線で示すように第二の回転部５を回転させる等
（図14ではその逆）、両回転部４及び５の回転に順序を
つけ、その順序の違いも認識できるようにすることがで
きる。

また、例えば図９に示すように、連結部14を押し込む
操作の場合、その押し込み量を大きくすると回転部４及
び５の回転角度も大きくなるが、この回転角度を、スラ
イド機構45に組み込まれた選択端子部34及び対向端子部
35（図４）により検出することができる。また、連結部
14と接続部８ないし９との間の相対回転角度も同様に検
出することができる。

次に、図15に示すように、連結部14に補助操作部36及
び37を設けることができる。図示の例では、補助操作部
36は連結部14を握ったときの親指F1に対応する位置に設
けられたスライドボリュームとされており、補助操作部
37は、人差し指F2、中指F3及び及び薬指F4で操作するた
めの押ボタンスイッチとされている。この場合、第一及
び第二の接続部８及び９は図１に示すように中空に形成
され、その内側を上記補助操作部36及び37からのリード
線が通されるようになっている。例えばスライドボリュ
ーム36は、例えば走行体の走行速度や音声出力装置から
出力される音声の音量等、回転部４及び５の回転方向と
は直接的には関係しない制御量を調整したりするのに好
適に使用することができる。一方、押ボタンスイッチ37
の操作により、そのオン・オフ状態と、第一及び第二の
回転部４及び５の回転方向（あるいは回転量）とを組み
合わせることにより一層多様な操作が可能となる。また
これとは逆に、押ボタンスイッチ37の操作に伴い、第一
及び第二の回転体４及び５の回転方向（あるいは回転
量）の組合せの一部が認識されなくなるように構成する
ことも可能である。

第一及び第二の変位検出手段を構成する第一及び第二
の電気接点部の組11及び12は、図１に示すように回転部
４及び５に設ける代わりに、図16に示すように、回転結
合部15（ないし16）を構成するユニバーサル継手に、ほ
ぼ同様の構造で組み込むことができる。この場合、第一
の電気接点部の組11における接点部13aは、例えば連結
部14の内側を、その軸方向中間部で仕切る隔壁部14cに
固定することができる。また、第二の電気接点部の組12
における対向端子部17bは、接続部８ないし９の第二部
分8bないし9bの末端部に形成することができる。この場
合は、回転結合部15ないし16において、接続部８ないし
９と連結部14とが、所定の角度以上相対回転した場合
に、その回転方向が検出されることとなる。この場合、
図17に示すように、第一及び第二の回転部４及び５が回
転した状態であっても、対応する回転結合部15ないし16
において、第一及び第二の電気接点部の組11及び12がい
ずれも非接触状態となる場合が存在しうる（図示の例で
は第二の回転部５側）。

また、経路長さ調整部は、図１に示すように各接続部
８及び９の中間に設けられたばね部材20とする態様に限
らず、例えば図18に示すように、回転部４ないし５に組
み込まれたスライド部とすることもできる。図示の例で
は、第二の回転部５において第二の接続部９の端部に、
その軸方向に延びた形状のスライド孔9cが設けられ、そ
のスライド孔9cに対し第二の回転軸10が相対的にスライ
ド可能に挿入されている。これにより、第二の接続部９
が基準方向Ｊから傾いた場合に、第二の接続部９自身が
その軸方向に移動することが許容されて、その経路長さ
の変化が吸収されるようになっている。ここで、第二の
接続部９の末端部に設けられたばね23も、第二の接続部
９の移動に合わせて伸長するので、経路長さ調整部の一
部を兼ねていると見ることができる。なお、図18では、
変位検出手段としての電気接点部の組は描いていない。

なお、変位検出手段は、上述のように部材間に振り分
けられた端子部と対向端子部とを含む電気接点部とする
構成に代えて、図19（ａ）に示すように、回転支持体６
の外面に設けられた付勢部材38によりリミットスイッチ
39を付勢する構成、あるいはリミットスイッチ39に代え
て近接スイッチを利用する構成等を採用してもよい。ま
た、図19（ｂ）に示すように、第一の回転軸７及び第二
の回転軸10と直結された可変抵抗器40の抵抗変化を検出
するようにしてもよい。この場合、可変抵抗器の抵抗変
化はアナログ信号として検出しても、A/D変換器を通し
てデジタル信号として検出してもいずれでもよい。

なお、図48に示すように、連結部14の外側に筒状の回
転操作部301を該連結部14に対して相対回転可能に設
け、連結部14の外周面又は回転操作部301の内周面の一
方の側に、連結部14の軸線周りにおいて所定の角度間隔
で配列する複数の選択端子部305を設け、同じく他方の
側に対向端子部304を設ける構成も可能である。この場
合、連結部14の軸線周りにおける回転操作部301のねじ
り操作により、対向端子部304が複数の選択端子部305の
いずれかと選択的に接触することとなり、これにより、
回転操作部301の連結部14に対する相対角度位置を検出
することができる。

ここで、筒状の回転操作部301の両開口縁には、内向
に突出する円環状のリブ306が形成され、これが、連結
部14の外周に沿って形成された円環状の溝303に係合す
るとともに、リブ306と溝303との間にはばね302が配置
されている。そして回転操作部301を、連結部14に対し
その軸方向にスライドさせることにより、リブ306は溝3
03内でばね302を圧縮又は引っ張りながら移動する。そ
して、そのスライド操作を解除すれば、ばね302の弾性
復帰力により回転操作部301はもとの位置に復帰する。

また、上記操作装置には、その操作入力内容に対する
応答結果を出力する応答機構を設けることができる。こ
の場合、その応答機構は、例えば各回転部4,5、接続部
8,9及び回転結合部15,16の少なくともいずれかについ
て、これに加える操作の方向に対し、所定の関係を満た
す方向（例えば操作と逆方向）に上記回転部4,5、接続
部8,9あるいは回転結合部15,16を駆動する駆動機構を含
むものとして構成できる。例えば、図49（ａ）に示すよ
うに、そのような駆動機構300は、第一ないし第二の回
転部４ないし５において、その第一の回転軸７及び／又
は第二の回転軸10（図49（ａ）においては、第一の回転
軸７側の機構のみを図示）にギア312を設け、これと噛
み合うギア311をモータ310により回転駆動するものとし
て構成することができる。例えば、上記回転部４ないし
５において、回転支持体６を回転軸７の周りで特定の方
向に回転させる操作を加えた場合に、駆動機構300によ
り回転支持体６をそれと逆方向に回転駆動することで、
加えた操作に対する手応え（リアクション）効果を生じ
させることができる。

また、別の例としては図49（ｂ）に示すように、接続
部８ないし９において、回転受け部18ないし回転係合部
19のいずれかに対しその軸線方向に沿ってラック313を
設け、これと噛み合うピニオン314をモータ315で駆動す
ることにより、回転受け部18と回転係合部19との間の相
対的なスライド移動を伴う操作に対するリアクション効
果を生じさせることができる。

次に、以上説明した実施例においては、第一及び第二
の回転部4,5は、ケース2,3により位置固定に設けられて
いたが、これを可動に設けることも可能である。例え
ば、図１に示す装置構成の場合、第一の接続部８及び／
又は第二の接続部９をスライド機構45及びばね20等によ
り構成された経路長さ調整部により伸縮可能とされ、接
続部８及び９と連結部14とが基準方向Ｊから外れて配列
した場合に、その経路長さの変化をスライド機構45の伸
縮により吸収するようにしていた。しかしながら、図50
に示すように、例えば第一及び第二の回転部4,5の少な
くとも一方を、レール400等のガイド部により基準方向
Ｊに沿ってスライド可能としておき、上記経路長さの変
化を回転部４ないし５の該スライド移動により吸収する
ことも可能である。この場合は第一の接続部８及び／又
は第二の接続部９を伸縮させるスライド機構45及びばね
20等を省略することができる。本実施例においては、ケ
ース２ないし３の側面から突出する被ガイド体401がレ
ール400の溝400a内を移動することにより、第一ないし
第二の回転部4,5の上記スライド移動がガイドされるよ
うになっている。この場合、上記レール400及び被ガイ
ド体401が経路長さ調整部を構成していると見ることが
できる。なお、溝400aの両縁には、被ガイド体401が溝4
00aから脱落することを阻止するストッパ400bが形成さ
れている。なお、溝400a内に、被ガイド体401の移動方
向に沿って複数の選択端子部406を設けるとともに、被
ガイド体401に対向端子部407を設け、両者の接触状態に
基づいて、被ガイド体401のレール400に対する相対位置
が検出されるように構成することができる。

また、図51に示すように、回転部4,5の双方をベース
等に固定せず、そのケース320,321（あるいはフレー
ム：操作保持部）を直接手で保持して操作を行う構成と
することもできる。図51においては、回転部4,5の構造
は簡略化して描いているが、図１に示すものと本質的に
同一である。ここで、回転部４及び５は、第二の接続部
９又は第一の接続部８の一方が接続された外筒405aと、
同じくそれらの他方が接続されるとともに、外筒405a内
においてその軸線周りに回転可能かつ軸方向にスライド
可能に挿入された内筒405bと、外筒405aと内筒405bとの
間に配置されて両者を結合するばね等の弾性部材405cと
を備えた連結部405により互いに連結されている。そし
て、ケース320,321を保持して操作を加えることによ
り、回転部４及び５は互いに連係して変位し、その変位
の組合せにより、操作装置１に加えられた操作状態を認
識することができる。この場合、操作保持部としてのケ
ース320及び321、及び連結部405が変位誘導部を形成し
ていると見ることができる。

例えば、両回転部4,5に対し相対的なねじり回転操作
を加えることにより、連結部405の外筒405a及び内筒405
bとの間に相対的な回転変位が生じ、これを両者の間に
設けられた図示しない接点により検出することで、装置
に付与されたねじり操作を認識することができる。一
方、両回転部4,5を互いに相対的に接近・離間させる操
作を加えた場合には、外筒405a及び内筒405bとの間には
その軸方向に相対的なスライド移動が生じ、これを両者
の間に設けられた図示しない接点により検出すること
で、当該接近・離間操作を認識することができる。な
お、ケース320,321の各外面には、手を差し入れてこれ
を保持するための保持用バンド322及び323が設けられて
いる。この保持用バンド322及び323を設けることで操作
性が向上するばかりでなく、例えば親指を放した状態で
もケース320,321を保持できるようになる。これによ
り、自由になった親指で、例えばケース320及び／又は3
21に設けられたスライドスイッチ324、あるいはボリュ
ーム325等の補助操作部を操作することが可能となる。

（実施例２） 図20に示す操作装置１においては、第一及び第二の回
転部４及び５は、第一及び第二の接続部８及び９の一端
がそれぞれ回転不能に結合された球状回転体41と、その
球状回転体41を回転を許容した状態で収容する回転体収
容部42とを備えたボール継手部とされている。また、第
一及び第二の回転結合部15及び16は、第一及び第二の接
続部８及び９の端部に回転不能に結合された球状部43を
備えたボール継手部とされている。そして、変位誘導体
を構成する連結部14は両端が開放した筒状に形成され、
その軸方向中間部に内側空間を２部分に仕切る隔壁部14
sが形成されている。球状部43は、その筒状の連結部14
の両端に収容されるとともに、隔壁部14sとの間には、
連結部14の軸方向に球状部43とともに移動可能なリング
状のばね受け部44aと圧縮ばね44とが配置されている。
上記弾性部材44は、図21に示すように、接続部８及び９
ならびに連結部14の配列状態が基準状態から外れた場合
に伸長して、経路長さ調整部としての役割を果たす。ま
た、隔壁部14sの両面と、これに対応する各球状部43の
表面には、連結部14が軸方向にスライド移動した場合に
互いに接触して、そのスライド移動を検出する電気接点
部44bが形成されている。

図22は、図20における回転部５（ないし４）及び回転
結合部16（ないし15）の細部の構成例を示している。こ
の場合も、第一ないし第二の変位検出手段は、回転部５
の回転方向に対応して設けられた複数の電気接点部45と
されている。図23（ａ）に示すように、それら電気接点
部45は、球状回転体41の周囲においてほぼ等角度間隔で
４ケ所に設けられており、図22に示すように、球状回転
体41側に形成された端子部45aと、回転体収容部42の内
面に固定された対向端子部45bとを備えている。

端子部45aは、図23（ｂ）に示すように、回転体41の
表面からその中心へ向かう方向に形成された凹部41aに
対し出入り可能に挿入され、凹部41aの底面との間には
ばね41bが配置されている。また、図22に示すように、
端子部45aの上面側は、ばね41cにより回転体収容部42の
縁部と結合されている。そして、図24に示すように、連
結部14に操作が加えられて、球状回転体41が所定の角度
以上回転することにより、端子部45aと対向端子部45bと
が接触するようになっている。一方、球状回転体41が、
隣り合う電気接点部45の中間に対応する方向に回転した
場合には、その隣り合う電気接点部45が同時に接触状態
となる。また、端子部45aの凹部41aからの突出量は、球
状回転部41の回転に伴い、その表面と回転体収容部42の
内面との距離に応じて伸縮する（図23（ｂ）参照）。

ここで、図24に示すように、球状部43に回転が生ずる
と、その回転方向に応じて各端子部45aに設けられたば
ね41cが伸長ないし圧縮されるとともに、連結部14の操
作のための付勢力が解除されるとそれぞれ弾性復帰し
て、接続部９を基準方向Ｊへ復帰させる働きをする。な
お、図22等に示すように、連結部14と回転体収容部42と
の間には両者をつなぐ蛇腹24を設けることができるが、
この蛇腹24の内側に引張ばね24aを一体に設け、この引
張ばね24aの弾性復帰力により接続部９を基準方向Ｊへ
復帰させるようにしてもよい。

また、図25に示すように、球状部43の外周面には、そ
の軸線周りに所定の角度間隔で、複数の帯状の選択端子
部50が形成されている。また、連結部14の対応する内面
には対向端子部51が設けられており、連結部14の相対回
転に伴い、選択端子部50のいずれかのものと選択的に接
触することで、連結部14の相対回転位置が検出されるよ
うになっている。また、図24に示すように連結部14の内
縁部には端子部21が形成されるとともに、これに対応し
て球状部43と接続部９との結合部に対向端子部22が形成
され、これら端子部21及び対向端子部22が補助電気接点
部25を構成している。

図26は、上述の操作装置１を使用した操作ユニットの
構成例を示すものである。操作ユニット100は、互いに
対向して配置された固定板51及び52を備えた枠体53を有
し、それら固定板51及び52の対向面に、操作装置１の２
つの回転体収容部42がそれぞれ取り付けられている。ま
た、枠体53の側壁部53aには、枠体53を図示しない取付
部に取り付けるための貫通孔53bが形成されている。さ
らに、操作装置１の連結部14には、実施例１の操作装置
と同様に、補助操作部36及び37が設けられている。ここ
で、枠体53には別の補助操作部54を設けることができ
る。図面中に示したものは、例えば右手で操作装置１を
操作しながら左手でハンドル部54aを握って回転させる
ことにより、電気接点部54bの接触状態に基づいて、そ
の回転角度に応じた複数段階の操作状態を作ることがで
きるように構成されている。このような補助操作部54
と、操作装置１側に設けられた補助操作部36及び37とを
併用することにより、より多様な操作を行うことが可能
となる。ここで、図27（ａ）に示すように、連結部14に
対する補助操作部36及び37の左右の配置関係を互いに逆
とした２組の操作ユニット100を互いに隣接して配置す
ることにより、左右両手で別々の操作装置１を操作でき
るように構成することができる。この場合、同図（ｂ）
に示すように、各回転部４及び５、接続部８及び９、連
結部14の配列方向が互いに交差するように、左右の操作
ユニット100を配置することも可能である。

なお、操作装置１の基準状態における第一及び第二の
接続部８及び９ならびに連結部14の配置経路は必ずしも
直線状のものに限らず、例えば図28に示すように、屈曲
した経路に沿って配置してもよい。この場合、接続部８
及び９さらには連結部14を、その経路に対応する屈曲形
状に形成することができる。

また、図29（ａ）に示すように、連結部14に握り手部
14dを付加することができる。また、同図（ｂ）に示す
ように、連結部14の外面形状を、握り手の形状に合わせ
た曲面に形成することもできる。

さらに、図30に示すように、回転部４（ないし５）の
球状回転体41の回転方向を、球状回転体41の外面と接す
る２つのローラ60の回転角度に基づいて検出するように
してもよい。ここで、同図において、２つのローラ60の
回転軸60aは、それぞれ接続部８（ないし９）の軸線方
向と交差し、かつ互いに直交する位置関係で配置されて
いる。そして、それらの回転軸60aに直結されたロータ
リーエンコーダ等の角度センサ61により、各ローラ60の
回転角度が検出されるようになっている。そのうち一方
のローラ60の回転軸線方向をＸ、他方の回転軸線方向を
Ｙとすれば、両ローラ60の回転角度は、それぞれ球状回
転体41のＹ方向及びＸ方向の回転成分を表すこととな
る。そして、これら両成分の組合せにより球状回転体41
の回転方向及び回転量を精密に検出・認識することが可
能となる。

また、図31に示す構成では、球状回転体41の外周面
に、その回転方向に沿って抵抗線部41dを設け、その中
間部において抵抗線部41dに接触する検出端子部41eが設
けられている。そして、球状回転体41の回転に伴い検出
端子部41eの抵抗線部41dに対する接触位置が変化し、そ
のときの部分41pの長さ変化、すなわち抵抗変化に基づ
いて、球状回転体41の回転量が直接的に検出されるよう
になっている。なお、この抵抗変化はアナログ信号とし
て検出しても、A/D変換器を通してデジタル信号として
検出してもいずれでもよい。ここで、実施例１の操作装
置１において、前述の連結部14の相対回転位置及びスラ
イド移動量を検出するために、スライド機構45の回転受
け部18と回転係合部19に設けられた選択端子部30及び34
（図４等）を、図31（ｂ）及び（ｃ）に示すように抵抗
線部30c及び35cに置き換えれば、上述の回転位置や移動
量を同様にその抵抗変化により検出することができる。

なお、図32に示すように、回転結合部16側をボール継
手とし、回転部５側をユニバーサル継手としたり、ある
いはその逆とするなど、ボール継手とユニバーサル継手
とを併用する構成も可能である。

また、図52（ａ）に示すような、握りレバーを前後左
右に動かして移動方向を指定する形式のレバー式のポイ
ンティングデバイス（例えば、ジョイスティックと通称
されるもの）350を２組用いて、本発明の操作装置を構
成することも可能である。すなわち、図52（ｂ）に示す
ように、自身の軸線を含む平面により両側に展開可能に
設けられた筒状のケース体353の両端面に、貫通孔353a
を形成しておき、各ポインティングデバイス350のレバ
ー351の先端に形成された球状の握り体352を収容し、図
52（ｃ）に示すように、上記貫通孔353aからレバー351
を突出させた状態でケース体353を閉じ合わせる。これ
により、図52（ｄ）に示すように、両ポインティングデ
バイス350は該ケース体353を介して結合され、ケース体
353を変位誘導部、握り体352を回転結合部の球状部とす
る操作装置が得られることとなる。

（実施例３） 図33（ａ）に示す操作装置70においては、第一の回転
部71は、回転支持部73と、これに回転可能に装着された
球状部74とにより構成されており、その球状部74は連結
部75により球状部76と連結されている。また、球状部76
は、これに外側から回転可能に係合する受け部81ととも
に第二の回転部72を構成し、その受け部81にはレバー状
に形成された操作部77が結合されている。そして、これ
ら第一及び第二の回転部71及び72は、操作部77に操作を
加えることにより、連結部75を介して互いに連係して回
転し、その回転方向ないし回転量が、例えばこれら回転
部71及び72に組み込まれた図示しない電気接点部等の変
位検出手段により検出される。すなわち、これら連結部
75と操作部77とが変位誘導部を形成している。なお、ケ
ース79の内面と連結部75との間には、操作が加えられな
い場合に連結部75の位置を中立状態に維持するためのば
ね部材78が設けられている。なお、同図（ｂ）に示すよ
うに、第一の回転部71を、ケース82内に収容されて該ケ
ース82とともにベース80上を自由に転がり移動する球状
部74を備えたものとすることができる。この場合、図30
を援用して示すように、この球状部74の回転量及び方向
を、２つのローラ60の回転角度に基づいてロータリーエ
ンコーダ等の角度センサ61により検出することができ
る。なお、第二の回転部はケース82の上部側に収容され
たユニバーサル継手72とされており、操作部77はそのユ
ニバーサル継手72に連結されている。この場合、操作部
77とケース82とが変位誘導部をなす。

（実施例４） 図34に概念的に示す操作装置90は、手等で握って操作
を加えるための操作体93に光源94を設け、その光源94か
らの光ビームＬを、予め定められた位置に配置された光
検出部96により検出し、その検出結果に基づいて、操作
体93の変位を検出するように構成した例を示すものであ
る。すなわち、筒状の操作体93の両端面に形成されたビ
ーム孔95を介して、操作体93の内側に設けられた光源94
からの光ビームＬが、それぞれ操作体93の軸方向に発せ
られるようになっている。また、操作体93の軸方向にお
ける両側には、その軸線周りに所定の角度間隔で、変位
検出手段としての複数の光センサ（光検出部）96が配置
されている。そして、操作体93に操作が加えられて、そ
の軸線の方向が変化すると光ビームＬの方向も変化し、
これを光センサ96のいずれかにより検出するとともに、
その光ビームＬを検出している光センサ96の組合せに基
づいて、操作体93に加えられた操作状態を認識すること
ができる。この場合、操作体93の両端部に第一及び第二
の変位体91及び92が一体に形成されていると見ることが
でき、それらの変位が光ビームＬを介して、変位検出手
段としての光センサ96により非接触で検出されることと
なる。

（実施例５） 図35に概念的に示す操作装置110は、例えば予め定め
られた空間内において、任意の方向に変位可能に設けら
れた操作体111の画像を複数の方向から撮影するCCDカメ
ラ等の画像認識手段112により撮影し、その撮影された
操作体111の各画像認識手段112による画像に基づいて、
操作体111に対し予め定められた２つの部分（例えば両
端部分）の３次元的な位置又は姿勢を認識するととも
に、その認識結果に基づいて、上記定められた部分の変
位を検出するように構成されている。この場合、操作体
111が変位誘導体を、それら定められた部分が第一及び
第二の変位体を、また上記画像認識手段112が第一及び
第二の変位検出手段の要部を構成していると見ることが
できる。

ここで、画像認識手段112を少なくとも３以上設けて
おけば、上記部分の３次元的な位置又は姿勢を認識する
のに十分であるが、例えば操作体111上に定められた２
以上の変位目印点の変位を検出するのみであれば、画像
認識手段112は２つのみ設ける構成で充分な場合があ
る。例えば、図35に示す例においては、筒状に構成され
た操作体111の内部に光源113が設けられ、その軸方向両
端部には透光部114及び115が形成されている。また、軸
方向中間部にはこれと交差する向きに筒状の突出部117
が設けられ、その先端部に透光部116が形成されてい
る。そして、これら透光部114〜116から漏れる光源113
からの光により、操作体111の表面には３つの目印点が
形成されることとなる。この場合、透光部114〜116によ
り形成される三角形の３次元位置又は姿勢は２つの画像
認識手段により認識することが可能であり、図35におい
て３つ描かれている画像認識手段112のうちのいずれか
を省略することが可能となる。なお、透光部116は操作
体111の軸線周りの回転を検出する役割を果たす。

さらに、上記３つの透光部114〜116を互いに異なる色
のフィルタ（例えば赤、緑、青等）により構成してお
き、画像認識手段112をカラーCCDカメラで構成しておけ
ば、操作体111が軸方向に反転した状態も認識可能とな
る。なお、画像認識手段112は、例えば中空殻体118の内
面上に配置することができる。そして、操作体111は、
その中空殻体118の内面に対し、例えば複数のばね部材1
19を用いて固定したり、あるいは殻体118に形成された
操作孔121の周縁部に対し蛇腹120を用いて取り付けるこ
とができる。

なお、透光部114〜116の３点を予め定められた距離及
び方向から撮影することで、それら３点により規定され
る２次元の三角形を標準画像として設定し、操作時にお
いて、前述のカメラ（画像認識手段112）が捉えたそれ
ら透光部114〜116に基づく三角形と前述の標準画像とを
比較することで、操作体111の３次元的な位置や姿勢を
特定することができる。これにより、操作体111に施さ
れた操作状態を認識することが可能となる。

（実施例６） 図36及び37は、操作装置１を利用した音楽作曲記録装
置150の構成例を示している。音楽作曲記録装置150にお
いては、操作装置１の第一及び第二の変位検出体（回転
部）４及び５の少なくともその変位方向の組合せに対応
付けられた状態で、楽音情報161aが楽音情報記憶手段
（ROM）161（図37）に記憶されている。図36は、装置15
0の外観を示しており、本体151の片側に操作装置１が組
み付けられるとともに、その中央正面には液晶ディスプ
レイ等の表示装置152が設けられている。また、本体151
の上面にはスピーカ153が、本体151の下部にはハードデ
ィスク装置あるいは光磁気ディスク装置等の記憶装置15
4がそれぞれ設けられている。

その使用方法であるが、操作装置１に操作が加えられ
ると、例えば図38に示すように、第一及び第二の回転部
４及び５の各回転方向（A1〜H1及びA2〜H2）の組合せと
補助操作部36及び37の操作状態とによって操作内容が認
識され、そのときの電気接点部の組11及び12（図１）の
接触状態及び補助操作部36及び37の操作状態とに基づい
て、信号発生回路157が上記組合せ毎に異なる命令信号
を制御部158側に送信する。例えば補助操作部36及び37
を操作しない状態で操作装置１を操作した場合には、第
一及び第二の回転部４及び５の回転方向の組合せに応じ
て高さの異なる音を指定するモードとなる。その音高の
指定方法であるが、例えば図38に示すように、第一の回
転部４の一巡する各回転方向A1〜H1に、ハ音から１オク
ターブ上のハ音に至る全音階を構成する８音を対応さ
せ、第二の回転部５の各回転方向A2〜H2には上記８音の
ピッチをオクターブ単位で順次昇降させる操作を対応さ
せることにより、図39に示すように、所定の範囲の連続
した音階を発することが可能となる。

ここで、補助操作部のうち押ボタンスイッチ37を操作
すれば、例えば音色の切換え、調号設定、拍子設定、臨
時記号の付加、和音発生、ビブラートの付加等を指定す
るモードに切り替わるようにすることができる。また、
音長（すなわち音符の長さ）の指定は、連結部14の各回
転方向への付勢時間により行うことができるが、別モー
ドにおいて各回転方向A1〜H1及びA2〜H2の組合せにより
指定してもよい。

図37に示す制御部158側では、ROM161に格納された制
御プログラム161cを起動させることにより、CPU159がRA
M160をワークエリアとして、信号発生回路157からの信
号により指定された音高、音色、音長等の楽音情報161a
（例えばMIDI形式で記述されたもの）をROM161から読み
出し、その楽音情報161aの組合せに基づいて所望のメロ
ディを構成する楽音演奏データを作成する。そして、図
36に示すように表示装置152には、上記楽音演奏データ
に基づくメロディが五線譜Ｓ上に音譜表示される。こう
して作成された音楽演奏データは、記憶装置154に装着
された磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなど
の記憶媒体154aに記憶される。なお、記憶媒体に記憶さ
れた楽音データを読み出して楽音合成部162へ転送する
ことにより、それに基づく楽音をスピーカ153から再生
することができる。また、音楽演奏データ作成中にリア
ルタイムでそのデータに基づく楽音をスピーカ153から
送出させることもできる。この再生音の音量は、例えば
スライドボリューム36の操作により調整することができ
る。なお、操作装置１は、本体151の左右に右手用と左
手用の２組設けることができる。

（実施例７） 図40は、操作装置１を利用したゲーム機180の構成例
を示している。ゲーム機180は次の要件を含むものとし
て構成されている。

動画表示手段（表示装置）152:ゲーム動画像を表示す
る。

動画移動方向設定手段：操作装置１が操作されること
により、動画表示手段に表示されたゲーム動画像の画面
上での移動方向を、第一及び第二の変位検出体（回転
部）４及び５の、少なくともその変位方向の組合せに基
づいて設定する。動画像表示制御手段：設定された移
動方向にゲーム動画像を移動させる。

ここで、制御部182のCPU159が動画移動方向設定手段
の主体をなし、そのCPU159と表示制御部164とが動画像
表示制御手段の主体をなす。図41に示すように、ゲーム
動画像は３次元動画像とすることができ、これに対応し
て動画移動方向設定手段は、そのゲーム動画像の画面上
における３次元的な移動方向を設定するものとすること
ができる。この場合、その移動方向は、例えば連結部14
（図１等）に対する操作の付勢方向に対応付けて定めた
り、あるいは連結部14の軸線方向に対応付けて定めるこ
とができる。

その一例を図38を援用して説明すれば、例えば連結部
14を操作方向W1に水平に押し出しすことにより回転部４
及び５の回転方向がそれぞれA1及びA2となった場合、信
号発生回路157は制御部182に上記組合せに対応する信号
を送る。そして、制御部182はこれを受け、図41に示す
ように、画面183に表示された飛行物体の動画像184の移
動方向（すなわち飛行方向）が、上記操作方向W1に対応
する方向W1'となるようにその表示を制御する。また、
図９に示すように、例えば連結部14を押し込む操作にお
いてその押し込み量が大きくなり、選択端子部34及び対
向端子部35（図４）により検出されるスライド機構45の
スライド量が増大した場合には、その付勢方向において
画面上の動画像184の速度が加速される指令が出される
ように構成することができる。なお、補助操作部36及び
37（図15等）は、例えば飛行物体から光線Ｑを発射させ
るなど、ゲーム進行に必要な付加機能を実行するために
使用することができる。

ここで、動画像は飛行物体そのものの画像に限らず、
例えば飛行物体内から見た外部の景色の変化の様子を示
すもの等であってもよい。この場合、例えば飛行機やヘ
リコプター等の飛行物体の操縦者が、その飛行方向前方
に見ると想定される景色の動画像を表示装置152に表示
するとともに、操作装置１に加えられた操作の方向にそ
の飛行物体の飛行方向が変化したと想定し、前記景色の
動画像の表示内容をこれに対応付けて変化させるように
構成することができる。こうすれば、飛行物体の操縦を
疑似体験できる効果が得られる。

（実施例８） 図42及び43は、操作装置１を使用した文字入力装置17
0の構成例を示している。本装置170においては、本発明
の操作装置１により構成された文字入力手段が制御部17
8に接続されている。その制御部178は、その第一及び第
二の変位検出体（回転部）４及び５の少なくともその変
位方向の組合せに対応付けて、文字データ171cを記憶し
ている文字データ記憶手段（ROM）171を備えており、操
作装置１の操作状態に基づいて定まる上記変位方向の組
合せに対応する文字データ171cを文字データ記憶手段17
1から順次読み出し、その読み出された文字データを、
表示装置152、プリンタ174等の文字出力部に出力するよ
うに構成されている。なお、その読み出された文字デー
タを記憶するための記憶手段（記憶装置）154を設ける
ことができる。

その使用方法の一例を、図38を援用して説明すれば、
実施例６の音楽作曲記録装置150の場合と同様に、操作
装置１に対する操作内容が認識され、その時の回転部４
及び５の回転方向の組合せに対応する命令信号が、信号
発生回路157から制御部178側に送信される。この場合、
図44に示すように、回転部４及び５の一方の側の各回転
方向に日本語の子音を対応させておき、他方の側の回転
方向に同じく母音を対応させておくことができる。そし
て、それら回転方向の組合せにより上記母音と子音とが
組み合わされ、日本語の五十音を入力することが可能と
なる。なお、本実施例では各回転部４及び５の回転方向
をそれぞれ８方向としているため、10種類ある子音のう
ち「ら」行と「わ」行、及び「ん」に対応するものは、
子音側の回転部の特定方向への回転と補助操作部36及び
37（図15等）の操作とを組合せることにより入力するよ
うになっているが、図44内に括弧付き文字で示すよう
に、上記回転部４及び５の回転方向の組合せテーブルに
おいて空いている組合せに割り振るようにしてもよい。
ここで、カタカナや濁音、半濁音、アルファベット、記
号等も、補助操作部36ないし37の操作を組合せることに
より入力するように構成することができる。

一方、図43において、ROM171に文字データ171cに対応
する音声データ171aを格納しておき、その音声データ17
1aに基づいて音声合成部172により合成された音声をス
ピーカ153から音声出力させるように構成することもで
きる。この場合、補助操作部36及び37は、例えば再生さ
れる音声に抑揚を付けるなどの付加機能を使用する際に
使用することができる。

一方、補助操作部36及び37の操作によりモード切換え
を行うことにより、操作装置１を、表示装置152の画面
上における位置指定や方向指定を行うためのポインティ
ングデバイスとして使用できるように構成することも可
能である。この場合、図42に示すように、画面上に表示
されるポインタ等の表示体179の位置や移動方向が、操
作装置１の操作方向に対応付けて指定されるように構成
することができる。この場合、２つある回転部４及び５
のうち、一方のみの回転方向に基づいて表示体179の位
置や移動方向を指定するようにしてもよい。

（実施例９） 図45及び図46は、操作装置１を走行装置190の操舵機
構に応用した例を示すものである。すなわち、図46に示
すように、走行面上を走行する車体197の底面に、正逆
両方向に回転可能な駆動モータ196により駆動される動
輪198が設けられ、これが走行面とほぼ直角な軸線周り
において、操舵制御用モータ194により回転させられる
ことにより、車体197の走行方向が変化するようになっ
ている。199は補助輪であって、図中破線で示すよう
に、車体197の走行方向変化に追従して向きを変えるよ
うになっている。

そして、図45に示すように、制御部191はマイクロプ
ロセッサとして構成されており、そのCPU159は、ROM192
に格納された駆動プログラム192aに基づき動輪198の駆
動回転方向を、操作装置１の操作方向に対応する向きに
操舵制御用モータ194により変化させることで、車体197
の走行方向を制御する。ここで、操作装置１の２つの回
転部４及び５（例えば図38）の各回転方向は、例えば一
方を動輪198による操舵方向指定用に用いるとともに、
他方を例えば各回転方向における車体197の速度指定用
に使用したり、あるいは方向指示燈203の点灯等、付加
機能の実行に使用したりすることができる。また、車体
197の走行速度を、例えば補助操作部36（スライドボリ
ューム、図15等）を操作することにより調整するように
してもよい。

さらに、制御部191をマイクロプロセッサで構成し、
その駆動プログラム192aに基づいてソフトウェア制御を
行う代わりに、図47に示すようにIC等で構成された制御
回路204を使用し、ハードウェア制御を行うようにする
ことも可能である。この場合、操作装置１の回転部４及
び５にそれぞれ設けられた電気接点部の組11及び12が制
御回路に接続され、それらの接続状態に応じて制御回路
204が、それにつながれた操舵制御用モータ194及び駆動
モータ196、あるいは方向指示等203等の作動を制御する
こととなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−104879（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−66620（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−190145（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−116351（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−114860（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−5982（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−27420（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−106184（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−27715（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−130329（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/033 G05G 9/00 - 9/10 H01H 25/00 - 25/06 B25J 13/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ予め定められた基準位置から複数
   方向に回転変位可能とされ、かつ所定の間隔をおいて配
   置された第一及び第二の回転部と、 それら２つの回転部の変位の、少なくともその回転方向
   を検出する第一及び第二の変位検出手段と、 前記第一及び第二の回転部同士を互いに連結する連結部
   と、 その連結部に対する軸線方向の位置が固定となるよう
   に、該連結部の両端部に対し任意の方向に回転可能に結
   合された第一及び第二の回転結合部と、 前記第一の回転部と前記第一の回転結合部とを互いに結
   合する第一の接続部と、 前記第二の回転部と前記第二の回転結合部とを互いに結
   合する第二の接続部と、 前記第一及び第二の変位検出手段の検出結果の組合せの
   相異に基づいて、前記連結部に加えられた操作状態を認
   識する操作状態認識手段とを備え、 前記第一の回転部はその位置が固定的に設けられ、前記
   第二の回転部は前記第一の回転部に対し、ガイド部に沿
   って接近・離間可能に設けられており、 前記第一及び第二の接続部ならびに前記連結部が、前記
   第一の回転部と第二の回転部とを結ぶ予め定められた経
   路に沿って配列した状態を基準状態として、それら各接
   続部及び連結部がその基準状態から外れて配列した場合
   には、前記第二の回転部が前記第一の回転部に対し、前
   記ガイド部に沿って接近・離間することにより、その配
   列経路の長さの変化が許容されるようにしたことを特徴
   とする操作装置。
2. 【請求項２】前記連結部は、前記手で握った状態におい
   て指に対応する位置に、その指で操作するための補助操
   作部が設けられ、該補助操作部は前記第一及び第二の変
   位検出部の検出結果に依存しない補助信号系統を形成す
   るものとされている請求項１記載の操作装置。
3. 【請求項３】それぞれ予め定められた基準位置から複数
   方向に回転変位可能とされ、かつ所定の間隔をおいて配
   置された第一及び第二の回転部と、 それら各回転部に対応して設けられ、それら回転部の前
   記回転変位を許容した状態で各々該回転部と一体化され
   た操作保持部と、 それら２つの回転部の変位の、少なくともその回転方向
   を検出する第一及び第二の変位検出手段と、 前記第一及び第二の回転部同士を互いに連結する連結部
   と、 前記第一及び第二の変位検出手段の検出結果の組合せの
   相異に基づいて、前記連結部に加えられた操作状態を認
   識する操作状態認識手段とを備え、 前記連結部は中間部において分割されるとともに、その
   一方が他方に対してその連結方向にスライド可能に結合
   しており、 前記第一の回転部に対応する前記操作保持部を一方の手
   で、前記第二の回転部に対応する前記操作保持部を他方
   の手で、それぞれ直接保持して操作するようにしたこと
   を特徴とする操作装置。
4. 【請求項４】前記第一及び第二の回転部に対応する前記
   操作保持部の少なくとも一方に、指で操作するための補
   助操作部が設けられており、該補助操作部は前記第一及
   び第二の変位検出部の検出結果に依存しない補助信号系
   統を形成するものとされている請求項３記載の操作装
   置。