JPH0154711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フライトシミユレータなどのよう
に、操縦桿の操作によつてゲームが展開されるゲ
ーム機の操縦装置に関するものである。

〔従来技術〕

操縦能力を競うビデオゲーム機においては、遊
戯者はCRTやビデオスクリーンに表示される画
面を観察しながら操縦桿を操作し表示されている
制御対象物を移動させる。このようなゲーム機の
中でも、フライトシミユレータゲーム機において
は、操縦桿の操作として回転操作の他に押し引き
操作も加わつてくる。そして、これらの操作に応
じて、前記制御対象物を表示画面内で移動させた
り、あるいはその背景となつている映像を変更さ
せたりしなくてはならない。このような事情か
ら、フライトシミユレータゲーム機などに用いら
れる操縦桿としては、回転方向および押し引き方
向の操作ができること、そして前記操縦桿の回転
および押し引きの操作量を検出することが必要と
なる。

ところで、ゲームの進行過程にあつては、操縦
桿は回転方向および押し引き方向の２種類の操作
が複合して行われることが多い。従つて、操縦桿
の操作機構としては、このような操作にも円滑に
追随できるようになつていなくてはならない。ま
た、操縦桿の操作量を検出するためには、回転操
作についてはそれが左回転か右回転か、そして押
し引き操作については押し操作か引き操作かとい
う方向性も検出しなくてはならないことから、そ
のための構成が複雑化しやすい。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされ
たもので、構成が簡略化されていながら、回転方
向および押し引き方向、さらにこれらを複合した
操作が円滑にでき、かつその操作量を確実に検出
することのできる操縦装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するにあたり、本発明において
は、操縦桿の操作に連動して回転、押し引き移動
される操作軸をギヤを介してスプライン軸に連結
し、このスプライン軸の回転から操縦桿の回転操
作量を検出するとともに、操縦桿の押し引き操作
量は前記操作軸の移動から検出するようにしたも
のである。

〔実施例の構成〕

本発明が用いられたフライトシミユレータゲー
ム機の外観を示す第６図において、遊戯者はシー
ト１に座りCRT２に表示される画面を観察しな
がら操縦桿３、スロツトルレバー４を操作してゲ
ームを行う。シート１が固定された台５は、３本
の支柱によりベースユニツト６に支持され、その
うちの２本は油圧シリンダ装置７，８により上下
動できるようになつている。そして、遊戯者が操
縦桿３を回転、押し引き操作するのに応じて、
CRTに表示されている制御対象物の表示位置の
変更、その背景画面の切り換えなどを行うととも
に、台５をピツチング、ローリング変位させて臨
場感が得られるようにしてある。

前記操縦桿３には、操作軸１０が固定されてお
り、操縦桿３が操作されることによつて、この操
作軸１０がその軸心の回りに回動され、あるいは
スラスト方向に移動される。この操作軸１０を回
動、押し引き自在に支持するとともに、その操作
量を検出するための機構は、第１図、第２図およ
び第３図に示したように構成されている。

第１図および第２図において、操作軸１０は支
持台１１に固定された２つの支持ブロツク１２に
軸受１３を介して挿通され、回動、押し引き自在
になつている。前記軸受け１３は、第２図に示し
たように、操作軸１０の外周に接しながら転動す
るボールベアリング１４およびこのボールベアリ
ング１４を収容する筒体１６からなるスラスト軸
受部１５と、前記筒体１６の外周に接するピロー
ボール１７およびピローボール１７を収納する凹
部が形成され、支持ブロツク１２に固定された筒
体１９からなる回転軸受部１８とから構成されて
いる。このように、スラスト軸受部１５、回転軸
受部１８との２つの軸受により操作軸１０を支持
させると、例え操作軸１０が遊びにより若干傾い
たとしても、回転、押し引き操作が非常に円滑に
なり、回転操作しながら押し引き操作した時で
も、操作感覚を損ねるようなことがなくなる。

操作軸１０の長手方向の中間部分には、セクタ
ギヤ２０が一体化されたスリーブ２２が固着され
ている。このセクタギヤ２０は、ほぼ90゜の開き
角をもつて構成されており、操作軸１０と平行と
なるように回動自在に支持されたスプライン軸２
５と噛合している。なお、このスプライン軸２５
は、ピツチ円筒が軸方向に延長されたギヤの一種
で、支持台１２に固定された外装２６に軸受を介
して回転自在に取付けられている。スプライン軸
２５の一端には、円周に沿つて等しいピツチでス
リツトを配列した回転検出板３０が固定されてい
る。この回転検出板３０は、スプライン軸２５と
一体となつて回転し、その回転量は前記スリツト
の通過位置を挟んで投光部、受光部が位置するよ
うに外装２６に支持された２つのホトセンサ３
２，３３により回転方向とともに検出される。

操作軸１０には、さらにスリーブ３５が固定さ
れ、前記スリーブ２２との間には移動板３６が緩
く挟持されている。移動板３６には、スプライン
軸２５が挿通される開口部３６ａが形成されてい
るので、操作軸１０が押し引きされた時には、移
動板３６は操作軸１０と一緒にスライド移動さ
れ、また操作軸１０が回動された時には、そのま
の位置を保つことになる。なお、移動板３６はス
ライド方向にのみ移動するので、そのスライド移
動のためのガイドを設けておくのが好ましい。前
記移動板３６の上端には、スライド検出板４０が
固着されている。スライド検出板４０は、操作軸
１０の長手方向に細長い板部材により構成され、
その両側にそれぞれ等しいピツチで配列されたス
リツトが設けられている。この、スライド検出板
４０は、操作軸１０の押し引き操作とともにスラ
イド移動し、その移動量は前記スリツトの通過位
置を挟んで投光部、受光部が位置するように外装
２６の一部に支持された公知のホトセンサ４２，
４３により、スライド移動の方向とともに検出さ
れる。

操作軸１０に固定されているスリーブ２２の両
側には軸４５が植設され、この軸４５にローラ４
６が回転自在に取付けられている。そして、第３
図にも示したように、前記軸４５にはピン４８が
植設され、このピン４８にはこれを中心に回動自
在なジヨイント４９が取り付けられている。ジヨ
イント４９には、上方に延長したロツド５０が植
立され、その中間部はロツド保持部材５２に緩く
挿通されている。ロツド保持部材５２は、外装２
６に両端が固定されているガイドレバー５５に揺
動自在に、かつガイドレバー５５の軸方向に沿つ
ても移動できるように支持されている。

操作軸１０の下側には、操作軸１０の軸方向に
沿つて、互いに逆向きの45゜の傾斜面をもつた規
制板５７が設けられている。この規制板５７は、
操作軸１０がいつぱいに回動操作された時に、ロ
ーラ４６の一方を受けとめそれ以上の回動操作を
規制するようになつている。なお、操作軸１０の
押し引き方向については、操作軸１０に固定され
たストツパーリング５８が、軸受部１３に当接す
ることで移動規制される。

前述したように、ホトセンサ３２，３３は回転
検出板３０の回転量を検出するとともに、その回
転方向を検出するようになつている。このため、
２個のホトセンサ３２，３３は、第４図に示すよ
うに、回転検出板３０の外周を等分割して配列さ
れているスリツト３０ａの配列ピツチの整数倍か
ら外れた間隔を開けて配置されている。従つて、
回転検出板３０が図示の状態から、実線矢印のよ
うに反時計方向に回転し始める時には、ホトセン
サ３３の方が先にスリツト３０ａを検出し、その
後にホトセンサ３２がスリツト３０ａを検出する
ようになる。逆に、回転検出板３０が破線矢印の
ように時計方向に回転する時には、ホトセンサ３
２の方が先にスリツト３０ａの通過を検出するこ
とになる。また、ホトセンサ３２，３３の位置に
スリツト３０ａがきて停止しており、そこから回
転し始めた時には、やはり反時計方向への回転の
場合にはホトセンサ３３が先に遮光部３０ｂを検
出し、時計方向への回転の場合にはホトセンサ３
２が先に遮光部３０ｂを検出する。

さらに、ホトセンサ３２，３３の位置に、一方
はスリツト３０ａ、他方には遮光部３０ｂがきて
停止している状態から回転検出板３０が回転した
時には、まずホトセンサ３２，３３の両者がスリ
ツト３０ａあるいは遮光部３０ｂを検出する状態
に揃つた後、いずれか先に変化するかによつて回
転方向の検出ができることになる。従つて、ホト
センサ３２，３３の両者の出力状態を監視するこ
とによつて、回転検出板３０がどのような状態で
停止していても、その始動時に回転方向が確実に
判別できるようになる。なお回転量の検出は、い
ずれかのホトセンサを利用して、スリツト３０ａ
あるいは遮光部３０ｂの通過個数を計数すればよ
い。

一方、スライド検出板４０の移動量および移動
方向を検出するためのホトセンサ４２，４３につ
いても、第５図に示すように、スライド検出板４
０の移動方向に関して、両ホトセンサ４２，４３
がスリツト４０ａの配列ピツチの整数倍から外れ
た間隔を開けて配置されているので、回転検出板
３０の場合と同様に、スライド検出板４０が始動
した時に移動方向が判別でき、もちろんその移動
量も検出できることになる。

操作軸１０に通されているコイルばね６０は、
スリーブ２２を介して操作軸１０を第２図中右方
向に付勢し、またコイルばね６１は、スリーブ３
５を介して操作軸１０を左方向に付勢している。
これにより、操作軸１０をフリーの状態にした時
には、操作軸１０は押し引き方向について中立位
置におかれる。なお、コイルばね６０，６１のそ
れぞれの両端は、支持ブロツク１２あるいはスリ
ーブ２２，３５に固定されていない方が好まし
い。また、操作軸１０をその回動方向において中
立位置に戻すように、ロツド５０にもそれぞれコ
イルばね６３，６４が通されている。

〔実施例の作用〕

以上のように構成された操縦装置によれば、操
縦桿３を回動操作した時には、これと一体に操作
軸１０、セクタギヤ２０が回動する。セクタギヤ
２０の回動は、セクタギヤ２０とスプライン軸と
の伝達比に応じて増速されてスプライン軸２５に
伝達され、回転検出板３０が操縦桿３の回動操作
量に対応した角度だけ回転する。回転検出板３０
の回転量および回転方向は、ホトセンサ３２，３
３によつて検出され、この結果得られた検出信号
は、油圧シリンダ装置７，８（第６図参照）や、
CRT２の表示画面内で制御対象物を移動表示さ
せるための制御信号として利用される。なお、操
縦桿３の回動操作量は、ローラ４６が規制板５７
に当接することによつて規制される。また、操縦
桿３の回転操作によつて、第３図中に二点鎖線で
示したように、軸４５、ロツド５０が傾き、コイ
ルばね６２，６３の一方を蓄勢するので、適当な
操作感覚を与えることができる。

また、操縦桿３を押し引き操作すると、操作軸
１０がスライド移動される。この場合には、セク
タギヤ２０のピツチ面が、スプライン軸２５のピ
ツチ面に沿つて移動し、ロツド保持部材５２はガ
イドバー５５に沿つて移動するので、例え操縦桿
３が回動操作されていたとしても、その回動操作
量は保存されたままになつている。また、操縦桿
３の押し引き操作によつて、コイルばね６０，６
１の一方が蓄勢されるので、適当な操作感覚を与
える上で効果的である。なお、操縦桿３をいつぱ
いに回動したままこれを押し引き操作する時に
は、ローラ４６が規制板５７上を転動するので、
押し引き操作が極端に重くなることがない。そし
て、前記操作軸１０のスライド移動量および移動
方向は、スライド検出板４０およびホトセンサ４
２，４３により検出されるので、この検出信号に
より油圧シリンダ装置７，８（第６図参照）や、
CRT２の画面表示を制御できる。

操縦操作を終了し、操縦桿３に対する操作力を
解くと、操作軸１０はコイルばね６０，６１によ
つてスラスト方向での中立位置に復帰し、コイル
ばね６３，６４によつて回動方向での中立位置に
復帰されることになる。

以上、図示の実施例につき詳述してきたが、操
作軸１０の回転量および回転方向、あるいは操作
軸１０のスラスト方向での移動量およびその移動
方向を検出するための各検出装置としては、例え
ばポテンシヨメータなどの種々のものが利用で
き、それぞれの移動量と移動方向とを個別に検出
するようにしてもよい。また、操作軸１０のスラ
スト方向での移動量検出の精度を上げるために、
例えばラツク・ピニオンによる増速伝達機構を利
用し、移動板３６の移動をピニオンの回転に変換
してから、前記回転検出板３０と同様にして検出
することも可能である。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば、操縦桿を回転操
作および押し引き操作という２種の異なつた方向
に円滑に操作できるようになるので、フライトシ
ミユレータゲーム機などの操縦装置に用いれば、
臨場感のあるゲームが楽しめるようになる。そし
て、操縦桿に連動して回動、押し引き移動される
操作軸にギヤを取り付け、これをスプライン軸に
噛合させているので、操縦桿の回動操作量を保存
したまま操縦桿を押し引き操作できるとともに、
操縦桿の押し引き操作位置とは無関係に、操縦桿
の回動操作量は一定の関係をもつてスプライン軸
に伝達されるようになる。従つて操縦桿の回動操
作量は、前記スプライン軸の回転量と一定関係で
対応するので好都合である。また、前記ギヤとス
プライン軸との伝達比の設定により、操縦桿の回
動操作量を高精度で検出することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部斜視図であ
る。第２図は、第１図に示した実施例の側断面図
である。第３図は、第１図に示した実施例の要部
正面図である。第４図は、回転検出装置の作用説
明図である。第５図は、スライド検出装置の作用
説明図である。第６図は、本発明を利用したフラ
イトシミユレータゲーム機の外観斜視図である。 ３…操縦桿、６…ベースユニツト、１０…操作
軸、１１…支持台、１２…支持ブロツク、１５…
スラスト軸受部、１８…回転軸受部、２０…セク
タギヤ、２５…スプライン軸、３０…回転検出
板、３２，３３…ホトセンサ、３６…移動板、４
０…スライド検出板、４２，４３…ホトセンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操縦桿の操作に連動して、軸心を中心とする
   回転方向および前記軸心に沿つたスラスト方向に
   も移動自在である操作軸と、この操作軸と平行な
   軸の回りに回転自在であり、前記操作軸に固着さ
   れたギヤに噛合して操作軸の回転に連動して回転
   されるスプライン軸と、このスプライン軸の回転
   量および回転方向を検出するための回転検出手段
   と、前記操作軸のスラスト方向への移動量および
   移動方向を検出するためのスライド検出手段とを
   備えたことを特徴とする操縦装置。 ２ 前記回転検出手段は、前記スプライン軸に連
   動して回転し、円周を等ピツチに分割するように
   信号部が配列された回転板と、この回転板の円周
   の２個所に配置され前記信号部の通過を互いに異
   なつたタイミングで検出する２つの信号部検出手
   段とから構成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の操縦装置。 ３ 前記スライド検出手段は、前記操作軸に連動
   してスライド移動し、このスライド移動の方向に
   等ピツチで信号部が配列されたスライド板と、こ
   のスライド板の移動路に臨んだ２個所に配置され
   前記信号部の通過を互いに異なつたタイミングで
   検出する２つの信号検出手段とから構成されたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の操縦
   装置。 ４ 前記操作軸は、スラスト方向への移動を円滑
   化させるための第一の軸受と、この第一の軸受を
   前記操作軸の軸心の回りに回転自在に保持するた
   めの第二の軸受とを介して支持されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の操縦装
   置。 ５ 前記操作軸は、回転およびスラスト方向にお
   いてそれぞれの方向に関して両方向にばね付勢さ
   れており、非操作時には回転およびスラスト方向
   で中立位置をとるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の操縦装置。