JPH02211513A - 操縦杆式入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばグラフィックデイスプレィ装置の座標
入力に使用される操縦杆式入力装置に係り、特に操縦杆
の傾きによりカーソルの移動速度を制御して座標入力を
行う操縦杆式入力装置に関する。

〔従来の技術〕

例えばグラフィックデイスプレィ装置において、表示面
上の任意の位置を、操縦杆の操作で移動するカーソルに
より指定するために、ジョイステックと呼ばれる操縦杆
式入力装置が使用されている。

この種の操縦杆式入力装置によってカーソルを移動させ
て、表示面上の任意の位置を指定する場合、目標の座標
位置の近傍まではカーソルを高速度で移動させ、指定位
置の近傍に達したらカーソルを低速度で移動させて、指
定位置を短時間で且つ精度よく指定することが望ましい
。

このために、操縦杆であるレバーに切換スイッチを設け
て、カーソルの移動速度を選択してレバー操作を行うジ
ョイスティック装置がある。

この方式では、ジョイスティックのレバーのＸ。

Ｙ軸方向の動きを検出するアームの検出量に応じて摺動
する可変抵抗器が、Ｘ、Ｙ軸に対応して設けられ、それ
ぞれの可変抵抗器の摺動量に対応した電気信号が出力さ
れる。この電気信号はレバーに設けられた切換スイッチ
を切換えることにより、積分器或は加算器に入力される
ようになっていて、この積分器及び加算器の出力が加算
器で加算された電気信号によって、座標面上でのその方
向の座標が指定される。

従って、積分器の時定数と増幅器の増幅率とを相対的に
大小関係にあるように選択しておけば、切換スイッチの
切換によって、カーソルの移動速度を選択して、粗走査
及び微走査を行いながら目標座標位置を指定することが
出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の方式では、加算器の出力に基づいて座標面上の座
標が指定されるので、レバーの傾倒操作を行って目標座
標位置の近傍まで粗走査を行なった後に、レバーを原位
置に復帰させ、切換スイッチを切換操作してから目標座
標位置まで微走査を行う必要がある。

このようなレバーと切換スイッチとの操作は煩雑であり
、また、レバーの原位置復帰を迅速に行わないと、カー
ソルが停止するまでに多少移動してしまうので、目標座
標位置の高精度のｔ旨定か迅速に行えないことがある。

本発明は、前述したようなこの種の操縦杆式入力装置の
現状を踏まえてなされたものであり、その目的は簡単な
操作で、迅速に高精度の座標位置の指定を行うことの出
来る操縦杆式入力装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は操縦杆の動きを互
いに直交する二方向の変位に変換し、それぞれの変位を
電気信号として取り出して、入力座標面での座標位置を
カーソルにより指定する操縦杆式入力装置において、前
記操縦杆の傾きを検出する傾度検出手段と、この傾度検
出手段で検出した傾度に対応して前記カーソルの移動速
度を設定する速度設定手段と、この速度設定手段で設定
した速度で前記カーソルを移動させる移動手段とを有す
る構成となっている。

〔作用〕

本発明では、操縦杆を傾倒操作すると、傾度検出手段が
操縦杆の傾きを検出し、この傾度検出手段が検出した操
縦杆の傾度に対応して、速度設定手段で入力座標面での
座標位置を指定するカーソルの移動速度が設定される。

そして、移動手段によってこの速度設定手段で設定され
た移動速度で、座標位置を指定するカーソルが入力座標
面上を移動する。

従って、操縦杆を入力座標面上の目標の座標位置方向に
、所望のカーソル移動速度が得られる傾度で傾倒操作す
ることにより、一連の傾倒操作によって粗走査及び微走
査を連続的に行って、精度がよく且つ迅速な目標の座標
位置の指定が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第５図を参照して説
明する。

第１図は、本発明の第１の実施例の要部の構成を示す縦
断面図で、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図はブ
ロック図である。

第１図に示すように、円柱状のケーシング１の中心位置
に開口２が穿設され、この間口２に揺動支点３を形成し
た支持体４が嵌装固定されている。

この揺動支点３に操縦杆５の下部に設けられた球体６が
嵌合されて操縦杆５は揺動支点３を中心にして揺動自在
に取り付けられている。

操縦杆５の上部には、やや太径に形成された握り部７が
設けられ、操縦杆５の下部はケーシング１の端面から突
出して位置されている。このケーシング１の端面には、
一端面が開放面とされた円筒ケーシング８の開放面側の
端面が対接固定されている。

第２図に示すように、円筒ケーシング８内には半円弧状
の運動板１０が２個、互いに交叉重合配置され、これら
の運動板１０にはスリット１１が形成され、操縦杆５の
下部の突出部９がこれらのスリット１１を貫通して配さ
れている。

これらの運動板１０は、ケーシング１の外面に直交配置
して取付けられている可変抵抗器１２の回動軸１３にそ
れぞれ連結されている。このため、操縦杆５を傾倒操作
すると、突出部９が運動板１０を介して、複数の可変抵
抗器１２を同時に調整することが出来るようになってい
る。

また、ケーシング１の上面には断面がほぼ台形状の凹部
が形成され、この凹部の底面は支持体４の上面より下方
に位置され、支持体４の外周面と凹部間に、防塵カバー
１４の下部周縁部が挟持固定されている。この防塵カバ
ー１４の上部周縁部は、操縦杆５に固定され、例えばシ
リコン系ゴムで作られる防塵カバー１４は、充分な可撓
性を持ち、操縦杆５の傾倒操作を阻止することなく、防
塵機能を発揮するようになっている。

運動［１０のスリット１１から突出した突出部９には、
ばね１５の一端が固定され、このばね１５の他端は円筒
ケーシング８内に取付けられたストレンゲージ１６に固
定されている。このため、Ｘｙ座標面に対してのいずれ
の方向への操縦杆５の傾倒操作によっても、ばね１５に
は傾倒角に対応した張力が与えられ、ストレンゲージ１
６のばね１５の取付点Ｐには、操縦杆５の傾倒角（（１
１度）に対応した荷重が加えられ、ストレンゲージ１６
の出力端子からは、操縦杆５の傾度に応じた電気信号が
取出されるようになっている。

この電気信号が、図示せぬ速度設定手段に入力されるよ
うになっていて、この速度設定手段は前記電気信号に基
づいて、カーソルの移動速度を設定するように構成され
ている。一方、図示せぬ移動手段が設けられていて、こ
の移動手段は速度設定手段で設定された移動速度で、カ
ーソルを移動させるようになっている。

第３図は回路構成を示すブロック図である。この図にお
いて、１６はストレンゲージ、２７は操作杆５の傾斜方
向を電圧に変換する変換手段、２８は角度信号を増幅さ
せる差動型オペアンプ、２９は方向信号と角度信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、３０はシリア
ル出力をパラレル出力に変換するシフトレジスタ、３１
は制御信号出力・８ビツト入力制御出力を行なう１チツ
プマイコンから成るＣＰＵ、３２はデータ出力部である
。このＣＰＵ３１に速度設定手段及び移動手段の機能を
持たせることになる。

次に、第１の実施例の動作を説明する。

入力座標面上の目標とする座標位置の入力に際しては、
入力座標面の基準位置から目標とする座。

標位置方向に、握り部７を掘って操縦杆５を傾倒操作す
る。

この場合、操縦杆５の傾度が大きくなるように傾倒操作
すると、ばね１５が強（引張られるので、ストレンゲー
ジ１６の取付点Ｐに加えられる荷重が大きくなり、スト
レンゲージ１６の出力端子からは、波高値の大きな電気
信号が出力され、図示せぬ速度設定手段に入力される。

このため速度設定手段では、カーソルの移動速度が操縦
杆５の傾度に対応して太き（設定され、図示せ織移動手
段によって入力座標面上をカーソルば、高速度で移動す
る。

入力座標面を見ながら操作を行い、カーソルが目標の座
標位置に近すいたら、操縦杆５の４１１度を小さくする
と、ストレンゲージ１６からは波高値の小さな電気信号
が出力され、速度設定手段及び移動手段によって、入力
座標面上のカーソルの移動速度が小さくなる。

従って、カーソルと目標の座標位置間が離れている時に
は、操縦杆５の傾度を大きく操作し、カーソルが目標の
座標位置に近ずくにつれて、操縦杆５の傾度が次第に小
さくなるように操作すると、目標の座標位置の近傍で次
第に微走査が行われ、目標の座標位置を精度よ（且つ短
時間で迅速に指定することが出来る。

操作は、目標の座標位置方向への操縦杆５の傾度を入力
座標面を監視しながら変化させるだけの傾倒操作で、極
めて容易に行われる。また、操縦杆５の（ＩＪＩ度に対
応して、カーソルの移動速度が連続的に変化するので、
目標とする座標位置の指定が、高精度でスムーズに行わ
れる。

さらに速度設定手段の回路設計によって、少ない傾倒角
範囲で広範囲の速度制御を行わせることが簡単に出来る
ので、ばね１５の動作寿命が延長され、操作性も向上す
る。

操゛縦杆５の傾倒操作は簡単であると共に、操作が入力
座標面上のカーソルの移動に明確に結び付き、且つ作業
者に適応したカーソルの移動速度で操作することが出来
るため、作業者が疲労を感じることなく作業性も極めて
良好である。

第４図は、本発明の第２の実施例の要部の構成を示す縦
断面図で、第５図は第４図の円筒ケーシングの平面図で
あり、これらの図において第１図及び第２図と同一部分
には同一符号が付されている。

第４図及び第５図に示すように、第２の実施例では、円
筒ケーシング８の底面に球体６の中心から所定半径の球
面の一部が凹状面２０として形成されている。この凹状
面２０上にはＸ軸方向に、互いに平行に検出線ｘ（−ｎ
）・・・ｘ（−１）。

ｘ　（０）　、　　ｘ　（１）・・・ｘ　（ｎ）が張設
され、ｙ軸方向に互いに平行に検出線ｙ（−ｎ）・・・
ｙ（−１）。

ｙ　（０）　、　　Ｙ　（１）・・・ｙ　（ｎ）が張設
されている。

検出線ｘ（−ｎ）・・・ｘ　　（ｎ）と検出線ｙ（−ｎ
）・・・ｙ　（ｎ）とは、絶縁薄膜を介してそれぞれ同
一面上に配されて、互に対向して位置し、Ｘ軸方向の検
出線とｙ軸方向の検出線の交叉位置において、この絶縁
薄膜には微孔が形成されている。従って、交叉位置にお
いては、Ｘ軸方向の検出線とｙ軸方向の検出線とは、互
いに微小間隔で直接対向している。

また、突出部９には、先端に球体２２が設けられた支持
軸２２ａが伸縮自在に嵌入されている。

この球体２２と突出部９との間にはばね２１が蓄勢され
ており、球体２２は凹状面２０上のＸ軸方向の検出線と
ｙ軸方向の検出線とを、軽く圧接するようにして配設さ
れている。このため、球体２２が軽く圧接する交叉位置
において、Ｘ軸方向の検出線とｙ軸方向の検出線とが互
いに接触し、操縦杆５を傾倒操作するとその傾度に対応
して、Ｘ軸方向の検出線とｙ軸方向の検出線の交叉位置
が変化し、これらの検出線が座標検出面を構成している
。

さらに、図示していないが、この交叉位置を検出するた
めの、よく知られているＸ軸検出走査回路及びｙ軸検出
走査回路が、Ｘ軸方向及びｙ軸方向の検出線に、それぞ
れ接続されている。

第２の実施例においては、操縦杆５の傾倒操作による傾
度が、Ｘ軸方向の検出線及びｙ軸方向の検出線を介して
、Ｘ線検出走査回路及びｙ軸検出走査回路によって検出
される。

尚、Ｘ軸方向及びｙ軸方向の検出線の密度を高めること
により、検出精度を所望の値に容易に向上させることが
出来る。

第２の実施例の他部分の構成、その他の動作及び効果は
、すでに説明した第１の実施例と同一である。

第６図に第１図と同一部分に同一符号を付して示すのは
、本発明の第３の実施例の要部の構成を示す縦断面図で
あり、この第３の実施例では突出部９にＬＥＤ２５が固
定されている。

また、円筒ケーシング８の底面の中心位置に円板状のセ
ンサ２６ａが、その外側にリング状のセンサ２６ｂが嵌
合配設されている。同様にして、順次センサ２６Ｃ〜２
６ｇが、互いに同心円状に嵌合配設されている。

この第３の実施例では、操縦杆５の傾倒操作による傾度
に応じて、ＬＥＤ２５から発せられる光が、受光素子で
あるセンサ２６ａ〜２６ｇのいずれかに入射することに
より、操縦杆５の傾度が検出される。

光検出方式なので、ＬＥＤ２５からの発光ビームの径を
小さくし、センサの数を増加させることにより、極めて
高い検出精度が得られる。

第３の実施例の他部分の構成、その他の動作及び効果は
、すでに説明した第１の実施例と同一である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によると、目標の入
力座標位置方向における操縦杆の傾倒操作のみの簡単な
操作で作業性よく円滑に且つ作業者に適応した速度でカ
ーソルを粗走査と微走査とを組み合せて走査することが
でき、短時間で高精度の座標位置の指定を行うことが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の第１の実施例を示し、
第１図は縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ＆Ｉの沿っ
た断面図、第３図はブロック図、第４図及び第５図は、
本発明の第２の実施例を示し、第４図は縦断面図、第５
図は円筒ケーシングの平面図、第６図は本発明の第３の
実施例の構成を示す縦断面図である。 １・・・・・・・・・ケーシング、４・・・・・・・・
・支持体、５・・・・・・・・・操縦杆、６・・・・・
・・・・球体、７・・・・・・・・・握り部、８・・・
・・・・・・円筒ケーシング、９・・・・・・・・・突
出部、１０・・・・・・・・・連動板、１１・・・・・
・・・・スリット、１２・・・・・・・・・可変抵抗器
、１５・・・・・・・・・ばね、１６・・・・・・・・
・ストレンゲージ、２０・・・・・・・・・凹状面、２
１・・・・・・・・・ばね、２２・・・・・・・・・ボ
ール、２５・・・・・・・・・ＬＥＤ、２６ａ〜２６ｇ
・・・・・・・・・センサ、ｘ（−ｎ）−・・ｘ（−１
）、ｘ（０）、ｘ（１）、・・・ｘ　（ｎ）・・・・・
・・・・検出線、ｙ（−ｎ）・・・ｙ　（−１）　、ｙ
　（０）　、ｙ　（１）・・・ｙ　（ｎ）・・・・・・
・・・検出線。 第１図 ：Ｊ、（−１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操縦杆の動きを互いに直交する二方向の変位に変換し、
   それぞれの変位を電気信号として取り出して、入力座標
   面での座標位置をカーソルにより指定する操縦杆式入力
   装置において、前記操縦杆の傾きを検出する傾度検出手
   段と、この傾度検出手段で検出した傾度に対応して前記
   カーソルの移動速度を設定する速度設定手段と、この速
   度設定手段で設定した速度で前記カーソルを移動させる
   移動手段とを有することを特徴とする操縦杆式入力装置
   。