(57)【要約】【課題】手又は足の前後左右への動きや傾きという異なる動作を識別して入力操作が行えて入力操作に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる入力装置を提供すること。【解決手段】入力装置１は、基台１１と、基台１１上に水平移動可能に浮き上がり不能に設けられた可動板体１３と、可動板体１３への無負荷時に基台１１の周壁部１１ｂと可動板体１３を可動板体１３の周囲にギャップ１１ｅを有するように弾持している弾性体１２と、可動板体１３の上側に配置される揺動板体１４と、揺動板体１４に一体に被着された操作体１５と、可動板体１３と揺動板体１４とを連結している半球状凹面部１６と球体１７とが球面対偶してなるリンク対と、を備え、可動板体１３に、水平移動検出用圧力センサ１８と、第２センサ押圧用突起２３で押圧される揺動検出用圧力センサ１９と、を備えている。【選択図】図１
2020086493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台上に水平移動可能かつ浮き上がり不能に設けられ、無負荷のときには弾性体の付勢により基台中央の原位置に中心が位置され水平方向の負荷が加わると偏移され、回動負荷が加わると所定微小角度回動する可動板体と、
前記可動板体の上側に設けられる揺動板体と、
互いに連結された可動板体側リンクと揺動板体側リンクとを有し前記揺動板体との間の平面視の実質的中心に球面運動の回転中心が存在し前記可動板体と前記揺動板体と連結し前記揺動板体が球面運動可能であるように設けられたリンク対と、
前記可動板体の周囲の四方位置に設けられ前記水平方向の負荷で移動する前記可動板体により押圧されるときに圧力を検出する４つの水平移動検出用圧力センサと、
前記揺動板体の下面部の中心に関して水平方向の四方位置に設けられた４つの第２センサ押圧用突起と、
前記可動板体の上面部の前記４つの第２センサ押圧用突起に対向する四方位置となるように４つ設けられ前記揺動板体が所要角度の傾斜状態に揺動され前記４つの第２センサ押圧用突起の中の１つまたは２つにより押圧されるときに圧力を検出する揺動検出用圧力センサと、
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記揺動板体が平面視において時計方向に所要角度回動されたときに押圧され圧力を検出する時計方向回動検出用圧力センサと、
前記揺動板体が平面視において反時計方向に所要角度回動されたときに押圧され圧力を検出する反時計方向回動検出用圧力センサと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記可動板体は、前記基台より立ち上がるように設けられた基台側の周壁部にギャップを有して囲まれているか、または垂下するように設けられた可動板体側の周壁部がギャップを有して前記基台を囲んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記弾性体は、前記基台と前記可動板体との間の環状の前記ギャップの周方向の複数位置に複数され前記基台と前記可動板体とを連結していて、回動力が作用していないときの前記揺動板体が前記原位置に位置となるように付勢し、前記回動力が時計方向または反時計方向に作用するときには前記揺動板体が所要角度回動可能となるよう回動制限するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
４つの前記水平移動検出用圧力センサは、前記ギャップの周方向の等配置に設けられ、４つの前記揺動検出用圧力センサは、前記可動板体の中心に関して４つの前記水平移動検出用圧力センサの方向と一致して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記両リンクは、いずれか一方が球体であり、いずれか他方が前記球体に球面待遇して連結している半球状凹面部であることを特徴とする請求項１ないし５に記載の入力装置。
【請求項７】
前記球体が前記揺動板体と一体に連結されているとともに前記半球状凹面部が前記可動板体の上面より凹んで設けられているか、または前記球体が前記可動板体と一体に連結されているとともに前記半球状凹面部が前記揺動板体の上面より凹んで設けられていることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記球体より設けられ前記可動板体と前記揺動板体との間に張り出し水平バーを有し、前記水平バーが前記揺動板体が時計方向又は反時計方向に回動されるときに前記水平バーが前記時計方向回動検出用圧力センサ又は前記反時計方向回動検出用圧力センサを押圧するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし７に記載の入力装置。
【請求項９】
前記揺動板体に一体に被さるように設けられ、ユーザーの手または足で操作する操作体を備えていることを特徴とする請求項１ないし８に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記基台は、底面側に摩擦抵抗部材を備えていることを特徴とする請求項１ないし９に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掌に抱え込み移動せずに入力操作する入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の人間の操作する意志をハードウェアであるゲーム機やＰＣなどに伝える役割を持つコンピュータへの入力装置としては、マウス、ジョイスティック、トラックボール、及びポインティング・スティック、ユーザーの５つの指によって起動される手動入力デバイス、等が提供されている。
【０００３】
マウスは、コンピュータの操作に用いるポインティングデバイスの一種であり、内部の球体を載置面に接触して転動させて、移動方向の検出と水平移動量の検出と、ボタンのクリックによる支持信号のポイント入力と、ボタンのプレスによる支持信号の連続入力とを入力する。マウスは、本体を手に持って机などの平面上を移動させ、接触式ないしは非接触式のセンサで移動を検知し、２次元の縦横それぞれの移動をコンピュータへ伝える（加速度センサにより３次元の移動を感知する３Ｄマウスといったようなものや、絶対座標を指示するタイプのものもある）。
【０００４】
ジョイスティックは、レバーによる方向入力が行えるものの総称で、ゲームのコントローラとして主に使用され、やや大型の本体を机上に置くか吸盤などで固定し、レバー部分だけを手で握って操作するものが多い。棒状のレバーと、１個〜１０個程度のトリガボタンを持ち、レバーは倒すことで倒した方向に操作対象を移動させるために用い、トリガボタンは特定の動作の実行、項目の選択に用いる。
【０００５】
トラックボールは、マウスなどと同様にコンピュータの操作に用いるポインティングデバイスの一種であり、マウスのように装置そのものを持って動かすのではなく、指先や手のひらを使って上面についている球体だけをその場で回転させて、読み取らせた回転方向や速さに応じてカーソル（ポインタ）などを操作する。
【０００６】
ポインティング・スティックは、ノートパソコンにおいて、キーボードの中央部に配置される短い棒状で上面部が突起状のボタン入力装置のことであり、キーボードのホームポジションから手を離すことなく、ポインティング・スティックに力を加えると、画面上のマウスカーソルを動かすことができる。
【０００７】
手動入力デバイスは、ユーザーが片手を差し込んで５つの指によって起動される一連の起動ポイントと、ユーザーの５つの指の現在の方向を測定するモーションセンサとが相互接続され、さらにモーションセンサが、入力デバイスの一連の現在アクティブな起動ポイントと方向とを連続して出力するようになっている処理手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−０９９２６６号公報
【特許文献２】特開２０１８−０８８１１０号公報
【特許文献３】特表２０１３−５０８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来においては、装置自身をテーブル上で少しも移動することなく、手の小さな前後左右への動きや傾き、ねじりという微小動作を識別する入力操作が行えて微小動作の入力態様に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる入力装置はなかった。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、装置自身をテーブル上で少しも移動することなく装置を掌に抱え込み前後左右方向の押圧力を加え又は前後左右の端位置に押下げ力を加えることより入力操作が行えて押圧力の方向又は押下げ力の作用位置に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る入力装置は、基台と、可動板体と、揺動板体と、リンク対と、４つの水平移動検出用圧力センサと、４つの第２センサ押圧用突起と、４つの揺動検出用圧力センサと、を備えている。
前記可動板体は、前記基台上に水平移動可能かつ浮き上がり不能に設けられ、無負荷のときには弾性体の付勢により基台中央の原位置に中心が位置され水平方向の負荷が加わると偏移され、回動負荷が加わると所定微小角度回動する。揺動板体は前記可動板体の上側に設けられる。リンク対は、互いに連結された可動板体側リンクと揺動板体側リンクとを有し前記揺動板体との間の平面視の実質的中心に球面運動の回転中心が存在し前記可動板体と前記揺動板体と連結し前記揺動板体が球面運動可能であるように設けられている。水平移動検出用圧力センサは、前記可動板体の周囲の四方位置に設けられ前記水平方向の負荷で移動する前記可動板体により押圧されるときに圧力を検出する。ストッパーは、前記揺動板体の下面部の前記回転中心に関して水平方向の四方位置に設けられている。揺動検出用圧力センサは、前記可動板体の上面部の前記４つの第２センサ押圧用突起に対向する四方位置となるように４つ設けられ前記揺動板体が所要角度の傾斜状態に揺動され前記４つの第２センサ押圧用突起の中の１つまたは２つにより押圧されるときに圧力を検出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置を掌に抱え込み前後左右方向の押圧力を加え又は前後左右の端位置に押下げ力を加えることより入力操作が行えて押圧力の方向又は押下げ力の作用位置に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる、装置自身をテーブル上で移動する必要がない入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る入力装置の中心縦断面を見た正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る入力装置の可動板体より上面部より下方を視た要部平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る入力装置の基台と可動板体についての要部縦断面正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る入力装置の操作体の基台に対する移動制限手段を示す要部水平断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る入力装置の平面図であって、操作体への操作力を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る入力装置について、図２と同じ要部の相違を示すための平面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る入力装置について、図３と同じ要部の相違を示すための縦断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る入力装置について、可動板体側リンクと揺動板体側リンクとが第１の実施の形態とは相違する要部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る入力装置について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、入力装置１は、上面部１１ａとその外周に周壁部１１ｂを有する基台本体１１ｃ、及び摩擦着座部１１ｄを含む基台１１と、周壁部１１ｂの内周側にギャップ１１ｅを有して基台１１の上面部１１ａに水平移動可能かつ浮き上がり不能に設けられた可動板体１３と、可動板体１３への無負荷時に基台１１の周壁部１１ｂと可動板体１３を可動板体１３の周囲にギャップ１１ｅを有するように弾持している弾性体１２と、可動板体１３の上側に配置される揺動板体１４と、揺動板体１４に一体に被着された操作体１５と、可動板体１３と揺動板体１４とを連結している可動板体側リンク（半球状凹面部）１６と揺動板体側リンク（球体）１７とが球面対偶してなるリンク対と、を備えている。
【００１６】
図２に示すように、可動板体１３の上面部には、４つの水平移動検出用圧力センサ１８と、４つの揺動検出用圧力センサ１９と、時計方向回動検出用圧力センサ２０及び反時計方向回動検出用圧力センサ２１と、４つの水平移動検出用圧力センサ１８を押圧するための４つの第１センサ押圧用突起２２とを備え、揺動板体１４の下面部には、４つの揺動検出用圧力センサ１９を押圧するための４つの第２センサ押圧用突起２３を備え、球体１７には、可動板体１３と揺動板体１４とのギャップ２４に一体に張り出して設けられ時計方向回動検出用圧力センサ２０及び反時計方向回動検出用圧力センサ２１を押圧する水平バー２５と、を備えている。
【００１７】
以下、さらに詳述する。図１に示すように、基台１１は、合成樹脂製の成形体であり、底面側に、例えば上面部に凹部を有するようにゴム成形され、凹部に基台本体１１ｃを嵌着状態に収容する摩擦着座部１１ｄを備えている。摩擦着座部１１ｄは、入力装置１が滑り難く載置されるために設けられる。もって、摩擦着座部１１ｄがパソコン等を載置するワークディスクのテーブル面、その他の平面部上に滑り難く載置されるから、入力装置１は、ユーザーによる入力操作がし易くなっている。
【００１８】
図２、図３を参照して可動板体１３の構成を説明する。可動板体１３は、基台１１の上面部１１ａに形成された複数の凹部に位置して回転可能な第１のベアリング２６（小径な鋼球）の上に載置されている。これにより、可動板体１３に水平移動するための小さい外力が作用するときに、第１のベアリング２６が回転することで可動板体１３が容易に移動できる。
【００１９】
可動板体１３は、基台１１の上面部１１ａに載置されギャップ１１ｅを有して周壁部１１ｂに囲まれ、さらに周壁部１１ｂに載置されプレート取付ねじ２７で固定された環状プレート２８で上面を抑えられ浮き上がり不能で、外力でいずれの水平方向にも移動可能である。第１のベアリング２６は必要的構成要素ではなく、基台１１の上面部に可動板体１３の下面部を接触させてもよく、この場合は、各接触面に滑り剤をコーティングするのがよい。
【００２０】
基台１１と可動板体１３とは、ギャップ１１ｅの周方向の４か所に配設される張力が生じた状態である弾性体１２で連結されている。このため、可動板体１３に水平方向の負荷（入力操作力）が作用しない無負荷状態のときには４つの弾性体１２の付勢が均衡することにより可動板体１３の中心が基台１１の中心（原位置）に一致するように位置される。
【００２１】
そして、ユーザーにより入力装置１に対する入力操作が行われ、基台１１がテーブル等の平面部上に摩擦で固定され可動板体１３に入力操作力が加わるときには、可動板体１３が周壁部１１ｂに当接するまでいずれの方向にもギャップ１１ｅの寸法だけ移動可能であるように設けられている。
【００２２】
さらに、ユーザーにより入力装置１に対する入力操作が行われ、基台１１がテーブル等の平面部上に摩擦で固定され可動板体１３に回転方向の負荷がかかるときには、４つの弾性体１２に剪断荷重が加わり可動板体１３が横ずれ変形を起こし、可動板体１３が基台１１に対して時計方向又は反時計方向に回動して所定微小角度の捻じれを生じ、前述の回転方向の負荷が解消されると、可動板体１３が回動復帰して捻じれが解消するように設けられている。
【００２３】
図２において、例えば、図下側がユーザー側であり、図上側がユーザーから離れる側である場合において、４つの水平移動検出用圧力センサ１８は、ユーザーから見て前後左右となる周壁部１１ｂの周方向の４等分配置に設けられ、４つの水平移動検出用圧力センサ１８のそれぞれに対応するように、可動板体１３の周面部には４つの第１センサ押圧用突起２２が設けられ、さらに、４つの揺動検出用圧力センサ１９は、前述した４つの水平移動検出用圧力センサ１８の周方向配置と一致して回転中心３２に関して同心円上の４等分配置となるように可動板体１３の上面部に設けられ、４つの弾性体１２は、ギャップ１１ｅの周方向の４等分配置であって、各水平移動検出用圧力センサ１８，１８の中間位置に設けられている。
【００２４】
４つの水平移動検出用圧力センサ１８は、水平方向の入力操作力で可動板体１３と一体に移動する第１センサ押圧用突起２２により押圧されるときに押圧力に応じた信号を出力するように設けられている。可動板体１３の水平移動方向によっては、２つの第１センサ押圧用突起２２が同時にそれぞれに対応する２つの水平移動検出用圧力センサ１８を押圧するようになっており、水平移動検出用圧力センサ１８は、それぞれの押圧力に応じた信号を出力するようになっている。この場合には、２つの水平移動検出用圧力センサ１８は、２つの出力信号の比較により、可動板体１３のいずれの水平方向に移動したか、移動方向を細かく検出できる。
【００２５】
可動板体１３と揺動板体１４とは、可動板体側リンク１６と揺動板体側リンク１７とからなるリンク対で連結されている。可動板体側リンク１６は、可動板体１３の上面より凹んで設けられている半球状凹面部であり、揺動板体側リンク１７は、揺動板体１４と一体に連結して設けられ半球状凹面部１６に球面待遇している球体である。球体１７は、上端より中程まで穿設された３つの小孔に３本の連結ピン３４の下端部が強制嵌挿されているとともに上端部が揺動板体１４に強制嵌挿されており、そして、上側半球面を円錐状の第２のベアリング３５により可動板体１３へ押さえ付けられている。
【００２６】
これにより、可動板体１３と揺動板体１４とがリンク対１６，１７で連結されており、揺動板体１４は、球体１７の中心を回転中心として球面運動するように可動板体１３に支持されている。第２のベアリング３５は、円錐状のリングフレーム３５ａと、リングフレーム３５ａの内周面と球体１７の上側半球面に挟まれて転動しリングフレーム３５ａの内周面方向に回動可能である複数の鋼球３５ｂとを有する。第２のベアリング３５は、可動板体１３にベアリング取付ねじ３６で固定されている。
【００２７】
可動板体１３と揺動板体１４は、ギャップ２４を有して離間され、揺動板体１４が無負荷状態であるとき、可動板体１３の上面部と揺動板体１４の下面部とが弾性体３７（ゴムブロック、圧縮コイルばね等）で弾発されて平行に対面しているとともに、図１に示す揺動板体１４の下面部には、可動板体１３の上面部に配設された揺動検出用圧力センサ１９の真上に例えば２ｍｍの小寸法離れた対向位置に４つの第２センサ押圧用突起２３が凸設されている。
【００２８】
したがって、揺動板体１４を上から押圧力を加えていずれかの方向に傾斜させると、揺動板体１４の下面部に凸設されている傾斜下降側の第２センサ押圧用突起２３が真下に例えば２ｍｍ離れている揺動検出用圧力センサ１９に押圧するようになっている。この場合も、揺動板体１４の傾き方向によっては、２つの第２センサ押圧用突起２３が同時にそれぞれに対応する２つの揺動検出用圧力センサ１９を押圧するようになっており、揺動検出用圧力センサ１９は、それぞれの押圧力に応じた信号を出力するようになっている。
【００２９】
この場合には、２つの揺動検出用圧力センサ１９の出力信号の比較により、可動板体１３のいずれかの方向に傾斜したか、傾斜方向を細かく検出できる。なお、４つの水平移動検出用圧力センサ１８と４つの揺動検出用圧力センサ１９が平面視において中心に関して４方向に一致して設けられる場合には、入力操作がし易い。
【００３０】
図２に示すように、可動板体１３の上面には、中心から離れた一側に、可動板体１３の上面より突出するブラケット４０，４１に抱持されように時計方向回動検出用圧力センサ２０と反時計方向回動検出用圧力センサ２１とが所定間隔離れて設けられているとともに、それぞれの圧力センサ２０，２１の対向面より一体に立ち上がるようにストライカー３８，３９が設けられ、さらに図１に示すように球体１７に串刺し固定されギャップ２４に水平に張り出した水平バー２５が圧力センサ２０，２１間に例えば各側とも２ｍｍ離れるように設けられている。圧力センサ２０，２１を抱持しているブラケット４０，４１は、水平バー２５の時計方向及び反時計方向の回動を制限するストッパーを兼ねている。
【００３１】
したがって、揺動板体１４に時計方向の回動力を加えると、球体１７が揺動板体１４と一体に回動し、水平バー２５が時計方向に回動して時計方向回動検出用圧力センサ２０を押圧し、時計方向回動検出用圧力センサ２０が押圧力に応じた信号を出力するようになっており、また、揺動板体１４に反時計方向の回動力を加えると、水平バー２５が反時計方向に回動して反時計方向回動検出用圧力センサ２１を押圧し、反時計方向回動検出用圧力センサ２１が押圧力に応じた信号を出力するようになっている。
【００３２】
そして、図１に示すように、操作体１５は、例えば右手の掌で抱え込む大きさの隆起曲面を有している貝殻状の樹脂成形体であり、揺動板体１４に一体に被着されている。なお、操作体１５は、手の指を差し込める指固定部（バンド又は孔）を有していても良いし、足で操作できるようにスリッパ状、靴状に形成しても良い。
【００３３】
操作体１５の下面外周端部の一か所より一体に垂下する帯板状垂下部４２が、基台１１の外周面に設けられたアリ溝形凹部に嵌着された外向きに縦溝を有するゴム製のチャンネル形弾性体４３の、前記縦溝に嵌合している。これにより、操作体１５にユーザーによる回動力が加わらないときは、水平バー２５が両側のいずれのストライカー３８，３９に対してもそれぞれ、例えば２ｍｍ離れるように設けられている。
【００３４】
そしてもしも、ユーザーが操作体１５に過度の回動力を与えてしまう状態になるときには、操作体１５の基台１１に対する回動角度を制限するストッパーとして機能するようになっている。このため、ユーザーが操作体１５に過度の回動力を与えてしまうことが回避される結果、水平バー２５がストライカー３８又は３９に当接して折れ曲がり、又は揺動板体１４と球体１７とを一体に連結している３本の連結ピン３４が変形してしまうことを防ぐことができるようになっている。
【００３５】
基台１１の下面部の凹部には、回路基板４４が収容され、摩擦着座部１１ｄで保護されている。回路基板４４は、インターフェースが圧力センサ１８，１９，２０，２１の出力線と接続されていて、入力信号をＡ／Ｄ変換して、外部のコンピュータへ有線または無線で出力するようになっている。
【００３６】
続いて、上述した構成の入力装置１の作用を簡単に説明する。
【００３７】
図５は、入力装置１の平面図である。すなわち、図１を前上から視たものであり、円形は操作体１５の平面視において輪郭を示す。図２と同様に、図５において、図下側がユーザー側であり、図上側がユーザーから離れる側である。
【００３８】
図５中の矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ操作体１５を前方向、右方向、後方向、又は左方向に移動し、操作体１５と揺動板体１４とが一体であるから、移動方向に対応して可動板体１３が基台１１に対して偏移したことを示す。可動板体１３が偏移すると、偏移側に対応する水平移動検出用圧力センサ１８が可動板体１３に設けられた第１センサ押圧用突起２２に押圧されて圧力を検知し、圧力の大きさに応じたアナログ信号を回路基板４４へ出力し、回路基板４４はアナログ信号をＡ／Ｄ変換して外部のコンピュータへ送信する。
【００３９】
図５中の矢印Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、それぞれ操作体１５の前端、右端、後端、又は左端を押し下げたことを示す。操作体１５と一体である揺動板体１４が球体１７の中心を回転中心としていずれの方向にも揺動可能であるから、揺動板体１４が押し下げられた側に傾斜し、揺動板体１４の下端面に設けられた傾斜側に対応する第２センサ押圧用突起２３が揺動検出用圧力センサ１９を押圧し、揺動検出用圧力センサ１９が圧力を検知し、圧力の大きさに応じたアナログ信号を回路基板４４へ出力し、回路基板４４はアナログ信号をＡ／Ｄ変換して外部のコンピュータへ送信する。矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかの操作と、矢印Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇのいずれかの操作とは、操作体１５を操作する手の動かし方次第で同時に行うことが可能である。
【００４０】
図５中の矢印Ｉ，Ｊは、それぞれ操作体１５の時計方向及び反時計方向に回動することを示す。操作体１５と一体である揺動板体１４が球体１７の中心を回転中心としていずれの方向にも微小角度回動可能であるから、矢印Ｉ方向の回動力（ひねり力）が操作体１５に加わると、水平バー２５がストライカー３８に当接してストライカー３８を介して時計方向回動検出用圧力センサ２０が押圧されて圧力を検知し、圧力の大きさに応じたアナログ信号を回路基板４４へ出力し、回路基板４４はアナログ信号をＡ／Ｄ変換して外部のコンピュータへ送信する。また、矢印Ｊ方向の回動力（ひねり力）が操作体１５に加わると、水平バー２５がストライカー３９に当接してストライカー３９を介して反時計方向回動検出用圧力センサ２１が押圧されて圧力を検知し、圧力の大きさに応じたアナログ信号を回路基板４４へ出力し、回路基板４４はアナログ信号をＡ／Ｄ変換して外部のコンピュータへ送信する。
【００４１】
回路基板４４からコンピュータへ送信される信号は、例えばコンピュータゲームにおける移動体の移動や動作に利用される。すなわち、手又は足の操作としての前後左右方向の移動入力、前傾・後傾・右傾・左傾の動作入力、時計方向回動・反時計方向回動を選択的に入力して操作に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る入力装置について、第１の実施の形態とは相違する要部の平面図を示す。この実施の形態の入力装置は、ギャップ１１ｅの周方向の４か所（前後左右位置）において、基台１１の周壁部１１ｂと可動板体１３とを、弾性体１２と水平移動検出用圧力センサ１８とを直列接続してなる弾性接続具で連結状態に弾持していることにある。この実施の形態では、水平移動検出用圧力センサ１８が可動板体１３に設けられているが、基台１１の周壁部１１ｂに設けられても良い。そのほか、図６に示す入力装置の構成要素について、図２に示す構成要素と同一のものは、図２に示す符号と同一の符号を付してある。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る入力装置について、第１の実施の形態とは相違する要部の概略断面図を示す。この実施の形態では、可動板体１３は、垂下するように周壁部２３が設けられ、周壁部２３がギャップ２５を有して基台１１を囲む状態に浮き上がり不能に基台１１上に設けられ、周囲にギャップ２５があることで周壁部２３が基台１１に当接するまでの微小寸法だけいずれの方向にも水平移動可能である。要するに、図３では基台１１が可動板体１３を囲んでいるのに対し、図７では可動板体１３が基台１１を囲んでいる。そのほか、図７に示す入力装置の構成要素について、図３に示す構成要素と同一のものは、図３に示す符号と同一の符号を付してある。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る入力装置について、第１の実施の形態とは相違する要部の概略断面図を示す。この実施の形態では、図８において、可動板体側リンク１６Ａが球体であり可動板体１３Ａと一体に連結（又は成形）されているとともに、揺動板体側リンク１７Ａが半球状凹面部であり揺動板体１４Ａの下面部に凹んで設けられている。図８では、図１に示す可動板体側リンク１６と揺動板体側リンク１７について、球体と半球状凹面部との球面待遇を逆転させている。この実施の形態でも、４つの第２センサ押圧用突起２３のうちの揺動板体１４Ａが傾斜する側の１つが、可動板体１３Ａの上面部に設けられている４つの揺動検出用圧力センサ１９のうちの対応する１つを押圧するようになっている。この実施の形態では、可動板体１３Ａの上面部と揺動板体１４Ａの下面部とをギャップ２４を有して平行に離隔するために、可動板体１３Ａと揺動板体１４Ａとを、ボルトとコイルばねとダブルナットとからなる平行保持手段４５を備えている。なお、水平バー２５Ａは揺動板体１４Ａより設けられている。そのほか、図８に示す入力装置の構成要素について、図１に示す構成要素と同一のものは、図１に示す符号と同一の符号を付してある。
【００４５】
［付記］以上述べた実施の形態に以下の形態の発明を含んでいる。
（第１の発明）
基台１１と、前記基台上に水平移動可能かつ浮き上がり不能に設けられ、無負荷のときには弾性体１２の付勢により基台１１中央の原位置に中心が位置され水平方向の負荷が加わると偏移され、回動負荷が加わると所定微小角度回動する可動板体１３（１３Ａ）と、前記可動板体１３（１３Ａ）の上側に設けられる揺動板体１４（１４Ａ）と、互いに連結された可動板体側リンク１６（１６Ａ）と揺動板体側リンク１７（１７Ａ）とを有し前記揺動板体１４（１４Ａ）との間の平面視の実質的中心に球面運動の回転中心３２が存在し前記可動板体１３（１３Ａ）と前記揺動板体１４（１４Ａ）と連結し前記揺動板体１４（１４Ａ）が球面運動可能であるように設けられたリンク対と、前記可動板体１３（１３Ａ）の周囲の四方位置に設けられ前記水平方向の負荷で移動する前記可動板体１３（１３Ａ）により押圧されるときに圧力を検出する４つの水平移動検出用圧力センサ１８と、前記揺動板体１４（１４Ａ）の下面部の前記回転中心３２に関して水平方向の四方位置に設けられた４つの第２センサ押圧用突起２３と、前記可動板体１３（１３Ａ）の上面部の前記４つの第２センサ押圧用突起２３に対向する四方位置となるように４つ設けられ前記揺動板体１４（１４Ａ）が所要角度の傾斜状態に揺動され前記４つの第２センサ押圧用突起２３の中の１つまたは２つにより押圧されるときに圧力を検出する揺動検出用圧力センサ１９と、を備えたことを特徴とする入力装置。
【００４６】
第１の発明の入力装置によれば、装置自身をテーブル上で少しも移動することなく、装置全体を掌に抱え込み前後左右方向の押圧力を加え又は前後左右の端位置に押下げ力を加えることより、手の小さな前後左右への動きや傾きという微小動作を識別する入力操作が行えて微小動作の入力態様に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる。
【００４７】
（第２の発明）
第１の発明において、前記揺動板体１４が平面視において時計方向に所要角度回動されたときに押圧され圧力を検出する時計方向回動検出用圧力センサ２０と、前記揺動板体１４が平面視において反時計方向に所要角度回動されたときに押圧され圧力を検出する反時計方向回動検出用圧力センサ２０と、をさらに備えた入力装置。
【００４８】
第２の発明の入力装置によれば、装置自身をテーブル上で少しも移動することなく、装置全体を掌に抱え込み前後左右方向の押圧力を加え又は前後左右の端位置に押下げ力を加え、又は捻り力を加えることより、手の小さな前後左右への動きや傾き、ねじりという微小動作を識別する入力操作が行えて微小動作の入力態様に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができる。
【００４９】
（第３の発明）
第１または２の発明において、図１，図３に示すように、前記可動板体１３は、前記基台１１より立ち上がるように設けられた基台１１側の周壁部１１ｂ，２３チャンネル形弾性体４３にギャップ１１ｅを有して囲まれているか、または図７に示すように、垂下するように設けられた可動板体１３側の周壁部１３ｂがギャップ１１ｅを有して前記基台１１を囲んでいる入力装置。
【００５０】
（第４の発明）
第３の発明において、前記弾性体１２は、前記基台１１と前記可動板体１３との間の環状の前記ギャップ１１ｅの周方向の複数位置に複数され前記基台１１と前記可動板体１３とを連結していて、回動力が作用していないときの前記揺動板体１４が前記原位置に位置となるように付勢し、前記回動力が時計方向または反時計方向に作用するときには前記揺動板体１４が所要角度回動可能となるよう回動制限するように構成されている入力装置１。
【００５１】
（第５の発明）
第４の発明において、４つの前記水平移動検出用圧力センサ１８は、前記ギャップ１１ｅの周方向の等配置に設けられ、４つの前記揺動検出用圧力センサ１９は、前記回転中心３２に関して４つの前記水平移動検出用圧力センサ１８の方向と一致して設けられている入力装置。
【００５２】
（第６の発明）
第１ないし５の発明において、前記リンク対は、前記揺動板体体側リンクが球体１７及び前記可動板側リンクが前記球体１７に球面待遇して連結している半球状凹面部１６であるか、又は前記可動板側リンクが球体１６Ａ及び前記揺動板体体側リンクが前記球体１６Ａに球面待遇して連結している半球状凹面部１７Ａである入力装置。
【００５３】
（第７の発明）
第６の発明において、前記球体１７が前記揺動板体１４と一体に連結されているとともに前記半球状凹面部１６が前記可動板体１３の上面より凹んで設けられているか、または前記球体１７が前記可動板体１３と一体に連結されているとともに前記半球状凹面部１６が前記揺動板体１４の上面より凹んで設けられている入力装置。
【００５４】
（第８の発明）
第１ないし７の発明において、前記球体１７より設けられ前記可動板体１３と前記揺動板体１４との間に張り出し水平バー２５を有し、前記水平バー２５が前記揺動板体が時計方向又は反時計方向に回動されるときに前記水平バー２５が前記時計方向回動検出用圧力センサ２０又は前記反時計方向回動検出用圧力センサ２１を押圧するように設けられている入力装置。
【００５５】
（第９の発明）
第１ないし８の発明において、前記揺動板体１４に一体に被さるように設けられ、ユーザーの手または足で操作する操作体１５を備えている入力装置。
【００５６】
（第１０の発明）
第１ないし９の発明において、前記基台１１は、底面側に摩擦着座部１１ｄを備えている入力装置。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、手又は足の操作としての前後左右方向の移動入力、前傾・後傾・右傾・左傾の動作入力、時計方向回動・反時計方向回動を選択的に入力して操作に応じた信号を生成してコンピュータへ送信することができ、例えばコンピュータゲームにおける移動体の移動や動作に利用されるほか、ドローンやラジコンヘリコプターの操作にも利用可能性があり、さらには、手術におけるマニュアルマニュプレータの操作や自動車の自動運転における補助入力操作にも適用可能性があり、掌に抱え込み移動せずに入力操作する入力装置として有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１  入力装置
１１  基台
１１ｄ  摩擦着座部
１２  弾性体
１３，１３Ａ  可動板体
１４，１３Ａ  揺動板体
１５  操作体
１６  可動板体側リンク（半球状凹面部）
１６Ａ  可動板体側リンク（球体）
１７  揺動板体側リンク（球体）
１７Ａ  揺動板体側リンク（半球状凹面部）
１８  水平移動検出用圧力センサ
１９  揺動検出用圧力センサ
２０  時計方向回動検出用圧力センサ
２１  反時計方向回動検出用圧力センサ
２３  第２センサ押圧用突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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