(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者に把持される被把持部と、
一端が前記被把持部に取り付けられた棒状の被傾動手段と、
該被傾動手段が傾動可能となるよう該被傾動手段の他端が取り付けられた本体と、
該本体に設けられ、該被傾動手段の直立時の軸に直交する面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のディジタルスイッチと、
該本体に設けられ、該被傾動手段の直立時の軸に直交する面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のアナログスイッチと、
前記被傾動手段の外周形状を変化させることによってディジタルモードとアナログモードとを切り換える切換手段とを具備し、
前記被傾動手段の外周形状は、前記ディジタルモードでの傾動時には該被傾動手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに近接し、前記アナログモードでの傾動時には該被傾動手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに近接しないよう変化する
ことを特徴とするスティックコントローラ。
【請求項２】
操作者に把持される被把持部と、
一端が前記被把持部に取り付けられた柱状のスティックと、
該スティックが傾動可能となるよう該スティックの他端が取り付けられた本体と、
該本体に設けられ、前記スティックの直立時の軸に直交する第１の平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のディジタルスイッチと、
前記本体に設けられ、前記直立時の軸に直交する第２の平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のアナログスイッチと、
前記スティックに嵌合された環状当接手段と、
前記環状当接手段を前記スティックの長手方向に昇降させることによってディジタルモードとアナログモードとを切り換える昇降切換手段と
を具備し、
前記環状当接手段は、前記ディジタルモードにおいては前記第１の平面上に位置し、前記スティックの傾動時に該環状当接手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに近接対向し、前記アナログモードにおいては前記第１の平面上に位置せず、前記スティックの傾動時に該環状当接手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに対向しない
ことを特徴とするスティックコントローラ。
【請求項３】
操作者に把持される被把持部と、
一端が前記被把持部に取り付けられた柱状のスティックと、
該スティックが傾動可能となるよう該スティックの他端が取り付けられた本体と、
該本体に設けられ、前記スティックの直立時の軸に直交する平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のディジタルスイッチと、
前記本体に設けられ、前記直立時の軸に直交する平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のアナログスイッチと、
前記スティックに取り付けられ、前記複数のディジタルスイッチのアクチュエータに対向する凸部を有する回動当接手段と、
前記回動当接手段を前記スティックの周方向に回動させることによってディジタルモードとアナログモードとを切り換える回動切換手段と
を具備し、
前記回動当接手段は、前記ディジタルモードにおいては前記凸部がそれぞれ前記複数のディジタルスイッチのアクチュエータに近接対向し、前記アナログモードにおいては前記凸部の全てが前記複数のディジタルスイッチのアクチュエータに対向しない
ことを特徴とするスティックコントローラ。
【請求項４】
前記本体は、前記ディジタルモードにおいて、前記被傾倒手段の最大傾倒角度を制限する傾倒制限手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のスティックコントローラ。
【請求項５】
前記回動当接手段の回動を制限する回動制限手段を具備することを特徴とする請求項３記載のスティックコントローラ。
【請求項６】
前記ディジタルスイッチを含む回路からなるディジタル入力手段と、
前記アナログスイッチを含む回路からなるアナログ入力手段と、
前記ディジタル入力手段からの出力信号及び前記アナログ入力手段からの出力信号に基づいてディジタルデータを作成出力する処理部と
を具備し、
前記処理部は、前記アナログ入力手段からの出力信号で表される前記被傾倒手段の傾倒角度が予め設定された角度を超過した場合には、前記ディジタルデータにおける前記ディジタル入力手段からの出力信号に基づくデータを前記アナログ入力手段からの出力信号に基づいて作成する
ことを特徴とする請求項１記載のスティックコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作者に把持されるスティックを備え、このスティックの傾倒動作に応じた信号を接続された家庭用ゲーム機等のコンピュータへ入力するスティックコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータへのデータ入力機器としては、キーボード、マウス、トラックボール、デジタイザ、ライトペン、スティックコントローラ等、様々な機器が開発され、広く使用されている。
これらのうち、スティックコントローラは、その操作感の特徴から、主に家庭用ゲーム機やパーソナルコンピュータ上で実行されるコンピュータゲームの操作用に使用されている
【０００３】
このスティックコントローラは、操作者に把持されるスティックを備え、このスティックの傾倒方向に応じた信号を出力するものであり、傾倒角度が所定角以上である場合にのみ信号を出力するデジタルスティックコントローラと、傾倒角度に応じた信号を出力するアナログスティックコントローラとに大別される。
【０００４】
デジタルスティックコントローラは、アクチュエータを備えオン／オフのディジタル的動作を機械的に行う接点形スイッチ（例えば、マイクロスイッチ。以後、ディジタルスイッチと称す）をスティックを取り囲んで配し、傾倒するスティックにアクチュエータが所定距離以上押し込まれてスイッチがオンになると、例えば、オンになったスイッチを含む回路からは「Ｈ」レベル、オフのスイッチを含む回路からは「Ｌ」レベルの信号が出力されるよう構成されている。
【０００５】
また、アナログスティックコントローラは、例えば、アクチュエータを備え当該アクチュエータの移動距離に応じて自身の静電容量が変化する部品（以後、アナログスイッチと称す）をスティックを取り囲んで配し、傾倒するスティックによるアクチュエータの移動に伴う静電容量の変化に応じた信号を各アナログスイッチを含む回路から出力するよう構成されている。
【０００６】
一般に、ディジタルスティックコントローラは、オン／オフ動作するディジタルスイッチを使用するため、スティックのストローク（最大傾倒角度）は、十分なあそびを考慮に入れてもアナログスティックコントローラにおけるストロークより浅く設定される。このディジタルスティックコントローラは、スティックの傾倒方向しか入力できないが、機械的なクリック感を操作者に与えることができるという特徴を有する。操作者にもよるが、このクリック感は、ある種のソフトウェア（コンピュータゲーム等）の実行時に重要な要素となる。
【０００７】
これに対してアナログスティックコントローラは、スティックの傾倒方向のみならず、操作の強弱をスティックの傾倒角度で入力することができるため、仮想空間内を飛行機が移動するコンピュータゲーム等において臨場感に優れた操作を実現することができる。なお、アナログスティックコントローラにおけるスティックのストロークは、微妙な強弱制御が可能となるよう（過敏な反応とならないよう）ストロークがディジタルスティックコントローラよりも深く設定される。
上記ディジタルスティックコントローラ及びアナログスティックコントローラは、用途及び操作者の嗜好に応じて使い分けられているのが現状である。
【０００８】
また、従来より、ディジタルモード及びアナログモードを備えたスティックコントローラが開発、販売されている。この種のスティックコントローラは、アナログスイッチのみを備えており、デジタルモード時には、スティックの傾倒角度が所定角度以上となった場合にオン、それ以外の場合にオフとなるよう作動するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のディジタルモード及びアナログモードを備えたスティックコントローラは、ディジタルスティックコントローラの操作感を再現できないという欠点がある。
【００１０】
すなわち、ディジタルスイッチを使用していないため、ディジタルモードに切り換えてもクリック感を操作者に与えることはできないという欠点がある。また、スティックのストロークの深さはアナログモード時及びディジタルモード時のいずれにおいても同一であるため、いずれか一方のモードに最適なストロークに設定すると、他方のモードにおけるストロークが深すぎる／浅すぎることになり、各モードで最適なストロークを実現することはできないという欠点がある。
【００１１】
したがって、アナログスティックコントローラ及びディジタルスティックコントローラの操作感の忠実な再現を期待する操作者は、両者を購入し、両者を差し替えるなり、特別な接続機器を介挿するなりして両者を使用するしかなかった。このように、類似した部品構成からなる製品を２つ購入しなければならないため、操作者にかかる心理的及び金銭的負担が少なくなかった。また、類似した部品構成からなる製品２つによって初めて両スティックコントローラの機能を達成するということは、ハードウェア資源が有効に活用されていないことを意味している。さらに、省スペースの観点からも問題があった。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、アナログ／ディジタルスティックコントローラの操作感を忠実に再現可能であるとともに、省スペース、省資源、低コストを実現できるスティックコントローラを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のスティックコントローラは、操作者に把持される被把持部と、一端が前記被把持部に取り付けられた棒状の被傾動手段と、該被傾動手段が傾動可能となるよう該被傾動手段の他端が取り付けられた本体と、該本体に設けられ、該被傾動手段の直立時の軸に直交する面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のディジタルスイッチと、該本体に設けられ、該被傾動手段の直立時の軸に直交する面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のアナログスイッチと、前記被傾動手段の外周形状を変化させることによってディジタルモードとアナログモードとを切り換える切換手段とを具備し、前記被傾動手段の外周形状は、前記ディジタルモードでの傾動時には該被傾動手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに近接し、前記アナログモードでの傾動時には該被傾動手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに近接しないよう変化することを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載のスティックコントローラは、操作者に把持される被把持部と、一端が前記被把持部に取り付けられた柱状のスティックと、該スティックが傾動可能となるよう該スティックの他端が取り付けられた本体と、該本体に設けられ、前記スティックの直立時の軸に直交する第１の平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のディジタルスイッチと、前記本体に設けられ、前記直立時の軸に直交する第２の平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のアナログスイッチと、前記スティックに嵌合された環状当接手段と、前記環状当接手段を前記スティックの長手方向に昇降させることによってディジタルモードとアナログモードとを切り換える昇降切換手段とを具備し、前記環状当接手段は、前記ディジタルモードにおいては前記第１の平面上に位置し、前記スティックの傾動時に該環状当接手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに近接対向し、前記アナログモードにおいては前記第１の平面上に位置せず、前記スティックの傾動時に該環状当接手段の外周が前記ディジタルスイッチのアクチュエータに対向しないことを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載のスティックコントローラは、操作者に把持される被把持部と、一端が前記被把持部に取り付けられた柱状のスティックと、該スティックが傾動可能となるよう該スティックの他端が取り付けられた本体と、該本体に設けられ、前記スティックの直立時の軸に直交する平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のディジタルスイッチと、前記本体に設けられ、前記直立時の軸に直交する平面上かつ該直立時の軸を中心とした円周上にアクチュエータを備えた複数のアナログスイッチと、前記スティックに取り付けられ、前記複数のディジタルスイッチのアクチュエータに対向する凸部を有する回動当接手段と、前記回動当接手段を前記スティックの周方向に回動させることによってディジタルモードとアナログモードとを切り換える回動切換手段とを具備し、前記回動当接手段は、前記ディジタルモードにおいては前記凸部がそれぞれ前記複数のディジタルスイッチのアクチュエータに近接対向し、前記アナログモードにおいては前記凸部の全てが前記複数のディジタルスイッチのアクチュエータに対向しないことを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載のスティックコントローラは、請求項１記載のものにおいて、前記本体は、前記ディジタルモードにおいて、前記被傾倒手段の最大傾倒角度を制限する傾倒制限手段を備えたことを特徴としている。
請求項５記載のスティックコントローラは、請求項３記載のものにおいて、前記回動当接手段の回動を制限する回動制限手段を具備することを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載のスティックコントローラは、請求項１記載のものにおいて、前記ディジタルスイッチを含む回路からなるディジタル入力手段と、前記アナログスイッチを含む回路からなるアナログ入力手段と、前記ディジタル入力手段からの出力信号及び前記アナログ入力手段からの出力信号に基づいてディジタルデータを作成出力する処理部とを具備し、前記処理部は、前記アナログ入力手段からの出力信号で表される前記被傾倒手段の傾倒角度が予め設定された角度を超過した場合には、前記ディジタルデータにおける前記ディジタル入力手段からの出力信号に基づくデータを前記アナログ入力手段からの出力信号に基づいて作成することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１及び図２は本発明の第１の実施形態によるスティックコントローラの構成を示す一部正断面図であり、図１はアナログモード時、図２はディジタルモード時の構成を示している。
【００１９】
これらの図において、１はプラスチック等から形成されるスティックコントローラ本体、２はスティックであり、その一端には操作者に把持される球状の被把持部３が取り付けられている。スティック２は、本体１に傾動可能に取り付けられており、操作者が被把持部３を動かすことによりスティック２が傾動するよう構成されている。
【００２０】
スティック２は、剛性に優れた素材からなる略円柱状の芯４と、この芯４の上部を取り巻くよう形成された円筒状の外郭５と、この外郭５の下部に設けられた略テーパ状の摺動片６と、芯４の下端に取り付けられた傘状のアナログ用当接部材７とから構成されており、摺動片６近傍を中心にして傾倒するよう構成されている。
【００２１】
８はアナログスイッチであり、本体底部に、未傾動時のスティック２の軸心を中心にして等角度間隔で複数配置されている。ここでは、図３に示されるように９０度間隔で４個配置されている。なお、図３は、図１中Ａ方向から眺めた底部の一部を示す図であり、図１及び図２と共通する部分には同一の符号が付されている。
【００２２】
図１及び図２中のアナログスイッチ８はアナログ用当接部材７に当接するアクチュエータ９を有し、このアクチュエータ９の押下距離に応じて電気的変量（例えば、静電容量）が変化する。１０はマイクロスイッチ等のディジタルスイッチであり、本体上部に、未傾動時のスティック２の軸心を中心にして等角度（例えば、９０度）間隔で複数（ここでは４個）配置されている。ディジタルスイッチ１０はアクチュエータ１１を有し、このアクチュエータ１１の押下による接点のオン／オフに応じて電気的に開閉する。
【００２３】
１２はスティック２の外郭５の外周に摺動可能に取り付けられた略円筒状のディジタル用当接部材（環状当接手段）であり、環状に張り出した当接部１２ａを備えている。このディジタル用当接部材１２の側壁には孔１２ｂが形成されており、この孔１２ｂに外壁５に設けられた突起５ａが嵌合することにより、ディジタル用当接部材１２と外壁５とが係合して昇降するよう構成されている。
【００２４】
１３は略円筒状の保持部材であり、その上端はディジタル用当接部材１２下端の形状に対応した形状に成形されている。ここで、図４を参照して、ディジタル用当接部材１２及び保持部材１３について詳説する。図４は、ディジタル用当接部材１２と保持部材１３との係合状態を説明するための図であり、この図に示されるように、ディジタル用当接部材１２下端には、４５度間隔で「深」、「浅」の切欠が交互に形成されており、保持部材１３上端には、４５度間隔で「高」、「低」の凸部が交互に形成されている。図４においては、深い切欠と高い凸部、浅い切欠と低い凸部が対応しているため、ディジタル用当接部材１２と保持部材１３は隙間無く噛み合う。この場合、図１に示されるように、両者の高さの和は低くなり、ディジタル用当接部材１２の当接部１２ａはアクチュエータ１１の当接面より下方に位置する。
【００２５】
また、図１において、外郭５が引き上げられ、これに対応して外郭５の突起５ａによってディジタル用当接部材１２が引き上げられることによって上記切欠と凸部との係合が外れる。ここで、ディジタル用当接部材１２がスティック２の軸心を中心にして４５度回転されると、図４における浅い切欠と高い凸部、深い切欠と低い凸部が対応する。この状態でディジタル用当接部材１２が降下されると、浅い切欠と高い凸部のみが噛み合い、図２に示されるように、両者の高さの和は高くなり、ディジタル用当接部材１２の当接部１２ａはアクチュエータ１１の当接面と略一致した高さに位置する。すなわち、外郭５、ディジタル用当接部材１２、および保持部材１３は、昇降切換手段として機能する。
なお、図１及び図２において、１４はスプリングであり、スティック２を直立するよう付勢するとともに、スティック２が上方へ引き抜かれるのを防止している。
【００２６】
次に、本実施形態によるスティックコントローラの電気的構成について説明する。図５は本実施形態によるスティックコントローラの電気的構成を論理的に示すブロック図であり、この図において、２１はスティックコントローラが接続される家庭用ゲーム機等のコンピュータである。
【００２７】
スティックコントローラは、電気的には、アナログスイッチ８，８，…を含む回路からなるアナログ入力手段２２と、ディジタルスイッチ１０，１０，…を含む回路からなるディジタル入力手段２３と、これらの入力手段２２，２３からの出力信号をディジタルデータに変換し、両ディジタルデータを並列にあるいは択一的にシリアル出力する処理部２４とから構成される。処理部２４の出力データは、コンピュータ２１内のインタフェース２１ａへ入力され、コンピュータ２１上で実行されるプログラムで利用される。
【００２８】
上記処理部２４において、アナログ入力手段２２及びディジタル入力手段２３の出力を並列に出力するか択一的に出力するかは、用途に応じて適宜設計されるべき事項である。また、択一的に出力する場合、選択する信号の設定手段及び設定処理や、非選択の信号をディジタル変換する否か等は、適宜設計されるべき事項である。ここでは、処理部２４は、アナログ入力手段２２及びディジタル入力手段２３からの両出力信号をディジタルデータに変換し、両ディジタルデータを並列に出力するものとする。すなわち、コンピュータ２１側でいずれか一方のディジタルデータを選択できるようにしている。
【００２９】
処理部２４から出力されるディジタルデータの形式として、本実施形態では、所定周期で繰り返される各フレームにおいて、最初の６ビット（ＩＤ部）がスティックコントローラの識別子（ＩＤ）、次の４ビット（ディジタル部）がディジタル入力手段２３からの出力信号が変換されたディジタルデータ、最後の８ビット（アナログ部）がアナログ入力手段２２からの出力信号が変換されたディジタルデータという形式を用いている。
【００３０】
さらに、詳述すれば、ディジタル部（４ビット）の各ビットは、前後左右（あるいは上下左右）のディジタルスイッチ１０のオン／オフを示し、アナログ部（８ビット）の先頭の２ビットは押下されたアナログスイッチ８の識別番号（０以上３以下の整数値）を示し、末尾の６ビットはスティック２の傾動角度を６４段階で示している。
【００３１】
ところで、本実施形態では、処理部２４は、アナログ入力手段２２からの出力信号で表される値（傾倒角度）が予め設定された値を超過した場合には、ディジタル入力手段２３の出力信号に関わらず、押下されたアナログスイッチ８と同一方向に配置されたディジタルスイッチ１０に対応するディジタル部（４ビット）のビットをオン、他のビットをオフを示す値にする。
【００３２】
これにより、スティックコントローラ製造工程においてディジタルスイッチ１０を取り付けない場合にも、ディジタルスティックコントローラと同様な形式のデータを入力することが可能となる。すなわち、機構的変更に伴う電気的構成の変を最小にすることができる。また、アナログモードからディジタルモードへ切り換えることなく、ディジタルモードのみに対応したプログラムを実行することができる。ただし、この場合、ディジタルスティックコントローラの操作感を再現することはできない。
【００３３】
次に、上述した構成のスティックコントローラを用いたデータ入力動作について説明する。
（１）アナログモード時の動作
まず、アナログモード時の動作について図１を参照して説明する。
図１に示されるように、アナログモード時には、ディジタル用当接部材１２の接触部１２ａはアクチュエータ１１の当接面より下方に位置している。したがって、被把持部３を把持した操作者がスティック２を傾倒させても、接触部１２ａとアクチュエータ１１とは当接せず、ディジタルスイッチ１０はオフのままとなる。
【００３４】
これに対して、アナログスイッチ８は、例えば、スティック２が図中時計回りに傾倒されると、スティック２の下部、すなわちアナログ用当接部材７が摺動片６近傍を中心にして時計回りに回動し、図中右側のアクチュエータ９が押下される。アナログ用当接部材７は、スティック２の傾倒角度に比例した距離だけアクチュエータ９を押下する形状に形成されているため、対応するアクチュエータ９が押下されたアナログスイッチ８は、傾倒角度に応じた電気的変量の回路素子となる。
【００３５】
アナログ入力手段２２からは、例えば、４本の信号線を介して、各アナログスイッチ８を含む回路からの出力信号が処理部２４へ供給されるが、上記４本の信号線のうち、押下されたアクチュエータ９に対応するアナログスイッチ８を含む回路に接続された信号線のみが０レベルでない電圧値になる。一方、ディジタル入力手段２３からの出力信号は、全て低レベルとなる。
【００３６】
処理部２４では、両入力手段２２，２３からの出力信号がＡ／Ｄ変換され、前述した形式の出力データが作成されるが、この際、アナログ入力手段２２からの０レベルでない信号が変換されたディジタル値が、予め設定された値を超過している場合には、出力データのディジタル部（４ビット）のうち、当該ディジタル値に対応するアナログスイッチ８と同一方向に配置されたディジタルスイッチ１０に対応するビットのみが１、他のビットが０に設定される。なお、上記ディジタル値が予め設定された値以下の場合には、出力データのディジタル部は、ディジタル入力手段２３からの出力信号が変換されたディジタル値（０，０，０，０）に設定される。なお、図１に示される例では、スティック２の外壁５がアクチュエータ１１に当接する可能性があるが、僅かに触れた程度では、ディジタルスイッチ１０はオンにならないし、仮にオンになったとしても問題はない。
【００３７】
スティックコントローラの処理部２４からシリアル出力されたデータは、コンピュータ２１のインタフェース２１ａを介して、実行中のプログラムに入力され、ここで、当該プログラムが必要としているデータのみ（通常は、アナログ部及びディジタル部のいずれか一方）が抽出されて使用される。なお、傾倒されたスティック２は、操作者が被把持部３を放すことにより、バネ１４の働きにより直立状態に復帰する。
【００３８】
（２）モード切換動作
次に、モード切換動作について図１、図２、及び図４を参照して説明する。
アナログモードへの切換動作とディジタルモードへの切換動作は略同一であるため、ここでは、ディジタルモードへの切換動作のみについて説明する。
ディジタルモード切換動作は、図１に示されるようなスティック２が直立している状態で行われる。この状態において、操作者が被把持部３を把持し、スティック２を上方へ引っ張ると、スティック２の外郭５が上方へ移動する。この移動に伴って、切欠１２ｂが外郭５の突起５ａに係合したディジタル用当接部材１２が上方へ移動する。
【００３９】
そして、ディジタル用当接部材１２と保持部１３との係合が外れた時点で、操作者が把持部３を捻り、スティック２を４５度回動させてから把持部３を下降させる（放す）ことにより、図４において、ディジタル用当接部材１２下端の浅い切欠と保持部１３の高い凸部とが係合することになる。なお、ディジタル用当接部材１２と保持部１３との係合が外れたことや、４５度回動させたこと、浅い切欠と高い凸部とが係合したこと等は、手応えにより操作者に認知される。
なお、アナログモードへの切換動作においては、深い切欠と高い凸部とが係合するようにスティック２が操作される。
【００４０】
（３）ディジタルモード時の動作
次に、ディジタルモード時の動作について図２を参照して説明する。
図２に示されるように、ディジタルモード時には、ディジタル用当接部材１２の接触部１２ａはアクチュエータ１１の当接面と略一致する高さに位置している。したがって、被把持部３を把持した操作者がスティック２を例えば、図中右方向に傾倒させると、接触部１２ａと図中右側のアクチュエータ１１とが当接し、図中右側のディジタルスイッチ１０がオンになる。アクチュエータ１１は所定の距離以上押下されないため、スティック２のストローク（最大傾動角度）は、当該所定の距離により規定される。すなわち、一般的なディジタルスティックコントローラと同様に、アナログモード時のストロークに比べて遥かに浅いストロークとなる。
【００４１】
ディジタル入力手段２３からは、４本の信号線を介して、各ディジタルスイッチ８を含む回路からの出力信号が処理部２４へ供給されるが、上記４本の信号線のうち、押下されたアクチュエータ１１に対応するアナログスイッチ８を含む回路に接続された信号線のみが高レベルになる。一方、アナログ入力手段２４からの出力信号のうち、図２中右側のアナログスイッチ８を含む回路からの出力信号のみが０レベルでない電圧値となる。
【００４２】
処理部２４では、両入力手段２２，２３からの出力信号がＡ／Ｄ変換され、前述した形式の出力データが作成される。ここでは、アナログモード時と同様な処理が為されるが、アナログ入力手段２２からの０レベルでない信号が変換されたディジタル値が、予め設定された値を超過することはない（そのように予め値を設定しておく）。以後の動作はアナログモード時と同一であるため、その説明を省略する。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図６及び図７は本発明の第２の実施形態によるスティックコントローラの構成を示す一部正断面図であり、図６はアナログモード時、図７はディジタルモード時の構成を示している。これらの図において、図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
これらの図に示されるスティックコントローラが図１及び図２に示されるものと大きく異なる点は、アナログスイッチ８とディジタルスイッチ１０の位置を入れ替えた点である。なお、電気的構成に関しては図５に示される第１の実施形態における電気的構成と同様な構成を採用している。
【００４５】
図６及び図７において、３１はプラスチック等から形成されるスティックコントローラ本体、３２はスティックであり、その一端には被把持部３が取り付けられている。スティック３２は、本体３１に傾動可能に取り付けられており、操作者が被把持部３を動かすことによりスティック３２が傾倒するよう構成されている。
【００４６】
スティック３２は、剛性に優れた素材からなる略円柱状の芯３３と、この芯３３の上部を取り巻くよう形成された円筒状の外郭３４と、この外郭３４の下部に設けられた中空の半球状のアナログ用当接部材３５とから構成されており、アナログ用当接部材３５近傍を中心にして傾倒するよう構成されている。なお、芯３３の下部側面にはねじ溝がきられている。
【００４７】
アナログスイッチ８のアクチュエータ９近傍には、アナログ用当接部材３５に当接する可動片３６が設けられている。この可動片３６の一端は、本体３１に取り付けられた取付具３７に芯３３の軸方向に可動片３６が回動可能となるよう取り付けられている。可動片３６は、アナログ用当接部材３５に他端が押し上げられることにより回動し、対応するアクチュエータ９に当接してこれを押し上げる。図６及び図７においては、図中左側の可動片３６及びアクチュエータ９がアナログ用当接部材３５によって押し上げられた状態を示し、図中右側の可動片３６及びアクチュエータ９がアナログ用当接部材３５によって押し上げられていない状態を示している。
【００４８】
３８はスティック２の略円柱状の中空部を有するディジタル用当接部材（環状当接手段）であり、当該中空部を囲む側面には、芯３３に切られたねじ溝に螺合するねじ山が切られている。なお、３９はスプリングであり、本体３１とディジタル用当接部材３８とを係合し、スティック２２を直立するよう付勢している。被把持部３が捻られると、芯３３が回動するが、上記スプリング３９によりディジタル用当接部材３８の回動は阻止されるため、ディジタル用当接部材３８は芯３３に沿って昇降する。ディジタル用当接部材３８は、その側面が、スティック２２の傾倒時において、高位に位置する場合にはディジタルスイッチ１０のアクチュエータに当接し、低位に位置する場合には同アクチュエータに当接しないよう形成されている。すなわち、昇降切換手段が形成されている。
【００４９】
次に、上述した構成のスティックコントローラを用いたデータ入力動作について説明する。
（１）アナログモード時の動作
まず、アナログモード時の動作について図６を参照して説明する。
図６に示されるように、アナログモード時には、ディジタル用当接部材３８の側面はディジタルスイッチ１０のアクチュエータより下方に位置している。したがって、被把持部３を把持した操作者がスティック３２を傾倒させても、ディジタル用当接部材３８とディジタルスイッチ１０のアクチュエータとは当接せず、ディジタルスイッチ１０はオフのままとなる。
【００５０】
これに対して、アナログスイッチ８は、例えば、スティック３２が図中時計回りに傾倒されると、アナログ用当接部材３５が時計回りに回動し、図中左側の可動片３６が押し上げられる。この可動片３６は、取付具３７を中心にして反時計回りに回動し、アクチュエータ９を押し上げる。アナログ用当接部材３５の形状、可動片３６の形状、取付具３７の位置、及びアクチュエータ９の位置は、スティック２２の傾倒角度に比例した距離だけアクチュエータ９が押し上げられるよう設定されているため、対応するアクチュエータ９が押下されたアナログスイッチ８は、傾倒角度に応じた電気的変量の回路素子となる。以後、第１の実施形態における処理と同様な処理が行われる。なお、傾倒されたスティック２は、操作者が被把持部３を放すことにより、バネ３９の働きにより直立状態に復帰する。
【００５１】
（２）モード切換動作
次に、モード切換動作について図６及び図７を参照して説明する。
ディジタルモード切換動作は、図６に示されるようなスティック３２が直立している状態で行われる。この状態において、操作者が被把持部３を把持し、これを所定方向へ捻ると、芯３３が回動し、この芯３３に螺合したディジタル用当接部材３８が上昇する。ねじ溝及びねじ山は所定の範囲に設けられているため、操作者は、手応えにより、ディジタル用当接部材３８が最上位（図７参照）に位置したことを認知することができる。
なお、アナログモードへの切換動作においては、操作者が被把持部３を逆方向に捻ることにより、ディジタル用当接部材３８が最下位（図６参照）に下降する。
【００５２】
（３）ディジタルモード時の動作
次に、ディジタルモード時の動作について図７を参照して説明する。
図７において、被把持部３を把持した操作者がスティック３２を例えば、図中右方向に傾倒させると、ディジタル用当接部材３８の側面と図中右側のディジタルスイッチ１０のアクチュエータとが当接し、当該ディジタルスイッチ１０がオンになる。ディジタルスイッチ１０のアクチュエータは所定の距離以上押下されないため、スティック３２のストローク（最大傾動角度）は、当該所定の距離により規定される。すなわち、一般的なディジタルスティックコントローラと同様に、アナログモード時のストロークに比べて遥かに浅いストロークとなる。以後、第１の実施形態における処理と同様な処理が行われる。
なお、スティック３２を傾倒した場合にオンになるアナログスイッチとディジタルスイッチの位置は逆になるため、この点に留意して回路を設計する必要がある。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図８〜図１１は本発明の第３の実施形態によるスティックコントローラの構成を示す図であり、図８及び図９はアナログモード時、図１０及び図１１はディジタルモード時の構成を示している。図９及び図１１は、図８及び図１０に示されるスティックコントローラの一部をＢ方向から眺めた場合の図である。これらの図において、図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図８及び図９においては図示を略したが、これらの図に示されるスティックコントローラの下方には、図１及び図２の下部に示されるようなアナログスイッチ等が設けられている。
【００５４】
これらの図に示されるスティックコントローラが図１及び図２に示されるものと大きく異なる点は、ディジタル用当接部材を上下させずに水平方向に回転させてアナログモードとディジタルモードとを切り換える点である。なお、電気的構成に関しては図５に示される第１の実施形態における電気的構成と同様な構成を採用している。
【００５５】
図８〜図１１において、５１はプラスチック等から形成されるスティックコントローラ本体、５２はスティックであり、その一端には操作者に把持される球状の被把持部３が取り付けられている。スティック５２は、本体５１に傾動可能に取り付けられており、操作者が被把持部３を動かすことによりスティック５２が傾倒するよう構成されている。
【００５６】
スティック５２は、剛性に優れた素材からなる略円柱状の芯４と、この芯４の上部を取り巻くよう形成された略円筒状の外郭５３（回動当接手段、回動切換手段）と、この外郭５３の下部に設けられた略テーパ状の摺動片６と、図示を略すが芯４の下端に取り付けられた傘状のアナログ用当接部材とから構成されており、摺動片６近傍を中心にして傾倒するよう構成されている。
【００５７】
スティック５２の外郭５３は、その下端部がディジタル用当接部５３ａ，５３ａ，…に４分割されて拡げられた形状に成形されており、ディジタルモードにおいては、ディジタル用当接部５３ａがディジタルスイッチ１０のアクチュエータに当接するよう構成されている。
【００５８】
次に、上述した構成のスティックコントローラを用いたデータ入力動作について説明する。
（１）アナログモード時の動作
まず、アナログモード時の動作について図８及び図９を参照して説明する。
図８及び図９に示されるように、アナログモード時には、ディジタル用当接部５３ａはディジタルスイッチ１０のアクチュエータと水平方向に４５度ずれて位置している。したがって、被把持部３を把持した操作者がスティック５２を傾倒させても、ディジタル用当接部５３ａとディジタルスイッチ１０のアクチュエータとは当接せず、ディジタルスイッチ１０はオフのままとなる。その他は、第１の実施形態における処理と同様な処理が行われる。
なお、アナログモードにおいては、スティック５２のストロークは、スティック５２を取り囲んで本体５１に形成されたアナログ用ストッパー５４（傾倒制限手段）によって制限される。
【００５９】
（２）モード切換動作
次に、モード切換動作について図８〜図１１を参照して説明する。
ディジタルモード切換動作は、図８〜図１１に示されるようなスティック２が直立している状態で行われる。この状態において、操作者が被把持部３を把持し、これを所定方向へ４５度捻ると、外郭５３が回動し、外郭５３下端の４つのディジタル用当接部５３ａがそれぞれディジタルスイッチ１０のアクチュエータに近接対向する（図１１参照）。
【００６０】
なお、本スティックコントローラは、外郭５３の回動動作において４５度毎に機械的なラッチがかかるよう構成されている（回動制限手段）ため、操作者は、手応えにより、ディジタル用当接部５３ａがディジタルスイッチ１０のアクチュエータに対向したことを認知することができる。また、上記ラッチがかかるため、意図しない外郭５３の回動角度の変化が防止される。
また、アナログモードへの切換動作においては、操作者が被把持部３をいずれかの方向に４５度捻ることにより、ディジタル用当接部５３ａとディジタルスイッチ１０のアクチュエータとが対向しなくなる（図９参照）。
【００６１】
（３）ディジタルモード時の動作
次に、ディジタルモード時の動作について図１０及び図１１を参照して説明する。
被把持部３を把持した操作者がスティック５２を例えば、図中右方向に傾倒させると、ディジタル用当接部５３ａと図中右側のディジタルスイッチ１０のアクチュエータとが当接し、当該ディジタルスイッチ１０がオンになる。以後の処理は第１の実施形態における処理と共通である。
【００６２】
なお、ディジタルモードにおいては、スティック５２のストロークは、スティック５２を取り囲んで本体５１に形成されたディジタル用ストッパー５５によって制限され、アナログ時のストロークよりも遥かに浅いストロークを実現している。もちろん、ディジタルスイッチ１０自体でストッパーの役割を果たすようにしてもよいが、ディジタル用ストッパー５５を用いることにより、ディジタルスイッチ１０に負荷がかかることを防止することが可能となり、ディジタルスイッチの故障確率を低減することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００６４】
なお、上記各実施形態において、処理部２４は、アナログ入力手段２２及びディジタル入力手段２３からの両出力信号をディジタルデータに変換し、両ディジタルデータを並列して出力するものとしたが、前述したように、いずれか一方を択一的に出力するようにしてもよい。具体的には、スティックコントローラに電気回路を切り換えるスイッチを設け、このスイッチにより電気回路を切り換えて、アナログモード時には、通常のアナログスティックコントローラと同様な形式で、ディジタルモード時には通常のディジタルスティックコントローラと同様な形式でデータを出力するようにする。この場合、コンピュータ２１側には、アナログ入力手段２２及びディジタル入力手段２３のいずれかからの信号が択一的に入力される。
【００６５】
さらに、第１の実施形態によるスティックコントローラでは、ディジタル用当接部材１２の昇降を外郭５の昇降によって実現しているが、図６及び図７に示されるように、ねじの螺合関係を利用して昇降を実現するようにしてもよい。また、図８〜図１１に示される第３の実施形態によるスティックコントローラにおいて、アナログスイッチ８とディジタルスイッチ１０との位置関係を交代してもよい。さらに、第１および第２の実施形態において、第３の実施形態で示されたディジタル用ストッパーを用いるようにしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディジタルスイッチ及びアナログスイッチを併用しているため、ディジタルモード時には、ディジタルスティックコントローラにおけるクリック感を実現できるという効果を奏する。
また、ディジタルモード時には、ディジタルスイッチのアクチュエータと当接手段が近接するため、スティック（被傾倒手段）の最大傾倒角度（ストローク）が浅くなり、最適なストロークを実現することができるという効果を奏する。
上記効果により、アナログ／ディジタルスティックコントローラの操作感を忠実に再現できるという効果を奏する。
【００６７】
さらに、操作者は、アナログスティックコントローラ及びディジタルスティックコントローラの両方を使用する必要がなく、省スペース、省資源、低コストを実現できるという効果を奏する。
また、請求項４記載のスティックコントローラでは、傾倒制限手段によってディジタルモード時のスティック傾倒角を制限できるため、ディジタルスイッチに不要な負荷がかかるのを防止できるという効果を奏する。
さらに、請求項５記載のスティックコントローラでは、回動制限手段によって、回動当接手段の回動を制限することができるため、意図しない回動によるモード変更を防止できるという効果を奏する。
【００６８】
また、請求項６記載のスティックコントローラでは、処理部が、アナログ入力手段からの出力信号で表されるスティックの傾倒角度が予め設定された角度を超過した場合には、出力するディジタルデータにおけるディジタル入力手段からの出力信号に基づくデータをアナログ入力手段からの出力信号に基づいて作成するため、アナログモードからディジタルモードへ切り換えることなく、ディジタルモードの入力処理を実現することができる。さらに、処理部が上記処理を行うようにしたため、コスト削減などのためにディジタルスイッチを削減したスティックコントローラを製造する場合にも、電気的構成については変更しなくてもよいという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるスティックコントローラ（アナログモード）の構成を示す一部正断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるスティックコントローラ（ディジタルモード）の構成を示す一部正断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるスティックコントローラの底部の一部を図１中Ａ方向から眺めた図である。
【図４】ディジタル用当接部材１２と保持部材１３との係合状態を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるスティックコントローラの電気的構成を論理的に示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるスティックコントローラ（アナログモード）の構成を示す一部正断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態によるスティックコントローラ（ディジタルモード）の構成を示す一部正断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態によるスティックコントローラ（アナログモード）の構成を示す一部正断面図である。
【図９】図８のスティックコントローラ（アナログモード）の一部をＢ方向から眺めた図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態によるスティックコントローラ（ディジタルモード）の構成を示す一部正断面図である。
【図１１】図１１のスティックコントローラ（アナログモード）の一部をＢ方向から眺めた図である。
【符号の説明】
１          被把持部
２          スティック
４，３３    芯
５，５３    外郭
５ａ        突起
８          アナログスイッチ
１０        ディジタルスイッチ
１２，３８  ディジタル用当接部材
１３        保持部材
５３ａ      ディジタル用当接部
５５        ディジタル用ストッパー
【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】
0003760499.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003760499.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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