专利名称：操纵盘式控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种操纵盘式控制器，用该操纵盘式控制器对汽车等的车辆进行模拟驾驶。
作为游戏用控制器，使用如在支架上设计多个开关，用手握住进行操作的被称为游戏盘的控制器。用这样的一个操纵盘就能适应多种多样游戏应用的操作要求。
在模拟驾驶汽车和飞机等游戏时，为了提高现场感觉，市场销售类似于实物的操作把或操纵盘的控制器。
例如，对于模拟汽车比赛中使用的现有控制器，为了表现得更为逼真，采用了可根据路况向操纵盘提供转动负荷的手段。例如，在假定与轮胎接触的路面摩擦阻力较大时，使转动操作器时的转动负荷增大，造成操作器不易于转动。
在路况恶劣凹凸不平的路面上行驶时，在操作器内部设计了振动发生器，并由该振动发生器向操作者发振。作为此时所用的振动发生器，有在操作器内部安装了电机，电机上装着安装于旋转轴上的偏心锤，使电机转动，就能产生振动的振动发生器。
然而，上述现有的游戏控制器可以说仍不能忠实地再现汽车实际行走的状况。
即，对于使用上述电机进行振动的装置，因振动不足，难于提高游戏的现场感，另外，对于向上述操纵盘施加转动负荷的装置，当汽车跃起后着地时的冲击等不能真实地传递。
本发明就是要解决上述现有问题，目的在于提供一种能够用作为模拟驾驶汽车的控制器，并根据路况和车身状况真实地再现赋予操纵盘上的动作，能够使现场感更强的操纵盘式控制器。
本发明的控制器具有控制画面显示的车身方向的操纵盘和可转动地支承上述操纵盘的支持体。
本发明的特征是在上述支持体上设置沿与转动方向交叉的方向驱动上述操纵盘的驱动装置和向该驱动装置输出信号，控制从上述驱动装置给予上述操纵盘的驱动力的控制部。
例如，上述操纵盘相对于上述支持体可沿与转动方向垂直的方向移动地支承着，由上述驱动装置驱动其沿上述垂直于转动方向的方向作直线往返运动。
或者，上述操纵盘相对于上述支持体可沿与转动方向交叉的方向转动地支承着，由上述驱动装置驱动上述操纵盘作摆动。
上述驱动装置由螺线管机构构成。
还可以设置朝上述操纵盘的转动方向施加负荷的负荷发生手段。
在上述本发明中，现有微弱的振动和操纵盘沿转动方向的转动负荷是不同的，因此，能使操纵盘在与操纵盘垂直方向上作往返运动，从而，能够忠实地再现与路况变化和车身状况变化相对应的动作，游戏的现场感可进一步增强。
本发明的操纵式控制器除了游戏用以外，还可用于运动或操纵的模拟系统中。
下面，结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是示出本发明控制器的透视图。
图2是图1的2-2线的断面图。
图3是图2的3-3线的断面图。
图4是控制器内部构成的方框图。
图5是本发明另外的控制器的透视图。
图1所示的控制器1能够用于如赛车等的汽车模拟驾驶用游戏中。该控制器1具有用手握住进行操作的操纵盘2，支承该操纵盘2使其可朝W方向转动的支持体3，检测上述操纵盘2的转动量和转动速度的编码器15和作为驱动装置的执行机构4。
上述控制器1，如果对应家庭用游戏机，则与游戏机主体连接，将游戏机主体与家庭用电视机(显示部)连接。根据上述显示部的画面，例如汽车正行驶的路面的路况和车身状况赋予上述操纵盘2规定的运动。上述控制器1也可以与个人计算机连接起来使用。此时，将操纵盘1连接计算机主机上的规定接口，把与计算机主机分体地或一体地设计的显示器作为显示部使用，能够根据显示部所显示的画面状况，赋予操纵盘2规定的动作。或者，也可以把上述控制器1安装在娱乐场所的大型游戏机上使用。
支持体3由可转动地支承上述操纵盘2的主体3a和从主体3a处向下延伸的、且以规定的高度及角度固定设置操纵盘2的支座3b构成。支座3b的大小和形状可作适当的改变。
如图2所示，在上述主体3a的内部设空间，滑动体5容纳在该空间内。检测转动量和转动速度的编码器15固定在上述滑动体5上，可通过上述操纵盘2的轴2a向上述编码器15输入转动操作的信息。
上述滑动体5具有可容纳在上述主体3a内的箱型壳体5a，在上述壳体5a的背面上形成小通孔5b。上述执行机构4的可动部分固定到该通孔5b上。在主体3a的背面上形成安装上述执行机构4的安装孔3d。
在滑动体5的下部上设在主体3a内作滑动的突条5c。该突条5c沿与操纵盘2的转动方向W垂直的方向(前后方向)延伸地形成的，另外，如图3的断面图所示，从滑动体5的下面中央部向下突出地形成的。该突条5c的前端部呈反T字状。
在主体3a上形成有可滑动地支承上述突条5c的槽3e。即，如图3所示，上述反T字状突条5c可嵌合的凹部沿与操纵盘2的转动方向W垂直的P方向延伸地形成槽3e。因此，上述突条5c可沿槽3e内很稳定地滑动。通过滑动体5在主体3e内滑动，操纵盘2就可向前后方向(P方向)移动。
上述执行机构4由螺线管机构构成，由略为圆柱状的固定部4a和可动部4b构成。上述固定部(基端部)4a利用螺纹拧合固定到主体3a安装孔3d内，可动部(前端部)4b固定在壳体5a的背面上。在壳体5a的背面上形成通孔5b，把上述可动部4b的前端插入该通孔5b内。上述前端用直径比上述通孔5b的直径大的固定部件4c固定。
上述执行机构4的可动部4b用铁等的磁性材料形成，起到滑棒的作用。而在执行机构4的固定部4a的内部设计了承插上述可动部4b的滑棒、且磁性吸引该滑棒的线圈，卷绕上述线圈的磁芯和与上述磁芯一体地吸引上述滑棒后端部的后部相对铁芯等。另外，还设置了螺旋弹簧，该弹簧在螺线管处于非励磁状态时把上述可动部4b朝操纵者一侧推紧。
如图4所示，控制器1具有操纵盘2，编码器15，控制部11，执行机构4，螺线管用的驱动器12，缓冲器13及显示器14。由上述控制部11完成从如CD或DVD等读取游戏程序等的读取控制，显示部14显示的图像控制以及根据上述图像驱动上述执行机构4给予操纵盘2规定信号的动作控制。
在游戏操作中，若转动操纵盘2，编码器15的输出信号被输送到控制部11，完成与游戏内容相对应的操作，该内容被显示在显示器14上。
在上述显示器14上的画面所显示出的路况和车身状况，例如车身跳跃后着地时，由控制部11向驱动器12提供控制信号，励磁上述执行机构4，上述可动部4b被逆着上述螺旋弹簧的弹力吸引。此时，操纵盘2随着滑动体5在支承体3的主体3a内滑动而向图2的P1方向移动。此外，从控制部11向驱动器12提供控制信号后，上述执行机构4成为非励磁状态，上述螺旋弹簧的弹力使可动部4b突出。此时，操纵盘2随着滑动体5在主体3a内滑动向图2的P2方向移动。
这样，执行机构4的励磁或非励磁反复进行，相对于操纵盘2，在P方向来回地作直线往返运动。
图5是示出本发明另一操纵盘式的控制器20的透视图。
图5所示的控制器20具有操纵盘21和可转动地支承上述操纵盘21的支持体22。支持体22由主体22a和支座22b构成，支座22b由沿高度方向延伸的立柱22b1和支承上述立柱22b1的底座22b2构成。上述立柱22b1的上端固定在上述主体22a上，下端支承在上述底座22b2上，并可绕Z1方向转动。于是，操纵盘21就可绕Z2方向转动。
作为使此种操纵盘21转动的装置，也可以利用上述的螺线管机构。
本发明的操纵盘式的控制器不限于上述实施例所示的结构，例如，上述立柱22b1也可以在底座22b2上沿前后方向滑动。另外，设计一向操纵盘的转动方向施加负荷的负荷发生装置，这样能够进一步增强现场感。
以上说明的本发明较为合适的是作为汽车操纵模拟驾驶用的控制器，通过使操纵盘沿垂直于操纵盘转动方向的方向作直线往返运动，就能够忠实地再现出用已有控制器所感觉不到的动作，即实际操纵汽车时才能得到的动作，能进一步提高游戏的现场感。
权利要求
1．一种控制器，该控制器具有控制画面显示的车身方向的操纵盘和可转动地支承上述操纵盘的支持体，其特征是在上述支持体上设置沿与转动方向交叉的方向驱动上述操纵盘的驱动装置和向该驱动装置输出信号，控制从上述驱动装置给予上述操纵盘的驱动力的控制部。
2．根据权利要求1所述的控制器，其特征在于上述操纵盘相对于上述支持体可沿与转动方向垂直的方向移动地支承着，由上述驱动装置驱动其沿上述垂直于转动方向的方向作直线往返运动。
3．根据权利要求1所述的控制器，其特征在于上述操纵盘相对于上述支持体可沿与转动方向交叉的方向转动地支承着，由上述驱动装置驱动上述操纵盘作摆动。
4．根据权利要求1所述的控制器，其特征在于上述驱动装置由螺线管机构构成。
5．根据权利要求1所述的控制器，其特征在于还设置朝上述操纵盘的转动方向施加负荷的负荷发生手段。
全文摘要
本发明涉及一种操纵盘式控制器,该控制器设置了操纵盘、支持体和作为驱动装置的执行机构。在操纵盘上设可在支持体的主体内作滑动的滑动体,该滑动体被支承着可朝与上述操纵盘的转动方向垂直的方向滑动。上述执行机构的固定部固定在上述主体上,上述执行机构的可动部固定在上述滑动体的背面上。通过利用来自控制部的控制信号来控制执行机构,就可使操纵盘沿与操纵盘的转动方向垂直的方向作直线往返运动。
文档编号A63F13/00GK1324679SQ0110386
公开日2001年12月5日 申请日期2001年3月21日 优先权日2000年5月24日
发明者萩原康嗣, 相马正博, 坂仓洋太郎, 中滨纮史 申请人:阿尔卑斯电气株式会社