入力装置
【課題】構造が簡単でコストを低減することができ、また大型化に適した構造の入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置１０は、鉛直方向Ｚ上側に平面２２を有する基部２０と、断面形状に円弧部３１ａを有し、円弧部３１ａが基部２０に対して転動可能に設けられ、重心３０ｂが円弧部の中心３１ｃよりも鉛直方向Ｚ下側にあり、円弧部３１ａの中心３１ｃと重心３０ｂとが同一鉛直線上にある状態がこの入力装置１０の正位置である転動部３０と、転動部３０の正位置からの傾きの大きさを検出してゲーム機１に対して検出信号を出力する磁気センサ２３とを備える。
【解決手段】入力装置１０は、鉛直方向Ｚ上側に平面２２を有する基部２０と、断面形状に円弧部３１ａを有し、円弧部３１ａが基部２０に対して転動可能に設けられ、重心３０ｂが円弧部の中心３１ｃよりも鉛直方向Ｚ下側にあり、円弧部３１ａの中心３１ｃと重心３０ｂとが同一鉛直線上にある状態がこの入力装置１０の正位置である転動部３０と、転動部３０の正位置からの傾きの大きさを検出してゲーム機１に対して検出信号を出力する磁気センサ２３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向入力に適した入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲーム機等に対する入力装置には、例えばレバーを傾動させて方向を入力するジョイスティック等の入力装置があった（例えば特許文献１）。
しかし、従来の入力装置は、操作者が操作していない状態で、レバーが鉛直方向を向くように、バネ等の付勢部材を使用しているため構造が複雑であり、コストがかかっていた。また、従来の入力装置は、大型の装置にする場合には、レバー等の重量が増加するために、付勢力が大きなバネ等を利用しなければならない等、大型化に適した構造ではなかった。
【特許文献１】特開平１０−２８３０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、構造が簡単でコストを低減することができ、また大型化に適した構造の入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００５】
請求項１の発明は、接続された機器（１，２０１）に対する入力装置（１０，２１０，３１０）であって、鉛直方向（Ｚ）上側に平面（２２，２２２）を有する基部（２０，２２０，３２０）と、断面形状に円弧部（３１ａ，２３１ａ）を有し、前記円弧部が前記基部に対して転動可能に設けられ、重心（３０ｂ）が前記円弧部の中心より（３１ｃ）も鉛直方向下側にあり、前記円弧部の中心と前記重心とを結ぶ軸（３０ａ）が、鉛直方向（Ｚ）を向く状態がこの入力装置の正位置である転動部（３０，２３０，３３０）と、前記転動部の前記正位置からの傾きの大きさを検出して前記機器に対して検出信号を出力する検出部（２３）とを備えること、を特徴とする入力装置。
請求項２の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記転動部（３０，２３０）は、球面を有し、前記円弧部（３１ａ，２３１ａ）は、前記球面の断面形状の一部であること、を特徴とする入力装置。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の入力装置において、前記円弧部（３１ａ，２３１ａ）は、半径が０．１５ｍ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記転動部（３０，２３０，３３０）は、前記正位置の状態で、軸方向が鉛直方向（Ｚ）である操作レバー（３４，２３４）を有すること、を特徴とする入力装置。
請求項５の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２２０，３２０）の前記平面（２２２）から前記操作レバー（２３４）の上端部（２３４ａ）までの長さ（ｈ２２）が０．３ｍ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項６の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２０，３２０）の前記平面（２２）から前記操作レバー（３４）の上端部（３４ａ）までの長さが１ｍ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項７の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２２０，３２０）の設置面から前記操作レバー（２３４）の上端部（２３４ａ）までの高さ（ｈ２３）が、この装置の操作者（Ｐ）の前腕（Ｐ６）の長さ（Ｌ１）以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項８の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２０，３２０）の設置面（Ｇ）から前記操作レバー（３４）の上端部（３４ａ）までの高さ（ｈ３）が、この装置の直立した操作者（Ｐ）の腰（Ｐ５）までの高さ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出部（２３）は、前記転動部（３０，２３０，３３０）と一体で回転可能に設けられた磁石（３３）と、前記基部（２０，２２０，３２０）に設けられ、前記磁石の磁界の大きさを検出する磁気センサ（２３）とを備えること、を特徴とする入力装置。
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出部は、前記転動部の角速度を検出すること、を特徴とする入力装置。
請求項１１の発明は、請求項５から請求項１０までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出部は、前記操作レバーの略上端部に設けられた加速度センサを備えること、を特徴とする入力装置。
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記基部（２０，２２０，３２０）と前記転動部（３０，２３０，３３０）とが分離可能であること、を特徴とする入力装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明は、転動部の重心が円弧部の中心よりも下側にあるので、転動部が重力の作用によって正位置へと復帰する。このため、装置の構造を簡単にすることができ、またコストを低減することができる。さらに、大型にして装置の構造が複雑にならないので、大型化に適した構造にすることができる。さらにまた、起き上がり小法師のように面白い動作で、転動部を正位置へと復帰させることができる。
（２）本発明は、円弧部が球面の断面形状であるので、転動部が多方向に転動することができるため、機器に対して多様な信号を入力することができる。
【０００７】
（３）本発明は、円弧部の半径が０．１５ｍ以上であるので、操作者が掌で転がして操作するような大型の入力装置を、簡単な構造にすることができる。
（４）本発明は、正位置の状態で、軸方向が鉛直方向である操作レバーを有するので、操作性を向上でき、また機器に対して方向入力をする場合に、操作者が方向を把握しやすくすることができる。
（５）本発明は、基部の平面から転動部の操作レバーの上端部までの長さが０．３ｍ以上であるので、例えば、机上に設置して、操作者が腕全体を動かして操作する大型の装置を簡単な構造にすることができる。
【０００８】
（６）本発明は、設置面から操作レバーの上端部までの長さが１ｍ以上であるので、例えば地面に設置し、操作者が直立して全身を動かして操作する大型の装置を簡単な構造にすることができる。
（７）本発明は、基部の平面から転動部の操作レバーの上端部までの高さが、この装置の操作者の前腕の長さ以上であるので、上記（５）と同様な効果を得ることができる。
【０００９】
（８）本発明は、この装置の設置面から操作レバーの上端部まで高さが、この装置の操作者の腰までの高さ以上であるので、上記（６）と同様な効果を得ることができる。
（９）本発明は、検出部が磁気センサを備えるので、転動部の傾きを簡単な構成で検出することができる。また、上記（５）〜（８）で説明したように大型の装置の場合であって、円弧部が露出した構造のときにも、他のセンサ（例えば光学センサ等）に比べて埃等の影響を低減することができる。
【００１０】
（１０）本発明は、検出部が、転動部の角速度を検出するので、角速度を入力することができる。
（１１）本発明は、操作レバーの略上端部に設けられた加速度センサを備えるので、例えば、操作者が操作レバーの上端部に与えた衝撃等を検出することができる。
（１２）本発明は、基部と転動部が分離可能であるので、メンテナンスを容易にでき、また面白い態様にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、構造が簡単でコストを低減することができ、また大型化に適した構造の入力装置を提供するという目的を、入力装置が、鉛直方向上側に平面を有する基部と、断面形状に円弧部を有し、円弧部が基部に対して転動可能に設けられ、重心が円弧部の中心よりも鉛直方向下側にあり、円弧部の中心と重心とが同一鉛直線上にある状態がこの入力装置の正位置である転動部と、転動部の正位置からの傾きの大きさを検出してゲーム機に対して検出信号を出力する磁気センサとを備えることによって実現した。
【００１２】
（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の入力装置１０と、入力装置１０が接続されたゲーム機１との斜視図である。
ゲーム機１は、プレイ画面を表示するためのＬＣＤ（液晶表示装置）等のモニタ２を備えている。
なお、図１において、モニタ２は、表示内容を説明するために表示画面が図中手前側を向いた状態を示すが、実際には表示画面がプレイヤＰ（操作者）に対向する方向（奥行方向後側Ｂ）を向くように設置される。
【００１３】
図１に示すように、ゲーム機１（機器）は、大型のモニタ２を備えた装置である。ゲーム機１は、ゲームセンタ等の遊戯施設に設置されるが、これに限定されず家庭用のゲーム機であってもよい。このゲーム機１のゲームでは、プレイヤＰは、入力装置１０の操作レバー３４を両腕Ｐ２で左右方向Ｘ及び奥行方向Ｙに傾動させて、モニタ２に表示されたキャラクタ２ａを左右方向Ｘ２、上下方向Ｚ２に移動させる。そして、プレイヤＰは、直立した状態でプレイを進行し、足Ｐ３で操作ボタン２４を操作して、モニタ２上でミサイル２ｂを発射したり爆弾２ｃを投下したりして、モニタ２に表示された敵２ｄを攻撃して、プレイを進行する。
【００１４】
図２は、第１実施形態の入力装置１０を示す図であり、図２（ａ）は、基部２０の上面図（平面図）、図２（ｂ）は、縦断面図（図１のII−II部矢視断面図）である。
入力装置１０は、電気ケーブル４によってゲーム機１に対して電気的に接続され、プレイヤに操作されることにより、ゲーム機１に対して信号を出力する。入力装置１０は、基部２０と、転動部３０とを備えている。
基部２０は、箱状の部材である。基部２０は、鉛直方向Ｚ上側の表面２１を窪ませて設けられ、転動部３０の移動範囲に応じて、左右方向Ｘ及び奥行方向Ｙに延在する平面部２２を有している。
基部２０は、４つの磁気センサ２３（２３Ｌ，２３Ｒ，２３Ｆ，２３Ｂ）と、２つの操作ボタン２４とを有している。
【００１５】
磁気センサ２３は、基部２０に内蔵されており、外部には露出していない。
磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒは、基部２０を鉛直方向Ｚ上側から見たときに、左右方向Ｘの同一軸線上に設けられ、磁気センサ２３Ｌは、平面部２２の中心２２ａよりも左側Ｌに配置され、一方、磁気センサ２３Ｒは、平面部２２の中心２２ａよりも右側Ｒに配置されている。磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒは、転動部３０に設けられた磁石３３（後述する）の磁界の大きさを検出することにより、磁気センサ２３Ｌは、転動部３０の左側Ｌへの傾きを検出し、一方、磁気センサ２３Ｒは、転動部３０の右側Ｒへの傾きを検出する。
【００１６】
一方、磁気センサ２３Ｆ，２３Ｂは、基部２０を鉛直方向Ｚ上側から見たときに、奥行方向Ｙの同一軸線上に配置されている。磁気センサ２３Ｆ，２３Ｂは、磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒとは配置されている軸が異なるが、その構造は、磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒと同様である。磁気センサ２３Ｆは、転動部３０に設けられた磁石３３（後述する）の磁界の大きさを検出することにより、転動部３０の前側Ｆへの傾きを検出し、磁気センサ２３Ｂは、転動部３０の後側Ｂへの傾きを検出する。
磁気センサ２３は、検出した磁界の大きさの検出信号を、それぞれ制御部６（後述する）に出力する。
【００１７】
操作ボタン２４は、基部２０の表面２１の後側Ｂの範囲に左右方向Ｘに並んで配置されている。操作ボタン２４は、電気的接点を有するスイッチであり、プレイヤＰに操作され接点がＯＮにされると、ＯＮ信号を制御部６（後述する）に対して出力する。
【００１８】
図２（ｂ）に示すように、転動部３０は、正位置の状態で、その中心軸３０ａが平面部２２の中心２２ａに一致するように配置される。転動部３０は、基部２０の平面部２２の上に単に載置したのみの形態であり、鉛直方向Ｚ上側に持ち上げれば、簡単に分離可能である。
これによって、入力装置１０は、清掃、部品交換等のメンテナンスを容易にでき、また面白い態様にすることができる。また、転動部３０は、鉛直方向Ｚの軸回りに自由に回転することができるので面白さを向上でき、また鉛直方向Ｚの軸回りに無理な力が加わることがなく故障等を防止することができる。
転動部３０は、球体部３１と、重り３２と、磁石３３と、操作レバー３４とを備えている。
【００１９】
球体部３１は、内部が空洞の球体である。球体部３１は、断面形状に円弧部３１ａを有し、基部２０の平面部２２上を転動可能である。転動部３０は、円弧部３１ａが球面によって形成されるので多方向に傾動することができ、本実施形態では、４方向への傾きの大きさを、ゲーム機１に対して入力することができる。円弧部３１ａの中心３１ｃと転動部３０の重心３０ｂとが同一鉛直線上にある状態が、転動部３０の正位置である。つまり、転動部３０は、正位置の状態では、その中心軸３０ａが鉛直方向Ｚに平行になる。
【００２０】
重り３２は、球体部３１の底部に収容されている。重り３２は、転動部３０の重心３０ｂが円弧部３１ａの中心３１ｃよりも下側になるように、その質量が設定されている。
これによって、転動部３０は、正位置よりも傾いた状態から、重力の作用によって起き上がり小法師のように正位置へと復帰する。このため、入力装置１０は、バネ等の付勢部材を利用しなくても正位置へと復帰するため、構造を簡単にすることができ、またコストを低減することができる。
【００２１】
磁石３３は、転動部３０と一体で回転移動可能に設けられた円板状の永久磁石である。磁石３３は、正位置の状態で、表面の法線方向が鉛直方向になるように配置される。磁石３３は、転動部３０と一体で回転移動可能に、球体部３１内に収容され固定されている。磁石３３は、その中心が、転動部３０の中心軸３０ａに一致するように配置されている。磁石３３は、転動部３０が傾くと基部２０の磁気センサ２３からの距離が変化する。そてて、この磁界の大きさの変化が、磁気センサ２３によって検出される。磁気センサ２３によって検出される磁界の大きさは、転動部３０の傾きの大きさに対応しているので、入力装置１０は、転動部３０の傾きの大きさを検出することができる。
【００２２】
このように、入力装置１０の検出部は、磁石３３と磁気センサ２３とから構成される。このため、入力装置１０は、他の構成の検出部（例えば光学センサを有する検出部）に比べて、転動部３０の傾きを簡単な構成で検出することができる。また、入力装置１０は、本実施形態のように大型の装置の場合であって、円弧部３１ａを露出した構造にしたときも、他の構成の検出部に比べて埃等の影響を低減でき、メンテナンスを容易にすることができる。
【００２３】
操作レバー３４は、球体部３１から突出するように設けられた軸体である。操作レバー３４は、入力装置１０が正位置の状態で、軸方向が鉛直方向になるように設けられている。入力装置１０は、操作レバー３４を有するので、操作性を向上でき、またゲーム機１に対して方向入力をする場合に、プレイヤＰに方向を把握しやすくすることができる。操作レバー３４は、プレイヤＰが両腕Ｐ２の掌Ｐ４で把持して操作しやすいように、操作レバー３４の上端部３４ａに球体状の把持部３４ｂを備えている。
【００２４】
入力装置１０の大きさは、基部２０の平面部２２の高さｈ１が設置面Ｇから１００ｍｍ程度である。また、入力装置１０が正位置の状態で、基部２０の平面部２２から操作レバー３４の上端部３４ａつまり把持部３４ｂの上端部までの高さｈ２が１ｍ程度以上である。入力装置１０は、このような大きさであるので、大人のプレイヤＰが直立した状態で、設置面Ｇから操作レバー３４の上端部３２ａまでの高さｈ３が、プレイヤＰの腰Ｐ５までの高さ以上になる（図１参照）。
入力装置１０は、このように大型の形状にすることにより、プレイヤＰが全身を動かして操作する面白い態様の装置にすることができる。
【００２５】
次に、入力装置１０とゲーム機１とのブロック図について説明する。
図３は、第１実施形態の入力装置１０とゲーム機１とのブロック図である。
入力装置１０は、前述したように、磁気センサ２３と、操作ボタン２４とを備えている。
【００２６】
ゲーム機１は、記憶部５と、制御部６と、モニタ２等とを備えている。
記憶部５は、ゲーム機１の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部５は、プレイを進行させるゲームプログラム５ａが記憶されている。
【００２７】
制御部６は、ゲーム機１を統括的に制御するための制御部であり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。制御部６は、記憶部５に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。制御部６は、入力制御部６ａと、ゲーム進行制御部６ｂとを備えている。
入力制御部６ａは、入力装置１０からの信号を受け付けて、ゲーム進行制御部６ｂへと伝達する制御部である。入力制御部６ａは、磁界の大きさの検出信号等を入力装置１０から受け付けて、その検出信号を分析して転動部３０の傾きを算出して、ゲーム進行制御部６ｂに伝達する。
ゲーム進行制御部６ｂは、入力制御部６ａからの信号に基づいて、ゲームの進行を統括的に制御する制御部である。
【００２８】
次に、本実施形態のゲーム機１と入力装置１０との動作について説明する。
図１に示すように、プレイヤＰが操作レバー３４を両方の掌Ｐ４で把持して前後左右方向に力を加えると、図２（ｂ）に示すように、円弧部３１ａが平面部２２上を転がることによって、転動部３０が力を加えられた方向に傾動する。磁石３３は、球体部３１に固定されているので、転動部３０と一体で回転し、基部２０の磁気センサ２３からの距離が変化する。磁気センサ２３は、磁界の大きさの検出信号を制御部６に出力すると、入力制御部６ａは、磁界の大きさ検出信号に必要な処理をして、ゲーム進行制御部６ｂに伝達する。ゲーム進行制御部６ｂは、入力制御部６ａから伝達された信号に基づいて、図１に示すように、モニタ２上のキャラクタ２ａを上下左右に移動する。また、ゲーム進行制御部６ｂは、操作ボタン２４が操作された場合には、ミサイル２ｂ等を撃って、敵２ｄを攻撃する。
【００２９】
プレイヤＰが操作レバー３４から両腕Ｐ２を離したりして、転動部３０に力が加えられなくなると、重り３２によって転動部３０の重心３０ｂが円弧部３１ａの中心３１ｃよりも下側になるように設定されているので、転動部３０は、傾いた状態から正位置へと復帰する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の入力装置１０は、転動部３０の重心３０ｂが円弧部３１ａの中心３１ｃよりも下側にあるので、重力の作用によって正位置へと復帰する。このため、大型にした場合であっても、構造を簡単にすることができ、またコストを低減することができる。
さらに、入力装置１０は、従来のバネ等を利用したジョイスティック等とは異なり、起き上がり小法師のようなゆっくりとした面白い動作で、転動部３０を正位置へと復帰させることができる。
【００３１】
また、本実施形態の入力装置１０は、磁石３３と磁気センサ２３とから構成される検出部が、磁界の大きさつまり転動部３０の傾きを検出できるので、構造をより一層簡単にすることができる。また、検出部が、外部に露出しない構造にできるので、他の構成の検出部に比べて埃等の影響を低減でき、メンテナンスを容易にすることができる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明を適用した入力装置の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図４は、第２実施形態の入力装置２１０とゲーム機２０１とを示す側面の断面図である。
ゲーム機２０１は、プレイヤＰが椅子２０７に座り、モニタ２０２を見ながらプレイを進行するタイプの装置である。
入力装置２１０は、６００ｍｍ程度の高さの机２０８の上に載置される。
転動部２３０は、正位置の状態で、基部２２０の平面部２２２から操作レバー２３４の上端部２３４ａまでの高さｈ２２が０．３ｍ以上である。入力装置２１０は、このような大きさであるので、大人のプレイヤＰの場合、基部２２０の設置面である机上から操作レバー２３４の上端部２３４ａまでの高さｈ２３が、プレイヤＰの前腕Ｐ６の長さＬ１以上になる。
以上の構成にすることにより、入力装置２１０は、プレイヤＰが椅子２０７に座った状態で、両腕Ｐ２全体を動かして操作する装置を、簡単な構造にすることができる。
【００３３】
（第３実施形態）
次に、本発明を適用した入力装置の第３実施形態について説明する。
図５は、第３実施形態の入力装置３１０を示す側面の断面図である。
入力装置３１０は、転動部３３０に、第１及び第２実施形態の球体部３１の代わりとして半円板部３３１を設けたものである。
半円板部３３１は、内部が空洞であり、球体部３１と同様に重り及び磁石（図示せず）が収容されている。
基部３２０には、半円板部３３１が左右方向Ｘに転動できるように、左右方向Ｘに長い溝３２５が設けられている。
入力装置３１０は、上記構成によって、操作レバー２３４に左右方向Ｘに力を加えると、転動部３３０が左右方向Ｘに傾動し、基部３２０の内部に設けた磁気センサが、半円板部３３１の磁石の磁界の大きさを検出する。
これによって、入力装置３１０は、左右方向Ｘの転動部３３０の傾きの大きさに対応した磁界の大きさを、ゲーム機（図示せず）に出力することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００３５】
（変形形態）
（１）本実施形態において、入力装置は、磁界の大きさに基づいて転動部の傾きを検出する例を示したが、これに限定されない。例えば、入力装置は、光センサ、可変抵抗器等によって、転動部の傾きを検出してもよい。
【００３６】
（２）本実施形態において、入力装置は、磁界の大きさを検出することにより、転動部の傾きのみを検出する例を示したが、これに限定されない。入力装置は、転動部の角速度を検出できるようにしてもよい。この場合、例えば、磁界の大きさの変化に基づいてこの角速度を検出しても、あるいは、操作レバーの上端の範囲等に加速度センサを設けてもよい。
これにより、入力装置は、転動部の傾きだけでなく、転動部の角速度や転動部に与えられた衝撃を検出することができる。このため、例えば、操作レバー上部にクッション体を設けて、プレイヤが殴打して衝撃を与えるボクシングゲーム等の入力装置に使用することができる。
【００３７】
（３）本実施形態において、転動部は、円弧部が、球状又は半円板状の部材に設けられた例を示したが、これに限定されない。円弧部を有すればその形状は、球体に限らず、例えば、半球でもよい。
【００３８】
（４）本実施形態において、転動部は、操作レバーを有する例を示したが、これに限定されない。転動部は、操作レバーを有さずに、磁石等を収容する球体部のみの構成でもよい。この場合、操作者が掌で転がして操作するような大型の入力装置を、簡単な構造にすることができる。なお、この場合には、操作性を向上するために、円弧部の半径が０．１５ｍ以上とするとよい。
【００３９】
（５）本実施形態において、入力装置は、ゲーム機に対して入力する例を示したが、これに限定されない。入力装置から信号が入力される機器は、方向が入力される電気機器であれば限定されず、例えばラジオコントロールによる模型等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態の入力装置とゲーム機との斜視図である。
【図２】第１実施形態の入力装置を示す図であり、基部の上面図（平面図）及び縦断面図である。
【図３】第１実施形態の入力装置とゲーム機とのブロック図である。
【図４】第２実施形態の入力装置とゲーム機とを示す側面の断面図である。
【図５】第３実施形態の入力装置を示す側面の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２０１ ゲーム機
４ 電気ケーブル
５ 記憶部
６ 制御部
１０，２１０，３１０ 入力装置
２０，２２０，３２０ 基部
２２，２２２ 平面部
２３（２３Ｌ，２３Ｒ，２３Ｆ，２３Ｂ） 磁気センサ
３０，２３０，３３０ 転動部
３１ 球体部
３１ａ，２３１ａ 円弧部
３２ 重り
３３ 磁石
３４，２３４ 操作レバー
３３１ 半円板部
Ｐ６ 前腕
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向入力に適した入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲーム機等に対する入力装置には、例えばレバーを傾動させて方向を入力するジョイスティック等の入力装置があった（例えば特許文献１）。
しかし、従来の入力装置は、操作者が操作していない状態で、レバーが鉛直方向を向くように、バネ等の付勢部材を使用しているため構造が複雑であり、コストがかかっていた。また、従来の入力装置は、大型の装置にする場合には、レバー等の重量が増加するために、付勢力が大きなバネ等を利用しなければならない等、大型化に適した構造ではなかった。
【特許文献１】特開平１０−２８３０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、構造が簡単でコストを低減することができ、また大型化に適した構造の入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００５】
請求項１の発明は、接続された機器（１，２０１）に対する入力装置（１０，２１０，３１０）であって、鉛直方向（Ｚ）上側に平面（２２，２２２）を有する基部（２０，２２０，３２０）と、断面形状に円弧部（３１ａ，２３１ａ）を有し、前記円弧部が前記基部に対して転動可能に設けられ、重心（３０ｂ）が前記円弧部の中心より（３１ｃ）も鉛直方向下側にあり、前記円弧部の中心と前記重心とを結ぶ軸（３０ａ）が、鉛直方向（Ｚ）を向く状態がこの入力装置の正位置である転動部（３０，２３０，３３０）と、前記転動部の前記正位置からの傾きの大きさを検出して前記機器に対して検出信号を出力する検出部（２３）とを備えること、を特徴とする入力装置。
請求項２の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記転動部（３０，２３０）は、球面を有し、前記円弧部（３１ａ，２３１ａ）は、前記球面の断面形状の一部であること、を特徴とする入力装置。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の入力装置において、前記円弧部（３１ａ，２３１ａ）は、半径が０．１５ｍ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記転動部（３０，２３０，３３０）は、前記正位置の状態で、軸方向が鉛直方向（Ｚ）である操作レバー（３４，２３４）を有すること、を特徴とする入力装置。
請求項５の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２２０，３２０）の前記平面（２２２）から前記操作レバー（２３４）の上端部（２３４ａ）までの長さ（ｈ２２）が０．３ｍ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項６の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２０，３２０）の前記平面（２２）から前記操作レバー（３４）の上端部（３４ａ）までの長さが１ｍ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項７の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２２０，３２０）の設置面から前記操作レバー（２３４）の上端部（２３４ａ）までの高さ（ｈ２３）が、この装置の操作者（Ｐ）の前腕（Ｐ６）の長さ（Ｌ１）以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項８の発明は、請求項４に記載の入力装置において、前記正位置の状態で、前記基部（２０，３２０）の設置面（Ｇ）から前記操作レバー（３４）の上端部（３４ａ）までの高さ（ｈ３）が、この装置の直立した操作者（Ｐ）の腰（Ｐ５）までの高さ以上であること、を特徴とする入力装置。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出部（２３）は、前記転動部（３０，２３０，３３０）と一体で回転可能に設けられた磁石（３３）と、前記基部（２０，２２０，３２０）に設けられ、前記磁石の磁界の大きさを検出する磁気センサ（２３）とを備えること、を特徴とする入力装置。
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出部は、前記転動部の角速度を検出すること、を特徴とする入力装置。
請求項１１の発明は、請求項５から請求項１０までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出部は、前記操作レバーの略上端部に設けられた加速度センサを備えること、を特徴とする入力装置。
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の入力装置において、前記基部（２０，２２０，３２０）と前記転動部（３０，２３０，３３０）とが分離可能であること、を特徴とする入力装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明は、転動部の重心が円弧部の中心よりも下側にあるので、転動部が重力の作用によって正位置へと復帰する。このため、装置の構造を簡単にすることができ、またコストを低減することができる。さらに、大型にして装置の構造が複雑にならないので、大型化に適した構造にすることができる。さらにまた、起き上がり小法師のように面白い動作で、転動部を正位置へと復帰させることができる。
（２）本発明は、円弧部が球面の断面形状であるので、転動部が多方向に転動することができるため、機器に対して多様な信号を入力することができる。
【０００７】
（３）本発明は、円弧部の半径が０．１５ｍ以上であるので、操作者が掌で転がして操作するような大型の入力装置を、簡単な構造にすることができる。
（４）本発明は、正位置の状態で、軸方向が鉛直方向である操作レバーを有するので、操作性を向上でき、また機器に対して方向入力をする場合に、操作者が方向を把握しやすくすることができる。
（５）本発明は、基部の平面から転動部の操作レバーの上端部までの長さが０．３ｍ以上であるので、例えば、机上に設置して、操作者が腕全体を動かして操作する大型の装置を簡単な構造にすることができる。
【０００８】
（６）本発明は、設置面から操作レバーの上端部までの長さが１ｍ以上であるので、例えば地面に設置し、操作者が直立して全身を動かして操作する大型の装置を簡単な構造にすることができる。
（７）本発明は、基部の平面から転動部の操作レバーの上端部までの高さが、この装置の操作者の前腕の長さ以上であるので、上記（５）と同様な効果を得ることができる。
【０００９】
（８）本発明は、この装置の設置面から操作レバーの上端部まで高さが、この装置の操作者の腰までの高さ以上であるので、上記（６）と同様な効果を得ることができる。
（９）本発明は、検出部が磁気センサを備えるので、転動部の傾きを簡単な構成で検出することができる。また、上記（５）〜（８）で説明したように大型の装置の場合であって、円弧部が露出した構造のときにも、他のセンサ（例えば光学センサ等）に比べて埃等の影響を低減することができる。
【００１０】
（１０）本発明は、検出部が、転動部の角速度を検出するので、角速度を入力することができる。
（１１）本発明は、操作レバーの略上端部に設けられた加速度センサを備えるので、例えば、操作者が操作レバーの上端部に与えた衝撃等を検出することができる。
（１２）本発明は、基部と転動部が分離可能であるので、メンテナンスを容易にでき、また面白い態様にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、構造が簡単でコストを低減することができ、また大型化に適した構造の入力装置を提供するという目的を、入力装置が、鉛直方向上側に平面を有する基部と、断面形状に円弧部を有し、円弧部が基部に対して転動可能に設けられ、重心が円弧部の中心よりも鉛直方向下側にあり、円弧部の中心と重心とが同一鉛直線上にある状態がこの入力装置の正位置である転動部と、転動部の正位置からの傾きの大きさを検出してゲーム機に対して検出信号を出力する磁気センサとを備えることによって実現した。
【００１２】
（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の入力装置１０と、入力装置１０が接続されたゲーム機１との斜視図である。
ゲーム機１は、プレイ画面を表示するためのＬＣＤ（液晶表示装置）等のモニタ２を備えている。
なお、図１において、モニタ２は、表示内容を説明するために表示画面が図中手前側を向いた状態を示すが、実際には表示画面がプレイヤＰ（操作者）に対向する方向（奥行方向後側Ｂ）を向くように設置される。
【００１３】
図１に示すように、ゲーム機１（機器）は、大型のモニタ２を備えた装置である。ゲーム機１は、ゲームセンタ等の遊戯施設に設置されるが、これに限定されず家庭用のゲーム機であってもよい。このゲーム機１のゲームでは、プレイヤＰは、入力装置１０の操作レバー３４を両腕Ｐ２で左右方向Ｘ及び奥行方向Ｙに傾動させて、モニタ２に表示されたキャラクタ２ａを左右方向Ｘ２、上下方向Ｚ２に移動させる。そして、プレイヤＰは、直立した状態でプレイを進行し、足Ｐ３で操作ボタン２４を操作して、モニタ２上でミサイル２ｂを発射したり爆弾２ｃを投下したりして、モニタ２に表示された敵２ｄを攻撃して、プレイを進行する。
【００１４】
図２は、第１実施形態の入力装置１０を示す図であり、図２（ａ）は、基部２０の上面図（平面図）、図２（ｂ）は、縦断面図（図１のII−II部矢視断面図）である。
入力装置１０は、電気ケーブル４によってゲーム機１に対して電気的に接続され、プレイヤに操作されることにより、ゲーム機１に対して信号を出力する。入力装置１０は、基部２０と、転動部３０とを備えている。
基部２０は、箱状の部材である。基部２０は、鉛直方向Ｚ上側の表面２１を窪ませて設けられ、転動部３０の移動範囲に応じて、左右方向Ｘ及び奥行方向Ｙに延在する平面部２２を有している。
基部２０は、４つの磁気センサ２３（２３Ｌ，２３Ｒ，２３Ｆ，２３Ｂ）と、２つの操作ボタン２４とを有している。
【００１５】
磁気センサ２３は、基部２０に内蔵されており、外部には露出していない。
磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒは、基部２０を鉛直方向Ｚ上側から見たときに、左右方向Ｘの同一軸線上に設けられ、磁気センサ２３Ｌは、平面部２２の中心２２ａよりも左側Ｌに配置され、一方、磁気センサ２３Ｒは、平面部２２の中心２２ａよりも右側Ｒに配置されている。磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒは、転動部３０に設けられた磁石３３（後述する）の磁界の大きさを検出することにより、磁気センサ２３Ｌは、転動部３０の左側Ｌへの傾きを検出し、一方、磁気センサ２３Ｒは、転動部３０の右側Ｒへの傾きを検出する。
【００１６】
一方、磁気センサ２３Ｆ，２３Ｂは、基部２０を鉛直方向Ｚ上側から見たときに、奥行方向Ｙの同一軸線上に配置されている。磁気センサ２３Ｆ，２３Ｂは、磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒとは配置されている軸が異なるが、その構造は、磁気センサ２３Ｌ，２３Ｒと同様である。磁気センサ２３Ｆは、転動部３０に設けられた磁石３３（後述する）の磁界の大きさを検出することにより、転動部３０の前側Ｆへの傾きを検出し、磁気センサ２３Ｂは、転動部３０の後側Ｂへの傾きを検出する。
磁気センサ２３は、検出した磁界の大きさの検出信号を、それぞれ制御部６（後述する）に出力する。
【００１７】
操作ボタン２４は、基部２０の表面２１の後側Ｂの範囲に左右方向Ｘに並んで配置されている。操作ボタン２４は、電気的接点を有するスイッチであり、プレイヤＰに操作され接点がＯＮにされると、ＯＮ信号を制御部６（後述する）に対して出力する。
【００１８】
図２（ｂ）に示すように、転動部３０は、正位置の状態で、その中心軸３０ａが平面部２２の中心２２ａに一致するように配置される。転動部３０は、基部２０の平面部２２の上に単に載置したのみの形態であり、鉛直方向Ｚ上側に持ち上げれば、簡単に分離可能である。
これによって、入力装置１０は、清掃、部品交換等のメンテナンスを容易にでき、また面白い態様にすることができる。また、転動部３０は、鉛直方向Ｚの軸回りに自由に回転することができるので面白さを向上でき、また鉛直方向Ｚの軸回りに無理な力が加わることがなく故障等を防止することができる。
転動部３０は、球体部３１と、重り３２と、磁石３３と、操作レバー３４とを備えている。
【００１９】
球体部３１は、内部が空洞の球体である。球体部３１は、断面形状に円弧部３１ａを有し、基部２０の平面部２２上を転動可能である。転動部３０は、円弧部３１ａが球面によって形成されるので多方向に傾動することができ、本実施形態では、４方向への傾きの大きさを、ゲーム機１に対して入力することができる。円弧部３１ａの中心３１ｃと転動部３０の重心３０ｂとが同一鉛直線上にある状態が、転動部３０の正位置である。つまり、転動部３０は、正位置の状態では、その中心軸３０ａが鉛直方向Ｚに平行になる。
【００２０】
重り３２は、球体部３１の底部に収容されている。重り３２は、転動部３０の重心３０ｂが円弧部３１ａの中心３１ｃよりも下側になるように、その質量が設定されている。
これによって、転動部３０は、正位置よりも傾いた状態から、重力の作用によって起き上がり小法師のように正位置へと復帰する。このため、入力装置１０は、バネ等の付勢部材を利用しなくても正位置へと復帰するため、構造を簡単にすることができ、またコストを低減することができる。
【００２１】
磁石３３は、転動部３０と一体で回転移動可能に設けられた円板状の永久磁石である。磁石３３は、正位置の状態で、表面の法線方向が鉛直方向になるように配置される。磁石３３は、転動部３０と一体で回転移動可能に、球体部３１内に収容され固定されている。磁石３３は、その中心が、転動部３０の中心軸３０ａに一致するように配置されている。磁石３３は、転動部３０が傾くと基部２０の磁気センサ２３からの距離が変化する。そてて、この磁界の大きさの変化が、磁気センサ２３によって検出される。磁気センサ２３によって検出される磁界の大きさは、転動部３０の傾きの大きさに対応しているので、入力装置１０は、転動部３０の傾きの大きさを検出することができる。
【００２２】
このように、入力装置１０の検出部は、磁石３３と磁気センサ２３とから構成される。このため、入力装置１０は、他の構成の検出部（例えば光学センサを有する検出部）に比べて、転動部３０の傾きを簡単な構成で検出することができる。また、入力装置１０は、本実施形態のように大型の装置の場合であって、円弧部３１ａを露出した構造にしたときも、他の構成の検出部に比べて埃等の影響を低減でき、メンテナンスを容易にすることができる。
【００２３】
操作レバー３４は、球体部３１から突出するように設けられた軸体である。操作レバー３４は、入力装置１０が正位置の状態で、軸方向が鉛直方向になるように設けられている。入力装置１０は、操作レバー３４を有するので、操作性を向上でき、またゲーム機１に対して方向入力をする場合に、プレイヤＰに方向を把握しやすくすることができる。操作レバー３４は、プレイヤＰが両腕Ｐ２の掌Ｐ４で把持して操作しやすいように、操作レバー３４の上端部３４ａに球体状の把持部３４ｂを備えている。
【００２４】
入力装置１０の大きさは、基部２０の平面部２２の高さｈ１が設置面Ｇから１００ｍｍ程度である。また、入力装置１０が正位置の状態で、基部２０の平面部２２から操作レバー３４の上端部３４ａつまり把持部３４ｂの上端部までの高さｈ２が１ｍ程度以上である。入力装置１０は、このような大きさであるので、大人のプレイヤＰが直立した状態で、設置面Ｇから操作レバー３４の上端部３２ａまでの高さｈ３が、プレイヤＰの腰Ｐ５までの高さ以上になる（図１参照）。
入力装置１０は、このように大型の形状にすることにより、プレイヤＰが全身を動かして操作する面白い態様の装置にすることができる。
【００２５】
次に、入力装置１０とゲーム機１とのブロック図について説明する。
図３は、第１実施形態の入力装置１０とゲーム機１とのブロック図である。
入力装置１０は、前述したように、磁気センサ２３と、操作ボタン２４とを備えている。
【００２６】
ゲーム機１は、記憶部５と、制御部６と、モニタ２等とを備えている。
記憶部５は、ゲーム機１の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部５は、プレイを進行させるゲームプログラム５ａが記憶されている。
【００２７】
制御部６は、ゲーム機１を統括的に制御するための制御部であり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。制御部６は、記憶部５に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。制御部６は、入力制御部６ａと、ゲーム進行制御部６ｂとを備えている。
入力制御部６ａは、入力装置１０からの信号を受け付けて、ゲーム進行制御部６ｂへと伝達する制御部である。入力制御部６ａは、磁界の大きさの検出信号等を入力装置１０から受け付けて、その検出信号を分析して転動部３０の傾きを算出して、ゲーム進行制御部６ｂに伝達する。
ゲーム進行制御部６ｂは、入力制御部６ａからの信号に基づいて、ゲームの進行を統括的に制御する制御部である。
【００２８】
次に、本実施形態のゲーム機１と入力装置１０との動作について説明する。
図１に示すように、プレイヤＰが操作レバー３４を両方の掌Ｐ４で把持して前後左右方向に力を加えると、図２（ｂ）に示すように、円弧部３１ａが平面部２２上を転がることによって、転動部３０が力を加えられた方向に傾動する。磁石３３は、球体部３１に固定されているので、転動部３０と一体で回転し、基部２０の磁気センサ２３からの距離が変化する。磁気センサ２３は、磁界の大きさの検出信号を制御部６に出力すると、入力制御部６ａは、磁界の大きさ検出信号に必要な処理をして、ゲーム進行制御部６ｂに伝達する。ゲーム進行制御部６ｂは、入力制御部６ａから伝達された信号に基づいて、図１に示すように、モニタ２上のキャラクタ２ａを上下左右に移動する。また、ゲーム進行制御部６ｂは、操作ボタン２４が操作された場合には、ミサイル２ｂ等を撃って、敵２ｄを攻撃する。
【００２９】
プレイヤＰが操作レバー３４から両腕Ｐ２を離したりして、転動部３０に力が加えられなくなると、重り３２によって転動部３０の重心３０ｂが円弧部３１ａの中心３１ｃよりも下側になるように設定されているので、転動部３０は、傾いた状態から正位置へと復帰する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の入力装置１０は、転動部３０の重心３０ｂが円弧部３１ａの中心３１ｃよりも下側にあるので、重力の作用によって正位置へと復帰する。このため、大型にした場合であっても、構造を簡単にすることができ、またコストを低減することができる。
さらに、入力装置１０は、従来のバネ等を利用したジョイスティック等とは異なり、起き上がり小法師のようなゆっくりとした面白い動作で、転動部３０を正位置へと復帰させることができる。
【００３１】
また、本実施形態の入力装置１０は、磁石３３と磁気センサ２３とから構成される検出部が、磁界の大きさつまり転動部３０の傾きを検出できるので、構造をより一層簡単にすることができる。また、検出部が、外部に露出しない構造にできるので、他の構成の検出部に比べて埃等の影響を低減でき、メンテナンスを容易にすることができる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明を適用した入力装置の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図４は、第２実施形態の入力装置２１０とゲーム機２０１とを示す側面の断面図である。
ゲーム機２０１は、プレイヤＰが椅子２０７に座り、モニタ２０２を見ながらプレイを進行するタイプの装置である。
入力装置２１０は、６００ｍｍ程度の高さの机２０８の上に載置される。
転動部２３０は、正位置の状態で、基部２２０の平面部２２２から操作レバー２３４の上端部２３４ａまでの高さｈ２２が０．３ｍ以上である。入力装置２１０は、このような大きさであるので、大人のプレイヤＰの場合、基部２２０の設置面である机上から操作レバー２３４の上端部２３４ａまでの高さｈ２３が、プレイヤＰの前腕Ｐ６の長さＬ１以上になる。
以上の構成にすることにより、入力装置２１０は、プレイヤＰが椅子２０７に座った状態で、両腕Ｐ２全体を動かして操作する装置を、簡単な構造にすることができる。
【００３３】
（第３実施形態）
次に、本発明を適用した入力装置の第３実施形態について説明する。
図５は、第３実施形態の入力装置３１０を示す側面の断面図である。
入力装置３１０は、転動部３３０に、第１及び第２実施形態の球体部３１の代わりとして半円板部３３１を設けたものである。
半円板部３３１は、内部が空洞であり、球体部３１と同様に重り及び磁石（図示せず）が収容されている。
基部３２０には、半円板部３３１が左右方向Ｘに転動できるように、左右方向Ｘに長い溝３２５が設けられている。
入力装置３１０は、上記構成によって、操作レバー２３４に左右方向Ｘに力を加えると、転動部３３０が左右方向Ｘに傾動し、基部３２０の内部に設けた磁気センサが、半円板部３３１の磁石の磁界の大きさを検出する。
これによって、入力装置３１０は、左右方向Ｘの転動部３３０の傾きの大きさに対応した磁界の大きさを、ゲーム機（図示せず）に出力することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００３５】
（変形形態）
（１）本実施形態において、入力装置は、磁界の大きさに基づいて転動部の傾きを検出する例を示したが、これに限定されない。例えば、入力装置は、光センサ、可変抵抗器等によって、転動部の傾きを検出してもよい。
【００３６】
（２）本実施形態において、入力装置は、磁界の大きさを検出することにより、転動部の傾きのみを検出する例を示したが、これに限定されない。入力装置は、転動部の角速度を検出できるようにしてもよい。この場合、例えば、磁界の大きさの変化に基づいてこの角速度を検出しても、あるいは、操作レバーの上端の範囲等に加速度センサを設けてもよい。
これにより、入力装置は、転動部の傾きだけでなく、転動部の角速度や転動部に与えられた衝撃を検出することができる。このため、例えば、操作レバー上部にクッション体を設けて、プレイヤが殴打して衝撃を与えるボクシングゲーム等の入力装置に使用することができる。
【００３７】
（３）本実施形態において、転動部は、円弧部が、球状又は半円板状の部材に設けられた例を示したが、これに限定されない。円弧部を有すればその形状は、球体に限らず、例えば、半球でもよい。
【００３８】
（４）本実施形態において、転動部は、操作レバーを有する例を示したが、これに限定されない。転動部は、操作レバーを有さずに、磁石等を収容する球体部のみの構成でもよい。この場合、操作者が掌で転がして操作するような大型の入力装置を、簡単な構造にすることができる。なお、この場合には、操作性を向上するために、円弧部の半径が０．１５ｍ以上とするとよい。
【００３９】
（５）本実施形態において、入力装置は、ゲーム機に対して入力する例を示したが、これに限定されない。入力装置から信号が入力される機器は、方向が入力される電気機器であれば限定されず、例えばラジオコントロールによる模型等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態の入力装置とゲーム機との斜視図である。
【図２】第１実施形態の入力装置を示す図であり、基部の上面図（平面図）及び縦断面図である。
【図３】第１実施形態の入力装置とゲーム機とのブロック図である。
【図４】第２実施形態の入力装置とゲーム機とを示す側面の断面図である。
【図５】第３実施形態の入力装置を示す側面の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２０１ ゲーム機
４ 電気ケーブル
５ 記憶部
６ 制御部
１０，２１０，３１０ 入力装置
２０，２２０，３２０ 基部
２２，２２２ 平面部
２３（２３Ｌ，２３Ｒ，２３Ｆ，２３Ｂ） 磁気センサ
３０，２３０，３３０ 転動部
３１ 球体部
３１ａ，２３１ａ 円弧部
３２ 重り
３３ 磁石
３４，２３４ 操作レバー
３３１ 半円板部
Ｐ６ 前腕
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された機器に対する入力装置であって、
鉛直方向上側に平面を有する基部と、
断面形状に円弧部を有し、前記円弧部が前記基部に対して転動可能に設けられ、重心が前記円弧部の中心よりも鉛直方向下側にあり、前記円弧部の中心と前記重心とを結ぶ軸が鉛直方向を向く状態がこの入力装置の正位置である転動部と、
前記転動部の前記正位置からの傾きの大きさを検出して前記機器に対して検出信号を出力する検出部とを備えること、
を特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置において、
前記転動部は、球面を有し、
前記円弧部は、前記球面の断面形状の一部であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の入力装置において、
前記円弧部は、半径が０．１５ｍ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記転動部は、前記正位置の状態で、軸方向が鉛直方向である操作レバーを有すること、
を特徴とする入力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の前記平面から前記操作レバーの上端部までの長さが０．３ｍ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項６】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の前記平面から前記操作レバーの上端部までの長さが１ｍ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の設置面から前記操作レバーの上端部までの高さが、この装置の操作者の前腕の長さ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項８】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の設置面から前記操作レバーの上端部までの高さが、この装置の直立した操作者の腰までの高さ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出部は、
前記転動部と一体で回転可能に設けられた磁石と、
前記基部に設けられ、前記磁石の磁界の大きさを検出する磁気センサとを備えること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出部は、前記転動部の角速度を検出すること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出部は、前記操作レバーの略上端部に設けられた加速度センサを備えること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記基部と前記転動部とが分離可能であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１】
接続された機器に対する入力装置であって、
鉛直方向上側に平面を有する基部と、
断面形状に円弧部を有し、前記円弧部が前記基部に対して転動可能に設けられ、重心が前記円弧部の中心よりも鉛直方向下側にあり、前記円弧部の中心と前記重心とを結ぶ軸が鉛直方向を向く状態がこの入力装置の正位置である転動部と、
前記転動部の前記正位置からの傾きの大きさを検出して前記機器に対して検出信号を出力する検出部とを備えること、
を特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置において、
前記転動部は、球面を有し、
前記円弧部は、前記球面の断面形状の一部であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の入力装置において、
前記円弧部は、半径が０．１５ｍ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記転動部は、前記正位置の状態で、軸方向が鉛直方向である操作レバーを有すること、
を特徴とする入力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の前記平面から前記操作レバーの上端部までの長さが０．３ｍ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項６】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の前記平面から前記操作レバーの上端部までの長さが１ｍ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の設置面から前記操作レバーの上端部までの高さが、この装置の操作者の前腕の長さ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項８】
請求項４に記載の入力装置において、
前記正位置の状態で、前記基部の設置面から前記操作レバーの上端部までの高さが、この装置の直立した操作者の腰までの高さ以上であること、
を特徴とする入力装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出部は、
前記転動部と一体で回転可能に設けられた磁石と、
前記基部に設けられ、前記磁石の磁界の大きさを検出する磁気センサとを備えること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出部は、前記転動部の角速度を検出すること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出部は、前記操作レバーの略上端部に設けられた加速度センサを備えること、
を特徴とする入力装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の入力装置において、
前記基部と前記転動部とが分離可能であること、
を特徴とする入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２７６８７９（Ｐ２００９−２７６８７９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５５５７（Ｐ２００８−１２５５５７）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（３０６０１９１１１）株式会社タイトー (475)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（３０６０１９１１１）株式会社タイトー (475)
【Ｆターム（参考）】
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