JP2009075861A - Input device and input system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device and system for acquiring feedback to a user when operating a casing. <P>SOLUTION: An input device 10 includes: a casing 16; a gyro 20 stored in the casing 16 for generating a stress according as a rotor 43 having axially symmetrical mass to a rotary shaft 44 rotates; and a gyro control part 19 for controlling the direction of the rotary shaft 44 of the rotor 43 based on the displacement speed of the casing 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明は、筐体内の回転体を回転することにより応力を発生させて使用者が筐体を操作したときに操作感（抵抗感）が感じられるようにした入力装置および入力システムに関する。  The present invention relates to an input device and an input system that allow a user to feel an operational feeling (resistance feeling) when a user operates a casing by generating stress by rotating a rotating body in the casing.

現在、ディスプレイ用のリモートコントローラ（以下、「入力装置」という）のなかには、ディスプレイ（表示装置）のメニュー画面を見ながら入力装置の筐体を、例えばスイング移動（スイング操作）や旋回移動（旋回操作）させることで、メニュー画面の入力操作や確認操作などをおこなうものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−６１４８９号公報Currently, in a remote controller for display (hereinafter referred to as “input device”), for example, a swing movement (swing operation) or a swivel movement (swing operation) is performed while viewing the menu screen of the display (display device). ) To perform an input operation or a confirmation operation on a menu screen (see, for example, Patent Document 1).
JP 2007-61489 A

特許文献１の入力装置によれば、筐体を振ったり（スイング）旋回させることで、入力操作や確認操作ができるように構成されているので、入力操作用の操作ボタンや確認操作用の操作ボタンを少なくすることができ、使用者による操作性を向上させることができる入力装置である。  According to the input device of Patent Document 1, since the input operation and the confirmation operation can be performed by swinging (swinging) the casing, the operation button for the input operation and the operation for the confirmation operation are configured. The input device can reduce the number of buttons and improve the operability for the user.

しかし、例えば、筐体を振ったり旋回させて、メニュー画面に写った対象物の選択や操作等を行うためには、筐体の操作を適正におこなう必要がある。このため、筐体を振ったり旋回させた際に、筐体の操作状況を使用者にフィードバックさせて、筐体の操作状況や操作感を使用者に感覚的に認識させることが求められている。このような操作感を使用者に与えるために、入力装置の筐体内部にバイブレータを設け、使用者の操作に応じてバイブレータを動作させ、使用者に操作状況や操作感を感覚的にフィードバックさせることが考えられる。  However, for example, in order to select or operate an object on the menu screen by shaking or turning the casing, it is necessary to appropriately operate the casing. For this reason, when the housing is shaken or swiveled, it is required to feed back the operation status of the housing to the user so that the user can sensuously recognize the operation status and operation feeling of the housing. . In order to give such a feeling of operation to the user, a vibrator is provided inside the housing of the input device, the vibrator is operated according to the user's operation, and the user is sensibly fed back the operation status and operation feeling. It is possible.

しかしながら、特許文献１の入力装置を用いて３次元的な操作により入力を行い、その操作に応じてバイブレータによる操作感のフィードバックを行うのでは、使用者に適切な操作を促すには情報量が足りないという問題があった。また、この入力装置をゲームに使用する場合は、３次元的な操作も可能であるが、ゲームの興趣性は向上するものの、入力装置から得られるフィードバックは振動だけであり、入力装置の操作における方向性がないという問題があった。  However, if input is performed by a three-dimensional operation using the input device of Patent Document 1 and feedback of operation feeling by a vibrator is performed in accordance with the operation, the amount of information is required to prompt the user to perform an appropriate operation. There was a problem of not enough. In addition, when this input device is used in a game, three-dimensional operation is possible, but although the fun of the game is improved, the feedback obtained from the input device is only vibration, and in the operation of the input device There was a problem of lack of direction.

そこで本発明は、前述した課題を解決するためになされたもので、その目的は、入力装置を操作した際に、操作に対応した方向性を持ったフィードバックを使用者に与えることができる入力装置および入力システムを提供することにある。  Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a user with feedback having a direction corresponding to an operation when the input device is operated. And providing an input system.

本発明の入力装置は、筐体と、前記筐体に収容され、回転軸に対して軸対称な質量を有する回転体を備えたジャイロと、前記回転体の回転軸を回動させる回動手段と、前記筐体の変位方向および変位量を検出する変位検出手段と、前記変位検出手段の検出結果に基づいて前記回動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。  An input device according to the present invention includes a housing, a gyro that is housed in the housing and has a rotating body having an axisymmetric mass with respect to the rotating shaft, and a rotating unit that rotates the rotating shaft of the rotating body. And a displacement detection means for detecting a displacement direction and a displacement amount of the housing, and a control means for controlling the rotation means based on a detection result of the displacement detection means.

このように構成することで、入力装置の変位方向や変位量に基づいてジャイロの回転軸の向きを回動制御することにより、ジャイロ効果（後述）を利用したトルクを入力装置の変位方向とは逆向きに発生させることができ、筺体の操作に応じて筐体が初期位置に戻ろうとする抵抗感を使用者に感じさせることができる。これにより、使用者は、筐体の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックを与えることができる。  By configuring in this way, the direction of the rotation axis of the gyroscope is controlled based on the displacement direction and displacement amount of the input device, so that the torque using the gyro effect (described later) is the displacement direction of the input device. It can be generated in the reverse direction, and the user can feel a sense of resistance that the housing returns to the initial position in accordance with the operation of the housing. Thereby, the user can give intuitive (sensory) feedback according to operation of a housing | casing.

また、本発明は、前記ジャイロの回転体を回転させる回転手段を備え、前記制御手段は、前記変位検出手段の検出結果に基づいて前記回転手段を制御することを特徴とする。  Further, the present invention is characterized by comprising a rotating means for rotating the rotating body of the gyro, and the control means controls the rotating means based on a detection result of the displacement detecting means.

このように構成することで、ジャイロの回転体を回転させるように構成することで、変位検出手段の検出結果に基づいて回転体の速度を制御することで、使用者に直感的なフィードバックを与えることができる。  By configuring in this way, the gyroscopic rotating body is configured to rotate, and by controlling the speed of the rotating body based on the detection result of the displacement detecting means, intuitive feedback is given to the user. be able to.

また、本発明は、前記制御手段が前記回転体の回転速度または前記回転軸の回動速度の少なくとも一方を制御することを特徴とする。  Further, the present invention is characterized in that the control means controls at least one of a rotational speed of the rotating body and a rotational speed of the rotating shaft.

このように構成することで、筺体に設けられたジャイロの回転体の回転速度や回転軸の回動速度の少なくとも一方を制御することで、入力装置の動作に基づいて、使用者に直感的なフィードバックを与えることができる。なお、回転体の速度や回転軸の回動速度は、入力装置の操作に応じて適宜自動的に調整することでジャイロ効果を利用することができ、入力操作の動作に比例した抵抗力（反発力）が使用者にフィードバックされるように構成されている。
ここで、ジャイロ効果とは、回転体の回転速度と回転軸の回動速度との積に比例するトルクが発生させることができる。したがって、例えば、筐体の変位速度が速い場合などには、それに応じて回転体の回転速度または回転軸の回動速度を速くする制御を行うことによって、より強い抵抗感が使用者に感じられる。これにより、使用者は、筐体の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックを得ることができる。With this configuration, it is intuitive to the user based on the operation of the input device by controlling at least one of the rotational speed of the rotating body of the gyro provided on the housing and the rotational speed of the rotating shaft. Give feedback. Note that the gyro effect can be used by appropriately adjusting the speed of the rotating body and the rotational speed of the rotating shaft according to the operation of the input device, and the resistance force (repulsion) proportional to the operation of the input operation can be used. Force) is fed back to the user.
Here, the gyro effect can generate a torque proportional to the product of the rotational speed of the rotating body and the rotational speed of the rotating shaft. Therefore, for example, when the displacement speed of the housing is high, the user can feel a stronger resistance by performing control to increase the rotation speed of the rotating body or the rotation speed of the rotation shaft accordingly. . Thereby, the user can obtain intuitive (sensory) feedback according to the operation of the housing.

さらに、本発明は、前記筺体が、前記変位検出手段からの検出結果を筺体外部に送信する送信手段と、前記筺体の外部からデータを受信する受信手段を備えることを特徴とする。  Furthermore, the present invention is characterized in that the housing includes transmission means for transmitting a detection result from the displacement detection means to the outside of the housing and receiving means for receiving data from the outside of the housing.

このように構成することで、入力された情報の送り先である装置本体と入力装置との間で、変位データや入力装置へのフィードバック情報などをやりとりすることが可能になり、使用者の操作状況やゲームの場面に応じた適切なフィードバックを与えることができる。  With this configuration, it becomes possible to exchange displacement data, feedback information to the input device, etc. between the device body that is the destination of the input information and the input device, and the operation status of the user And give appropriate feedback according to the scene of the game.

また、本発明は、前記変位検出手段が、加速度センサで構成されることを特徴とする。  Further, the present invention is characterized in that the displacement detecting means is constituted by an acceleration sensor.

このように構成することで、入力装置の動作を加速度センサで検出することができ、検出結果を用いて入力装置の利用者にフィードバックさせることができる。  With this configuration, the operation of the input device can be detected by the acceleration sensor, and the user of the input device can be fed back using the detection result.

さらに、本発明は、前記ジャイロが、２軸ジャイロまたは３軸ジャイロで構成されることを特徴とする。  Furthermore, the present invention is characterized in that the gyro is constituted by a two-axis gyro or a three-axis gyro.

このように構成することで、例えば３軸ジャイロで構成した場合は、入力装置に発生させるトルクの方向を３軸方向（ロール、ピッチ、ヨー）に行うことができる。したがって、３次元的な操作が可能な入力装置において、フィードバック情報も３次元的に得られることになるため、使用者に適切な操作を促したり、ゲームの興趣性を向上させることができる。  By configuring in this way, for example, when configured with a three-axis gyro, the direction of torque generated in the input device can be performed in three-axis directions (roll, pitch, yaw). Therefore, since the feedback information is also obtained three-dimensionally in an input device capable of three-dimensional operation, it is possible to prompt the user to perform an appropriate operation or improve the interest of the game.

さらに、本発明は、筐体と、前記筐体に収容され、回動可能な回転軸と、この回転軸に対して軸対称な質量を有する回転体とを備えたジャイロを備え、前記ジャイロは、前記回転体の回転軸に対して直交する線に沿う第１支持軸により前記筐体に対して回動自在に軸支され、前記ジャイロの重心は第１支持軸の下方に設けられていることを特徴とする。  Furthermore, the present invention includes a gyro including a housing, a rotating shaft housed in the housing and rotatable, and a rotating body having an axisymmetric mass with respect to the rotating shaft. The first support shaft along a line perpendicular to the rotation axis of the rotating body is pivotally supported with respect to the housing, and the center of gravity of the gyro is provided below the first support shaft. It is characterized by that.

ジャイロ効果によれば、回転体の回転軸方向が変位することにより、回転軸の方向と回転軸の変位方向の双方に直交する方向にトルクが発生する。したがって、筐体と回転体の回転軸とが固定された状態では、使用者の操作方向と直交する方向に筐体を回動させようとするトルクが感じられることになり、使用者にとって直感的な操作感覚とはならない。  According to the gyro effect, when the rotation axis direction of the rotating body is displaced, torque is generated in a direction orthogonal to both the rotation axis direction and the rotation axis displacement direction. Therefore, in a state where the casing and the rotating shaft of the rotating body are fixed, a torque for rotating the casing in a direction orthogonal to the operation direction of the user can be felt, which is intuitive for the user. It does not become a sense of operation.

そこで、回転体をトルクが発生する方向に対して回動自在となるように軸支することによって、回転体に発生するトルクが使用者に伝達されず、使用者には回転体が回動するのに必要なエネルギーに相当する抵抗感のみが感じられる。なお、回転体は発生したトルクによって第１支持軸回りを所定角度回動するが、その後自重によって元の位置に戻る。これにより、使用者は、筐体の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックを得ることができる。  Therefore, by supporting the rotating body so as to be rotatable in the direction in which the torque is generated, the torque generated in the rotating body is not transmitted to the user, and the rotating body rotates to the user. Only a sense of resistance equivalent to the energy required for the process is felt. The rotating body rotates by a predetermined angle around the first support shaft by the generated torque, but then returns to its original position by its own weight. Thereby, the user can obtain intuitive (sensory) feedback according to the operation of the housing.

また、本発明の入力システムは、前記入力装置と、前記入力装置からの入力情報を受ける装置本体で構成された入力操作システムであって、前記装置本体は、前記変位検出手段の検出結果を受信する変位情報受信手段と、前記受信手段で受信した検出結果に基づいて画像を出力する画像出力手段と、前記画像出力手段からの出力結果を前記入力装置に送信する出力結果送信手段とを備え、前記入力装置の操作に基づいて、前記画像出力手段から画像出力すると共に、前記画像出力の出力結果に基づいて前記ジャイロを制御することを特徴とする。  The input system according to the present invention is an input operation system including the input device and a device main body that receives input information from the input device, and the device main body receives a detection result of the displacement detection means. Displacement information receiving means, an image output means for outputting an image based on a detection result received by the receiving means, and an output result transmitting means for transmitting an output result from the image output means to the input device, An image is output from the image output means based on an operation of the input device, and the gyro is controlled based on an output result of the image output.

このように構成することで、入力装置の変位情報を基に画像を表示装置に出力し、その出力結果に基づいて、入力装置内のジャイロの制御を行うことにより、使用者が画像を目視で確認しながら、入力装置からフィードバックを得ることができる。したがって、例えば入力装置のスイング操作により、ポインタが画面からはみ出そうとしたときに、入力装置の操作方向と逆向きのトルクを発生させることにより、ポインタを元の位置に戻す方向にフィードバックを与えたり、ゲームの中でボールを打つシーンが登場したときに、使用者にあたかもボールを打ったような手応えが感じられるようにトルクを発生させることができ、使用者が自ら入力した操作が表示される表示装置を見ながら、入力装置から直感的な（感覚的な）フィードバックを得ることができる。  With this configuration, the image is output to the display device based on the displacement information of the input device, and the user visually checks the image by controlling the gyro in the input device based on the output result. Feedback can be obtained from the input device while checking. Therefore, for example, when the pointer is about to protrude from the screen due to a swing operation of the input device, feedback is given in the direction of returning the pointer to the original position by generating a torque opposite to the operation direction of the input device. When a scene of hitting the ball appears in the game, torque can be generated so that the user feels as if the ball was hit, and the operation input by the user is displayed. Intuitive (sensory) feedback can be obtained from the input device while viewing the display device.

本発明の入力装置および入力システムによれば、入力装置の変位情報に対応したトルクないし抵抗感（反発力）を発生させることで、入力装置を操作した際に使用者に対して入力装置の操作（動作）に基づいた直感的なフィードバックが与えることができるという効果を有する。  According to the input device and the input system of the present invention, by generating torque or resistance (repulsive force) corresponding to the displacement information of the input device, the user can operate the input device when operating the input device. Intuitive feedback based on (operation) can be provided.

以下、本発明の実施形態に係る入力装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明における第１実施形態の入力システムを示すシステム構成図である。図２は、入力装置の構成を示す構成図である。図３は、入力装置の筺体内部の構成を示す構成図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る入力システム１０は、メニュー画面、画像、メニュー画面を選択するポインタ１２を表示する表示部１４を有する表示装置１１と、表示制御部２５、データ送受信部２６を有する装置本体と、画面に表示されているポインタ１２の移動操作や、表示部１４に表示されたメニュー画面から任意の項目を選択操作するための入力装置１５と、一対のマーカ２２Ａ、２２Ｂとで構成されている。Hereinafter, an input device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an input system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the input device. FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration inside the housing of the input device.
As shown in FIG. 1, the input system 10 according to the first embodiment includes adisplay device 11 having adisplay unit 14 for displaying a menu screen, an image, and apointer 12 for selecting the menu screen, adisplay control unit 25, and data transmission / reception. A device main body having aunit 26, an operation of moving thepointer 12 displayed on the screen, aninput device 15 for selecting and operating an arbitrary item from the menu screen displayed on thedisplay unit 14, and a pair ofmarkers 22A, 22B.

ポインタ１２は、入力装置１５の変位量に応じて、表示装置１１の制御部２５によって、表示部１４上を移動させることができる。ポインタ１２の動作は、制御部２５で検出され、入力装置１５の操作によりメニュー画面に表示された項目が選択されたことも検出することができる。  Thepointer 12 can be moved on thedisplay unit 14 by thecontrol unit 25 of thedisplay device 11 according to the amount of displacement of theinput device 15. The operation of thepointer 12 is detected by thecontrol unit 25, and it can also be detected that an item displayed on the menu screen is selected by operating theinput device 15.

一対のマーカ２２Ａ，２２Ｂは、一例として、赤外線２１を含む光を表示装置１１の前方に向かって出力するものである。  As an example, the pair ofmarkers 22 </ b> A and 22 </ b> B outputs light includinginfrared rays 21 toward the front of thedisplay device 11.

次に入力装置１５の構成について説明する。
入力装置１５は、図２及び図３に示すように、外形が使用者の手で握りやすいように形成された筐体１６と、筐体１６の内部に収容された変位データ検出部（検出部）２３、データ送受信部（送受信部）１７、ジャイロ制御部（制御部）１９およびジャイロ２０、回路基板３３、ジャイロ駆動用電池３５、回路駆動用電池３６を有し、筐体外部には、決定ボタン３１、キャンセルボタン３２、トリガボタン３４を備えて構成されている。
なお、入力装置１５は、例えば、ＰＣ用マウスのような有線のものや、ＴＶ用リモートコントローラのような無線のものが該当するものであり、第１実施形態においては、ＴＶ用リモートコントローラのような無線通信で行うものとして一例を例示する。Next, the configuration of theinput device 15 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, theinput device 15 includes ahousing 16 whose outer shape is formed so as to be easily grasped by a user's hand, and a displacement data detection unit (detection unit) housed in the housing 16. ) 23, a data transmission / reception unit (transmission / reception unit) 17, a gyro control unit (control unit) 19 and agyro 20, acircuit board 33, agyro drive battery 35, and acircuit drive battery 36. Abutton 31, a cancelbutton 32, and atrigger button 34 are provided.
Theinput device 15 corresponds to, for example, a wired device such as a PC mouse or a wireless device such as a TV remote controller. In the first embodiment, theinput device 15 is a TV remote controller. An example will be given as an example of performing wireless communication.

データ送受信部２７は、変位データ検出部２３で検出した変位量を装置本体のデータ送受信部２６に送信することができる。また、装置本体のデータ送受信部２６から送信されたデータを受信することができるように構成されている。
撮像手段１７は、マーカ２２Ａ、２２Ｂを撮像すると共に、撮像結果を変位データ検出部２３に送信するように構成されている。The data transmitter /receiver 27 can transmit the displacement detected by thedisplacement data detector 23 to the data transmitter /receiver 26 of the apparatus main body. In addition, it is configured to be able to receive data transmitted from the data transmitting / receivingunit 26 of the apparatus main body.
The imaging means 17 is configured to image themarkers 22 </ b> A and 22 </ b> B and transmit the imaging result to the displacementdata detection unit 23.

ジャイロ制御部（制御部）１９は、変位データ検出部２３で検出した変位量に基づいてジャイロ２０の回転体の回転速度や回転軸の回動軸の動作を制御することができるように構成されている。  The gyro control unit (control unit) 19 is configured to control the rotational speed of the rotating body of thegyro 20 and the operation of the rotating shaft of the rotating shaft based on the amount of displacement detected by the displacementdata detecting unit 23. ing.

筐体１６に収容された変位データ検出部（検出部）２３は、一対のマーカ２２Ａ，２２Ｂから出力された赤外線のみを撮像素子１７で撮像して画像データを生成する。さらに、変位データ検出部（検出部）２３は、生成した画像データに基づいて一対のマーカ２２Ａ，２２Ｂの画像の変位から入力装置１５の変位データを算出し、データ送受信部（送受信部）２７に変位データを伝える。  The displacement data detection unit (detection unit) 23 housed in thehousing 16 captures only the infrared rays output from the pair ofmarkers 22A and 22B with theimage sensor 17 to generate image data. Further, the displacement data detection unit (detection unit) 23 calculates the displacement data of theinput device 15 from the displacement of the images of the pair ofmarkers 22A and 22B based on the generated image data, and sends it to the data transmission / reception unit (transmission / reception unit) 27. Transmit displacement data.

データ送受信部（送受信部）２７は、変位データ検出部（検出部）２３から伝えられた変位データをジャイロ制御部（制御部）１９に伝えると共に、変位データを装置本体に無線送信する。また、使用者が決定ボタン３１、キャンセルボタン３２、トリガボタン３４を押した際には、それらの入力データ（以下、単に「入力データ」という）を装置本体に送信する。  The data transmission / reception unit (transmission / reception unit) 27 transmits the displacement data transmitted from the displacement data detection unit (detection unit) 23 to the gyro control unit (control unit) 19 and wirelessly transmits the displacement data to the apparatus main body. When the user presses theenter button 31, the cancelbutton 32, or thetrigger button 34, the input data (hereinafter simply referred to as “input data”) is transmitted to the apparatus main body.

変位データとしては、変位速度や、変位方向、変位量がある。
具体的には、変位データは、以下のデータのうちいずれか１つ、または複数をいう。
・単位時間当たりの入力装置１５の位置Ｐ（入力装置１５の移動方向が判る）
・単位時間当たりの入力装置１５の位置を基に算出した変位速度（入力装置１５を振ったときの移動速度）Ｖ
・単位時間当たりの入力装置１５の位置を基に算出した変位量ＳThe displacement data includes a displacement speed, a displacement direction, and a displacement amount.
Specifically, the displacement data refers to any one or more of the following data.
The position P of theinput device 15 per unit time (the moving direction of theinput device 15 can be known)
Displacement speed calculated based on the position of theinput device 15 per unit time (moving speed when theinput device 15 is shaken) V
The displacement amount S calculated based on the position of theinput device 15 per unit time

入力装置１５の位置Ｐ、変位速度Ｖ、変位量Ｓは、筐体１６の内部に設けられたジャイロ制御部（制御部）１９で演算され、後述のようにジャイロ２０の制御に用いられる。  The position P, the displacement speed V, and the displacement amount S of theinput device 15 are calculated by a gyro controller (control unit) 19 provided inside thehousing 16 and used for controlling thegyro 20 as described later.

装置本体は、データ送受信部２６により、入力装置１５から送信された変位データや入力データを受信し、受信されたデータは、表示制御部２５に送られる。表示制御部２５は、変位データや入力データに基づいて、メニュー画面やポインタの画像データを生成し、表示部１４に送る。表示部１４に送られたメニュー画面やポインタの画像データは、画像１２として表示される。  The apparatus main body receives displacement data and input data transmitted from theinput device 15 by the data transmission /reception unit 26, and the received data is sent to thedisplay control unit 25. Thedisplay control unit 25 generates menu screen and pointer image data based on the displacement data and input data, and sends the data to thedisplay unit 14. The menu screen and pointer image data sent to thedisplay unit 14 are displayed as animage 12.

ジャイロ制御部１９は、変位データ検出部２３から伝えられた変位データ（位置Ｐ、変位速度Ｖ、変位量Ｓ）に基づいて、回転体４３の回転速度または回転体４３の回転軸４４の向き（傾き）のうちの少なくとも一方を制御する信号をジャイロ２０に伝えるものである。
回転軸４４の向き（傾き）のデータとして、例えば、回転軸４４の回動方向と回動角度、回動速度などが用いられる。
ジャイロ２０は、ジャイロ制御部１９から送られたデータに基づいて制御可能なモータ４０と、モータ４０に連結された回転軸４４と、回転軸４４に連結された回転体４３と、回転体４３およびモータ４０を傾斜可能に支持する支持軸４６と、支持軸４６を軸にして回転体４３およびモータ４０を回動、傾斜させるモータ４１とを備えている。モータ４１もジャイロ制御部１９から送られたデータに基づいて制御可能に構成されている。
このジャイロ２０は、回転体４３の回転軸４４に対して直交する線４５に沿う支持軸４６を介して筐体１６に支持されている。
入力装置１５が変位した際には、ジャイロ制御部１９から送られた信号（データ）に基づいてモータ４１が駆動し、回転体４３および回転軸４４を支持軸４６を軸にして矢印方向（図３（Ｂ）参照）に傾斜させることによりジャイロ効果によるトルクを発生させるものである。Based on the displacement data (position P, displacement speed V, displacement amount S) transmitted from thedisplacement data detector 23, thegyro controller 19 rotates the rotational speed of therotating body 43 or the direction of therotating shaft 44 of the rotating body 43 ( A signal for controlling at least one of (tilt) is transmitted to thegyro 20.
As data of the direction (tilt) of therotation shaft 44, for example, the rotation direction and rotation angle of therotation shaft 44, the rotation speed, and the like are used.
Thegyro 20 includes amotor 40 that can be controlled based on data sent from thegyro controller 19, a rotatingshaft 44 connected to themotor 40, a rotatingbody 43 connected to therotating shaft 44, a rotatingbody 43, and Asupport shaft 46 that supports themotor 40 in a tiltable manner and a motor 41 that rotates and tilts the rotatingbody 43 and themotor 40 about thesupport shaft 46 are provided. The motor 41 is also configured to be controllable based on data sent from thegyro controller 19.
Thegyro 20 is supported by thehousing 16 via asupport shaft 46 that extends along aline 45 that is orthogonal to therotation shaft 44 of therotating body 43.
When theinput device 15 is displaced, the motor 41 is driven based on a signal (data) sent from thegyro controller 19, and therotating body 43 and therotating shaft 44 are set in the direction indicated by the arrow with thesupport shaft 46 as an axis (see FIG. 3 (B)) to generate torque due to the gyro effect.

すなわち、ジャイロ２０が回転軸４４の向きを変えることで、ジャイロ効果により、入力装置の筐体の変位方向とは逆向きのトルクが発生し、使用者に変位方向に対する抵抗感として伝達されるため、直感的なフィードバックを与えることができる。  That is, because thegyro 20 changes the direction of therotating shaft 44, a torque in the direction opposite to the displacement direction of the housing of the input device is generated due to the gyro effect, and is transmitted to the user as a sense of resistance with respect to the displacement direction. Can give intuitive feedback.

ここで、ジャイロ効果について簡単に説明する。図４において、Ｈをジャイロ回転体の角速度ベクトル、Ωをジャイロ回転軸の角速度ベクトル、Ｔをジャイロに生じるトルクベクトルとすると、Ｈ×Ω＝Ｔ（式１）の関係が成り立つ。例えば、ジャイロ回転軸がＺ軸回りのＡ方向（−Ω方向）に回動すると、ジャイロに生じるトルクは下向き（−Ｔ方向）となり、逆にジャイロがＺ軸回りのＢ方向（Ω方向）に回動すると、ジャイロに生じるトルクは上向き（Ｔ方向）となる。  Here, the gyro effect will be briefly described. In FIG. 4, when H is an angular velocity vector of the gyro rotating body, Ω is an angular velocity vector of the gyro rotating shaft, and T is a torque vector generated in the gyro, a relationship of H × Ω = T (Expression 1) is established. For example, when the gyro rotation shaft rotates in the A direction (−Ω direction) around the Z axis, the torque generated in the gyro is downward (−T direction), and conversely, the gyro is in the B direction (Ω direction) around the Z axis. When rotating, the torque generated in the gyro is upward (T direction).

上記のジャイロを内蔵する入力装置の前方向をＨ方向と一致させ、入力装置の変位方向（Ａ、Ｂ方向）を検知して、変位方向と逆向きのトルクが回転軸に発生するようにＹ軸（Ｔ方向）についてジャイロを所定角度回動させる制御を行えば、使用者には入力装置の変位方向とは逆向きの抵抗感が感じられる。  The front direction of the input device incorporating the above gyro is made to coincide with the H direction, the displacement direction (A, B direction) of the input device is detected, and the torque opposite to the displacement direction is generated on the rotating shaft. If the control for rotating the gyro by a predetermined angle about the axis (T direction) is performed, the user can feel a sense of resistance opposite to the displacement direction of the input device.

例えば、入力装置がＡ方向（−Ω方向）に変位したときには、ジャイロを下向き（−Ｔ方向）に回動させる制御を行う。また、入力装置がＢ方向（Ω方向）に変位したときには、ジャイロを上向き（Ｔ方向）に回動させる制御を行う。  For example, when the input device is displaced in the A direction (−Ω direction), the gyro is controlled to rotate downward (−T direction). Further, when the input device is displaced in the B direction (Ω direction), the gyro is controlled to rotate upward (T direction).

本実施形態では、使用者が入力装置を横方向にスイング操作した場合に、回転体４３および回転軸４４が支持軸４６を軸にして縦方向（図３（Ｂ）の矢印方向）に回動制御される。ジャイロ効果によって、スイング方向と逆向きのトルクが発生し、使用者に抵抗感として伝達される。
このように、ジャイロ２０の回転体４３および回転軸４４の向きを変動させることで、使用者は感覚的なフィードバックを得ることができる。In this embodiment, when the user swings the input device in the horizontal direction, the rotatingbody 43 and therotating shaft 44 rotate in the vertical direction (the arrow direction in FIG. 3B) about thesupport shaft 46. Be controlled. Due to the gyro effect, torque in the direction opposite to the swing direction is generated and transmitted to the user as a sense of resistance.
Thus, the user can obtain sensory feedback by changing the directions of therotating body 43 and therotating shaft 44 of thegyro 20.

なお、本実施形態の回転体４３は、盤状に形成されたもので、モータ４０の回転で回転するものである。
盤状の回転体４３として、例えば、円盤や多角形のように回転軸４４に対して軸対称な質量を有するものが該当する。その他の例としては、回転軸４４に対して軸対称な質量を有していれば星形のようにスリットを有していても使用可能である。Note that the rotatingbody 43 of the present embodiment is formed in a disk shape and is rotated by the rotation of themotor 40.
As the disk-shapedrotating body 43, for example, a disk or a polygon having a mass axisymmetric with respect to therotating shaft 44 is applicable. As another example, if it has an axisymmetric mass with respect to therotation shaft 44, it can be used even if it has a slit like a star.

なお、本実施形態では、一対のマーカ２２Ａ，２２Ｂから発される赤外線を撮像し、この撮像画像の変位を基に入力装置の変位データを検出する例について説明したが、これに代えて、あるいはこれとともに加速度センサを筐体１６に内蔵させ、加速度を基に入力装置の変位を検出することも可能である。
筐体１６内部の加速度センサにより得られた加速度情報に基づいて、ジャイロ制御部１９が回転体４３を起動または回転速度を増速または回転軸４４を傾斜させることも可能である。
この変形例によれば、より簡易な構成で、使用者は、筐体の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックを得ることができる。In the present embodiment, an example in which infrared rays emitted from the pair ofmarkers 22A and 22B are imaged and displacement data of the input device is detected based on the displacement of the captured image has been described. At the same time, an acceleration sensor can be built in thehousing 16 to detect the displacement of the input device based on the acceleration.
Based on the acceleration information obtained by the acceleration sensor inside thehousing 16, thegyro controller 19 can activate therotating body 43, increase the rotation speed, or tilt therotation shaft 44.
According to this modification, the user can obtain intuitive (sensory) feedback according to the operation of the housing with a simpler configuration.

なお、入力装置１５の変位速度や加速度を検知し、この変位速度や加速度に基づいて回転体４３の回転速度または回転軸４４の回動速度を制御してもよい。
入力装置１５の変位速度が速い場合、あるいは加速度が大きい場合には、回転体４３の回転速度または回転軸４４の回動速度を速くする制御を行うことによって、変位速度に応じたより強い抵抗感が使用者に感じられる。
これにより、使用者は、筐体の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックを得ることができる。
なお、本実施形態では、入力装置と本体とが無線により変位データを送受信する例を挙げたが、有線により変位データを送受信しても差し支えない。この場合は、データ送受信部は不要となる。また、入力装置１５の電源を装置本体から供給できるというメリットもある。The displacement speed and acceleration of theinput device 15 may be detected, and the rotation speed of therotating body 43 or the rotation speed of therotation shaft 44 may be controlled based on the displacement speed and acceleration.
When the displacement speed of theinput device 15 is high or the acceleration is large, a control is performed to increase the rotation speed of therotating body 43 or the rotation speed of therotation shaft 44, thereby providing a stronger resistance feeling according to the displacement speed. It is felt by the user.
Thereby, the user can obtain intuitive (sensory) feedback according to the operation of the housing.
In the present embodiment, an example in which the input device and the main body transmit and receive displacement data wirelessly has been described. However, the displacement data may be transmitted and received by wire. In this case, the data transmitter / receiver is not necessary. There is also an advantage that the power of theinput device 15 can be supplied from the main body.

（第２実施形態）
次に、表示装置１１に表示された画像１２を見ながら、入力装置１５で入力操作や確認操作などを行い、画像の出力結果に基づいて入力装置内のジャイロを制御する実施形態を図１、図５に基づいて説明する。
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、使用者が入力装置１５を手４７で握り、表示部１４の画像１２を見ながら、入力装置１５を、スイング移動（スイング操作）や旋回移動（旋回操作）などをさせることにより入力操作を行う。例えば、画像１２がメニュー画面である場合は、入力装置の変位に対し、ポインタが追従する動きをするように画像１２の制御を行い、メニューの選択、決定等を行う。画像１２がゲーム画面（例えばテニスゲーム）である場合は、入力装置の変位に、ゲーム画像中のプレーヤーが持つラケットの動きが追従するように画像１２の制御を行う。(Second Embodiment)
Next, an embodiment in which an input operation or a confirmation operation is performed with theinput device 15 while viewing theimage 12 displayed on thedisplay device 11, and the gyro in the input device is controlled based on the output result of the image is shown in FIG. This will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the user holds theinput device 15 with hishand 47 and looks at theimage 12 on thedisplay unit 14 while moving theinput device 15 in a swing movement (swing operation) or a turning movement. An input operation is performed by performing a (turning operation) or the like. For example, when theimage 12 is a menu screen, theimage 12 is controlled so that the pointer follows the displacement of the input device, and the menu is selected and determined. When theimage 12 is a game screen (for example, a tennis game), theimage 12 is controlled so that the movement of the racket of the player in the game image follows the displacement of the input device.

入力装置１５の操作中に、図２に示す筐体１６の変位データ検出部（検出部）２３で、図１に示す一対のマーカ２２Ａ，２２Ｂから出力された赤外線２１のみを撮像素子１７で撮像して画像データを生成する。
生成した画像データに基づいて一対のマーカ２２Ａ，２２Ｂの変位を算出し、送受信部２７に変位データを伝える。送受信部２７から装置本体に送信された変位データは、データ送受信部２６を経由して表示制御部２５に送られる。During operation of theinput device 15, only theinfrared rays 21 output from the pair ofmarkers 22 </ b> A and 22 </ b> B shown in FIG. 1 are picked up by theimage sensor 17 by the displacement data detection unit (detection unit) 23 of thehousing 16 shown in FIG. 2. Then, image data is generated.
Based on the generated image data, the displacement of the pair ofmarkers 22A and 22B is calculated, and the displacement data is transmitted to the transmission /reception unit 27. The displacement data transmitted from the transmission /reception unit 27 to the apparatus main body is sent to thedisplay control unit 25 via the data transmission /reception unit 26.

表示制御部２５は、変位データに基づいて、表示部１４に表示される画像１２の画像データを生成する。
画像１２がメニュー画面である場合、使用者が入力装置１５を大きく動かすと、画像１２の中のポインタが、入力装置の動きに追従して表示部１４の表示領域外に飛び出してしまう可能性がある。このとき、表示制御部はポインタの位置と変位速度から、ポインタが表示部１４の表示領域外に飛び出す可能性が高いと判断した場合には、ポインタの変位方向（入力装置１５の変位方向）と逆の方向にトルクを発生させる制御データを生成する。例えば、入力装置１５を大きく右側にスイング操作して、ポインタが表示部の右端に切れそうになった場合は、入力装置に左向きのトルクが発生するように、制御データを生成する。
画像１２がテニスゲームの画面である場合、使用者が入力装置１５を前方にスイング操作すると、ゲーム画像中のプレーヤーが持つラケットの動きが追従するように前方にスイングされる。そして、ゲーム画像中のラケットがボールにヒットする瞬間に、表示制御部はラケットの変位方向（入力装置１５の変位方向）と逆の方向（後方）にトルクを発生させる制御データを生成する。Thedisplay control unit 25 generates image data of theimage 12 displayed on thedisplay unit 14 based on the displacement data.
When theimage 12 is a menu screen, if the user moves theinput device 15 greatly, there is a possibility that the pointer in theimage 12 will jump out of the display area of thedisplay unit 14 following the movement of the input device. is there. At this time, if the display control unit determines from the position and displacement speed of the pointer that the pointer is likely to jump out of the display area of thedisplay unit 14, the display control unit determines the pointer displacement direction (displacement direction of the input device 15). Control data for generating torque in the reverse direction is generated. For example, when theinput device 15 is swung to the right and the pointer is about to be cut to the right end of the display unit, control data is generated so that leftward torque is generated in the input device.
When theimage 12 is a tennis game screen, when the user swings theinput device 15 forward, the player swings forward so that the movement of the racket of the player in the game image follows. Then, at the moment when the racket in the game image hits the ball, the display control unit generates control data for generating torque in a direction (backward) opposite to the racket displacement direction (displacement direction of the input device 15).

この制御データが、データ送受信部２６、２７を経てジャイロ制御部１９に伝えられる。ジャイロ制御部１９は伝えられた制御データに基づいて、回転体４３の回転軸４４の向きを制御する信号をジャイロ２０に伝える。  This control data is transmitted to thegyro control unit 19 through the data transmission /reception units 26 and 27. Based on the transmitted control data, thegyro controller 19 transmits a signal for controlling the direction of therotating shaft 44 of therotating body 43 to thegyro 20.

ジャイロ２０は、ジャイロ制御部１９から送られたデータに基づいて、モータ４１が駆動し、回転体４３を支持軸４６を軸にして矢印方向（図３（Ｂ）参照）に回動、傾斜させる。
回転体４３を回動、傾斜させることでジャイロ効果により、入力装置１５にトルクが発生する。Thegyro 20 is driven by the motor 41 based on the data sent from thegyro controller 19, and rotates and tilts the rotatingbody 43 about thesupport shaft 46 in the direction of the arrow (see FIG. 3B). .
By rotating and tilting the rotatingbody 43, torque is generated in theinput device 15 due to the gyro effect.

ここで、筐体１６を速く・大きく動かす（変位させる）ほど、回転体の回転速度または回転軸の回動速度を大きくする制御を行ってもよい。この場合はジャイロ効果（数式１）によって筐体１６を元に戻そうとするトルクが強く発生し、抵抗感が増す。  Here, the control may be performed to increase the rotational speed of the rotating body or the rotational speed of the rotating shaft as thehousing 16 is moved / displaced faster / largely. In this case, a strong torque is generated to return thecasing 16 to the original state due to the gyro effect (Equation 1), and the resistance is increased.

このように、入力装置１５の変位データを基に生成された画像を表示装置に出力し、その画像データに基づいて、ジャイロの制御データを生成することにより、使用者が画像を目視で確認しながら、入力装置からフィードバックを得ることができる。したがって、例えば入力装置のスイング操作により、ポインタが表示部からはみ出そうとしたときに、入力装置の操作方向と逆向きのトルクを発生させることにより、ポインタを元に戻す方向にフィードバックを与えたり、ゲームの中でボールを打つシーンが登場したときに、使用者にあたかもボールを打ったような手応えが入力装置１５を通じて感じられるように、入力装置１５にトルクを発生させることができる。  In this way, the image generated based on the displacement data of theinput device 15 is output to the display device, and the gyro control data is generated based on the image data, so that the user visually confirms the image. However, feedback can be obtained from the input device. Therefore, for example, when the pointer is about to protrude from the display unit by a swing operation of the input device, by generating a torque in a direction opposite to the operation direction of the input device, feedback is given in the direction of returning the pointer, When a scene in which a ball is hit in the game appears, torque can be generated in theinput device 15 so that the user can feel the response as if the user had hit the ball through theinput device 15.

つぎに、第２〜第５の実施形態を図６〜図９に基づいて説明する。なお、第２〜第５の実施形態において、第１実施形態の入力装置１０と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。  Next, second to fifth embodiments will be described with reference to FIGS. In addition, in 2nd-5th embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same similar member as the input device 10 of 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

（第３実施形態）
図６に示す第２実施形態のジャイロ５０は、回転体４３の回転軸４４に対して直交する線に沿う第１支持軸５２により筐体１６に対して矢印Ａ−Ｂ方向に回動自在に軸支され、かつ、ジャイロ５０の重心が第１支持軸５２の下方に設けられたもので、その構成は第１実施形態のジャイロ２０と同じである。(Third embodiment)
Agyro 50 of the second embodiment shown in FIG. 6 is rotatable in the direction of arrows AB with respect to thehousing 16 by afirst support shaft 52 along a line orthogonal to therotation shaft 44 of therotating body 43. The center of gravity of thegyro 50 is provided below thefirst support shaft 52, and the configuration thereof is the same as that of thegyro 20 of the first embodiment.

ここで、回転体４３のジャイロ効果によれば、回転体４３の回転軸４４方向が変位することにより、回転軸４４の方向と回転軸４４の変位方向の双方に直交する方向にトルクが発生する。  Here, according to the gyro effect of therotating body 43, when the direction of therotating shaft 44 of therotating body 43 is displaced, torque is generated in a direction orthogonal to both the direction of therotating shaft 44 and the direction of displacement of therotating shaft 44. .

したがって、筐体１６に回転軸４４が固定された状態では、使用者の操作方向と直交する方向に筐体１６を回動させようとするトルクが感じられ、使用者にとって直感的な操作感覚とはならない。
そこで、第２実施形態において、回転体４３をトルクが発生する方向に対して回動自在となるように第１支持軸５２を軸にして矢印Ａ−Ｂ方向に回動自在に軸支することにした。Therefore, in a state in which therotation shaft 44 is fixed to thehousing 16, a torque for rotating thehousing 16 in a direction orthogonal to the user's operation direction can be felt. Must not.
Therefore, in the second embodiment, therotary body 43 is pivotally supported in the direction of the arrow AB along thefirst support shaft 52 so as to be rotatable with respect to the direction in which the torque is generated. I made it.

よって、例えば、回転体４３を回転させた状態で、入力装置を図６の紙面左方向に移動した際に、回転体４３が第１支持軸５２を軸にして矢印Ａ方向に回動する。
回転体４３が矢印Ａ方向に回動することで、回転体４３に発生する下向きのトルクを使用者に伝達しないようにできる。
これにより、使用者には変位方向と直交する方向のトルクが感じられることなく、回転体４３が回動するのに必要なエネルギーに相当する抵抗感Ｆ１のみが感じられる。Therefore, for example, when the input device is moved in the left direction in FIG. 6 with therotator 43 rotated, therotator 43 rotates in the direction of arrow A about thefirst support shaft 52.
By rotating therotating body 43 in the direction of arrow A, it is possible to prevent the downward torque generated in therotating body 43 from being transmitted to the user.
As a result, the user can feel only the resistance feeling F1 corresponding to the energy required for therotating body 43 to rotate without feeling the torque in the direction orthogonal to the displacement direction.

なお、回転体４３は発生したトルクによって第１支持軸５２の回りを矢印Ａ方向に所定角度回動するが、ジャイロ５０の重心位置を第１支持軸５２の真下に設けているので、回動した後、ジャイロ５０の自重によって元の位置に戻る。
これにより、使用者は、筐体１６の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックＦ１を得ることができる。The rotatingbody 43 rotates around thefirst support shaft 52 by a predetermined angle in the direction of arrow A by the generated torque. However, the center of gravity of thegyro 50 is provided directly below thefirst support shaft 52. After that, thegyro 50 returns to its original position by its own weight.
Thereby, the user can obtain intuitive (sensory) feedback F1 according to the operation of thehousing 16.

一方、入力装置を図６の紙面右方向に移動した際に、回転体４３が第１支持軸５２を軸にして矢印Ｂ方向に回動する。
回転体４３が矢印Ｂ方向に回動することで、回転体４３に発生する上向きのトルクを使用者に伝達しないようにできる。
これにより、使用者には変位方向と直交する方向のトルクが感じられることなく、回転体４３が回動するのに必要なエネルギーに相当する抵抗感Ｆ２のみが感じられる。On the other hand, when the input device is moved in the right direction in FIG. 6, the rotatingbody 43 rotates in the arrow B direction around thefirst support shaft 52.
By rotating therotating body 43 in the direction of the arrow B, it is possible to prevent the upward torque generated in therotating body 43 from being transmitted to the user.
Thereby, the user can feel only the resistance feeling F2 corresponding to the energy required for therotating body 43 to rotate without feeling the torque in the direction orthogonal to the displacement direction.

なお、回転体４３は発生したトルクによって第１支持軸５２の回りを所定角度回動するが、ジャイロ５０の重心位置を第１支持軸５２の下方に設けているので、回動した後、ジャイロ５０の自重によって元の位置に戻る。
これにより、使用者は、筐体１６の操作に応じた直感的な（感覚的な）フィードバックＦ２を得ることができる。The rotatingbody 43 is rotated by a predetermined angle around thefirst support shaft 52 by the generated torque. However, since the center of gravity of thegyro 50 is provided below thefirst support shaft 52, thegyro 50 is rotated after being rotated. It returns to its original position by its own weight of 50.
Thereby, the user can obtain intuitive (sensory) feedback F <b> 2 according to the operation of thehousing 16.

本実施形態によれば、第１実施形態と異なり、回転体４３および回転軸４４の向きを制御することはしないため、使用者に感じられる抵抗感は第１実施形態と比較すると小さなものとなる。しかし、回転軸４４を回動するモータが不要となることから入力装置を小型化、軽量化することができ、消費電力も抑えられるというメリットがある。  According to the present embodiment, unlike the first embodiment, the orientation of therotating body 43 and therotating shaft 44 is not controlled, so that the resistance felt by the user is small compared to the first embodiment. . However, since a motor for rotating therotary shaft 44 is not required, the input device can be reduced in size and weight, and power consumption can be suppressed.

（第４実施形態）
図７に示す第４実施形態のジャイロ６０は、筐体に１個のジャイロを二軸支持としたもので、二つの支持軸について各々ジャイロを回動させるモータを有している。その他の構成は第１実施形態のジャイロ２０と同じである。(Fourth embodiment)
Agyro 60 according to the fourth embodiment shown in FIG. 7 is one in which one gyro is supported on a housing in a biaxial manner, and has a motor for rotating the gyro about two support shafts. Other configurations are the same as thegyro 20 of the first embodiment.

すなわち、ジャイロ６０は、回転体６１の回転軸６２に対して直交する線６３に沿う第１支持軸６５と、第１支持軸６５を支持する枠部６６と、枠部６６と筐体１６（図２参照）との間に介装され、回転軸６２と第１支持軸６３に対して直交する線６７に沿う第２支持軸６８とを有する。  That is, thegyro 60 includes afirst support shaft 65 along aline 63 orthogonal to therotation shaft 62 of therotating body 61, aframe portion 66 that supports thefirst support shaft 65, aframe portion 66, and a housing 16 ( And asecond support shaft 68 along aline 67 orthogonal to thefirst support shaft 63.

よって、第３実施形態のジャイロ６０によれば、第１支持軸６６および第２支持軸６８に連結されたモータによって回転体６１および回転軸６２の方向を回動制御することにより、使用者がコントローラのスイング操作を上下方向、左右方向いずれに行っても、スイング方向と逆向きのトルクを発生させ、使用者に抵抗感を与えることができる。したがって、使用者に直感的なフィードバックを与えることができる。  Therefore, according to thegyro 60 of the third embodiment, the direction of therotating body 61 and therotating shaft 62 is controlled by the motor connected to thefirst support shaft 66 and thesecond support shaft 68, so that the user can Regardless of whether the controller swings in the up-down direction or the left-right direction, torque in the direction opposite to the swing direction can be generated to give the user a sense of resistance. Therefore, intuitive feedback can be given to the user.

（第５実施形態）
図８に示す第５実施形態のジャイロ７０は、回転軸４４および支持軸４６の向きが直交する複数（２個）のジャイロを備えたもので、その他の構成は第１実施形態と同じである。(Fifth embodiment)
Thegyro 70 of the fifth embodiment shown in FIG. 8 includes a plurality (two) of gyros in which the directions of therotation shaft 44 and thesupport shaft 46 are orthogonal, and the other configurations are the same as those of the first embodiment. .

ジャイロ７０は、通常、２個のジャイロの回転体４３は停止または低速回転に保たれている。筐体１６を移動させたときに特定のジャイロの回転体４３を起動または高速回転に変える。
なお、２個のジャイロの支持軸４６の向きは変わらない。In thegyro 70, the rotatingbodies 43 of the two gyros are normally stopped or kept at a low speed. When thecasing 16 is moved, the rotatingbody 43 of a specific gyro is activated or changed to high speed rotation.
The directions of thesupport shafts 46 of the two gyros are not changed.

よって、第５実施形態のジャイロ７０によれば、２つのジャイロを使い分けることや、併用することが可能である。
なお、２個のジャイロに備えた各回転体４３の回転速度の制御も併用することが可能である。Therefore, according to thegyro 70 of the fifth embodiment, the two gyros can be used properly or used together.
In addition, control of the rotational speed of eachrotating body 43 provided in the two gyros can be used together.

（第６実施形態）
図９に示す第６実施形態のジャイロ８０は、回転軸８１の向きが３軸方向に直交する３つのモータ８２で球状のジャイロ８３を回転駆動可能に構成したもので、その構成は第１実施形態と同じである。(Sixth embodiment)
Agyro 80 according to the sixth embodiment shown in FIG. 9 is configured such that aspherical gyro 83 can be rotationally driven by threemotors 82 in which the direction of arotary shaft 81 is orthogonal to the three axial directions. The form is the same.

球状の回転体８３は、支持リング８４に等間隔に配置された３個の回転体８５に支えられている。回転体８５は回転軸８１に連結されている。また、ジャイロ８３は半球状のカバー８７で保持されている。  The sphericalrotating body 83 is supported by three rotatingbodies 85 arranged on thesupport ring 84 at equal intervals. The rotatingbody 85 is connected to therotating shaft 81. Thegyro 83 is held by ahemispherical cover 87.

ジャイロ８０は、通常、ジャイロ８３は停止または低速回転に保たれている。そして、筐体１６を移動させたときに特定のモータ８２（最大２個、３個は不可）を起動または高速回転に変えることにより、回転体８３を３軸方向に任意速度で回転させることができる。
なお、ジャイロ８３の回転速度の制御も併用することが可能である。In thegyro 80, thegyro 83 is normally stopped or kept at a low speed. Then, when thecasing 16 is moved, a specific motor 82 (two or three at maximum) cannot be started or changed to high-speed rotation, so that the rotatingbody 83 can be rotated at any speed in three axis directions. it can.
Note that the control of the rotational speed of thegyro 83 can be used in combination.

よって、第５実施形態のジャイロ８０によれば、前述した各実施形態と同様な効果が得られる。  Therefore, according to thegyro 80 of the fifth embodiment, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

本発明は、筐体内の回転体を回転することにより応力を発生させて使用者に抵抗感が感じられるようにした入力装置および入力システムへの適用に好適である。  INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for application to an input device and an input system in which stress is generated by rotating a rotating body in a housing so that a user can feel resistance.

本発明に係る第１実施形態の入力システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the input system of 1st Embodiment which concerns on this invention.第１実施形態の入力装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the input device of 1st Embodiment.（Ａ）は第１実施形態の入力装置を示す平面図、（Ｂ）は第１実施形態の入力装置を示す側面図である。(A) is a top view which shows the input device of 1st Embodiment, (B) is a side view which shows the input device of 1st Embodiment.ジャイロ効果について説明する図である。It is a figure explaining a gyro effect.（Ａ）は第１実施形態の入力装置の先端を回すことによりアイコンを選択する例を説明する図、（Ｂ）は第１実施形態の入力装置の先端を上下左右に振ることによりアイコンを選択する例を説明する図である。(A) is a figure explaining the example which selects the icon by rotating the front-end | tip of the input device of 1st Embodiment, (B) selects an icon by shaking the front-end | tip of the input device of 1st Embodiment up and down, right and left It is a figure explaining the example to do.本発明に係る第２実施形態のジャイロを説明する図である。It is a figure explaining the gyro of 2nd Embodiment which concerns on this invention.本発明に係る第３実施形態のジャイロを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the gyro of 3rd Embodiment which concerns on this invention.（Ａ）は本発明に係る第４実施形態の入力装置を示す平面図、（Ｂ）は本発明に係る第４実施形態の入力装置を示す側面図である。(A) is a top view which shows the input device of 4th Embodiment which concerns on this invention, (B) is a side view which shows the input device of 4th Embodiment which concerns on this invention.本発明に係る第５実施形態のジャイロを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the gyro of 5th Embodiment which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 入力システム
１１ 表示装置
１５ 入力装置
１６ 筐体
１９ ジャイロ制御部（制御部）
２０，５０，６０，７０，８０ ジャイロ
２２ データ送受信部（送受信部）
２３ 変位データ検出部（検出部）
２７ データ送受信部（送受信部）
４３，６１ 回転体
４４，６２ 回転軸
４５，６３ 回転軸に対して直交する線
４６ 支持軸
５２，６５ 第１支持軸
６６ 枠部
６７ 第１支持軸に対して直交する線
６８ 第２支持軸DESCRIPTION OF SYMBOLS 10Input system 11Display apparatus 15Input apparatus 16Case 19 Gyro control part (control part)
20, 50, 60, 70, 80Gyro 22 Data transmission / reception unit (transmission / reception unit)
23 Displacement data detector (detector)
27 Data transmission / reception unit (transmission / reception unit)
43, 61Rotating body 44, 62 Rotatingshaft 45, 63 Line orthogonal to therotating shaft 46Support shaft 52, 65First supporting shaft 66Frame portion 67 Line orthogonal to the first supportingshaft 68 Second supporting shaft

Claims (8)

Translated fromJapanese

筐体と、
前記筐体に収容され、回転軸に対して軸対称な質量を有する回転体を備えたジャイロと、
前記回転体の回転軸を回動させる回動手段と、
前記筐体の変位方向および変位量を検出する変位検出手段と、
前記変位検出手段の検出結果に基づいて前記回動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。A housing,
A gyro including a rotating body housed in the housing and having a mass axisymmetric with respect to a rotation axis;
A rotating means for rotating the rotating shaft of the rotating body;
Displacement detecting means for detecting a displacement direction and a displacement amount of the housing;
Control means for controlling the rotation means based on the detection result of the displacement detection means;
An input device comprising: 前記ジャイロは、前記回転体を回転させる回転手段を備え、前記制御手段は、前記変位検出手段の検出結果に基づいて前記回転手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。  The input device according to claim 1, wherein the gyro includes a rotating unit that rotates the rotating body, and the control unit controls the rotating unit based on a detection result of the displacement detecting unit. 前記制御手段は、前記回転体の回転速度または前記回転軸の回動速度の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１または２記載の入力装置。  The input device according to claim 1, wherein the control unit controls at least one of a rotation speed of the rotating body and a rotation speed of the rotation shaft. 前記筺体は、前記変位検出手段からの検出結果を筺体外部に送信する送信手段と、前記筺体の外部からデータを受信する受信手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の入力装置。  The said housing is provided with the transmission means which transmits the detection result from the said displacement detection means to the exterior of a housing, and the receiving means which receives data from the outside of the said housing, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The input device according to one item. 前記変位検出手段は、加速度センサで構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の入力装置。  The input device according to claim 1, wherein the displacement detection unit includes an acceleration sensor. 前記ジャイロは、２軸ジャイロまたは３軸ジャイロで構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の入力装置。  The input device according to any one of claims 1 to 5, wherein the gyro is configured with a two-axis gyro or a three-axis gyro.筐体と、
前記筐体に収容され、回動可能な回転軸と、この回転軸に対して軸対称な質量を有する回転体とを備えたジャイロを備え、
前記ジャイロは、前記回転体の回転軸に対して直交する線に沿う第１支持軸により前記筐体に対して回動自在に軸支され、前記ジャイロの重心は第１支持軸の下方に設けられていることを特徴とする入力装置。A housing,
A gyro that is housed in the housing and includes a rotatable rotating shaft and a rotating body having an axisymmetric mass with respect to the rotating shaft;
The gyro is pivotally supported with respect to the housing by a first support shaft along a line orthogonal to the rotation axis of the rotating body, and the center of gravity of the gyro is provided below the first support shaft. An input device characterized by that. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載した入力装置と、前記入力装置からの入力情報を受ける装置本体で構成された入力操作システムであって、
前記装置本体は、
前記変位検出手段の検出結果を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した検出結果に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段からの出力結果を前記入力装置に送信する送信手段とを備え、前記入力装置の操作に基づいて、前記画像出力手段から画像出力すると共に、前記画像出力の出力結果に基づいて前記ジャイロを制御することを特徴とする入力操作システム。An input operation system comprising the input device according to any one of claims 1 to 7 and a device main body that receives input information from the input device,
The device body is
Receiving means for receiving a detection result of the displacement detecting means;
Image generating means for generating an image based on the detection result received by the receiving means;
A transmission unit that transmits an output result from the image generation unit to the input device, and outputs an image from the image output unit based on an operation of the input device, and the output based on the output result of the image output. An input operation system characterized by controlling a gyro.

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