JP3749350B2

JP3749350B2 - Game console operating device

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Publication number: JP3749350B2
Application number: JP12873697A
Authority: JP
Inventors: 隆宏河内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2017-05-19
Also published as: JPH10314671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲーム機用操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のゲーム機用操作装置は、図６に示すように、駆動部３１と振動発生部３２とを有し、駆動部３１からの駆動電流を振動発生部３２に供給することによって振動発生部３２に振動を発生させるようにしている。そして、駆動部３１は、クロックパルス発生回路３３、第一の駆動信号発生回路３４、第二の駆動信号発生回路３５、駆動回路３６等を有している。
【０００３】
ここで、駆動部３１によって駆動される振動発生部３２の概略構成の一例を図７を用いて説明する。合成樹脂からなるＬ字状の取付部材３７の底壁３７ａにはボビン３８を設け、筒状に形成されたコイル３２ａが前記ボビン３８に取り付けられている。
また、前記取付部材３７の側壁３７ｂの一端には、底壁３７ａと平行状態で板バネ３９が取り付けられ、この板バネ３９には、磁気回路を構成する磁性金属からなるヨ−ク４０が取付られている。
そして、このヨ−ク４０は、コイル３２ａの外周を囲む筒状部４０ａと、コイル３２ａの中心の空洞部３２ｂ内に位置する凸部４０ｂと、この凸部４０ｂの根本部分で、前記コイル３２ａの空洞部３２ｂ内から外れた位置に設けられた磁石４１とで構成されている。
【０００４】
そして、前記磁石４１により、磁性金属のヨ−ク４０の凸部４０ｂの端部は磁化されて、Ｎ極、またはＳ極となり、また、ヨ−ク４０の筒状部４０ａの端部はＳ極またはＮ極となって磁気回路が構成されている。従って、コイル３２ａはヨ−ク４０の凸部４０ｂの端部と筒状部４０ａの端部との間に配置されている。
このようなゲーム機用操作装置は、コイル３２ａに方形電流を所定の繰り返し周波数で、その通流方向を切り替えて供給することによる電磁作用によってヨ−ク４０がコイル３２ａに対して相対的に上下動して、振動を発生する。
すると、このヨ−ク４０の上下動の振動が板バネ３９を介して取り付け部材３７に伝達されるようになる。
この時、ヨ−ク４０は、板バネ３９が取付部材３７に取り付けられた箇所を支点として、円運動を行うようになる。
そして、このようなゲーム機用操作装置は、ゲ−ム機内に組み込まれ、例えば、カ−レ−スのゲ−ムの操作時、操作中の車が障害物に衝突したとき、このゲーム機用操作装置を作動させて、操作者にその振動を伝えることによって、操作者に臨場感を伝えるようにするために使用される。
【０００５】
次に、駆動部３１の構成について説明する。駆動部３１におけるクロックパルス発生回路３３は、振動発生部３２の振動周波数を決定するものであり、例えば、図８（ａ）に示すような繰り返し周波数が、例えば数１０Ｈｚ（繰り返し周期をＴで示す）でデュ−ティサイクル５０％のクロックパルスＣＰを発生している。また、第一の駆動信号発生回路３４と第二の駆動信号発生回路３５とは、トランジスタ等からなるスイッチング回路で構成されており、クロックパルス発生回路３３からのクロックパルスＣＰを受けて駆動回路３６に駆動信号を供給するものである。そして、第一の駆動信号発生回路３４は、クロックパルスＣＰの連続する立ち下がり時刻毎に立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す、図８（ｂ）に示すような駆動信号Φ１ａと、図示はしないが、この駆動信号Φ１ａのハイレベル（Ｈ）とロ−レベル（Ｌ）とを反転した駆動信号Φ１ｂとを発生する。
【０００６】
同様に、第二の駆動信号発生回路３５も、クロックパルスＣＰの連続する立ち下がり時刻毎に立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す、図８（ｃ）に示すような駆動信号Φ２ａと、図示はしないが、この駆動信号Φ２ａのハイレベル（Ｈ）とロ−レベル（Ｌ）とを反転した駆動信号Φ２ｂとを発生する。そして、第一の駆動信号発生回路３４から出力される駆動信号Φ１ａと第二の駆動信号発生回路３５から出力される駆動信号Φ２ａとは、クロックパルスＣＰの繰り返し周期である期間Ｔだけ互いに位相がずれた状態になっている。
【０００７】
駆動回路３６は、ブリッジ回路に構成された四個のパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを有している。このうち、パワ−トランジスタ３６ａと３６ｃとはＰＮＰトランジスタであり、パワ−トランジスタ３６ｂと３６ｄとはＮＰＮトランジスタである。そして、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｃのエミッタ同志が共に電源Ｅに接続され、また、パワ−トランジスタ３６ｂ、３６ｄのエミッタ同志が共にグランドに接続されている。さらに、パワ−トランジスタ３６ａのコレクタとパワ−トランジスタ３６ｂのコレクタが相互に接続され、パワ−トランジスタ３６ｃのコレクタとパワ−トランジスタ３６ｄのコレクタが相互に接続されている。
【０００８】
そして、第一の駆動信号発生回路３４からの駆動信号Φ１ｂがパワ−トランジスタ３６ａのベ−スに、駆動信号Φ１ａがパワ−トランジスタ３６ｄのベ−スにそれぞれ供給され、第二の駆動信号発生回路３５からの駆動信号Φ２ｂがパワ−トランジスタ３６ｃのベ−スに、駆動信号Φ２ａがパワ−トランジスタ３６ｂのベ−スにそれぞれ供給されるようになっている。また、パワ−トランジスタ３６ａのコレクタとパワ−トランジスタ３６ｂのコレクタとの相互の接続点と、パワ−トランジスタ３６ｃのコレクタとパワ−トランジスタ３６ｄのコレクタとの相互の接続点との間に振動発生部３２のコイル３２ａが接続されて図８（ｄ）に示すような駆動電流Ｄが流れるようになっている。
【０００９】
即ち、第一の駆動信号発生回路３４からの駆動信号Φ１ａがハイレベル（従って駆動信号Φ１ｂはロ−レベル）で、第二の駆動信号発生回路３５からの駆動信号Φ２ａがロ−レベル（従って駆動信号Φ２ｂはハイレベル）となる期間Ｔａでは、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄがスイッチング動作によってそれぞれのコレクタ、エミッタ間が飽和して導通し（この時、パワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂは非導通）、振動発生部３２のコイル３２ａに矢印Ａ方向（正方向）に駆動電流Ｄが流れる。この駆動電流Ｄは図８（ｄ）ではプラス（＋）側に示している。
【００１０】
また、第一の駆動信号発生回路３４からの駆動信号Φ１ａがロ−レベル（従って駆動信号Φ１ｂはハイレベル）で、第二の駆動信号発生回路３５からの駆動信号Φ２ａがハイレベル（従って駆動信号Φ２ｂはロ−レベル）となる期間Ｔｂでは、パワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂがスイッチング動作によってそれぞれのコレクタ、エミッタ間が飽和して導通し（この時、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄは非導通）、振動発生部３２のコイル３２ａに矢印Ａ方向とは逆方向（逆方向）に駆動電流Ｄが流れる。この駆動電流Ｄは図８（ｄ）ではマイナス（−）側に示している。
このようにして、振動発生部３２のコイル３２ａに期間Ｔ毎に通流方向が切り替わって駆動電流Ｄが流れ、振動発生部３２のヨ−ク４０が上下動し、振動を発生するようになっている。
【００１１】
【発明が解決使用とする課題】
しかし、上記に説明した従来のゲーム機用操作装置においては、例えば、第一の駆動信号発生回路３４におけるスイッチング回路の動作時間と第二の駆動信号発生回路３５におけるスイッチング回路の動作時間との間に差が生じて、図９に示すように、例えば第一の駆動回路３４の駆動信号Φ１ａの位相に対して第二の駆動回路３５の駆動信号Φ２ａの位相がｔ１遅れる場合がある（この逆の場合もある）。このような場合は、第一の駆動回路３３の駆動信号Φ１ａが立ち上がった後も、期間ｔ１の間は第二の駆動回路３４の駆動信号Φ２ａの立ち下がりが完了していないので、この期間ｔ１では駆動回路３６の全てのパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが導通状態となる。この結果、これらのパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄには大電流が流れて焼損するという問題が発生する。
【００１２】
また、第一の駆動信号発生回路３４におけるスイッチング回路の動作時間と第二の駆動信号発生回路３５におけるスイッチング回路の動作時間との間に差が無い場合であっても、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄのスイッチング動作時には、非道通状態から導通状態に変化するまでの立ち上がり時間や、導通状態から非導通状態に変化するまでの立ち下がり時間が存在する。このため、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、期間Ｔａにおいてパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄに流れる駆動電流Ｄ（＋Ｄ）の立ち上がり時間ｔ２と、パワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂに流れる駆動電流Ｄ（−Ｄ）の立ち下がり時間ｔ２（便宜上、立ち上がり時間と立ち下がり時間とを同じと仮定する）とが重複し、この時間ｔ２の間は全てのパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが導通状態となる。その結果、これらのパワ−トランジスタには大電流が流れて焼損することになる。
【００１３】
また、従来のゲーム機用操作装置においては、クロックパルス発生回路３３からのクロックパルスＣＰの繰り返し周波数は固定（一定）であったので、振動発生部３２の振動も一定となり、ゲ−ム機の操作者に与える臨場感も少ないものであった。
さらに、従来のゲーム機用操作装置においては、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが飽和するようにスイッチング動作するので、駆動電流Ｄの大きさが一定となり、振動発生部３２の振動の大きさ（振幅）も一定となっていた。このため、ゲ−ムの内容の如何に関わらず単調な振動状態しか得られず、この点からもゲ−ム機の操作者に与える臨場感も少ないものであった。
そこで、本発明のゲーム機用操作装置は、パワ−トランジスタの焼損を防止し、また、振動発生部が発生する振動の周波数および振動の大きさを可変にできるゲーム機用操作装置を実現する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のゲーム機用操作装置は、磁気回路内に配置されたコイルを有する振動発生部と、通流方向が正方向と逆方向とに順次繰り返される駆動電流を前記コイルに供給する駆動部と、前記駆動信号を制御する制御信号発生回路とを備え、前記制御信号発生回路から前記駆動電流の繰り返し周波数を変えるための周波数制御信号と前記駆動電流の大きさを変えるための電流制御信号とを前記駆動回路に供給し、前記制御信号発生回路によって前記駆動電流の繰り返し周波数と大きさとを独立して設定した。
【００１５】
また、本発明のゲーム機用操作装置は、前記駆動部には前記周波数制御信号が入力されるタイミング回路を設け、前記タイミング回路によって前記正方向の駆動電流を供給する期間と前記逆方向の駆動電流を供給する期間との間で前記コイルへの駆動電流の供給を停止すると共に、前記正方向の駆動電流を供給する期間と前記逆方向の駆動電流を供給する期間とを前記繰り返し周波数の如何に関わらず所定の期間以上に延びないように制限した。
【００１６】
また、本発明のゲーム機用操作装置は、前記駆動部には前記コイルに前記駆動電流を供給する駆動回路と、前記駆動電流の大きさに対応する駆動制御信号を前記駆動回路に供給する駆動電流制御回路とを設け、前記駆動電流制御回路に前記制御信号発生回路から前記電流制御信号を供給すると共に、前記タイミング回路からタイミングパルスを供給した。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のゲーム機用操作装置の実施の形態を図１乃至図５により説明する。本発明のゲーム機用操作装置は、図１に示すように、駆動部１と振動発生部２と制御信号発生装置５とを有し、制御信号発生回路５によって制御される駆動部１からの駆動電流を振動発生部２に供給することによって振動発生部２に振動を発生させるようにしている。そして、駆動部１は、さらに、駆動制御回路３と駆動回路３６とから構成されており、駆動制御回路３から駆動制御信号が駆動回路３６に供給されるようになっている。そして、制御信号発生回路５から駆動制御回路３に対して周波数制御信号Ｓｆと電流制御信号Ｓｃ等が供給されるようになっている。なお、ここで、駆動回路３６については、従来の構成と同じであるので、その説明を省略する。
【００１９】
先ず最初に、振動発生部２の概略の構成を図２を参照して説明する。ＡＢＳ樹脂等の非磁性材の成型品からなる取付部材１１には、底壁１１ａと、この底壁１１ａの一端から直角に延びた側壁１１ｂと、底壁１１ａの上面に形成された筒状のボビン１２とが設けられている。
【００２０】
また、導線を複数巻きして形成されたコイル１３は、中心に空洞部１３ａを有した円筒状をなし、このコイル１３は、空洞部１３ａに前記ボビン１２が挿入さ、前記ボビン１２の先端を、例えば、加熱した治具（図示せず）で、広げるように変形させることによって、ボビン１２に取り付けられる。
また、剛性の金属からなる支持部材１４は、その一端が側壁１１ｂの頂部にネジ１５で取り付けられ、支持部材１４は取付部材１１の底壁１１ａに平行状態となっている。
【００２１】
また、前記支持部材１４には、金属線等からなる円筒状のバネ部材１６の一端が、接着剤、あるいは溶接等の適宜手段により取り付けられている。
そして、バネ部材１６が取り付けられた際は、バネ部材１６の中心とボビン１２の中心、即ちコイル１３の中心とが一致した状態となっている。また、磁気回路を構成する磁性材料からなるヨ−ク１７は、断面がＥ字状のコップ状をなし、円形の板状の上部１７ａと、この上部１７ａの外周に形成された円筒状の筒状部１７ｂと、この筒状部１７ｂの中心部に形成された円柱状の突出部１７ｃと、この突出部１７ｃの端部の外周に取り付けられた環状の磁石１７ｄとで構成されている。
【００２２】
そして、ヨ−ク１７は、その上部１７ａにおいて、前記バネ部材１６の他端に接着剤等の適宜手段で取り付けられ、取り付けられた際は、バネ部材１６の中心とヨ−ク１７の中心とが一致した状態にあり、ヨ−ク１７と支持部材１４との間に介在したバネ部材１６によって、底壁１１ａに対して垂直方向に上下動するようになっている。
さらに、ヨ−ク１７が取り付けられた際は、図２に示すように、筒状部１７ｂがコイル１３の外周を取り囲むようにコイル１３に被せられるとともに、突出部１７ｃの一部がコイル１３の空洞部１３ａ内に挿入され、且つ、磁石１７ｄがコイル１３の空洞部１３ａ内に挿入されて、磁石１７ｄの外周全体がコイル１３と対向した状態となっており、そして、筒状部１７ｂと突出部１７ｃとの間に筒状のコイル１３が配置された状態となっている。
【００２３】
このような構成によって振動発生部２が形成されており、コイル１３に方形の駆動電流を通流方向を切り替えて供給すると、電磁作用により、バネ部材１６で支持されたヨ−ク１７がコイル１３に対して上下動する。
すると、このヨ−ク１７の上下動がバネ部材１６を介して支持部材１４に振動として伝達されるようになる。
このような振動発生部２は、駆動部１、制御信号発生装置５と共に図示しないゲ−ム機内に組み込まれて用いられる。そして、例えば、カ−レ−スのゲ−ムの操作時、操作中に障害物に衝突したとき、この振動発生部２を動作させてゲ−ム操作装置にその振動を伝えることによって、操作者に臨場感を与えるようになっている。
【００２４】
制御信号発生回路５は、図示しないゲ−ム機の本体に組み込まれ、ゲ−ム機の操作に対応して、振動発生部２が発生する振動の状態を制御し、設定するものであり、例えば、振動周波数を変えるための２ビットの周波数制御信号Ｓｆと、振動の振幅を変えるための２ビットの電流制御信号Ｓｃとを独立して発生し、これらの制御信号を駆動制御回路３に供給する。
【００２５】
駆動制御回路３は、クロックパルス発生回路６、第一のタイミング回路７、第二のタイミング回路８、第一の駆動電流制御回路９、第二の駆動電流制御回路１０を有している。このうち、クロックパルス発生回路６は、図３（ａ）に示すように、繰り返し周期がＴでデュ−ティサイクルが５０％のクロックパルスＣＰを発生し、その繰り返し周波数は、制御信号発生回路５からの２ビットの周波数制御信号Ｓｆによって４通り（例えば、１００Ｈｚ、８０Ｈｚ、６０Ｈｚ、４０Ｈｚ）に切り替えられ、この中から所望の繰り返し周波数を選択できるようになっている。このため、クロックパルス発生回路６は、図示はしないが、例えば簡単なＣＲ発振器を有し、このＣＲ発振器内のＣＲ時定数を切り替えるようにしてもよい。
【００２６】
第一のタイミング回路７は、クロックパルスＣＰの連続する立ち下がり時刻に対応して立ち上がりと立ち下がりを繰り返す第一のタイミングパルスＴＰ１を発生するが、この第一のタイミングパルスＴＰ１の立ち上がり時刻は、図３（ｂ）に示すように、クロックパルスＣＰの立ち下がり時刻よりも時間ｔｄ（およそ８０μＳ（マイクロ秒））だけ遅れるように設定されている。同様に、第二のタイミング回路８も、クロックパルスＣＰの連続する立ち下がり時刻に対応して立ち上がりと立ち下がりを繰り返す第二のタイミングパルスＴＰ２を発生するが、この第二のタイミングパルスＴＰ２の立ち上がり時刻も、図３（ｃ）に示すように、クロックパルスＣＰの立ち下がり時刻よりも時間ｔｄ（およそ８０μＳ（マイクロ秒））だけ遅れるように設定されている。そして、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、第一のタイミングパルスＴＰ１と第二のタイミングパルスＴＰ２との間には、クロックパルスＣＰの繰り返し周期である期間Ｔだけ位相ずれを設けている。
【００２７】
従って、第一のタイミングパルスＴＰ１のハイレベルの期間と第二のタイミングパルスＴＰ２のハイレベルの期間とは同じＴＸとなり、また、第一のタイミングパルスＴＰ１のロ−レベルの期間と第二のタイミングパルスＴＰ２のロ−レベルの期間は同じＴＹ（＝ＴＸ＋２ｔｄ）となって、期間ＴＸの前後に遅れ時間ｔｄが位置するようになっている。このため、遅れ時間ｔｄの間は、第一のタイミングパルスＴＰ１と第二のタイミングパルスＴＰ２は共にロ−レベルとなっている。
【００２８】
また、第一のタイミング回路７と第二のタイミング回路８とは、それぞれのタイミングパルスＴＰ１、ＴＰ２のハイレベルの期間ＴＸが所定の期間以上になるとクロックパルスＣＰの立ち下がり時刻に関係なく自動的にロ−レベルに反転するようなハイレベルの継続期間ＴＸを制限する機能を備えている。そして、この所定の期間はおよそ６７ｍＳ（ミリ秒）に設定されている。そのため、第一のタイミングパルスＴＰ１と第二のタイミングパルスＴＰ２とは、クロックパルスの繰り返し周波数が低くなって、例えば３０Ｈｚ以下になったときは、図４（ａ）に示すクロックパルスＣＰの立ち下がり時刻ｔｆを待たずに、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ハイレベルの継続期間が６７ｍＳとなる時刻ｔｆ１で自動的にロ−レベルに復帰する。
【００２９】
第一の駆動電流制御回路９は、第一のタイミング回路７からの第一のタイミングパルスＴＰ１を受けて、この第一のタイミングパルスＴＰ１のハイレベルの期間ＴＸで駆動部３６のパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄを導通するとともに、制御信号発生回路５からの電流制御信号ＳＣに基づいて駆動電流の大きさを制御するものである。同様に、第二の駆動電流制御回路１０も、第二のタイミング回路８からの第二のタイミングパルスＴＰ２を受けて、この第二のタイミングパルスＴＰ２のハイレベルの期間ＴＸで駆動部３６のパワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｄを導通するとともに、制御信号発生回路５からの電流制御信号ＳＣに基づいて駆動電流の大きさを制御する。
【００３０】
そこで先ず、第一の駆動電流制御回路９は、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、第一のタイミングパルスＴＰ１（図５（ａ）参照）と同じ位相関係となる駆動制御信号φ１ａとこの駆動制御信号φ１ａとはハイレベルとロ−レベルとが反転した駆動制御信号φ１ｂとを出力する。また同様に、第二の駆動電流制御回路１０は、図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、第二のタイミングパルスＴＰ２（図５（ｄ））と同じ位相関係となる駆動制御信号φ２ａとこの駆動制御信号φ２ａとはハイレベルとロ−レベルとが反転した駆動制御信号φ２ｂとを出力する。そして第一の駆動電流制御回路９からの駆動制御信号φ１ａが駆動回路３６のパワ−トランジスタ３６ｄのベ−スに、駆動制御信号φ１ｂがパワ−トランジスタ３６ａのベ−スにそれぞれ供給され、第二駆動電流制御回路１０からの駆動制御信号φ２ａが駆動回路３６のパワ−トランジスタ３６ｂのベ−スに、駆動制御信号φ２ｂがパワ−トランジスタ３６ｃのベ−スにそれぞれ供給される。
そして、パワ−トランジスタ３６ａのコレクタとパワ−トランジスタ３６ｂのコレクタとの相互の接続点と、パワ−トランジスタ３６ｃのコレクタとパワ−トランジスタ３６ｄのコレクタとの相互の接続点との間に、振動発生部２のコイル１３が接続されている。
【００３１】
この結果、第一のタイミングパルスＴＰ１がハイレベルとなる期間ＴＸでは駆動回路３６のパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄがともに導通（この時は、パワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂは非導通となっている）し、振動発生部２のコイル１３には図１の矢印Ｂの方向（正方向）に駆動電流Ｄが流れる。第二のタイミングパルスＴＰ２がハイレベルとなる期間ＴＸでは駆動回路３６のパワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂがともに導通（この時は、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄは非導通となっている）し、振動発生部２のコイル１３には、図１の矢印Ｂの方向とは逆方向に切り替えられて駆動電流Ｄが流れ、これによって、振動発生部２が振動する。
【００３２】
なお、前述したように、第一のタイミングパルスＴＰ１と第二のタイミングパルスＴＰ２のハイレベルの期間ＴＸが所定の継続期間を越えたときは、第一のタイミング回路７と第二のタイミング回路８とによってそれぞれロ−レベルに反転するので、この反転してロ−レベルでは振動発生部２のコイル１３に駆動電流Ｄが供給されなくなる。従って、第一のタイミング回路７と第二のタイミング回路８とは、駆動電流の供給期間制限手段となる。
【００３３】
そしてこの場合、前述したように、第一のタイミングパルスＴＰ１のハイレベルの期間ＴＸと第二のタイミングパルスＴＰ２のハイレベルの期間ＴＸとの間にはｔｄの遅れ時間を設けているので、振動発生部２のコイル１３に流れる駆動電流Ｄは図５（ｇ）に示すように、例えば、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄに流れる駆動電流が零になってからパワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂに駆動電流が流れ始めるようになる。そして、遅れ時間ｔｄではいずれのパワ−トランジスタも導通しなくなり、従って、パワ−トランジスタがいわゆるショ−トすることがないので焼損しない。この遅れ時間ｔｄは、振動発生部２のコイル１３への駆動電流の供給を停止する駆動電流停止期間となる。従って、第一のタイミング回路７と第二のタイミング回路８とは、駆動電流停止手段となる。
【００３４】
さらにこの場合、第一の駆動電流制御回路９は、制御信号発生回路５から２ビットの電流制御信号Ｓｃを取り込み、この第一の駆動電流制御回路９から出力する駆動制御信号φ１ａ、φ１ｂのレベルを例えば４段階に切り替えるようにしている。即ち、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄを導通にする期間ＴＸにおける駆動制御信号φ１ａのハイレベルの大きさ（例えば電圧値）と同じ期間ＴＸにおける駆動制御信号φ１ｂのロ−レベルの大きさ（例えば電圧値）とを、図５（ｂ）、および（ｃ）のそれぞれに示すように、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、およびＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の如く、４段階のいずれかに設定するようにしている。このように設定することによって、パワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄのベ−スに供給するベ−ス電流が変わり、駆動電流Ｄの大きさを変えることができる。従ってパワ−トランジスタ３６ａ、３６ｄは、非飽和のスイッチング動作をすることになる。
【００３５】
同様に、第二の駆動電流制御回路１０も、制御信号発生回路５から２ビットの電流制御信号Ｓｃを取り込み、この第二の駆動電流制御回路１０から出力する駆動制御信号φ２ａ、φ２ｂのレベルを例えば４段階に切り替えるようにしている。即ち、パワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂを導通にする期間ＴＸにおける駆動制御信号φ２ａのハイレベルの大きさ（例えば電圧値）と同じ期間ＴＸにおける駆動制御信号φ２ｂのロ−レベルの大きさ（例えば電圧値）とを、図５（ｅ）、および（ｆ）のそれぞれに示すように、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、およびＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の如く、４段階のいずれかに設定するようにしている。このように設定することによって、パワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂのベ−スに供給するベ−ス電流が変わり、駆動電流Ｄの大きさを変えることができる。従ってパワ−トランジスタ３６ｃ、３６ｂも、非飽和のスイッチング動作をすることになる。
【００３６】
このことによって、振動発生部２のコイルに流れる駆動電流の大きさが変えられ、振動発生部２における振動の振幅を、ゲ−ムの種類、内容に対応して種々変えることができ、操作者にゲ−ムに対する興味を一層持たせることができる。
また、クロックパルス発生回路６が発生するクロックパルスＣＰの繰り返し周波数を変えることで振動発生部２の振動周波数を変えることができるので、これによっても、ゲ−ムの種類、内容に対応して振動周波数を種々変えることで、操作者にゲ−ムに対する興味を一層持たせることができる。
【００３７】
また、本発明のゲーム機用操作装置では、第一のタイミングパルスＴＰ１、第二タイミングパルスＴＰ２のハイレベル期間ＴＸが所定の時間以上にならないように制限しているので、例えば、クロックパルスＣＰの周波数を低くして振動発生部２の振動を遅くした場合でも振動発生部２のコイル１３に流れる駆動電流Ｄの流れる時間が制限されるので、電流消費を少なくすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のゲーム機用操作装置は、制御信号発生回路から駆動電流の繰り返し周波数を変えるための周波数制御信号と駆動電流の大きさを変えるための電流制御信号とを駆動回路に供給し、制御信号発生回路によって駆動電流の繰り返し周波数と大きさとを独立して設定したので、振動発生部による振動の大きさと振動周波数をそれぞれ独立して変えることができ、これによってゲーム機の操作者に臨場感を与えることができる。
【００３９】
また、本発明のゲーム機用操作装置は、駆動部には周波数制御信号が入力されるタイミング回路を設け、タイミング回路によって正方向の駆動電流を供給する期間と逆方向の駆動電流を供給する期間との間でコイルへの駆動電流の供給を停止すると共に、正方向の駆動電流を供給する期間と逆方向の駆動電流を供給する期間とを繰り返し周波数の如何に関わらず所定の期間以上に延びないように制限したので、駆動部からコイルに流れる電流の方向が切り替わるときに駆動部がショートすることはなく、また、振動発生部の振動を遅くした場合でも振動発生部のコイルに流れる駆動電流に流れる時間が制限され、電流消費を少なくすることができる。
【００４０】
また、本発明のゲーム機用操作装置は、駆動部にはコイルに駆動電流を供給する駆動回路と、駆動電流の大きさに対応する駆動制御信号を駆動回路に供給する駆動電流制御回路とを設け、駆動電流制御回路に制御信号発生回路から電流制御信号を供給すると共に、タイミング回路からタイミングパルスを供給したので、駆動電流制御回路からは駆動電流の供給を停止すると共に、駆動電流を供給する期間を制限するための駆動制御信号を出力できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゲーム機用操作装置を説明するブロック構成図である。
【図２】本発明のゲーム機用操作装置に用いられる振動発生部の概略構成図である。
【図３】本発明のゲーム機用操作装置の動作を説明するタイミング図である。
【図４】本発明のゲーム機用操作装置の動作を説明するタイミング図である。
【図５】本発明のゲーム機用操作装置の動作を説明するタイミング図である。
【図６】従来のゲーム機用操作装置のブロック構成図である。
【図７】従来のゲーム機用操作装置に用いられる振動発生部の概略構成図である。
【図８】従来のゲーム機用操作装置の動作を説明するタイミング図である。
【図９】従来のゲーム機用操作装置の動作を説明するタイミング図である。
【図１０】従来のゲーム機用操作装置の動作を説明するタイミング図である。
【符号の説明】
１駆動部
２振動発生部
３駆動制御回路
５制御信号発生回路
６クロックパルス発生回路
７第一のタイミング回路
８第二のタイミング回路
９第一の駆動電流制御回路
１０第二の駆動電流制御回路
１３コイル
３６駆動回路
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄパワ−トランジスタ
ＣＰクロックパルス
ＴＰ１第一のタイミングパルス
ＴＰ２第二のタイミングパルス
φ１ａ、φ１ｂ、φ２ａ、φ２ｂ駆動制御信号
Ｄ駆動電流
Ｓｆ１、Ｓｆ２周波数制御信号
Ｓｃ１、Ｓｃ２電流制御信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present inventionThe present invention relates to an operation device for a game machine.
[0002]
[Prior art]
TraditionalGame console operating deviceAs shown in FIG. 6, the drive unit 31 and the vibration generation unit 32HaveThe vibration generator 32 is caused to generate vibration by supplying the drive current from the drive unit 31 to the vibration generator 32. The drive unit 31 includes a clock pulse generation circuit 33, a first drive signal generation circuit 34, a second drive signal generation circuit 35, a drive circuit 36, and the like.
[0003]
Here, an example of a schematic configuration of the vibration generating unit 32 driven by the driving unit 31 will be described with reference to FIG. A bobbin 38 is provided on the bottom wall 37a of the L-shaped attachment member 37 made of synthetic resin, and a cylindrical coil 32a is attached to the bobbin 38.
A leaf spring 39 is attached to one end of the side wall 37b of the attachment member 37 in parallel with the bottom wall 37a. A yoke 40 made of a magnetic metal constituting a magnetic circuit is attached to the leaf spring 39. It has been.
The yoke 40 includes a cylindrical portion 40a surrounding the outer periphery of the coil 32a, a convex portion 40b located in the hollow portion 32b at the center of the coil 32a, and a root portion of the convex portion 40b. And a magnet 41 provided at a position outside the hollow portion 32b.
[0004]
The end of the convex portion 40b of the magnetic metal yoke 40 is magnetized by the magnet 41 to become an N pole or S pole, and the end of the cylindrical portion 40a of the yoke 40 is S. The magnetic circuit is configured as a pole or N pole. Therefore, the coil 32a is disposed between the end of the convex portion 40b of the yoke 40 and the end of the cylindrical portion 40a.
like thisGame console operating deviceThe yoke 40 moves up and down relatively with respect to the coil 32a by the electromagnetic action by supplying a square current to the coil 32a at a predetermined repetition frequency and switching its flow direction, thereby generating vibration. .
Then, the vibration of the vertical movement of the yoke 40 is transmitted to the attachment member 37 via the leaf spring 39.
At this time, the yoke 40 performs a circular motion with the location where the leaf spring 39 is attached to the attachment member 37 as a fulcrum.
And like thisGame console operating deviceFor example, when operating a carousel game, when the vehicle being operated collides with an obstacle,Game console operating deviceActivateoperatorIt is used to convey a sense of reality to the operator by transmitting the vibration to the operator.
[0005]
Next, the configuration of the drive unit 31 will be described. The clock pulse generation circuit 33 in the drive unit 31 determines the vibration frequency of the vibration generation unit 32. For example, the repetition frequency as shown in FIG. ) Generates a clock pulse CP having a duty cycle of 50%. The first drive signal generation circuit 34 and the second drive signal generation circuit 35 are configured by a switching circuit including transistors and the like, and receive the clock pulse CP from the clock pulse generation circuit 33 to receive the drive circuit 36. A drive signal is supplied to the. The first drive signal generation circuit 34 repeats rising and falling at every successive falling times of the clock pulse CP, and the driving signal Φ1a as shown in FIG. A drive signal Φ1b obtained by inverting the high level (H) and the low level (L) of the drive signal Φ1a is generated.
[0006]
Similarly, the second drive signal generation circuit 35 repeats rising and falling at every successive falling times of the clock pulse CP, and the driving signal Φ2a as shown in FIG. The drive signal Φ2b obtained by inverting the high level (H) and the low level (L) of the drive signal Φ2a is generated. The drive signal Φ1a output from the first drive signal generation circuit 34 and the drive signal Φ2a output from the second drive signal generation circuit 35 are in phase with each other only during a period T that is a repetition period of the clock pulse CP. It is in a shifted state.
[0007]
The drive circuit 36 includes four power transistors 36a, 36b, 36c, and 36d configured as a bridge circuit. Of these, the power transistors 36a and 36c are PNP transistors, and the power transistors 36b and 36d are NPN transistors. The emitters of the power transistors 36a and 36c are both connected to the power source E, and the emitters of the power transistors 36b and 36d are both connected to the ground. Further, the collector of the power transistor 36a and the collector of the power transistor 36b are connected to each other, and the collector of the power transistor 36c and the collector of the power transistor 36d are connected to each other.
[0008]
The drive signal Φ1b from the first drive signal generation circuit 34 is supplied to the base of the power transistor 36a, and the drive signal Φ1a is supplied to the base of the power transistor 36d, respectively. The drive signal Φ2b from 35 is supplied to the base of the power transistor 36c, and the drive signal Φ2a is supplied to the base of the power transistor 36b. Further, the vibration generating unit 32 is connected between a connection point between the collector of the power transistor 36a and the collector of the power transistor 36b and a connection point between the collector of the power transistor 36c and the collector of the power transistor 36d. The coil 32a is connected, and a drive current D as shown in FIG. 8D flows.
[0009]
That is, the drive signal Φ1a from the first drive signal generation circuit 34 is high level (therefore, the drive signal Φ1b is low level), and the drive signal Φ2a from the second drive signal generation circuit 35 is low level (and therefore drive). During a period Ta in which the signal Φ2b is at a high level), the power transistors 36a and 36d are brought into conduction by saturation between their collectors and emitters (at this time, the power transistors 36c and 36b are non-conducting), and vibrations occur. A drive current D flows through the coil 32a of the generator 32 in the direction of arrow A (positive direction). This drive current D is shown on the plus (+) side in FIG.
[0010]
Further, the drive signal Φ1a from the first drive signal generation circuit 34 is low level (therefore, the drive signal Φ1b is high level), and the drive signal Φ2a from the second drive signal generation circuit 35 is high level (therefore, drive signal). During a period Tb in which Φ2b is low level, the power transistors 36c and 36b are brought into conduction by saturation between their collectors and emitters by the switching operation (at this time, the power transistors 36a and 36d are non-conductive), and vibrations occur. A drive current D flows through the coil 32a of the generator 32 in the direction opposite to the arrow A direction (reverse direction). This drive current D is shown on the minus (−) side in FIG.
In this way, the direction of flow is switched to the coil 32a of the vibration generating unit 32 every period T so that the drive current D flows, and the yoke 40 of the vibration generating unit 32 moves up and down to generate vibration. ing.
[0011]
[Problems to be Solved by the Invention]
  However, in the conventional game machine operating device described above, for example, between the operation time of the switching circuit in the first drive signal generation circuit 34 and the operation time of the switching circuit in the second drive signal generation circuit 35. 9, the phase of the drive signal Φ2a of the second drive circuit 35 may be delayed by t1 with respect to the phase of the drive signal Φ1a of the first drive circuit 34, as shown in FIG. In some cases). In such a case, after the drive signal Φ1a of the first drive circuit 33 rises, the fall of the drive signal Φ2a of the second drive circuit 34 is not completed during the period t1, so this period t1 Then, all the power transistors 36a, 36b, 36c, and 36d of the drive circuit 36 are turned on. As a result, there arises a problem that a large current flows through these power transistors 36a, 36b, 36c, 36d and burns out.
[0012]
Even if there is no difference between the operation time of the switching circuit in the first drive signal generation circuit 34 and the operation time of the switching circuit in the second drive signal generation circuit 35, the power transistors 36a and 36b. , 36c, and 36d, there is a rise time until the non-passing state changes to the conductive state and a fall time until the conductive state changes to the non-conductive state. For this reason, as shown in FIGS. 10A and 10B, for example, the rising time t2 of the drive current D (+ D) flowing in the power transistors 36a and 36d in the period Ta and the power transistors 36c and 36b flow. The fall time t2 of the drive current D (-D) (for convenience, it is assumed that the rise time and the fall time are the same) overlaps, and during this time t2, all the power transistors 36a, 36b, 36c, 36d becomes conductive. As a result, a large current flows through these power transistors and burns out.
[0013]
Also conventionalGame console operating deviceIn FIG. 2, since the repetition frequency of the clock pulse CP from the clock pulse generation circuit 33 is fixed (constant), the vibration of the vibration generating unit 32 is also constant, and the sense of presence given to the operator of the game machine is small. Met.
In addition, conventionalGame console operating deviceSince the switching operation is performed so that the power transistors 36a, 36b, 36c, and 36d are saturated, the magnitude of the drive current D is constant, and the magnitude (amplitude) of the vibration of the vibration generating unit 32 is also constant. It was. For this reason, only a monotonous vibration state can be obtained regardless of the contents of the game, and from this point of view, there is little realism given to the operator of the game machine.
Therefore, the present inventionGame console operating deviceCan prevent burning of the power transistor, and can change the frequency and magnitude of vibration generated by the vibration generator.Game console operating deviceIs realized.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, the game machine operating device according to the present invention includes a vibration generator having a coil disposed in a magnetic circuit, and a drive current that is sequentially repeated in a forward direction and a reverse direction in the flow direction. A drive unit for supplying the coil;A control signal generation circuit for controlling the drive signal,in frontA frequency control signal for changing the repetition frequency of the drive current and a current control signal for changing the magnitude of the drive current are supplied to the drive circuit from the control signal generation circuit, and the drive is performed by the control signal generation circuit. The repetition frequency and magnitude of the current were set independently.
[0015]
  In addition, the game machine operation device according to the present invention includes the drive unit.Is provided with a timing circuit to which the frequency control signal is input, and the drive current to the coil is supplied between the period for supplying the drive current in the forward direction and the period for supplying the drive current in the reverse direction by the timing circuit. While the supply was stopped, the period for supplying the drive current in the forward direction and the period for supplying the drive current in the reverse direction were limited so as not to extend beyond a predetermined period regardless of the repetition frequency.
[0016]
  In addition, the operation device for a game machine of the present invention includes:The drive unit is provided with a drive circuit for supplying the drive current to the coil and a drive current control circuit for supplying a drive control signal corresponding to the magnitude of the drive current to the drive circuit, and the drive current control circuit In addition, the current control signal is supplied from the control signal generation circuit and the timing pulse is supplied from the timing circuit.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Of the present inventionGame console operating deviceThe embodiment will be described with reference to FIGS. Of the present inventionGame console operating deviceAs shown in FIG. 1, the driving unit 1 and the vibration generating unit 2Control signal generator 5 and,Controlled by control signal generation circuit 5By supplying the drive current from the drive unit 1 to the vibration generation unit 2, the vibration generation unit 2 generates vibration. The drive unit 1 further includes a drive control circuit 3 and a drive circuit 36, and a drive control signal is supplied from the drive control circuit 3 to the drive circuit 36.The control signal generation circuit 5The drive control circuit 3 is supplied with a frequency control signal Sf and a current control signal Sc. Here, since the drive circuit 36 is the same as the conventional configuration, the description thereof is omitted.
[0019]
First, a schematic configuration of the vibration generating unit 2 will be described with reference to FIG. An attachment member 11 made of a molded product of a nonmagnetic material such as ABS resin has a bottom wall 11a, a side wall 11b extending perpendicularly from one end of the bottom wall 11a, and a cylindrical shape formed on the top surface of the bottom wall 11a. A bobbin 12 is provided.
[0020]
The coil 13 formed by winding a plurality of conductive wires has a cylindrical shape with a hollow portion 13a at the center. The coil 13 has the bobbin 12 inserted into the hollow portion 13a, and the tip of the bobbin 12 is For example, it is attached to the bobbin 12 by being deformed so as to be spread with a heated jig (not shown).
Further, one end of the support member 14 made of a rigid metal is attached to the top of the side wall 11 b with a screw 15, and the support member 14 is parallel to the bottom wall 11 a of the attachment member 11.
[0021]
Further, one end of a cylindrical spring member 16 made of a metal wire or the like is attached to the support member 14 by an appropriate means such as an adhesive or welding.
When the spring member 16 is attached, the center of the spring member 16 and the center of the bobbin 12, that is, the center of the coil 13 are in agreement. The yoke 17 made of a magnetic material constituting the magnetic circuit has a cup shape with an E-shaped cross section, a circular plate-shaped upper portion 17a, and a cylindrical tube formed on the outer periphery of the upper portion 17a. The cylindrical portion 17b, a cylindrical projection 17c formed at the center of the cylindrical portion 17b, and an annular magnet 17d attached to the outer periphery of the end of the projection 17c.
[0022]
The yoke 17 is attached to the other end of the spring member 16 by an appropriate means such as an adhesive at the upper portion 17a. When attached, the center of the spring member 16 and the center of the yoke 17 are Are moved up and down in a direction perpendicular to the bottom wall 11a by a spring member 16 interposed between the yoke 17 and the support member 14.
Furthermore, when the yoke 17 is attached, as shown in FIG. 2, the cylindrical portion 17 b covers the coil 13 so as to surround the outer periphery of the coil 13, and a part of the protruding portion 17 c The magnet 17d is inserted into the hollow portion 13a, and the magnet 17d is inserted into the hollow portion 13a of the coil 13, so that the entire outer periphery of the magnet 17d faces the coil 13, and protrudes from the cylindrical portion 17b. The cylindrical coil 13 is arranged between the portion 17c.
[0023]
The vibration generating unit 2 is formed by such a configuration, and when the rectangular drive current is supplied to the coil 13 while switching the flow direction, the yoke 17 supported by the spring member 16 is electromagnetically actuated. Move up and down.
Then, the vertical movement of the yoke 17 is transmitted as vibration to the support member 14 via the spring member 16.
Such a vibration generator 2 isA game machine (not shown) together with the drive unit 1 and the control signal generator 5Used by being incorporated in. And, for example, when the carousel game is operated, when it collides with an obstacle during the operation, the vibration generating unit 2 is operated to transmit the vibration to the game operating device. It is designed to give a sense of reality to the person.
[0024]
  The control signal generation circuit 5 is incorporated in the main body of the game machine (not shown), and the state of vibration generated by the vibration generator 2 in response to the operation of the game machine.Control and setFor example, a 2-bit frequency control signal Sf for changing the vibration frequencyWhen, 2-bit current control signal Sc for changing the amplitude of vibrationAnd independentlyGenerated and supply these control signals to the drive control circuit 3.
[0025]
The drive control circuit 3 includes a clock pulse generation circuit 6, a first timing circuit 7, a second timing circuit 8, a first drive current control circuit 9, and a second drive current control circuit 10. Among these, as shown in FIG. 3A, the clock pulse generation circuit 6 generates a clock pulse CP having a repetition period of T and a duty cycle of 50%, and the repetition frequency is the control signal generation circuit 5. Are switched to four types (for example, 100 Hz, 80 Hz, 60 Hz, and 40 Hz) by a 2-bit frequency control signal Sf from which a desired repetition frequency can be selected. For this reason, although not shown, the clock pulse generation circuit 6 may have a simple CR oscillator, for example, and may switch the CR time constant in the CR oscillator.
[0026]
The first timing circuit 7 generates a first timing pulse TP1 that repeats rising and falling in response to successive falling times of the clock pulse CP. The rising time of the first timing pulse TP1 is: As shown in FIG. 3B, it is set to be delayed by a time td (approximately 80 μS (microseconds)) from the falling time of the clock pulse CP. Similarly, the second timing circuit 8 also generates a second timing pulse TP2 that repeats rising and falling in response to successive falling times of the clock pulse CP. The rising edge of the second timing pulse TP2 is generated. As shown in FIG. 3C, the time is also set to be delayed by a time td (approximately 80 μS (microseconds)) from the falling time of the clock pulse CP. Then, as shown in FIGS. 3B and 3C, a phase shift is provided between the first timing pulse TP1 and the second timing pulse TP2 by a period T that is a repetition period of the clock pulse CP. ing.
[0027]
Accordingly, the high level period of the first timing pulse TP1 and the high level period of the second timing pulse TP2 are the same TX, and the low level period of the first timing pulse TP1 and the second timing pulse TP1. The low level period of the pulse TP2 is the same TY (= TX + 2td), and the delay time td is positioned before and after the period TX. For this reason, both the first timing pulse TP1 and the second timing pulse TP2 are low during the delay time td.
[0028]
In addition, the first timing circuit 7 and the second timing circuit 8 are automatically connected regardless of the falling time of the clock pulse CP when the high-level period TX of the timing pulses TP1 and TP2 exceeds a predetermined period. And a function of limiting the high-level duration TX that is inverted to the low level. The predetermined period is set to approximately 67 mS (milliseconds). Therefore, the first timing pulse TP1 and the second timing pulse TP2 have a falling frequency of the clock pulse CP shown in FIG. 4A when the repetition frequency of the clock pulse becomes low, for example, 30 Hz or less. Without waiting for the time tf, as shown in FIGS. 4B and 4C, the low level is automatically returned to the low level at the time tf1 when the high-level duration is 67 mS.
[0029]
The first drive current control circuit 9 receives the first timing pulse TP1 from the first timing circuit 7, and the power transistor 36a of the drive unit 36 in the high level period TX of the first timing pulse TP1. , 36d, and the magnitude of the drive current is controlled based on the current control signal SC from the control signal generating circuit 5. Similarly, the second drive current control circuit 10 also receives the second timing pulse TP2 from the second timing circuit 8, and the power of the drive unit 36 during the high level period TX of the second timing pulse TP2. The transistors 36c and 36d are turned on, and the magnitude of the drive current is controlled based on the current control signal SC from the control signal generation circuit 5.
[0030]
Therefore, first, as shown in FIGS. 5B and 5C, the first drive current control circuit 9 has a drive control signal having the same phase relationship as that of the first timing pulse TP1 (see FIG. 5A). φ1a and the drive control signal φ1a output a drive control signal φ1b in which the high level and the low level are inverted. Similarly, as shown in FIGS. 5E and 5F, the second drive current control circuit 10 drives the drive control signal having the same phase relationship as the second timing pulse TP2 (FIG. 5D). φ2a and the drive control signal φ2a output a drive control signal φ2b in which the high level and the low level are inverted. The drive control signal φ1a from the first drive current control circuit 9 is supplied to the base of the power transistor 36d of the drive circuit 36, and the drive control signal φ1b is supplied to the base of the power transistor 36a. The drive control signal φ2a from the drive current control circuit 10 is supplied to the base of the power transistor 36b of the drive circuit 36, and the drive control signal φ2b is supplied to the base of the power transistor 36c.
A vibration generating section is provided between a connection point between the collector of the power transistor 36a and the collector of the power transistor 36b and a connection point between the collector of the power transistor 36c and the collector of the power transistor 36d. Two coils 13 are connected.
[0031]
As a result, during the period TX in which the first timing pulse TP1 is at a high level, the power transistors 36a and 36d of the drive circuit 36 are both conductive (at this time, the power transistors 36c and 36b are non-conductive). The drive current D flows through the coil 13 of the vibration generating unit 2 in the direction of arrow B (positive direction) in FIG. During the period TX in which the second timing pulse TP2 is at a high level, the power transistors 36c and 36b of the drive circuit 36 are both conductive (at this time, the power transistors 36a and 36d are non-conductive), and vibration is generated. The coil 13 of the unit 2 is switched in the direction opposite to the direction of the arrow B in FIG. 1 and the drive current D flows, whereby the vibration generating unit 2 vibrates.
[0032]
As described above, when the high-level period TX of the first timing pulse TP1 and the second timing pulse TP2 exceeds a predetermined duration, the first timing circuit 7 and the second timing circuit 8 , The driving current D is not supplied to the coil 13 of the vibration generating unit 2 at the low level. Therefore, the first timing circuit 7 and the second timing circuit 8 serve as drive current supply period limiting means.
[0033]
In this case, as described above, since a delay time of td is provided between the high level period TX of the first timing pulse TP1 and the high level period TX of the second timing pulse TP2, As shown in FIG. 5G, for example, the driving current D flowing through the coil 13 of the generating unit 2 is not supplied to the power transistors 36c and 36b after the driving current flowing through the power transistors 36a and 36d becomes zero. It begins to flow. At the delay time td, none of the power transistors is turned on. Therefore, the power transistor does not cause a so-called short-circuit, so that it does not burn out. This delay time td is a drive current stop period in which the supply of drive current to the coil 13 of the vibration generating unit 2 is stopped. Therefore, the first timing circuit 7 and the second timing circuit 8 serve as drive current stopping means.
[0034]
Further, in this case, the first drive current control circuit 9 takes in the 2-bit current control signal Sc from the control signal generation circuit 5 and outputs the levels of the drive control signals φ1a and φ1b output from the first drive current control circuit 9 Is switched to, for example, four stages. That is, the low level magnitude (eg, voltage value) of the drive control signal φ1b in the same period TX as the high level magnitude (eg, voltage value) of the drive control signal φ1a in the period TX during which the power transistors 36a and 36d are turned on. ) Is set to one of four stages, such as H1, H2, H3, H4, and L1, L2, L3, L4, as shown in FIGS. 5 (b) and (c). ing. With this setting, the base current supplied to the bases of the power transistors 36a and 36d is changed, and the magnitude of the drive current D can be changed. Therefore, the power transistors 36a and 36d perform a non-saturated switching operation.
[0035]
Similarly, the second drive current control circuit 10 also takes the 2-bit current control signal Sc from the control signal generation circuit 5 and sets the levels of the drive control signals φ2a and φ2b output from the second drive current control circuit 10. For example, it is switched to 4 stages. That is, the low level magnitude (eg, voltage value) of the drive control signal φ2b in the same period TX as the high level magnitude (eg, voltage value) of the drive control signal φ2a in the period TX during which the power transistors 36c and 36b are turned on. ) Is set to one of four levels, as shown in FIGS. 5E and 5F, such as H1, H2, H3, H4, and L1, L2, L3, L4. ing. By setting in this way, the base current supplied to the base of the power transistors 36c and 36b is changed, and the magnitude of the drive current D can be changed. Therefore, the power transistors 36c and 36b also perform a non-saturated switching operation.
[0036]
As a result, the magnitude of the drive current flowing in the coil of the vibration generating unit 2 can be changed, and the amplitude of vibration in the vibration generating unit 2 can be variously changed according to the type and content of the game. Can be more interested in games.
Further, since the vibration frequency of the vibration generating unit 2 can be changed by changing the repetition frequency of the clock pulse CP generated by the clock pulse generating circuit 6, this also vibrates according to the type and content of the game. By changing the frequency in various ways, the operator can be made more interested in the game.
[0037]
In addition, the present inventionGame console operating deviceThen, since the high level period TX of the first timing pulse TP1 and the second timing pulse TP2 is limited so as not to be longer than a predetermined time, for example, the frequency of the clock pulse CP is lowered and the vibration generating unit 2 Even when the vibration is slowed down, the time during which the drive current D flowing through the coil 13 of the vibration generating unit 2 flows is limited, so that current consumption can be reduced.
[0038]
【The invention's effect】
  As described above, the operation device for a game machine of the present invention isA frequency control signal for changing the repetition frequency of the drive current and a current control signal for changing the magnitude of the drive current are supplied to the drive circuit from the control signal generation circuit, and the repetition frequency and magnitude of the drive current are supplied by the control signal generation circuit. And set independentlyTherefore, the vibration magnitude and vibration frequency by the vibration generatorEach independentlyThis makes it possible to give the game machine operator a sense of realism.
[0039]
  In addition, the operating device for a game machine of the present invention includes a drive unit.Provides a timing circuit to which a frequency control signal is input, and stops supplying the drive current to the coil between a period in which the drive current in the forward direction is supplied by the timing circuit and a period in which the drive current in the reverse direction is supplied. The period for supplying the drive current in the forward direction and the period for supplying the drive current in the reverse direction are limited so as not to extend beyond a predetermined period regardless of the frequency.Therefore, when the direction of the current flowing from the drive unit to the coil is switched, the drive unit is short-circuited.In addition, even when the vibration of the vibration generating unit is slowed down, the time for the drive current flowing through the coil of the vibration generating unit is limited, and current consumption can be reduced.
[0040]
  In addition, the operation device for a game machine of the present invention includes:The drive unit is provided with a drive circuit for supplying a drive current to the coil and a drive current control circuit for supplying a drive control signal corresponding to the magnitude of the drive current to the drive circuit. A current control signal was supplied and a timing pulse was supplied from the timing circuitSoThe drive current control circuit can stop supplying the drive current and output a drive control signal for limiting the period for supplying the drive current..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionGame console operating deviceIt is a block block diagram explaining these.
FIG. 2 of the present inventionGame console operating deviceIt is a schematic block diagram of the vibration generation part used for.
FIG. 3 of the present inventionGame console operating deviceIt is a timing diagram explaining the operation of.
FIG. 4 of the present inventionGame console operating deviceIt is a timing diagram explaining the operation of.
FIG. 5 shows the present invention.Game console operating deviceIt is a timing diagram explaining the operation of.
[Fig. 6] ConventionalGame console operating deviceFIG.
[Fig. 7] ConventionalGame console operating deviceIt is a schematic block diagram of the vibration generation part used for.
[Fig. 8] ConventionalGame console operating deviceIt is a timing diagram explaining the operation of.
[Fig. 9] ConventionalGame console operating deviceIt is a timing diagram explaining the operation of.
[Fig. 10] ConventionalGame console operating deviceIt is a timing diagram explaining the operation of.
[Explanation of symbols]
1 Drive unit
2 Vibration generator
3 Drive control circuit
5 Control signal generation circuit
6 Clock pulse generator
7 First timing circuit
8 Second timing circuit
9 First drive current control circuit
10 Second drive current control circuit
13 coils
36 Drive circuit
36a, 36b, 36c, 36d Power transistor
CP clock pulse
TP1 first timing pulse
TP2 Second timing pulse
φ1a, φ1b, φ2a, φ2b Drive control signal
D drive current
Sf1, Sf2 Frequency control signal
Sc1, Sc2 Current control signal

Claims

磁気回路内に配置されたコイルを有する振動発生部と、通流方向が正方向と逆方向とに順次繰り返される駆動電流を前記コイルに供給する駆動部と、前記駆動電流を制御する制御信号発生回路とを備え、前記駆動部には、前記制御信号発生回路から前記駆動電流の繰り返し周波数を変えるための周波数制御信号が入力されるタイミング回路を設け、前記タイミング回路によって前記正方向の駆動電流を供給する期間と前記逆方向の駆動電流を供給する期間との間で前記コイルへの駆動電流の供給を停止すると共に、前記正方向の駆動電流を供給する期間と前記逆方向の駆動電流を供給する期間とを前記繰り返し周波数の如何に関わらず所定の期間以上に延びないように制限し、前記周波数制御信号と前記駆動電流の大きさを変えるための電流制御信号とを前記駆動部に供給し、前記制御信号発生回路によって前記駆動電流の繰り返し周波数と大きさとを独立して設定したことを特徴とするゲーム機用操作装置。A vibration generating unit having a coil arranged in a magnetic circuit, a driving unit that supplies a driving current that is sequentially repeated in a forward direction and a reverse direction to the coil, and a control signal generation that controls the driving current and a circuit, to the drive unit, a timing circuit for frequency control signal is input for changing the repetition frequency of the drive current from the control signal generating circuit is provided, the positive direction of the drive current by the timing circuit The supply of the drive current to the coil is stopped between the supply period and the reverse drive current supply period, and the forward drive current and the reverse drive current are supplied. current for a period limited so as not extend more than a predetermined period of time regardless of the repetition frequency, changing the size of the frequency control signal and the drive current Supplying a control signal to the driving unit, said control signal repetition frequency and magnitude and the game machine manipulation device according to claim independently be set to the driving current by the generator.

前記駆動部には、前記コイルに前記駆動電流を供給する駆動回路と、前記駆動電流の大きさに対応する駆動制御信号を前記駆動回路に供給する駆動電流制御回路とを設け、前記駆動電流制御回路に前記制御信号発生回路から前記電流制御信号を供給すると共に、前記タイミング回路からタイミングパルスを供給したことを特徴とする請求項１記載のゲーム機用操作装置。Wherein the drive unit includes a drive circuit for supplying the driving current to the coil is provided and a driving current control circuit for supplying a drive control signal to the driving circuit corresponding to the magnitude of the drive current, the drive current control 2. The game machine operation device according to claim 1, wherein the current control signal is supplied to the circuit from the control signal generation circuit and a timing pulse is supplied from the timing circuit .