JPS6288017A - コンピユ−タの足踏み式入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明はコンピュータの足踏み式入力装置、さらに詳し
くは、ディスプレイ装置を出力装置として罰えるととも
に、ジョイスティックからの出力信号を受けてディスプ
レイ装置の画像を制御する入力インターフェースを備え
たコンピュータにおいて入力インターフェースへの入力
信号を足踏み動作に連動して生成するコンピュータの足
踏み式入力装置に関するものである。

［背景技術］ 近年、ディスプレイ装置を出力装置として備えた個人用
のコンピュータ（以下パソコンと略称する）が普及して
おり、この種のパソコンはゲーム用として使用されるこ
とがかなり多いものである。

パンコンプームの中でもリアルタイム型と称される一連
のデームでは、パソコンが要求する入力に対して以下に
素早く所定の入力操作が行なえるかがデームの勝利ある
いは高得点につながるものであるから、素早い入力操作
が行なえるノ３イスティックと称する入力装置がよく用
いられている。ジョイスティックは繰作棹の前後左右へ
の移動に対応してディスプレイ装置の対象となる画像を
前後左右に移動させるとともに、トリガスイッチを操作
することによりトリガ信号を発生させることができるよ
うになっている。トリガ信号はディスプレイ装置に表示
されている対象人物や対象物に単純な移動以外の動作を
させるために利用される。

ノ５イスティックを利用したりフルタイム型のゲームで
は一定時間にスイッチの操作が何回行なえるかを競うも
のがあり、たとえば、ハードル競技を楔したデームでは
、ディスプレイ装置に二人の選手が表示され、一方の選
手は予め設定されたプログラムで所定の速さで定るよう
に制御されており、他方の選手はノ房イスティックの操
作棹を単位時間に左右に往復させた回数により走る速さ
が決定され、またトリガ信号が入力されるとハードルを
超える高さまで跳び上がるようになっている。すなわち
、デームプレイヤーはジョイスティックの操作棹を何度
もすばやく左右に倒して上記他方の選手を走らせるとと
もに、適当なタイミングで選手を跳ばせてハードルを越
えさせ、上記一方の選手と競争させるのである。この場
合、デームプレーヤの繰作する選手を勝たせるには、ジ
ョイスティックを単位時間に左右に倒す速さ速くする必
要がある。

ところで、このようなパソコンデームは手先でのみディ
スプレイ装置に表示された対象人物や対象物を制御する
ようになっているが、近年では摂取カロリーの増大や運
動不足が肥満や成人病の原因となっている点に鑑みて、
敏捷性を競うこの種のパソコンデームを手先以外の運動
に利用できれば大きな価値があると考えられる。

［発明の目的１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、従来のジョイスティックに代
わる入力装置であって、足踏みによりディスプレイ装置
上の画像の制御が行なえるようにし、パソコンデームを
通じて足踏み運動をすることにより高い運動効果が得ら
れるようにしたコンピュータの足踏み式入力装置を提供
することにある。

［発明の開示１ 本発明は、基本的に第１図およＶ第２図に示すように、
ディスプレイ装置１を出力装置として備えるとともに、
）３イステイツクからの出力信号を受けてディスプレイ
装！ｉ！１の画像を制御する入力インター７ヱース２を
備えたコンピュータ３への入力装置であって、それぞれ
足踏みにより開閉される複数個の接点を備えた第１スイ
ッチ部４と、上記入力インターフェース２へのトリガ信
号を制御する第２スイッチ部５と、第１スイッチ部４と
１２スイッチ部５とにおける各接点の開閉状態に呼応し
上記入力インターフェース２に入力される出力信号を生
成する信号変換部６とを具備している。

コンピュータ３の入力インターフェース２は以下の実施
例ではツタイスティ・ンクからの出力信号を直接受けて
ディスプレイ装置１の画像を制御するものが開示される
が、入力インターフェースとしてはキーボードインター
７二−人、ディスプレイインターフェース、プリンタイ
ンターフェース、あるいは通信用インターフェース（Ｒ
８２３２Ｃ？）の各インターフェースを用いろこともで
き、これらのインターフェースを利用する場合には、こ
れらのインターフェースと入力装置との間に人力装置の
出力信号をこれらのインターフェースの入力信号に適合
する信号に変換する別のインターフェースを挿入すれば
よい６また、ツタイスティ７りの出力信号としては、前
信号、後信号、左イ３号、右信号、第１トリガ信号、第
２トリガ信号、スキャン信号との合計７信号が得られ、
人力インターフェース２には各信号に対応した入力信号
端子ＦＷＤ。

ＢＡＣＫ、ＬＥＦＴ、ＲＩＧＨＴ、ＴＲＧ１．ＴＲＧ２
、ＯＵＴが設けられている。

第１スイッチ部４は前後左右の移動にそれぞれ対応した
複数個の接点を内處したマットであって、接点に対応す
る位置に足が載っていないときには接点がオフ状態とな
り、マット上に足が載ると対応する接点がオン状態とな
るのである。なお、以下の実施例では接点が２個であっ
て、各接点がそれぞれ左信号と右信号とに対応するよう
に設定された例を示すが、これに限定されるものではな
く、２接点でＡｆ後の信号に対応するもの、あるいは４
接点で前後左右の信号に対応するもの等に拡張できるの
は勿論のことである。

また第２スイッチ部５は第２図において手動の押釦スイ
ッチで構成しているが、以下の実施例では押釦スイッチ
以外にも各種構成が開示される。

信号変換部６は、第１スイッチ部４と第２スイッチ部５
との各接点のＩｇｇ閑状態に呼応して以下の各実施例に
示すイぎ号処理を行なう信号処理回路７と、信号処理回
路７の出力信号に基づいて入力インターフェース２に適
合した出力信号を生成する信号生成回路８とにより構成
される。

以上の構成を有することによって、足踏みによりディス
プレイ装（！１の画像を制御できるようにし、コンピュ
ータゲームを行なうとトには自然に足踏みをすることに
より、高い運動効果が得られるようにしているのである
。以下、具体的な実施例を説明する。

（実施例１） 第３図は本実施例における信号変換部６の回路図、第４
図は第３図中にＳ、−Ｓ、で示した各部の信号を示す動
作説明図である。第３図に示すように、第１スイッチ部
４であるマットには左信号に対応した左接点ＳＷＬと右
信号に対応した右接点ＳＷＲとが設けられ、またｆ５２
スイッチ耶５は押釦スイッチであるトリプスイッチＳＷ
Ｔ″ｃ構成されている。雨後、αＳ　ＷＬ、　Ｓ　ＷＲ
はそれぞれ一端が接地されている６個号変換ｆｆｌ５６
におけるイ４号処理回路７は、第１スイッチ部４の各接
点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲにそれぞれ接続され接７α開閉
時のチャタリングを防止する一対のフィルタ回路１１と
、各フィルタ回路１１の出力の波形整形を行なう一対の
シュミット回路１２と、各シュミット回路１２の出力の
立ち下がりより抵抗Ｒ８とコンデンサＣ１とで設定され
た所定時間幅のパルスを出力するリトリガラブルワンシ
ッットマルチバイブレータよりなる一対のパルス発生回
路１３とから構成されている。

パルス発生回路１３の反転出力Ｑは信号生成回路８に入
力される。信号生成回路８は、各パルス発生回路１３の
出力信号をそれぞれ反転させる一対のインバータ回路１
４と、各インバータ回路１４の出力によりそれぞれオン
、オフ制御される一対のスイッチングトランジスタＱと
、各スイッチングトランジスタＱに発光素子ＥＤが直列
接続された一対のホトカプラＰとから構成される。ホト
カプラＰの受光索子ＲＤは一端がトリガスイッチＳＷＴ
の一端と共通に接続され、フンとエータ２のスキャン端
子ＯＵ　Ｔ　１．：接続される。また、左接点ＳＷＬに
対応した受光素子ＲＤの他端は左信号端子ＬＥＦＴ、右
接点ＳＷＲに対応した受光索子ＲＤの他端は右信号端子
ＨＩＧＨＴに接続され、トリガスイッチＳＷ丁の他端は
第１トリｆｆｙＩＩ子ＴＲＧ１に接続される。

以下、動作を説明する。各接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗ、が
閉成すると、＄４図（、）に示すように、接点ＳＷＬ。

ＳＷＲの出力がＨ″からＬ“に立ち下が９、第４図（ｂ
）のようにシュミット回路１２の出力レベルも立ち下が
る。ここでパルス発生回路１３にトリガがかけられ、第
４図（Ｃ）のようにシュミット回路１２の出力の立ち下
がりから一定の時間Ｔ、パルス発生回路１３の反虻出力
ｊｌＱの出力レベルが“Ｌ″となるのである。これによ
ってスイッチングトランジスタＱが導通し、発光素子Ｅ
Ｄが、α灯して受光素子ＲＤが一定の時間Ｔ、導通する
のである。つまり、接点Ｓ　Ｗ　Ｌ　−Ｓ　Ｗ　Ｒがｒ
Ａ成されたほうのホトカプラＰの受光素子ＲＤが導通状
態となるのである。このようにしてコンピュータ２では
スキャン端子ＯＵＴと左右の信号端子ＬＥＦＴ、ＲＩＧ
ＨＴとの間が導通しているかどうかにより、左接点ＳＷ
Ｌと右接点ＳＷＲとのうちどちらが閉成されたかを認識
するのである。トリガスイッチＳＷＴが閉成されたとき
には、第１トリガ端子ＴＲＧ１とスキャン端子ＯＵＴと
の間が導通することにより、コンピュータ２はトリｆｆ
信号が発生したことを認識するのである。ここで、第４
図に示すように、左信号、右信号はそれぞれ左右の接点
ＳＷＬ、　Ｓ　Ｗ、が閉成されている時間にかかわらず
、パルス発生回路１３で設定された一定時間Ｔのみ発生
するようになっている。

以上のＮＩｔ成により、足を下ろしたままでは接点ｓ　
ｗＬ、　ｓ　ｗＲが閉成され続けるから、左右の信号は
得られないのであり、足踏みをすることにより、初めて
左右の信号が発生することになる。その結果、画面の制
御を行なう場合には足踏みが必要となり、必然的に運動
効果が得られるのである。特に、」二連したようなコン
ピュータデームを行なう場合には、左右の信号を単位時
間に多く発生させる必要があるから、すぼ・やく足踏み
を繰り返すことが要求され、高い運動効果が得られると
いう利点がある。したがって、マットの大きさを適宜設
定すれば、コンピュータデームを通じて走る動作をする
ことができ、競技の疑似体験ができるから一層ゲームに
興味が涌き、相乗効果により運動不足が解消されるので
ある。

（実施例２） 実施例１では足踏みを１回すると１個の信号が得られる
ようになっていたが、一般に指先でノａイスイティック
の操作棹を左右に動かす場合に比較して足踏みの繰り返
し周期のほうが遅くなるから、シシイスイティックで損
作棹を単位時間に何回左右に動かすことができるかを競
うゲームにおいて、実施例１で開示した足踏み式の入力
装置では十分にゲームを楽しむことができない場合があ
る。実施例２はこの点を解決しようとするものである。

第５図は本実施例の信号変換部６を示す回路図、第６図
は第５図中にＳ、−Ｓ、で示す各部の信号を示す動作説
明図である。信号処理回路７は実施例１と同様の構成で
あるが、信号生成回路８においてインバータ回路１４に
代えて発振回路１５とノア回路１６とが設けられている
。発振回路１５はパルス発生回路１３の反転出力ＩＱの
出力レベルがＬ”となっている期間に発振する回路であ
って、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２とにより設定される周
期ｔで発振し、その周期ｔはパルス発生回路１３の時定
数Ｔよりも小さく（実施例では３分の１）設定されてい
る。この発振回路１５の出力とパルス発生回路１３の出
力とをノア回路１６に通した出力でスイッチングトラン
ジスタＱが制御される。

しかるに、左右いずれかの接点ＳＷＬ、ＳＷＲが閉成さ
れパルス発生回路１３の反転出力端Ｑの出力レベルがＬ
″となると、発振回路１５は発振を開始し、第５図（ｃ
ｌ）のようにパルス発生回路１３の出力レベルと発振回
路１５の出力レベルとがともに“Ｌ″である期間のみノ
ア回路１６の出力レベルが“Ｈ“どなって、対応するス
イッチングトランジスタＱが導通するのである。これに
より、ホトカプラＰの受光素子ＲＤが導通し、左右いず
れかの信号端子Ｌ　Ｅ　ＦＴ　、　ＲＩ　Ｇ　ＨＴとス
キャン端子ＯｔＪ　Ｔとの間が短絡されるのである。こ
こで、発振回路１５の発振局Ｊ１ｔはパルス発生回路１
３の時定数Ｔよりも小さいから、パルス発生回路１３の
反転出力ＩＱの出力レベルがＬ″となっている期間に受
光素子ＲＤは複数回（実施例では３回）導通状態となる
のであり、いずれが一方の接点Ｓ　ＷＬ　ｔ　Ｓ　Ｗ　
Ｈを１回閉成するごとに左信号または右信号が複数制得
られるのである。

以上の構成により、１回足踏みするごとに左信号または
右信号を複数個発生させることができるのであり、指先
の動僅に比較して遅い足踏み動作の欠点を解消する、二
とができるのであり、コンビ−Ｊ。

−タデームにおいて、指先でノフィスイティノクの操作
棹を動かすのと同程度にデームを業しむことができるの
である。

（実施例３） 本実施例は実施例２におけるパルス発生回路１３の時定
数Ｔを設定する抵抗Ｒ，と発振回路１５の発振周期１を
設定する抵抗Ｒ２との少なくともいずれか一方を可変抵
抗としたものである。すなわち、パルス発生回路１３の
時定数′Ｆと発振回路１５の発振周期ｔとの少なくとも
一方を可変とすることで、接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲを
１回閉成したときにホトカプラＰの受光素子ＲＤが導通
状態となる回数を調節することができるのである。ここ
で、パルス発生回路１３では抵抗値を大きくすれば回数
が多くなり、発振回路１５では抵抗値を大きくすれば回
数が少なくなるのである。

以上の構成により、子供のように機敏に動作を行なう者
に対しては接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲを１回閉成したと
きに受光素子ＲＤが導通する回数が少なくなるように設
定し、老人のように動作が緩慢な者に対しては回数が多
くなるように設定すれば、両者が対等にゲームを行なう
ことができるのである。

つまりは運動能力に対応して運動量を加減することがで
きるのである。

（実施例４） 上記各実施例ではトリガ信号を押釦スイッチによるトリ
ガスイッチＳＷＴによって発生させていたが、本実施例
では、トリガスイッチＳＷＴを手で持つことなく足踏み
によってトリガ信号を発生させることができるように（
、た入力装置を開示する。

第７図は本実施例の信号変換部６を示す回路図、第８図
は第７図中に８１〜Ｓ？′＋？′示す各部の信号を示す
動作説明図である。イバ号処理回路７は８！ｉ−接点ｓ
　ｗＬ、　ｓ　ｗＲの開閉時のチャタリングを防止する
一対のフィルタ回路１１と、各フィルタ回路１１の出力
を波形整形する一対のシュミット回路１２とｃｖｔ成さ
れる。ここで接点ＳＷＬ、ＳＷＲを閉成すると対応する
シュミット回路１２の出力レベルが′Ｌ″となるように
設定されている。信号生成回路８は各シュミット回路１
２の出力をそれぞれ反転する一対のインバータ回路１４
と、各インバータ回路１４の出力により制御ｉ！される
一対のスイチングトランクスタＱと、各スイッチングト
ランジスタＱに発光素子ＥＤが直列接続された一対のホ
トカプラＰと、両シュミット回路１２の出力の論理演ヰ
を行なうノア回路１７と、７ア回路１７の出力により制
御されるスイッチングトランジスタＱ、と、発光素子Ｅ
Ｄ、がスイッチングトランジスタＱ１に直列接続された
ホトカプラＰ、とがらＭｔ威されている。

しかるに、第８図（、）（ｄ）に示すようにいずれか一
方の接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲが閉成すると、第８図（
ｂ）（ｅ）のように対応するシュミット回路１２の出力
レベルが“Ｌ“となり、第８図（６）（ｒ）のようにイ
ンバータ回路１４の出力レベルがＨ“となってスイッチ
ングトランジスタＱが導通し、ホトカプラＰの受光素子
ＲＤが導通状態となる。これにより、コンピュータ２の
左右の信号端子ＬＥＦＴ、ＲＩＧＨＴのいずれか一方と
スキャン端子ＯＵＴとの間が短絡され、左右の接点ＳＷ
Ｌ、ＳＷＲうちどちらかが閉成されたことが認識される
。一方、両接点ＳＷしＳＷＲが同時に閉成された場合に
は、両シュミット回路１２の出力レベルが同時に“Ｌ“
となるから、第８図（ｇ）のようにノア回路１７の出力
レベルが“Ｈ“となりスイッチングトランジスタＱ。

が導通してホトカプラＰ、の受光素子ＲＤ、が導通状態
となる。この受光素子ＲＤ、の一端は上記両受光素子Ｒ
Ｄの一端と共通に接続されてコンピュータ２のスキャン
端子ＯＵＴに接続され、他端はコンピュータ２のトリガ
端子ＴＲＧＩに接続されているから、受光素子ＲＤ　＋
が導通状態となると、コンピュータ２はトリガ信号が入
力されたものと認識するのである。つまり、両接点ＳＷ
いＳＷＲが同時に閉成されるとトリガ信号が発生するの
である。しかるに、左右の接点Ｓ　ＷＬ−Ｓ　ＷＲが別
々に閉成されるようにマットを踏めば、上記実施例と同
様にそれぞれ左信号、右信号が発生するのであるが、周
接、Ｋ　Ｓ　Ｗ　Ｌ　−Ｓ　Ｗ　Ｒが同時に閉成される
ようにマットを踏めば、トリガ信号が発生するのであり
、トリガ信号を発生させる第２スイッチ部５を第１スイ
ッチ部４と別体に設ける必要がなくなるのである。こう
して、コンピュータ２に入力される信号をすべて足踏み
によって生成できるから、運動効果が一層高められるの
である。

（実施例５） 本実施例では一方の接点が閉成している状態では他方の
接点がＩｖｆｆ成されても左右の信号が発生しないよう
にすることにより、片方の足を必ずマットから上げさせ
るようにして、−Ｍ運動効果を高めるようにした入力装
置を開示する。

第９図に示すように、信号処理部７は実施例４と同様に
フィルタ回路１１と、シュミット回路１２とで構成され
る。信号生成回路８は両シュミット回路１２の出力をそ
れぞれ反転する一対のインバータ回路１４と、各インバ
ータ回路１４の出力がクロック端子ＣＫに入力されると
もに他方のインバータ回路１４の出力がデータ端子りに
入力される一対のＤ７リツプ７０フプ１８と、インバー
タ回路１４の出力とＤ７リツプ７０ツブ１８の反転出力
との論理積を出力する一対のアンド回路１９と、各アン
ド回路１９の出力により制御される一対のスイッチング
トランジスタＱと、発光素子ＥＤが各スイッチングトラ
ンジスタＱに直列接続されたホトカプラＰとから構成さ
れる。ホトカプラＰの受光素子ＲＤの各一端は共通に接
続されてコンピュータ２のスキャン端子ＯＵＴに接続さ
れ、各他端はそれぞれコンピュータ２の左右の信号端子
ＬＥＦＴ、ＲＩＧＨＴに接続される。また、トリガ信号
を発生させる＃１２スイッチ部５は実施例１と同様に押
釦スイッチであるトリガスイッチ５ＷＴ−？構成され、
トリガスイッチＳＷＴの一端はコンビエータ２のスキャ
ン端子ＯＵＴに接続され、他端はトリガ端子ＴＲＧＩに
接続されている。

しかして、第９図中の８１〜８６で示す各部の信号を表
わす第１０図に基づいて動作を説明すれば、まず第１０
図（ａ）（ｅ）のように一方の接、ｇｓＷＬ＋ｓＷＲが
閉成されると、第１０図（ｂ）（ｆ）のように対応する
各インバータ回路１４の出力レベルが“Ｈ”となりＤ７
リツプ７０ツブ１８のクロック端子ＣＫの立ち上がりで
データ端子りの状態が読まれるが、このとき、他方の接
点ＳＷＬ、ＳＷＲが閉成されていなければ、第１０図（
ｂ）（ｆ）のようにデータ端子りの入力レベルがＬ″と
なっているから、第１０図（ｃｏｇ）のようにＤ７リツ
プ７０ツブ１８の反転出力ｉＱの出力レベルは′Ｈ“と
なるのであり、したがって、このときアンド回路１９の
出力レベルは第１０図（ｄ）（ｈ）のようにＩ（“どな
って、対応するスイッチングトランジスタＱが導通状態
となり、コンビエータ２に左右いずれかの信号が人力さ
れることになる。しかしながら、第１０図の右半分で同
図（ｅ）に示すように一方の接点ＳＷＬが閉成されたと
きに、第１０図（＆）のように他方の接点ＳＷＲも閉成
状態にあるとすれば、左接点ＳＷＬに対応するＤ　７１
７ツププロツプ１８のデータ端子りの入力レベルは第１
０図（ｂ）のように”Ｈ″となっているから第１０図（
ｇ）のようにＤ７リツプ７０ツブ１８の反転出力ｉＱ１
．ｔ″ｌ　Ｌ　１″となり、したがってアンド回路１９
の出力レベルは＃ｔＪｉｏ図（ｈ）のように“Ｌ”のま
まに保たれる。つまり、一方の接点ＳＷＬ、ＳＷＲが閉
成されたときに他方の接点Ｓ　ＷＬ。

ＳＷＲが閉成状態にあれば、左右の信号が得られないの
である。

以上の構成により、左右の接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲが
同時に閉成されることがないように、ひざを上げて足踏
み運動を行なっていれば、左右の信号がコンビエータ２
に入力され、ひざを上げなければ、左右の信号がコンピ
ュータ２に人力されないことから、ｒ−ムを通じてひざ
を上げた足踏み運動が行なわれることになり、高い運動
効果が上げられるという利点を有するものである。

（実施例６） 実施例５ではひざを上げなければ、左右の信号がコンピ
ュータ２に入力されないようにしていたが、本実施例で
は逆に一方の足がマットについた状態でなければコンピ
ュータ２への信号入力がなされないようにし、競歩の練
習のように両足が同時に空中に浮かないようにしてコン
ピュータ２への入力を行なう入力装置を開示する。

第１１図に示すように、アンド回路１９の一力の入力端
にＤ７１ｊツブ７０ツブ１８の反転出力端Ｑではなく、
非反転出力端Ｑが接続された構成となった点を除いては
実施例５と同様の構成となっている。

この構成により以下のような動作を行なうことができる
。すなわち、第１２図（ａ）に示すように右接点ＳＷＲ
が閉成されると、インバータ回路１４の出力レベルは第
１２図（ｂ）のように“Ｈ″となり、対応するＤ７リツ
プ７０ツブ１８のデータ端子りの状態が読み込まれる。

ここで左接点ＳＷＬが開放されていると、その接点ＳＷ
Ｌに対応したインバータ回路１４の出力レベルは第１２
図（ｆ）のように”Ｌ″であるから、第１２図（ｄ）の
ように右接点５ＷＲＩ：対応したアンド回路１９の出力
レベルもＬ′となり、右信号は出力されない。ここで左
接点ＳＷＬが閉成されると、対応するＤ７リツプ７０ツ
ブ１８のデータ端子りは′Ｈ“どなっているから、第１
２図（ｇ）のように非反転出力Ｑの出力レベルが“Ｈ″
となり、アンド回路１９の出力は第１２図（ｈ）のよう
に′Ｈ“となる。これにより左信号が得られるのである
。このようにして、一方の接点ＳＷＬ、ＳＷＲが閉成さ
れているときに、他方の接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＰ、が
閉成されると、左右の信号が得られるのであり、一方の
接点ＳＷＬ、ＳＷＲが開放されているときには、他方の
接点Ｓ　ＷＬ、　ＳＷＲが閉成されても信号出力は得ら
れないのである。つまり、接点ＳＷＬ、５ＷＩＩを閉成
したときに信号出力を得るには、つねに他方の接点ＳＷ
Ｌ、ＳＷＲが閉成状態でなければならず、両足が同時に
浮いた状態からでは一方の足を下ろしても信号出力が得
られないようになっているのである。これによって、競
歩等の練習を行なうことができるのである。

（実施例７） 本実施例においては、トリガ信号を足踏みにより発生さ
せるようにしたものであって、圧電センサにより足踏み
の強さを検出し、足踏みの強さが所定値以上となると、
トリガ信号が発生するようにした入力装置を開示する。

第１３図は信号変換部６においてト＋）Ｎ信号を生成す
る部分を示すブロック図であり、また第１４図は同上の
具体回路図である。圧電センサ（圧電セラミック等）２
１はマット内に内蔵されでおり、足踏みの強さを検出で
きるようになっている。

圧電センサ２１の出力は増幅回路２２と検波回路２３と
各回路２４とにより構成されたトリガ信号処理回路７゛
に入力され、比較回路２４で設定された所定レベルＶｒ
ｅｆよりも検波回路２３の出力レベルが大きいときに、
比較回路２４から検知信号が得られるようになっている
。増幅回路２３の入力端には可変抵抗ＶＲ，が設けられ
て入力感度の調節が行なえるようになっている。比較回
路２４の出力はトリフｙ信号生成回路８゛に入力されコ
ンピュータ３のトリガ信号端子ＴＲＧＩに入力される。

比較回路２４の設定レベルは可変抵抗ＶＲ２により調節
できるようになっており、検波回路２３らの（ｉ没入力
がないときには出力レベルはプルアップ抵抗Ｒｐによっ
て“１（“どなっており、検波回路２３からの入力が上
記所定レベルＶｒｅｆを超えるとＬ″となるようになっ
ている１、トリガ信号生成回路８゛は比較回路２４の出
力を反転するインバータ回路２５と、インバータ回路２
５の出力により制御されるスイッチングトランクスタＱ
２と、発光素子ＥＤ２がスイッチングトランノスタＱ２
に直列接続されたホトカプラＰ２とから構成されている
。

しかしで、マットが強く踏まれると、＠ｉｓ図（ａ）に
示すように、増幅回路２２の出力は大きな振幅の信号と
なり、検波回路２３では第１５図（ｂ）のように包絡線
が検出され、そのレベルが比較回路２４に設定されたレ
ベルＶｒｅｆを超えると、比較回路２４の出力レベルは
Ｌ“となり、したがって、インバータ回路２５の出力と
して＠１５ｔＲ１（ｃ）に示すようにパルスが得られる
のである。このパルスによりスイッチングトランノスタ
Ｑ２が導通し、発光素子ＥＤ２が点灯して受光素子ＲＤ
２も導通し、その結果、コンピュータ３のトリガ端子Ｔ
ＲＧ１とスキャン端子ＯＵＴとの間が短絡されてトリガ
信号の発生がコンピュータ３に認識されるのである。

この構成により、たとえばコンピュータデームで走り幅
飛びの踏み切りのような動作を行なうときに、押釦スイ
ッチの操作ではなく実際の踏み切りと同様に足を強く踏
み込む動作をすることにより、運動効果があがるととも
に、あたがも実際に走り幅飛びを行なっているかのよう
な感覚を味わうことができるのである。また、押釦スイ
ッチを手で持つ必要がないから、４作性が向上するとい
う効果がある。

（実施例８） 本実施例は実施例２と実施例７とを組み合わせた構成を
有するものであり、１回の足踏みで左右の信号を複数発
生させることができるとともに、足踏みの強さにより信
号の発生数が変化するようにした入力装置を開示する。

第１６図に示すように、左右の各接点ｓＷＬ、ＳＷｒと
圧電センサ２１とが第１スイッチ部４を構成するマット
内に内蔵されている。したがって、左右各足でマットを
踏めばそれぞれ左右各接点ＳＷ、、ＳＷＲが閉成し、ま
た圧電センサ２１により足踏みの強さに応じた出力が得
られるようになっている。信号処理回路７は左右の各接
点ＳＷＬ、ＳＷＲのチャタリングを防止する一対のフィ
ルタ回路１１と、各フィルタ回路１１の出力をそれぞれ
波形整形する一対のシュミット回路１２と、各シュミッ
ト回路１２の出力レベルの立ち下がりから所定時開Ｔ１
出力レベルを“Ｉ−“にするワンショットマルチよりな
る一対のパルス発生回路１３と、圧電センサ２１の出力
を増幅する増幅回路２２と、増幅回路２２の出力を検波
する検波回路２３と、検波回路２３の出力レベルが所定
値以上であるときに出力レベルを“Ｌ″とする比較回路
２４とで構成されている。圧電センサ２１と増幅回路２
２の入力端との開には感度調節用の可変抵抗ＶＲ，が介
装され、また比較回路２４には比較レベルＶｒｅｆを設
定する可変抵抗ＶＲ２が設けられている。しかるに、マ
ットを踏んで左右いずれがの接点ＳＷＬ、ＳＷＲが閉成
されれば、対応するパルス発生回路１３の出力レベルは
所定時間Ｔ０、“Ｌ″となり、またその踏み込みの強度
が所定レベル以上であれば、比較回路２４の出力レベル
は”Ｌ“となるのである。

信号生成回路８は左右各パルス発生回路１３の出力と比
較回路２４の出力との論理和をそれぞれ出力する一対の
オア回路３１と、各オア回路３１の出力の立ち下がりか
ら所定時間Ｔ２出力レベルをＬ“とするワンショットマ
ルチよりなる一対の限時回路３２と、左右各パルス発生
回路１３の出力と左右各限時回路３２の出力との論理積
を出力する一対のアンド回路３３と、各アンド回路３３
の出力レベルが”Ｌ″である期間に発振する一対の発振
回路１５と、各発振回路１５の出力により制御される一
対のスイッチングトランジスタＱと、発光素子ＥＤがス
イッチングトランジスタＱに直列接続された一対のホト
カブラＰとからなり、両ホトカプラＰの受光素子ＲＤは
各一端がそれぞれコンビエータ３の左右の信号入力端Ｌ
ＥＦＴ、ＲＩＧＨＴに接続され、各他端が互いに共通接
続されてコンピュータ３のスキャン端子ＯＵ　Ｔに接続
される。

しかるに、第１７図に示すように、左右いずれかの接点
ＳＷＬ、ＳＷＲが閉Ｉ＆されたときに、その踏み込みの
強度が比較回路２４に設定された所定レベルＶｒｅｆ以
下であると、パルス発生回路１３で設定された時間Ｔ１
の開、パルス発生回路１３の出力レベルが“Ｌ′となる
とともに、比較回路２４の出力レベルが“Ｈ“となり、
オア回路３１の出力レベルは′１（“どなるから、限時
回路３２の出力は“Ｈ“どなるのであり、アンド回路３
３の出力レベルはパルス発生回路１３に設定されたＬ？
　ｆｉｌｌ　Ｔ。

の間″Ｌ“どなるのである。一方、マットを踏み込む強
さが比較回路２４に設定されたレベルＶｒｅｆ以上であ
ると、パルス発生回路１３と比較回路２４との出力レベ
ルがともにＩ−“となり、限時回路３２の出力レベルが
所定時間Ｔ、の間“Ｌ“どなる。

ここでパルス発生回路１３の設定時開Ｔ１と限時回路３
２の設定時間Ｔ２との間にはＴ、＜７２なる関係が設定
されており、したがって、アンド回路３３の出力レベル
は時間Ｔ２の間“１．、′となる。つまり、接点５ＷＬ
ＩＳＷＲを閉成するときにマントを踏み込む強さが所定
値以上であると、その強さが所定値以下である場合に比
較してアンド回路：３３の出力レベルが長い間“■、′
となるのであり、したがって、発振回路１５の作動時開
が長くなるのである。その結果、マットを踏み込む強さ
が大きいほうが、接点ＳＷＬ、ＳＷＲを１回閉成したと
きに発生する左右各信号の数が多くなるのであり、上述
したハードル競技のゲームを行なうようなときには、ひ
ざを高くあげて足踏みするほど高得点が得られ、高得点
を得るためには運動量が多くなるから、高い運動効果が
得られるのである。

（実施例９） 本実施例では、単位時間内における足踏みの回数に対応
して発生する信号（パルス数）を可変しようとするもの
であって、はやいピッチで足踏みをすれば、それだけ多
くの信号が発生し、一定時間内における信号入力の多さ
を競うようなデームに適用するときには、足踏みピッチ
を多くするほど高得点が得られるようにして運動効果を
高めた入力装置を開示する。

第１８図は左右の接点ｓｗ、、ｓｗ、のうちの一方の信
号変換部６を示すものであって、他方も同様の構成を有
している。接点ＳＷＬ、ＳＷＲが閉成されると、上記各
実施例と同様に接点出力が“Ｌ“どなるように設定され
ており、信号処理回路７は入力信号の立ち下がりでトリ
ガされる７リツプ７０ツブ４１と、一定周期のクロック
を発生するクロック発生回路４２と、７リツブ７０ツブ
４１の非反転出力とクロック発生回路４２の出力との論
理積を出力するアンド回路４３と、７リツブ７０ツブ４
１の非反転出力を反転するインバータ回路４４と、イン
バータ回路４４の出力とクロック発生回路４２の出力と
の論理積を出力するアンド回路・　４５と、各アンド回
路４３．４５の出力がクロック端子に入力される一対の
ダウンカウンタ４〔５゜４７と、７リツプ７０ツブ４１
の非反転出力の立ち上がりでダウンカウンタ４６を始動
するとともにダウンカウンタ４６の初期値を設定し立ち
下がりでダウンカウンタ４６を停止させる初期値セ・２
ト回路４８と、インバータ回路４４の出力の〜γち上が
りでダウンカウンタ４７を始動するとと６にダウンカウ
ンタ４７の初期値を設定し立ち下がりでダウンカウンタ
４７を停止させる初期値セ・２ト回路４９とで構成され
、信号生成回路８は各ダウンカウンタ４６．４７が停止
したときにそれぞれカウントアツプ値（カウント残り数
）を受けてその個数に等しい数のパルスを発生する一対
のパルス生成回路ｓｏ、ｓｉと、両パルス生成回路５０
，５１の出力の論理和を出力するオア回路５２とから構
成される。

本実施例の動作を第１９図を用いて以下に説明する。な
お、第１９図中８１〜Ｓ、はそれぞれｔｊＳ１８図中の
対応する各部の信号を表わす。まず、第１９図（ａ）に
示すように、接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲが閉成されて７
リツプ７０ツブ４１の人力が立ち下がると第１９図（ｂ
）のように７リツプ７０ツブ４１の非反転出力端Ｑの出
力レベルがＨ“となり、第１９図（ｃ）のように初期値
セット回路４８からダツン力’／　”／り４６の始動信
号が出力されてダウンカウンタ４６がカウントを開始す
る。ここで初期値セット回路４８．４９によってダウン
カウンタ４６．４７の初期値が１０に設定されているも
のとする。ｔｌＳ１９図（ｄ）に示すように、ダウンカ
ウンタ４６のカウント値が残り５となった時点で接点Ｓ
　Ｗ　Ｌ、Ｓ　Ｗ　Ｒが再度閉成されると、７リツプ７
０ツブ４１の非反転出力は立ち下がり、この時点で一方
のダウンカウンタ４６が停止するとともに、他方のダウ
ンカウンタ４７が始動する。停止したダウンカウンタ４
６は残り値をパルス生成回路５０に引き渡し、パルス生
成回路５０では第１９図（ｅ）のように、ダウンカウン
タ４６の残り値に対応した数のパルスを出力する０、パ
ルス生成回路５０の出力はオア回路５２を介して出力さ
れ、コンピュータ３の入力インターフェース２に左右い
ずれかの信号として入力されるのである。一方のダウン
カウンタ４６が停止している期間には他方のダウンカウ
ンタ４７が作動しでいるから、次に接、４３ＷいＳＷＲ
が閉成されたときにはダウンカウンタ４７の残り値がパ
ルス生成回路５１に引き渡され、その値に対応した数の
パルスが発生するのである。

このようにして、接点ｓ　ｗＬ、　ｓ　ｗＲが閉成され
るたびにダウンカウンタ４６，４７の残り値に対応した
敗のパルスが発生するから、単位時間における接点Ｓ　
ＷＬ、　Ｓ　Ｗ、、（７）開閉数が多いほど多くのパル
スを発生させることができるのであり、上述したように
、単位時間に入力するパルス数を競うデームでは足踏み
のピッチが速いほど高得点を得ることができ、高い運動
効果が得られるという利、αがある。

（実施例１０） 本実施例では左右両接点が同時に開放された状態、すな
わち、両足が同時に空中に浮いた状態となると、信号発
生数が増加する構成を有し、単位時間に入力するパルス
数を競うゲームでは速歩ではなく駆は足をするほうが同
じピッチでも高得点が得られるようにし、運動負荷が大
きいときに高得点が得られる入力装置を開示する。

第２０図に示すように、信号処理回路７は入力信号の立
ち下がりで出力レベルを一定時間Ｔ、の間″Ｌ“とする
ワンショットマルチである一対の第１のパルス発生回路
３５と、左右両接点Ｓ　Ｗ、、　ＳＷＲの接点出力の論
理積を出力するアンド回路３６と、アンド回路３６の出
力の立ち上がりから所定時間Ｔ、の聞出力レベルを“Ｌ
“とするワンショットマルチであるｊ１２のパルス発生
回路３７と、各パルス発生回路３５．３７の出力の反転
値の論理和を出力するナンド回路３８とから構成され、
また信号生成回路８は一定周期でクロックを発生するク
ロック発生回路３９と、ナンド回路３８の出力との論理
積を出力するアンド回路４０とから構成される。

以下、第２１図に基づいて動作を説明する。なお、第２
１図中Ｓ、−Ｓ、は＠２０図中の対応する各部の信号を
示す。左右各接点ＳＷＬ、ＳＷＲは、閉成時に接点出力
が“Ｌ”となるように設定されており、第２１図（ｂ）
に示すように、右足がマットに着地すると右側のｍｉの
パルス発生回路３５の入力信号が立ち下がり、第２１図
（Ｃ）に示すように、第１のパルス発生回路３５の出力
レベルは一定時間Ｔ、の間“Ｉ、″となる。これにより
、ナンド回路３８の出力レベルが′Ｈ″となり、第２１
図（ｈ）のように上記設定時間Ｔ、に対応した数のパル
スがアンド回路４０の出力として得られるのである。

この動作は第２１図（ｄ）（ｅ）（ｂ）に示すように左
足が着地したときにも同様に行なわれる。ところで、片
足が着地してマットを蹴った後、両足がともに空中に浮
くように駆は足をしているとすれば、アンｌ′回路３６
の入力レベルはともにＨ′となり、したがって、第２１
図（ｆ）のようにアンド回路３７の出力が立ち上がり、
第２のパルス発生回路３７の出力レベルは第２１図（ｇ
）のように所定時間Ｔ、の間′Ｌ″となる。したがって
、ナンド回路３８の出力レベルはＨ“となり、設定時間
Ｔ４に対応した数のパルスがアンド回路４０の出力とし
て得られるのである。つまり、両足がマットから浮き上
がるとパルスが得られるのであり、同じピッチで足踏み
をしているとしても、速歩のように一歩の足がつねに着
地している場合よりも、駆は足のように両足が同時に空
中に浮く状態があるほうが発生パルス数を多くすること
ができるのであり、デームにおいては運ＳＪＪ負荷が大
きいほうが高得点が得られ、したがって、高い運動効果
が得られるという利点を有するのである。

Ｌ発明の効果１ 本発明は上述のように、それぞれ足踏みにより開閉され
る複数個の接点を備えた第１スイッチ部と、コンピュー
タのジョイスティック用の入力インターフェースへのト
リガ信号を！ＩＪＩＩする第２スイッチ部と、第１スイ
ッチ部と第２スイッチ部とにおける各接点の開閉状態に
呼応し上記入力インターフェースに入力される出力信号
を生成する信号変換部とを備えているので、従来のジョ
イスティックに代わる入力装置であって、足踏みにより
ディ久プレイ装置上の画像の制御が行なえるのであり、
その結果、コンピュータデームを通じて足踏み運動をす
ることになり、高い運動効果が得られるという利、Ｔ：
ｆ、を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成のブロック図、第２図は同上
の概略構成図、第３図は本発明の実施例１を示す要部回
路図、第４図は同上の各部の信号を示す動作説明図、ｔ
Ｊｉ５図は本発明の実施例２を示す要部回路図、第６図
は同上の各部の信号を示す動作説明図、第７図は本発明
の実施例４を示す要部回路図、第８図は同上の各部の信
号を示す動作説明図、第９図は本発明の実施例５を示す
要部回路図、第１０図は同上の各部の信号を示す動作説
明図、第１１図は本発明の実施例６を示、す要部回路図
、第１２図は同上の各部の信号を示す動作説明図、第１
３図は本発明の実施例７を示す要部ブロック図、第１４
図は同上の要部回路図、１１５図は同上の各部の信号を
示す動作説明図、第１６図は本発明の実施例８を示すｖ
１部回路図、第１７図は同上の各部の信号を示す動作説
明図、第１８図は本発明の実施例９を示す要部回路図、
第１９図は同上の各部の信号を示す動作説明図、第２０
図は本発明の実施例１０を示す要部回路図、第２１図は
同上の各部の信号を示す動作説明図である。 １はディスプレイ装置、２は人力インターフェース、３
はコンピュータ、４は第１スイッチ部、５は第２スイッ
チ部、６は信号変換部、ＳＷＬは左接点、ＳＷＲは右接
点、ＳＷＴは押釦スイッチである。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第１図 し−４−−−−Ｊ ＾　　　＾　　　　＾　　　　＾　　　　＾　　　　＾
　　　　＾　　　　＾　　　　＾・−°−Ｊｔ　　　−
ε　　ｃ　　　ＯＣＬ　　　ｇν　　　ζノ　　　　％
＋／　　　　−一　　　　ν　　　　−ノ　　　　〜−
〜−手続補正書（自発） 昭和６０年１２月２８日

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスプレイ装置を出力装置として備えるととも
   に、ジョイスティックからの出力信号を受けてディスプ
   レイ装置の画像を制御する入力インターフェースを備え
   たコンピュータにおいて、それぞれ足踏みにより開閉さ
   れる複数個の接点を備えた第１スイッチ部と、上記入力
   インターフェースへのトリガ信号を制御する第２スイッ
   チ部と、第１スイッチ部と第２スイッチ部とにおける各
   接点の開閉状態に呼応し上記入力インターｂフェースに
   入力される出力信号を生成する信号変換部とを具備して
   成ることを特徴とするコンピュータの足踏み式入力装置
   。
2. （２）上記信号変換部は第１スイッチ部の各接点がそれ
   ぞれオフ状態からオン状態に変化したときにのみ各接点
   にそれぞれ呼応して一定幅のパルスを出力信号として生
   成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコ
   ンピュータの足踏み式入力装置。
3. （３）上記信号変換部は第１スイッチ部の各接点がそれ
   ぞれオフ状態からオン状態に変化したときにのみ各接点
   にそれぞれ呼応して予め設定された複数個のパルスを出
   力信号として生成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のコンピュータの足踏み式入力装置。
4. （４）上記信号変換部は第１スイッチ部の各接点にそれ
   ぞれ呼応して生成されるパルス数が調節自在であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のコンピュータ
   の足踏み式入力装置。
5. （５）上記信号変換部は第１スイッチ部の２個以上の接
   点が同時にオン状態となるとトリガ信号を発生させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンピュー
   タの足踏み式入力装置。
6. （６）上記信号変換部は第１スイッチ部の１個の接点が
   オフ状態からオン状態となるときに、残りの接点がオフ
   状態であるときにのみ出力信号を生成することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のコンピュータの足踏み
   式入力装置。
7. （７）上記信号変換部は第１スイッチ部の１個の接点が
   オン状態であって、他の接点がオフ状態からオン状態と
   なったときにのみ出力信号を生成することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のコンピュータの足踏み式入
   力装置。
8. （８）上記第２スイッチ部が足踏みの強度を検出する圧
   電センサにより構成され、上記信号変換部は圧電センサ
   の出力が所定レベル以上となるとトリガ信号を発生させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンピ
   ュータの足踏み式入力装置。
9. （９）上記第１スイッチ部には足踏みの強度を検出する
   圧電センサが設けられ、上記信号変換部は圧電センサの
   出力が所定レベル以上のときに、出力信号としてのパル
   ス数を増やすことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のコンピュータの足踏み式入力装置。
10. （１０）上記信号変換部は第１スイッチ部の接点の開閉
    間隔が短いほど出力信号としてのパルス数を多くするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンピュー
    タの足踏み式入力装置。
11. （１１）上記信号変換部は第１スイッチ部の１つの接点
    がオフ状態のときに他の接点がオン状態からオフ状態と
    なる場合に、上記１つの接点がオン状態のときに他の接
    点がオン状態からオフ状態となる場合に比較して出力信
    号としてのパルス数を多くすることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載のコンピュータの足踏み式入力装置
    。