アーケードコントローラ(アケコン/ジョイスティック)を自作しました

PS4/5、NintendoSwitch、PCだけでなく復刻系ミニハードやアーケードゲーム基板も家で遊べるように環境を整えていくと、通常のコントロールパッドだけでも各ハード分必要になってくるのにあわせて、アーケードゲームの移植タイトルを遊ぶ際にアーケードスタイルのジョイスティックとボタンでプレイするコントローラ（以下：アケコン）まで全ハード分用意するとコントローラだけで部屋が埋まってしまいそうなので、どれにでも使えるオールマイティなアケコンが欲しくなったので作りました。

リンク：PS5も対応！Brook Wireless Fighting Boardで汎用アーケードコントローラを作ろう

自作アケコンに使った主なパーツ

1. 自作アーケードコントローラー用柱50mm

   
   makisukeさんBOOTHストア「くろまき」で販売している3Dプリンタ製コントローラ支柱です。
   四隅と上下センターに使用します。
   リンク：くろまき「自作アーケードコントローラー用柱50mm」

2. Brook UNIVERSAL FIGHTING BOARD

   
   超定番、多機種対応コントローラ基板です。
   最近ラズパイpicoなど格安で類似機能を再現できますが、なんといってもPS4ネイティブ対応、追加パーツでPS5もネイティブ対応は値段に見合ったアドバンテージです。
   これまでもアップデートで様々なプラットフォームに対応してきていることから、今後まだ発売されていない機種にも対応されるであろう安心感もあります。

3. レバー：プロゲーマーノビ氏監修ジョイスティック（5Pコネクタ）LSX-NOBI-01-PRO（ノビ氏使用モデル）

   
   レバーやボタンはお好みで。
   レバーの動きが硬めに調整されているノビレバーの感触が好みなので使用しています。
   独自形状のレバー球は好みではないので取り外し、通常の丸形に交換しています。

4. レバー球

   メルカリで木材加工品を販売しているショップ「銘木の味わい、手づくり本舗」さんが様々な木材で作ったレバー用ボールを販売しているのを見つけて、屋久杉で作られたボールを購入しました。
   

5. ボタン：セイミツ製30φネジ式押しボタン(PS-14-GN)

   
   コントローラメイン部分用です、これもお好みで。
   セイミツと三和だけでなく海外製など最近は選択肢も多いのでお好みのボタンを探して取り付けるだけでも楽しめますよね。

6. ボタン：セイミツ製24φネジ式押しボタン(PS-14-DN)

   
   サイドに設置するスタートやセレクトボタン相当のものです、コントローラメインよりも少し小さいボタンです。

7. ボタン：セイミツ製サービススイッチ(DS-412)

   
   ホームボタンなど誤爆防止に深い押し心地の小さいボタンです。

8. Fighting Board Cable

   
   UFB専用ケーブルです。
   基板部分のコネクタからボタンまで配線が完了しているので、ケーブルさばきや配線のカラーにこだわりがなければこれを使えば作業が一気に進みます。

   リンク：叢雲商店「Fighting Board Cable」

9. USB端子TYPE-A to TYPE-C

   
   アケコンからの最終アウトになるUSB端子です。
   今回はUSB-Cタイプを選びましたが定番のUSB-Aを選ぶかはお好みで。

   リンク：叢雲商店「USB端子TYPE-A to TYPE-C」

10. Bitbang Gaming/Lever Lover プレイヤーLED PCB

    
    PS4,Xboxに接続時にどのプレイヤー用か表示してくれるLEDです。

    リンク：叢雲商店「Bitbang Gaming/Lever Lover プレイヤーLED PCB」

11. 外装：アクリルショップはざいやにカット依頼したアクリル

    今回独自サイズで作りたかったので外装部分を自分で設計、アクリルカットを発注しましたが、「1」の支柱を販売しているmakisukeさんのストアに支柱と外装アクリルがセット販売されているので、まとめて買ってしまう方が圧倒的に作業はラクです。

12. その他：ネジや結束バンドなど

外装部分の設計

「自作アーケードコントローラー用柱50mm」の最大のメリットは「四隅の支柱だけ」なので挟み込む側面のサイズを自由に設計できることです。

大きいコントローラは安定感もあり操作性にも繋がりますが、常設用ではなく持ち運びなどの取り回しも考えてA4サイズ(297mm x 220mm)程度をイメージして、まずはざっくりと300mm x 200mmで図面を描き始めました。

「図面」と言っても自分の考えがまとまって自分だけが理解できていて納得できれば問題ないのでこんな感じです。
支柱を設計したmakisukeさんから「支柱に挟み込む穴サイズよりも1mm短めに設計した方が組み立てしやすい」とアドバイスを頂いたので、その情報を参考にさらに微調整した数値などが記載されているのですが…完全に自分にしか解らないメモ状態ですね（笑）

Adobe Illustratorでカット用データ作成～アクリルカット発注

今回カット依頼するのは6種類です。

1. 天板上
   直接手に振れる部分です。
   ボタンはこの天板に固定されます。
   ここを透明アクリルにすると「2」との間にイラストや写真のシートを挟み込むことができます。
   外周に6つあるネジ穴はM4サイズです。
   
2. 天板下
   レバーの固定に使用します。
   レバー固定用の4つのネジ穴はネジ上部分が平面になっている"皿ねじ"を使用するため「M3皿ザグリ加工」にしています。
   
3. 底板
   ネジ穴以外はタダの四角カットなので一番ラク。
   
4. 側面板（左右共通）
   今回は左右同じレイアウトで作りましたが、穴の数などはお好みで。
   今回発注したのは以下の指定で2枚です。
   厚さ 5mm サイズ 50×158 mm
   穴あけA：X=50mm、Y=25mm、直径=24mm
   穴あけA：X=80mm、Y=25mm、直径=24mm
   穴あけA：X=110mm、Y=25mm、直径=24mm
5. 側面板（上）
   上支柱が真ん中に入るので側面上板は２枚に分かれ、側面下板とは異なります。
   今回発注したのは以下の指定で2枚です。
   厚さ 5mm サイズ 50×110.5 mm
6. 側面板（下）
   四角い一枚板なのでこれもラク。
   今回発注したのは以下の指定で2枚です。
   厚さ 5mm サイズ 50×258 mm

※4～6は四角カットに穴あけのみなので図面は作らず、はざいやさんのウェブサイトで数値入力して発注しました。

支柱のネジ穴位置、レバーとボタンのレイアウト、UFBの設置場所をイラレで記載していきます。
ボタンやレバーの寸法はセイミツさんのサイトで公開されているので、そのデータをそのまま反映させています。
赤い部分は完成イメージをつかみやすくするために製作時につけていたもので、実際カット依頼する時にはモノクロのデータにしています。

組み立て

届いたアクリルと支柱でまずはケース部分を組立ます。

ラフな図面でしたが、想定通りにカットできていて一安心。

ボタン穴もバッチリです。

天板にボタンとレバーを取り付け、配線以外全て完了した状態です。

配線

UFBとボタンの配線には専用ケーブル「Fighting Board Cable」を使いました。
UFB左下の20ピンコネクタにケーブルを差し込み、Brook公式サイトでダウンロードできるマニュアルのピン配列に記載されているレバー、ボタンへケーブルを差し込めば完了です。
「Fighting Board Cable」を使わない場合はUFB上部に並んだ端子にケーブルを一本づつ差し込んでいく形になります。
メンテナンス性は各配線がバラになっているこちらの方法ですが、今回は作業工程がラクな専用ケーブルを選びました。

フルで配線が完了した状態です。
ケーブルの取り回しが汚い！けどまずはこれで全部つながっているか動作確認をします。

動作確認～ひとまず完成！

まずは最も使うことになるであろうアーケードゲーム基板でテストをしました。
使用しているコントロールボックスはCBoxUSBで、様々なUSBコントローラが使用できるタイプです。
コントロールボックスやアーケードゲーム基板での使用方法、ボタンアサインの変更方法は別記事に記載しているのでそちらを御覧ください。

関連リンク：自宅でアーケード基板をPS/Xbox用アケコンで遊ぶお手軽環境[CBoxUSB]

問題なく遊ぶことができました！

UFBのファームウェアを最新のバージョンにすることでイーグレットツーミニも操作することができました。
メガドライブミニやアストロシティミニ、ネオジオミニなどのレトロゲーム復刻系ミニゲーム機全てに対応しています。

使いやすいようにカスタマイズ

サイドのボタンを変更

当初左右側面に付けていた24ΦのボタンにSTART/SELECT/HOMEを配置していましたが、通常ボタンだと軽く押しただけで反応してしまうため、コントローラを触った時にHOMEボタンに触れてしまう誤爆が何度か発生したので、上部アクリルに穴を開けて押し込みづらい小型ボタンにSTARTとSELECTを、HOMEボタンにはさらに誤爆防止用に自動車のカスタマイズなどに使われる出っ張り無しの押し込みが硬い19Φボタンに交換しました。

これで、HOMEボタン誤爆は大幅に減り、eスポーツの大会などで使用する時にも失格の心配が軽減しました。
（eスポーツ含めてゲーム大会に参加する予定は全くありませんがｗ）

接続時にどれを押すか？シール

Brook UFB(universal fighting board)はPS4/NintendoSwitch/XboxやPC、ミニゲーム機と様々なプラットフォームに対応しています。
特定ボタンを押しながらコントローラを接続することで各プラットフォーム向けに切り替えを行っています。
主に使うPS4やPCは覚えられるのですが種類が多く迷ってしまうこともあり、それならいっそわかりやすく表記しておこうと「ゲーム機接続時にどのボタンを押すかステッカー」を作成しました。

コントローラの目立つ所に貼っておけば絶対に忘れません。

家庭用のインクジェットプリンタで透明シールに印刷して貼り付けていました。
数日使っていると色が剥がれてきたりと不具合が生じたので、データを微調整して印刷屋さんにシール製作を発注しました。

印刷屋さんのシール発注なので1枚でも10枚でもほとんど変わらない値段だったので、シールがいっぱいになっちゃいました。
メガドライブミニとメガドライブミニ２は同じボタンで対応だったのでこのままにしますが、今後UFBが新たなプラットフォームに対応したらアップデート版シールを作成します。

ボタン変更

当初ボタン8個全てオレンジにしていましたが、ネオジオのゲームやPS4で『バーチャファイターeSports』を遊ぶ事が多いのでネオジオA～Dやバーチャで使うボタンを緑のものに換装しました。

あわせて、下段左から２番目（スト２配列の中キック）を照光ボタンに交換しました。
ボタンの点灯設定は「ボタンを押すと光る」にしています。

このボタンのみ光るのはゲーミング機能ではなく、ゲームの遅延測定のテスト用として実験的に取り付けました。
ボタンを押してボタンが点灯するのと、ゲーム画面が反応するのをiPhoneで240fpsスロー再生すればボタンを押したタイミングと画面が切り替わるタイミングが測れるので、簡易的な遅延測定をすることができます。（厳密な遅延測定には専用の機器が必要です）

照光ボタンの「押すと光る、離すと消える」の配線はUFBの上部分へ接続しました。

照光ボタンには4本の線が出ています。

1(赤)をUFBのVDD
2(黒)と3(黄)を結線したものをUFBの特定ボタンの+
4(緑)をUFBのGND

https://twitter.com/hide_loopcube/status/1559436856789323776?s=20&t=meLLRSFsv1L7IAzpxqYI3g
https://twitter.com/hide_loopcube/status/1561743447379562496?s=20&t=xsRtU3Ln451fnBX3Gi7jgQ