JP2001038048A - ゲーム用コントローラ - Google Patents
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Abstract
れた様子をリールのハンドルに負荷トルクを与えて表現
するが、従来は負荷トルクを発生させるモーターに回転
を与えるための駆動電力源が必要であった。 【解決手段】 コントローラのハンドルを回転させる
と、コントローラ内の発電機15の両端子間15c,1
5dに逆起電力が生じる。前記両端子間を短絡させる
と、この間に発電機15の回転を妨げる方向に力(負荷
トルク)を発生させる電流Iaが流れる。よって、駆動
電力源がなくともハンドルに負荷トルクを与えることが
できる。また両端子間に流れる電流を負荷発生手段20
を介してゲーム機本体側から制御することにより、プレ
ー中のゲームの内容に合った負荷トルクをハンドルに与
えることができる。
Description
ム機のコントローラに係わり、特にコントローラに与え
る負荷を調整することにより、よりリアルなゲーム感覚
を楽しめるようにしたゲーム用コントローラに関する。
ームソフトが考案され、例えば魚釣りを疑似的に体験可
能なゲームソフトが販売されている。
の機能を持たせることにより、ソフトウェアの内容に合
わせてよりリアル(バーチャル)なゲーム感覚をゲーム
プレーヤに体験させるものがある。
成図である。このコントローラ1は、クレーンゲーム、
特に魚釣りゲームに使用される専用機であり、釣竿の基
端部に相当するグリップ部(図示せず)と釣糸を巻き上
げるリールを模擬した巻上げ部2から構成されている。
転自在に支持されたハンドル3が設けられている。ハン
ドル3は、釣竿に設けられたリールを回す操作椀(ハン
ドル)に相当し、ゲーム中に魚が釣れたときには、ハン
ドル3をα1方向に回転させることにより、釣糸を巻き
上げることができ、疑似的に魚釣りの感覚を楽しむこと
が可能となっている。
と一体で回転するギヤ3bが設けられており、その近傍
に設けられた連結ギヤ4に噛み合わせられている。また
コントローラ1には、前記ハンドル3の巻き上げ方向と
反対方向となる方向に負荷トルクを発生させるモーター
5が設けられている。そして、このモーター5の回転軸
に設けられたギヤ5aと前記連結ギヤ4とが噛み合わさ
れている。モーター5には、モーター制御回路6が設け
られており、ゲーム機本体(図示せず)からの指令によ
りモーター5の回転制御を行っている。
本体からコントローラ1側のモーター制御回路6に制御
信号Sが発せられる。モーター制御回路6では、駆動電
力源ECCから前記モーター5の回転に必要な駆動電力を
与える。これにより、モーター5は図示β1方向に回転
駆動させられる。モーター5がβ1方向に回転させられ
ると、連結ギヤ4を介したハンドル3の減速ギヤ3bは
図示α2方向に回転させられる。よって、ハンドル3
は、前記巻上げ方向(α1方向)と逆方向に回転させら
れるため、ハンドル3に負荷トルクが発生する。このコ
ントローラ1では、この負荷トルクをプレーヤに感じさ
せることにより、魚が釣れた様子を表現している。
ない場合(無負荷の場合)には、ハンドル3の巻上げ操
作が容易となり、魚が釣れていないことを表現してい
る。その反対に、モーター5に逆方向(α2方向)の回
転を与えると、巻上げ(α1)方向へのハンドル3の回
転操作を行いにくくなる。よって、プレーヤは、このよ
うなハンドル3の巻き上げ具合の感触から、魚が釣れた
ものと感じることができ、よりリアルな魚釣りゲームを
体感できるようになっている。
ントローラ1では、ハンドル3の巻き上げ方向と逆方向
にモーター5を回転させることによりハンドル3に負荷
トルクを与えるものであるため、モーター5を回転駆動
させるための駆動電力源ECCが必要となる。よって、電
力供給用のケーブルが必要となり、コントローラ1のコ
ードレス化が難しい。またコントローラ1に搭載した電
池によってモーター5を駆動するとコードレス化を図る
ことも可能ではあるが、モーター5を電池で駆動させる
と電池の消耗時間が短くなる。このため、容量の大きな
大型の電池を必要とし、あるいは複数の電池を並列接続
しなければならなくなるため、コントローラ1の重量が
重くなる。
魚が釣れたときに、ハンドル3から手を放すと(ハンド
ル・フリーの状態)、ハンドル3が逆方向に回転させら
れるため、従来はクラッチ機構等を設け、逆回転が生じ
ないようにする必要があったが、クラッチ機構内のクラ
ッチパッドが摩耗すると、逆回転を防止できなくなると
いった問題があった。
いる一定の電圧をモーター5に与えることにより所定の
負荷を発生させるものであるため、釣れた瞬間から魚を
釣り上げるまでの間に、ハンドルの巻上げ具合に応じた
負荷をプレーヤに体感させることは困難である。
ものであり、電力の供給を受けずにハンドルに負荷トル
クを生じさせることを可能としたゲーム用コントローラ
を提供することを目的としている。
た回転入力の大きさに応じた負荷トルクをハンドルに与
えることにより、よりリアルなゲーム感覚を体感できる
ようにしたゲーム用コントローラを提供することを目的
としている。
と、この回転操作手段の回転に応じた検出出力を得る回
転検出手段と、前記回転操作手段に負荷を与える負荷発
生手段と、を有するゲーム用コントローラにおいて、前
記負荷発生手段は、前記回転操作手段により回転させら
れるロータおよびこのロータに対向するステータと、ロ
ータとステータの一方に設けられたマグネットおよび他
方に設けられたコイルと、前記コイルの両端の短絡と絶
縁を切換える切換え手段と、を有することを特徴とする
ものである。
絡と絶縁とを切換える切換え手段とで閉回路が形成され
ており、前記閉回路内に設けられた前記切換え手段が閉
回路の外部から制御可能とされているものが好ましい。
態でロータ側を回転させると、コイルの両端間に逆起電
力を発生させることができ、ロータの回転方向と逆方向
に作用する負荷トルクを発生させることが可能となる。
よって、外部から負荷トルクを発生させるために必要な
電力の供給を不要にできる。すなわち、駆動電力源なし
に負荷トルクを発生させることができる。
え手段を外部から操作することにより、負荷トルクを発
生させたり、発生させないように制御するとが可能とな
る。さらにコントローラのハンドル(回転操作手段)を
素早く回すと負荷トルクが大きく作用し、ゆっくり回す
と小さな負荷トルクが作用する。すなわち、ハンドルに
与える回転数速度(回転入力の大きさ)に比例した負荷
トルクを発生させることが可能となり、これによりコン
トローラを操作するプレーヤによりリアルなゲーム感覚
を体感させることができる。
前記切換え手段は、前記コイルの両端子の短絡と絶縁を
切換えるスイッチ素子と、前記スイッチ素子を制御する
信号伝送手段とを有しており、この信号伝送手段に外部
より制御信号が与えられることにより前記スイッチ素子
が動作するものが好ましい。
ッチ素子の入力側(1次側)と、コイルの両端子間の短
絡と絶縁との切換えが行われる2次側との間を電気的に
絶縁することができ、2次側の電流が1次側に回り込ん
で流れることを防止できる。よって、1次側に過大な電
流が流れたり、または過大な電圧が印加されることがな
い。よって、これにより制御部(ゲーム機本体)側に故
障が生じることを防止できる。
号のデューティー比を制御する手段が設けられ、前記デ
ューティー比を可変制御することにより回転操作手段の
回転負荷の大きさが制御可能とされるものが好ましい。
例えば、前記信号伝送手段が、光結合素子又は磁気結合
素子からなるものである。
チ素子を制御することにより、コイルに生じた逆起電力
の大きさを調整することが可能となるため、ローターの
回転を妨げる方向に作用する負荷トルクの大きさを可変
できる。よって、より実際の魚釣りに近い感覚でゲーム
を楽しむことができるようになる。
カプラであり、磁気結合素子としてはパルストランスな
どである。またその他のアイソレーションアンプを使用
することも可能である。
して説明する。
ーラの構成図、図2は負荷発生の原理を示す説明図、図
3は負荷発生手段の第1の実施の形態を示すコントロー
ラ内部の回路構成図である。
ムに使用されるコントローラ11であり、主にコントロ
ーラ11の釣竿のグリップ部(図示せず)の近傍に設け
られるリールに相当する巻上げ部12の構成を示してい
る。このゲームコントローラは、巻上げ部12の負荷の
制御を可能としたものである。したがって、前記魚釣り
ゲームの他に、自転車ゲームのペダル負荷の制御、ボー
トゲームのオールの負荷を制御するなどの各種ゲームの
コントローラとして広く使用可能である。
げるハンドル(回転操作手段)13が設けられている。
ハンドル13は、巻上げ部12に回転自在に支持されて
おり、内部に設けられたエンコーダ(回転検出手段)2
5(図3参照)によりハンドル13の回転数が検出可能
となっている。そして、この回転数はゲーム機本体に設
けられた制御部30において演算され、単位時間当たり
の回転数などが検出可能となっている(図3参照)。
ヤ13bが設けられ、その近傍に設けられた連結ギヤ1
4に噛み合っている。またコントローラ11の内部に
は、発電機(例えば、DCモーター)15が設けられて
いる。発電機15は、固定部となるステータに対しロー
ター15aが回転自在に支持されている。なお、ステー
タ側にマグネットが設けられ、ローター側にコイルが設
けられているものであってもよいし、その反対にロータ
ー側にマグネットが設けられステータ側にコイルが設け
られているものであってもよい。そして、ローター15
aにはギヤ15bが設けられ、このギヤ15bと前記連
結ギヤ14とが噛み合わされている。
発電機15のローター15aとがギヤ13bと連結ギヤ
14を介して互いに駆動させられる。この場合、回転軸
13aの回転が減速されて前記ローター15aに伝達さ
れてもよいし、または前記回転が増速されてローター1
5aに伝達されてもよい。ただし、ハンドル13に対し
て発電機15から大きな負荷を与える場合には、前記ハ
ンドル13の回転が発電機15のローター15aに増速
されて伝達されることが好ましい。
1方向に回転させると、その回転が連結ギヤ14を介し
て発電機15に伝えられ、発電機15のローター15a
がβ1方向に回転させられる。これにより、発電機15
内に設けられたコイルに回転が与えられ発電が開始がさ
れる。発生した電力は、発電機15の両端に設けられた
出力端子(両端子)15c,15dから出力される(図
3参照)。
り、例えば図2に示すように発電機15のステータ側に
設けられたマグネット(図示せず)から生じる磁界Hに
対し、回転するローター15aに設けられたコイルCの
面が垂直に交叉可能となっている。外部より力を与え、
ローター15aをβ1方向の回転(入力f)を加える
と、ローター15aに設けられたコイルC内の磁束鎖交
数が変化するため、コイルCの両端子間(発電機15の
出力端子15cと出力端子15dとの間)に誘導起電力
(逆起電力)が発生する。
させた状態でハンドル13を回転させると、発電により
発生した逆起電力によりコイルCに電流(帰還電流
Ia)が流れる。そして、この帰還電流Iaと発電機15
内の磁界H(磁束密度B)との関係より、フレミングの
左手の法則に沿った力Fが生じる。この力Fは、ハンド
ル13を回転させる入力fの方向と逆向きとなる方向に
作用するため、ハンドル13の回転を妨げる負荷トルク
となる。
ル13に加えた力(入力f)に比例したものとなる。よ
って、ハンドル13を大きな力で、すなわち高速で回転
させると大きな帰還電流Iaを生じさせることができ、
またハンドルを小さな力で、すなわち低速で回転させる
と小さな帰還電流Iaを生じさせることができる。よっ
て、ハンドル13を早く回すと大きな負荷トルクが生
じ、ゆっくり回すと小さな負荷トルクが生じるため、コ
ントローラ11を操作するプレーヤにハンドル13の回
転速度に応じた負荷を与えることが可能になる。
回転させるための駆動電力源を用いなくとも、ハンドル
13に負荷トルクを与えることができる。しかも、プレ
ーヤがハンドル13を回したときの入力の大きさ(回転
の速さ)に応じた負荷トルクを発生させることができる
ため、実際の釣りの感覚に近いよりリアルな感触をプレ
ーヤに与えることができる。
要とすることができるため、コントローラ11内には内
部信号を処理するための小容量の小型の電池を搭載する
だけで済む。したがって、外部から多くの電力を供給す
る必要がないため、コントローラ11のコードレス化を
図ることが可能となる。
ントローラ内部の回路構成図である。図3に示す負荷発
生手段20は、発電機15と負荷制御手段21とからな
る。また負荷制御手段21は切換え手段および電流制御
用として機能するパワートランジスタ(スイッチ素子)
22、フォトカプラ(信号伝送手段)23およびPWM
制御部(パルス幅制御手段)24より構成されている。
なお、スイッチ素子としては、その他パワーFETなど
であってもよい。
方の端子15cとパワートランジスタ22のコレクタ2
2cとが接続され、他方の端子15dとパワートランジ
スタ22のエミッタ22eとが接続されている。すなわ
ち、コイルの両端子15c,15dの間にパワートラン
ジスタ(スイッチ素子)22が並列接続され、1つの閉
回路が形成されている。
子(発光ダイオード)23A、2次側に受光素子(フォ
トトランジスタ)23Bを有し、1次側の発光素子23
AはPWM制御部24に接続され、2次側の受光素子2
3Bは前記パワートランジスタ22とダーリントン接続
されている。
けられた制御部30に接続されており、前記制御部30
からの制御信号Sに基づくデューティー比からなるパル
ス信号SPを生成し、発光素子23Aのオン又はオフを
行う。
接続は、ケーブルを介して行うものであってもよいし、
あるいは赤外線などを用いたコードレス送信手段による
ものであってもよい。
号SPがオン信号であるときには、その期間中1次側の
発光素子23Aに所定のオン電流が流れ、発光素子23
Aが発光させられる(オン状態)。これにより、2次側
の受光素子23Bのコレクタからエミッタに電流I1が
流れ、この電流I1がパワートランジスタ22のベース
電流IBとなる。よって、パワートランジスタ22がオ
ン状態(閉じた状態)となり、発電機15の出力端子1
5cと15dとの間が短絡した状態(閉じた状態)とな
る。よって、パワートランジスタ22のコレクタ22c
からエミッタ22eに向けて、すなわち発電機15の出
力端子15cと出力端子15dとの間に帰還電流Iaを
流すことが可能となる。
ルス信号SPがオフ信号であるときには、オフ信号の期
間中は発光素子23Aに発光が生じないため(オフ状
態)、前記2次側の受光素子23Bのコレクタとエミッ
タ間が開いた状態となり、パワートランジスタもオフ状
態となるため、発電機15の出力端子15cと15dと
の間が絶縁された状態となる。
れるパルス信号SPにより2次側のパワートランジスタ
22をスイッチング動作させ、このときパルス信号SP
のオン時間とオフ時間のパルス幅の比(デューティー
比)を変えることにより、発電機15の出力端子15c
と出力端子15dとの間に流れる帰還電流Iaの大きさ
を調整することが可能である。そして、パワートランジ
スタ22のスイッチング動作により、発電機15に生じ
る負荷トルクの大きさを調整することができる。
ついて説明する。ゲームプレー中にコントローラ11の
ハンドル13を回転させると、その回転数が発電機15
のエンコーダ25で計数され、そのデータがゲーム機本
体側の制御部30に伝えられる。ゲーム機本体では、こ
の回転数のデータを加味し、プレー中のゲームの内容に
合った制御信号Sをコントローラ11側のPWM制御部
24に送信する。
が逃げ回るので引きが強くなる。よって、魚を手繰り寄
せるには、リールのハンドルを強い力で回す必要があ
る。この様子は、ハンドル13に大きな負荷トルクが生
じた場合と同様の状況である。よって、ゲーム中に魚が
釣れた場合には、制御部30は、制御信号Sを送信して
PWM制御部24からオン時間の長いパルス信号SPを
出力させる。これにより、トランジスタ22のオン時間
(コレクタとエミッタ間のオン時間)が長くなるため、
大きな帰還電流Iaを流すことが可能となる。よって、
発電機15に大きな負荷トルクを発生させることができ
る。そして、この場合プレーヤが、ハンドル13を素早
く回すと、大きな負荷を感じることができるが、これは
実際の釣りの場面で魚が釣れた状況に近い感覚である。
魚が釣れた場合には、パルス信号S Pのオン時間を長く
設定することにより、負荷トルクを大きく設定すること
ができ、また小さな魚の場合には、パルス信号SPのオ
ン時間を短くすることにより負荷トルクを小さく設定す
ることができる。
の引きの具合も強いが、釣糸を手繰り寄せるにしたがっ
て、または時間の経過とともに徐々にその引き具合は弱
くなる。釣り用のゲームソフトには、このような場面を
想定したプログラムが予め設定されている。よって、制
御部30では、このような場面に合った制御信号S、す
なわち徐々にパルス信号SPのオン時間が短くなるよう
な制御信号SをPWM制御部24に送信することによ
り、発電機15とパワートランジスタ22との閉回路内
に流れる電流Iaを徐々に少なくなるように設定するこ
とができる。これにより、ハンドル13に生じる負荷ト
ルクを連続的に小さくすることができるため、徐々に引
き具合が弱くなる様子をコントローラ11でリアルに再
現することが可能となる。
ムの内容に合わせた制御信号SをPWM制御部24に与
えることにより、よりリアルなゲームを体験することが
できるようになる。
転を与えない状態、すなわちハンドル13から手を放し
た状態では、発電機15での発電は行われない。よっ
て、発電機15とパワートランジスタ22との閉回路
(並列回路)内に流れる電流Iaが0となるため、逆方
向に負荷トルクを生じさせることがない。このため、従
来のようにハンドル13が勝手に回転してしまうという
不具合を防止できる。
伝送手段)23により、ゲーム機側の制御部30とコン
トローラ11側とを電気的に絶縁することが可能であ
る。よって、例えば発電機15で発生した過大な電流又
は電圧がゲーム機本体側に流れ又は印加することを防止
することができる。よって、コントローラ11側が故障
した場合であっても、ゲーム機本体にその影響が生じる
ことを防止することができる。
を魚釣りゲーム用として説明したが、その他のクレーン
ゲームに使用するこもできる。
ーラのハンドルに負荷を与えるための駆動電力源を不要
とすることができる。
大きさ(入力の大きさ)に応じた負荷トルクをハンドル
に与えることができるため、ゲームプレー中のプレーヤ
はより実際の釣り感覚に近い感じでゲームを楽しむこと
が可能となる。
逆回転が生じることがなくなるため、逆回転を防止する
クラッチ機構等を不用とすることができる。
図、
内部の回路構成図、
Claims (5)
- 【請求項1】 回転操作手段と、この回転操作手段の回
転に応じた検出出力を得る回転検出手段と、前記回転操
作手段に負荷を与える負荷発生手段と、を有するゲーム
用コントローラにおいて、 前記負荷発生手段は、前記回転操作手段により回転させ
られるロータおよびこのロータに対向するステータと、
ロータとステータの一方に設けられたマグネットおよび
他方に設けられたコイルと、前記コイルの両端の短絡と
絶縁を切換える切換え手段と、を有することを特徴とす
るゲーム用コントローラ。 - 【請求項2】 前記コイルの両端と、前記両端間の短絡
と絶縁とを切換える切換え手段とで閉回路が形成されて
おり、前記閉回路内に設けられた前記切換え手段が閉回
路の外部から制御可能とされている請求項1記載のゲー
ム用コントローラ。 - 【請求項3】 前記閉回路内に設けられた前記切換え手
段は、前記コイルの両端の短絡と絶縁を切換えるスイッ
チ素子と、前記スイッチ素子を制御する信号伝送手段と
を有しており、この信号伝送手段に外部より制御信号が
与えられることにより前記スイッチ素子が動作する請求
項2記載のゲーム用コントローラ。 - 【請求項4】 前記信号伝送手段に与えられる制御信号
のデューティー比を制御する手段が設けられ、前記デュ
ーティー比を可変制御することにより回転操作手段の回
転負荷の大きさが制御可能とされている請求項3記載の
ゲーム用コントローラ。 - 【請求項5】 前記信号伝送手段が、光結合素子又は磁
気結合素子からなる請求項3又は4記載のゲーム用コン
トローラ。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP21158799A JP3485500B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | ゲーム用コントローラ |
KR10-2000-0041841A KR100404353B1 (ko) | 1999-07-27 | 2000-07-21 | 게임용 컨트롤러 |
US09/624,650 US6537154B1 (en) | 1999-07-27 | 2000-07-25 | Game controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21158799A JP3485500B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | ゲーム用コントローラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001038048A true JP2001038048A (ja) | 2001-02-13 |
JP3485500B2 JP3485500B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=16608244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21158799A Expired - Fee Related JP3485500B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | ゲーム用コントローラ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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