JP2002248268A - コントローラ及びコントローラ用拡張ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲーム内容に適した機能を有するコントロー
ラを実現することができるコントローラ用拡張ユニット
を提供する。 【解決手段】 振動機能を付加する拡張ユニット７０に
は、コントローラ本体１０の拡張用コネクタ２６に接続
するためのコネクタ７１が設けられ、接続ケーブル７２
の端部には、ゲーム装置本体２００のコネクタ２０２に
接続するためのコネクタ７３が設けられ、接続ケーブル
７２の途中には振動を与えるために必要な電源７６が設
けられている。拡張ユニット７０には、全体を制御する
ための制御コンピュータ７４が設けられ、制御コンピュ
ータ７４には振動を与えるための振動部７５が設けられ
ている。振動部７５は、ゲーム装置本体２００又はコン
トローラ本体１０からの指示信号に基づいて振動し、コ
ントローラ本体１０に振動を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作者が操作する
ことにより、ゲーム装置のような電子装置に種々の指示
を送出するコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用のビデオゲーム装置が登場して数
年以上が経過し、近年は多種多様な興趣溢れるゲームが
開発され、娯楽として人気が非常に高いものがある。こ
のような家庭用ゲーム装置にはいわゆるコントローラと
呼ばれる入力装置が接続され、プレイヤはコントローラ
を操作して、ゲーム装置に対して種々の指示を送出して
ゲームを行う。

【０００３】このように、コントローラはプレイヤとゲ
ーム装置の間に介在してマンマシン・インタフェースと
して機能し、ゲーム装置にとって非常に重要である。コ
ントローラの操作性や機能性は、ゲームの遊び易さやゲ
ームの面白さに密接に関連している。

【０００４】ゲーム装置のコントローラには従来から様
々な形態のものが考案されてきたが、家庭用のビデオゲ
ーム装置のコントローラとしては、方向を指示するため
の方向キーと複数の指示ボタンとが設けられているもの
が一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ゲーム製作者がゲーム
内容を考えるときには、常にコントローラの機能を考慮
する必要があり、コントローラの機能とゲーム内容とは
密接な関係にある。通常は、コントローラとして一般的
なものを使うため、コントローラの機能や操作性により
ゲーム内容が制限されてしまう。例えば、射撃時の振
動、衝突時の強力な振動、航空機着陸時の微小な振動、
被弾時の強力な振動を与えることができず、臨場感のあ
るゲームの実現を制限している。

【０００６】これに対し、ゲーム内容を優先して、その
ゲームの操作に適したコントローラを新たに提供する場
合もあるが、ユーザに対して大きな負担を強いることに
なり望ましくない。

【０００７】本発明の目的は、ゲーム内容に適した機能
を有するコントローラを実現することができるコントロ
ーラ用拡張ユニットを提供することにある。

【０００８】さらに、本発明の目的は、ユーザに対し大
きな負担を強いることなく臨場感のあるゲームを実現で
きるコントローラを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、方向キーと
複数の指示ボタンを有するコントローラから送信される
操作データ信号に基づいてゲームを実行する電子装置と
ともに使用される拡張ユニットであって、コントローラ
に着脱自在に装着されるように構成されており、コント
ローラに装着されているとき電子装置あるいはコントロ
ーラからの信号に基づいてコントローラに振動を与える
ように構成された振動手段を備えた拡張ユニットによっ
て達成される。

【００１０】上記目的は更に、ゲーム装置に接続された
コントローラとともに使用する拡張ユニットであって、
コントローラは方向キーと複数の操作ボタンを有し、方
向キーあるいは操作ボタンの操作に基づく操作データ信
号をゲーム装置に送信し、ゲーム装置は受信した操作デ
ータ信号に基づきゲームを実行するように構成されてお
り、拡張ユニットは、振動手段を備えコトローラに着脱
自在に装着されるように構成されており、コントローラ
に装着されているときゲーム装置またはコントローラか
らの信号に応答して振動手段が振動しコントローラに振
動を与えるように構成されてなる拡張ユニットによって
達成される。

【００１１】上記目的は更に、電子装置に接続して使用
するコントローラであって、方向キーと複数の指示ボタ
ンを有し、方向キーと指示ボタンを操作して電子装置に
操作データ信号を送信し，電子装置は受信した操作デー
タ信号に基づきゲームを実行するように構成されてお
り、コントローラはさらに、振動を与える振動手段を具
えた拡張ユニットが着脱自在に装着されるように構成さ
れており、拡張ユニットが装着されているとき、コント
ローラあるいは電子装置からの信号に応答して振動手段
が振動し、拡張ユニットからコントローラに振動が与え
られるように構成されてなるコントローラによって達成
される。

【００１２】前記コントローラを両手で保持するとき、
前記方向キーを左手の親指で操作される位置に配置し、
前記複数の指示ボタンを右手の親指で操作される位置に
配置し、前記拡張ユニットを操作者に面する側面とは反
対側のコントローラ側面側に装着されるように構成する
ことができる。

【００１３】前記方向キーと前記複数の指示ボタンを前
記コントローラの上面側に配置し、前記拡張ユニットを
前記コントローラの裏面側に装着することができる。

【００１４】前記振動手段は振動モータによって構成す
ることができる。また、振動モータは回転軸に偏心重り
を付けたモータにより構成することができる。

【００１５】前記振動手段の振動強度を可変に、例えば
複数段階に変更可能に、構成することができる。

【００１６】上記の構成により、従来のコントローラに
新たな機能を付加することができると共に、コントロー
ラ本体に変更を加えることなく新規な機能を自在に付加
することができる。

【００１７】上述した構成の拡張ユニットは、コントロ
ーラに着脱自在に装着されるように構成されており、ゲ
ーム装置又はコントローラからの信号に基づいてコント
ローラに振動を与えるように構成された振動手段を有す
るので、例えば、射撃ゲームにおいて射撃時の振動を加
えることにより臨場感のあるゲームを実現することがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明の第１実
施形態によるコントローラを図１乃至図１２を用いて説
明する。図１は本実施形態のコントローラの平面図、図
２は本実施形態のコントローラの右側面図、図３は本実
施形態のコントローラの裏側を斜め前から見た斜視図、
図４は本実施形態のコントローラのプレイヤによる保持
状態を示す斜視図、図５はコントローラ本体と拡張ユニ
ットを取り外した状態で本実施形態のコントローラの裏
側を斜め後ろから見た斜視図、図６は拡張ユニットのコ
ネクタとコントローラ本体の拡張ソケットのピン配列を
示す図である。

【００１９】（コントローラの構造）本実施形態による
コントローラはコントローラ本体１０と拡張ユニット３
０により構成されている。

【００２０】コントローラ本体１０は、コントローラの
基本的機能を提供するものである。図１に示すように、
コントローラ本体１０の表側の操作面１０ａの中央下部
には、スタートボタン１６と切換スイッチ１８が設けら
れ、操作面１０ａの左側には、方向を指示するためにア
ナログ方向キー１２とデジタル方向キー１４が設けら
れ、操作面１０ａの右側には、６個の指示ボタン２０
ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けら
れている。コントローラ本体１０の裏側の中央左側の操
作面１０ｃには指示レバー２２ｌが設けられ、中央右側
の操作面１０ｄには指示レバー２２ｒが設けられてい
る。コントローラ本体１０の裏側の中央にはネジ止め用
のネジ穴２９が設けられている。

【００２１】このように、本実施形態のコントローラに
は、表側の操作面１０ａに、アナログ方向キー１２、デ
ジタル方向キー１４、スタートボタン１６、切換スイッ
チ１８、指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、
２０ｂ、２０ｃが設けられ、裏側の操作面１０ｃ、１０
ｄに、指示レバー２２ｌ、２２ｒが設けられている。

【００２２】スタートボタン１６は、１回押すことによ
り単一の指示が入力できるタイプの指示ボタンである。
表側の操作面１０ａの中央下部に設けられているため、
頻繁に押すことが困難であり、ゲームのスタート指示
等、主としてゲーム中に押す必要がない指示に用いられ
る。

【００２３】切換スイッチ１８は、従来のコントローラ
との互換性を保つために設けられているものである。切
換スイッチ１８を左側にスライドすると従来のコントロ
ーラとの互換モードとなり、アナログ方向キー１２が無
効で、デジタル方向キー１４、スタートボタン１６、指
示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２
０ｃ、指示レバー２２ｌ、２２ｒが有効となる。従来の
コントローラを用いるゲームを、この新規なコントロー
ラを用いて遊ぶことができる。切換スイッチ１８を右側
にスライドすると、アナログ方向キー１２も有効とな
り、この新規なコントローラに対応したゲームを遊ぶこ
とができる。

【００２４】本実施形態では、２つの方向キー１２、１
４が設けられている。アナログ方向キー１２は、３６０
度あらゆる方向を指示できる連続的な方向指示、いわゆ
るアナログ方向指示を行い、デジタル方向キー１４は、
予め定められた８方向だけの離散的な方向指示、いわゆ
るデジタル方向指示を行う。両方向キー１２、１４と
も、表側の操作面１０ａの左側に設けられ、通常プレイ
ヤは左手の親指を用いて操作する。

【００２５】アナログ方向キー１２には、プレイヤの操
作により自在に傾く操作プレート（図示せず）が設けら
れている。操作プレートの傾斜方向から指示方向を検出
する。

【００２６】デジタル方向キー１４には、プレイヤの操
作により自在に傾く操作プレート（図示せず）が設けら
れ、操作プレートが傾くと、上下左右に設けられたスイ
ッチ（図示せず）が押下され、上下左右の方向とそれら
の中間を合わせた８方向を検出することができる。

【００２７】指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０
ａ、２０ｂ、２０ｃは、１回押すことにより単一の指示
が入力できるタイプの指示ボタンである。これら指示ボ
タン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ
は、表側の操作面１０ａの右側に設けられ、通常プレイ
ヤは右手の親指を用いて操作する。

【００２８】指示レバー２２ｌ、２２ｒは、手前側に引
くことにより連続的に変化する指示量を入力することが
できる。指示レバー２２ｌ、２２ｒは、裏側の左右の操
作面１０ｃ、１０ｄに設けられ、プレイヤが左右の手で
コントローラを持った場合に親指以外の指、例えば、人
差し指又は中指により手前側に引くようにして操作す
る。

【００２９】指示レバー２２ｌ，２２ｒには、それぞれ
操作レバー（図示せず）が設けられている。指示レバー
２２ｌ，２２ｒを操作することにより操作レバーが回動
するので、指示レバー２２ｌ、２２ｒにより、操作レバ
ーの回動角度に応じた連続的に変化する指示量を送出す
ることができる。

【００３０】コントローラ本体１０の裏側中央には、図
３に示すように、拡張ユニット３０が取り付けられてい
る。拡張ユニット３０の左右両側の操作面１０ｃ、１０
ｄにそれぞれ指示レバー２２ｌ、２２ｒが設けられてい
る。

【００３１】コントローラ本体１０は、図１に示すよう
に、操作面１０ａの外縁が約１３ｃｍのほぼ円形形状を
している。このように適度な大きさの円形形状をしてい
るので、プレイヤが操作面１０ａの外縁のどの位置でも
手により違和感なく保持することができる。プレイヤが
違和感なく操作するためには、コントローラ本体１０の
操作面１０ａの円形形状の直径は約９〜１７ｃｍの範囲
内にあることが望ましい。

【００３２】コントローラ本体１０の操作面１０ａの外
縁は全体としてはほぼ円形形状をしているが、アナログ
方向キー１２の左側部１０ｂが径の大きな円弧となって
いる。本実施形態では、操作面１０ａ全体の円形形状の
直径の約２倍、すなわち、約２６ｃｍの径の円弧であ
り、円弧の長さは約８．５ｃｍである。この左側部１０
ｂの円弧の方向は、アナログ方向キー１２の特定の方向
（図１では上方向）とほぼ一致している。したがって、
プレイヤがコントローラ本体１０を持ったときに、アナ
ログ方向キー１２の上方向を手の平の感触から把握する
ことができ、コントローラを見ることなくゲームを操作
することができる。プレイヤが違和感なく操作するため
には、左側部１０ｂの円弧の径は約１８〜３４ｃｍであ
ることが望ましく、円弧の長さは約６〜１１ｃｍである
ことが望ましい。

【００３３】プレイヤが本実施形態のコントローラを手
に持って操作する場合には、図４に示すように、コント
ローラ本体１０の操作面１０ａの縁部を左右の手で保持
する。プレイヤが違和感なくコントローラを手で持てる
ように、コントローラ本体１０の厚さは約２〜４ｃｍで
あることが望ましく、指示レバー２２ｌ、２２ｒの部分
の厚さは、その約２倍の約４〜８ｃｍであることが望ま
しい。

【００３４】プレイヤがコントローラを手に持つ場合、
左手は、親指で表面のアナログ方向キー１２又はデジタ
ル方向キー１４を操作すると共に、人差し指又は中指で
裏側の指示レバー２２ｌを操作し、右手は、親指で表面
の指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０ａ、２０
ｂ、２０ｃを操作すると共に、人差し指又は中指で裏側
の指示レバー２２ｒを操作する。

【００３５】アナログ方向キー１２やデジタル方向キー
１４を操作する場合には、図４に示すように、左手によ
り左側部１０ｂの部分を保持することになり、左手の腹
の部分で左側部１０ｂの円弧の部分を把握することがで
きるので、アナログ方向キー１２の基準方向を把握して
方向指示を行うことができる。

【００３６】特に、アナログ方向キー１２の場合には、
デジタル方向キー１４と異なりスイッチを押下したとき
のクリック感がないので、左側部１０ｂがないとプレイ
ヤは自己の操作方向がどの方向であるのかわからなって
しまう。したがって、大きな径の円弧の左側部１０ｂを
設けることが非常に有効である。

【００３７】なお、デジタル方向キー１４の場合も、ス
イッチのクリック感から指示方向を把握することが可能
なものの、平らな左側部１０ｂがあれば確実に自己の操
作方向を把握することができる。

【００３８】拡張ユニット３０は、図３に示すように、
コントローラ本体１０の裏側中央に取り付けられてい
る。拡張ユニット３０は、コントローラ本体１０とゲー
ム装置本体２００の間に挿入され、コントローラ本体１
０からの各種操作キーによる指示信号をゲーム装置本体
２００に送出する。拡張ユニット３０は、必要に応じ
て、コントローラ本体１０から取り外して交換すること
ができる。

【００３９】拡張ユニット３０が取り付けられた状態の
コントローラは、図３に示すように、コントローラ本体
１０の中央部分が突出している。コントローラはかなり
乱暴に取り扱われることが多く、コントローラを落とし
たり他の物にぶつけた場合でも、コントローラ本体１０
の裏側に突出した拡張ユニット３０横のくぼんだ操作面
１０ｃ、１０ｄに指示レバー２２ｌ、２２ｒが設けられ
ているため、指示レバー２２ｌ、２２ｒが直接衝撃を受
けることを防止することができる。

【００４０】拡張ユニット３０をコントローラ本体１０
から取り外した状態を図５に示す。拡張ユニット３０の
コントローラ本体１０側の端部におす形のコネクタ３１
が設けられて、コントローラ本体１０の裏側にはめす形
の拡張用コネクタ２６が設けられている。この拡張用コ
ネクタ２６は内部に設けられた回路基板（図示せず）の
端部である。装着時には、拡張ユニット３０のおす形の
コネクタ３１を、コントローラ本体１０のめす形の拡張
用コネクタ２６に接続する。

【００４１】拡張ユニット３０のコネクタ３１は、図６
（ｂ）に示すように、おす形コネクタの形状をしてお
り、１０個のピンＰ１〜Ｐ１０が設けられている。上部
には左から第１ピンＰ１、第３ピンＰ３、第５ピンＰ
５、第７ピンＰ７、第９ピンＰ９が設けられ、下部には
左から第２ピンＰ２、第４ピンＰ４、第６ピンＰ６、第
８ピンＰ８、第１０ピンＰ１０が設けられている。

【００４２】コントローラ本体１０の拡張用コネクタ２
６は、図６（ａ）に示すように、めす形コネクタの形状
をしており、１０個のピンＰ１〜Ｐ１０が設けられてい
る。上部には左から第９ピンＰ９、第７ピンＰ７、第５
ピンＰ５、第３ピンＰ３、第１ピンＰ１が設けられ、下
部には左から第１０ピンＰ１０、第８ピンＰ８、第６ピ
ンＰ６、第４ピンＰ４、第２ピンＰ２が設けられてい
る。

【００４３】（コントローラの機能）次に、本実施形態
のコントローラの構成を図７及び図８のブロック図を用
いて説明する。図７は拡張機能を付加しない基本の拡張
ユニット３０が取り付けられた状態のブロック図であ
り、図８は拡張機能を付加する拡張ユニット４０が取り
付けられた状態のブロック図である。

【００４４】図７及び図８に示すように、コントローラ
本体１０には、全体を制御するために制御コンピュータ
２４が設けられている。制御コンピュータ２４は、アナ
ログ方向キー１２、デジタル方向キー１４、スタートボ
タン１６、指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、２０
ａ、２０ｂ、２０ｃ、指示レバー２２ｌ、２２ｒからの
操作信号を検出し、切換スイッチ１８による動作モード
に応じて出力する。コントローラ本体１０には、拡張ユ
ニット３０を接続するための拡張用コネクタ２６が設け
られている。

【００４５】図７に示すように、拡張機能を付加しない
拡張ユニット３０には、コントローラ本体１０に接続す
るためのコネクタ３１が設けられ、コネクタ３１からの
信号線はそのまま接続ケーブル３２に接続されている。
接続ケーブル３２の端部には、ゲーム装置本体２００の
コネクタ２０２に接続するためのコネクタ３３が設けら
れている。

【００４６】拡張ユニット３０は、コントローラ本体１
０とゲーム装置本体２００との間に挿入され、コントロ
ーラ本体１０からの指示信号をそのままゲーム装置本体
２００に送出する。

【００４７】図８に示すように、拡張機能を付加する拡
張ユニット４０には、全体を制御する制御コンピュータ
４４が設けられ、この制御コンピュータ４４に、拡張す
る機能を実現するため機能拡張部４５が接続されてい
る。拡張ユニット４０には、標準の拡張ユニット３０と
同様に、コントローラ本体１０の拡張用コネクタ２６に
接続するためのコネクタ４１が設けられ、接続ケーブル
４２の端部には、ゲーム装置本体２００のコネクタ２０
２に接続するためのコネクタ４３が設けられている。

【００４８】拡張ユニット４０は、コントローラ本体１
０とゲーム装置本体２００との間に挿入され、コントロ
ーラ本体１０からの指示信号に、制御コンピュータ４４
は、機能拡張部４５で拡張された指示信号を付加してゲ
ーム装置本体２００に送出する。

【００４９】図９に、拡張ユニット４０のコネクタ４１
のピン配置とコントローラ本体１０の拡張用ユニット２
６のピン配置を示す。

【００５０】両コネクタ４１、２６共、第４ピンＰ４、
第５ピンＰ５、第６ピンＰ６は、主として制御線として
用いられる。第４ピンＰ４は拡張ユニット４０からコン
トローラ本体１０へのセレクト信号（ＴＨ）、第５ピン
Ｐ５は拡張ユニット４０からコントローラ本体１０への
リクエスト信号（ＴＲ）、第６ピンＰ６はコントローラ
本体１０から拡張ユニット４０への応答信号（ＴＬ）の
制御線として用いられる。

【００５１】また、第７ピンＰ７、第８ピンＰ８、第２
ピンＰ２、第３ピンＰ３は、主としてデータ線として用
いられる。第７ピンＰ７はビット３のデータ信号
（Ｒ）、第８ピンＰ８はビット２のデータ信号（Ｌ）、
第２ピンＰ２はビット１のデータ信号（Ｄ）、第３ピン
Ｐ３はビット０のデータ信号（Ｕ）のデータ線として用
いられる。

【００５２】さらに、第１ピンＰ１は電源線（ＶＣＣ）
に用いられ、第９ピンＰ９は接地線（ＧＮＤ）に用いら
れる。

【００５３】次に、図１０を用いて、拡張ユニットによ
るコントローラ本体からの指示信号の変換処理について
説明する。

【００５４】コントローラ本体１０から出力される指示
信号は、図１０（ａ）に示すように、コントローラの識
別コードＩＤ１〜ＩＤ４と、その後に続くデータＤＡＴ
Ａと、指示信号の終了を示す終了コードＥＮＤとから構
成されている。

【００５５】拡張機能を付加しない拡張ユニット３０が
接続されている図７の場合には、図１０（ａ）に示す指
示信号がそのままゲーム装置本体２００に送出される。
ゲーム装置本体２００は、識別コードＩＤ１〜ＩＤ４か
ら、接続されているコントローラの種別を判別し、その
データ信号ＤＡＴＡを受け取る。

【００５６】拡張機能を付加する拡張ユニット４０が接
続されている図８の場合には、コントローラ本体１０か
らは図１０（ａ）に示す指示信号が送出されるが、拡張
ユニット４０の制御コンピュータ４４により、図１０
（ｂ）に示すように、識別コードＩＤ３、ＩＤ４が拡張
機能を付加したコントローラの識別コードＩＤ３′、Ｉ
Ｄ４′に変更され、付加された拡張機能のデータが付加
され、ゲーム装置本体２００に送出される。ゲーム装置
本体２００は、識別コードＩＤ１〜ＩＤ４′から、接続
されているコントローラの種別を判別し、そのデータ信
号ＤＡＴＡを受け取る。

【００５７】指示信号の変換処理の具体例を図１０
（ｃ）、図１０（ｄ）に示す。コントローラ本体１０か
らは、図１０（ｃ）に示すように、識別コード「１１１
４」に続いてデータ「ＦＦＦＦ」が出力されるが、制御
コンピュータ４４により、図１０（ｄ）に示すように、
識別信号が「１１６６」に変換され、データ「ＦＦＦ
Ｆ」に続いてデータ「８８」が付加される。

【００５８】本実施形態によるコントローラ用拡張ユニ
ットは、新たな機能を有するコントローラを新たに設計
して提供する場合と比較して利点がある。新たなコント
ローラを設計する場合であっても、方向キーや指示ボタ
ン等の基本的な指示キーはゲーム操作に必要であり、こ
れまでのコントローラとの互換性を維持する場合には絶
対に必要である。方向キーや指示ボタン等の基本的な指
示キーに加えて新たな機能を実現する指示キーを加える
構成になることが多い。このため、コントローラの設計
を基本的な指示キーを含めてやり直さなくてはならず、
迅速に設計することができず、設計コストがかかる。

【００５９】これに対し、本実施形態の場合には、基本
的な指示キーに関する制御についてはコントローラ本体
１０で行っているので、新たな機能に関してのみ考慮し
て拡張ユニットを設計すればよい。このため、設計コス
トを低減することができると共に、迅速に設計すること
ができる。

【００６０】図１１に示すように拡張用コネクタ２６
に、コードレス機能を付加する拡張ユニット５０や光信
号受光用拡張ユニット６０、ジョイスティック用拡張ユ
ニット、トラックボール用拡張ユニット、メモリ用拡張
ユニット、表示用拡張ユニット等種々の拡張ユニットを
接続してコントローラの機能を拡張することができる。
以下本発明に従い振動機能を付加する拡張ユニットにつ
いて説明する。

【００６１】なお、図１１においてコードレス機能を付
加する拡張ユニット５０には、標準の拡張ユニット３０
と同様に、コントローラ本体１０の拡張用コネクタ２６
に接続するためのコネクタ５１、全体を制御するための
制御コンピュータが設けられ、制御コンピュータには発
光部５２が設けられている。

【００６２】また、図１１に示す拡張ユニット６０は、
ビデオモニタ（図示せず）のような外部からの光信号を
受光する機能を付加するものである。光信号検出機能を
付加する拡張ユニット６０には、標準の拡張ユニット３
０と同様に、コントローラ本体１０の拡張用コネクタ２
６に接続するためのコネクタ６１が設けられ、接続ケー
ブル６２の端部には、ゲーム装置本体２００のコネクタ
２０２に接続するためのコネクタ６３が設けられてい
る。また、拡張ユニット６０には、全体を制御するため
の制御コンピュータ６４が設けられ、制御コンピュータ
６４には光検出部６５が設けられている。光検出部６５
による検出信号は、制御コンピュータ６４により、コン
トローラ本体１０からの指示信号に付加され、ゲーム装
置本体２００に送出される。このように、光検出部６５
は、例えば、ビデオモニタからの光信号を検出すること
により、モニタ画面中の敵を射撃するようなガンゲーム
を行うことができる。

【００６３】本発明による実施形態である振動用拡張ユ
ニットの１例を図１１及び図１２を用いて説明する。図
に示す拡張ユニット７０は、コントローラ本体１０に振
動を与える機能を付加するものである。

【００６４】振動機能を付加する拡張ユニット７０に
は、標準の拡張ユニット３０と同様に、コントローラ本
体１０の拡張用コネクタ２６に接続するためのコネクタ
７１が設けられ、接続ケーブル７２の端部には、ゲーム
装置本体２００のコネクタ２０２に接続するためのコネ
クタ７３が設けられ、接続ケーブル７２の途中には振動
を与えるために必要な電源７６が設けられている。ま
た、拡張ユニット７０には、全体を制御するための制御
コンピュータ７４が設けられ、制御コンピュータ７４に
は振動を与えるための振動部７５が設けられている。

【００６５】振動部７５は、ゲーム装置本体２００又は
コントローラ本体１０からの指示信号に基づいて振動
し、コントローラ本体１０に振動を与える。

【００６６】このように、振動部７５からコントローラ
本体１０に振動を与えることにより、射撃時の振動を加
えることにより臨場感のあるゲームを実現することがで
きる。

【００６７】［第２実施形態］本発明の第２実施形態に
よるコントローラを図１３乃至図１５を用いて説明す
る。図１３は本実施形態のコントローラの平面図、図１
４は本実施形態のコントローラの正面図、図１５は本実
施形態のコントローラの右側面図である。図１乃至図５
に示す第１実施形態のコントローラと同一又は同種の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にす
る。

【００６８】（コントローラの構造）本実施形態による
コントローラは、第１実施形態と同様に、コントローラ
本体１０と拡張ユニット３０により構成されている。本
実施形態によるコントローラは、コントローラ本体１０
の外縁の基本形状が円形である点は第１実施形態と同様
であるが、プレイヤが手で保持するための２つの持ち手
部１１ｌ、１１ｒが手前側に突出している。

【００６９】第１実施形態では、プレイヤがコントロー
ラ本体１０を持ったときに、アナログ方向キー１２の上
方向を手の平の感触から把握できるようにするために、
コントローラ本体１０の左側部分を径の大きな円弧とし
たが、本実施形態では、持ち手部１１ｌがあるので、コ
ントローラ本体１０の左右両側の形状をほぼ同様にして
いる。プレイヤは持ち手１１ｌ、１１ｒを持った感触か
らアナログ方向キー１２の上方向を把握することができ
る。

【００７０】プレイヤが手で持ち手部１１ｌ、１１ｒを
持ったときに、左手は、親指で表面のアナログ方向キー
１２又はデジタル方向キー１４を操作すると共に、人差
し指又は中指で裏側の指示レバー２２ｌを操作し、右手
は、親指で表面の指示ボタン２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ、
２０ａ、２０ｂ、２０ｃを操作すると共に、人差し指又
は中指で裏側の指示レバー２２ｒを操作する。

【００７１】また、本実施形態では、図１３に示すよう
に、アナログ方向キー１２の上面に同心円状の溝を形成
しただけで、十字模様を形成していない。アナログ方向
キー１２ではあらゆる方向の指示が可能なので、十字模
様を形成しても、その十字模様の方向とアナログ方向キ
ー１２により指示する方向が完全に一致するとは限らな
い。十字模様を形成すると、かえってプレイヤが混乱す
る虞れがある。このため、特定の方向を指し示さない同
心円状の溝だけを形成している。なお、この同心円状の
溝は、アナログ方向キー１２操作時の指の滑りどめとし
ても機能する。

【００７２】このように、本実施形態によれば、持ち手
部が設けられているので、操作者が操作しやすい持ち方
が可能なコントローラを実現することができる。

【００７３】（振動機能付き傾斜検出用拡張ユニット）
次に、本実施形態の拡張ユニットの具体例として、振動
機能付き傾斜検出用拡張ユニットを図１６乃至図を用い
て説明する。図１６は本拡張ユニットの斜視図、図１７
は本拡張ユニットをコントローラ本体から取り外した状
態を示す後面図、図１８は本拡張ユニットの分解斜視
図、図１９は本拡張ユニットのブロック図、図２０は本
拡張ユニットの動作の説明図である。

【００７４】振動機能付き傾斜検出用拡張ユニット１４
０は、コントローラ本体１０の傾斜状態を検出する機能
を付加すると共に、コントローラ本体１０に振動を与え
る機能を付加するものである。

【００７５】拡張ユニット１４０には、図１６に示すよ
うに、標準の拡張ユニット３０と同様に、コントローラ
本体１０の拡張用コネクタ２６に接続するためのコネク
タ１４１が設けられ、接続ケーブル１４２の端部には、
ゲーム装置本体２００のコネクタ２０２に接続するため
のコネクタ１４３が設けられている。拡張ユニット１４
０は、図１７に示すように、コントローラ本体１０の裏
側に装着される。

【００７６】振動機能付き傾斜検出用拡張ユニット１４
０の構造の詳細について図１８を用いて説明する。拡張
ユニット１４０内には主回路基板１５０が設けられてい
る。主回路基板１５０の端部にはコネクタ基板１５１が
接続されている。主回路基板１５０には加速度センサ１
５２とマイクロコンピュータ１５３が搭載されている。
加速度センサ１５２は初期位置からの回転角（ロール
角、ピッチ角）を検出することができる。主回路基板１
５０には振動モータ１５４が接続されている。振動モー
タ１５４の回転軸には半円形の偏心重り１５４ａが取り
付けられており、振動モータ１５４を回転すると偏心重
り１５４ａにより振動が発生する。

【００７７】主回路基板１５０はケース１５５に固定さ
れる。振動モータ１５４はケース１５５内の箱部１５５
ａにはめ込まれる。コネクタ基板１５１はケース１５６
に固定される。ケース１５５には、接続ケーブル１４２
を間に挟んでケース１５７が被せられる。

【００７８】振動機能付き傾斜検出用拡張ユニット１４
０の機能について図１９を用いて説明する。拡張ユニッ
ト１４０には、全体を制御するための制御コンピュータ
１４４が設けられている。制御コンピュータ１４４には
傾斜検出部１４５と振動部１４６が設けられている。

【００７９】制御コンピュータ１４４にはマイクロコン
ピュータ１５３が設けられ、拡張用ユニット１４０全体
を制御する。傾斜検出部１４５には加速度センサ１５２
が設けられ、コントローラ本体１０の傾斜角度を検出す
る。傾斜検出部１４５による検出信号は、制御コンピュ
ータ１４４により、コントローラ本体１４０からの指示
信号に付加され、ゲーム装置本体２００に送出される。
振動部１４６には振動モータ１５４が設けられ、ゲーム
装置本体２００又はコントローラ本体１０からの指示信
号に基づいて振動し、コントローラ本体１０に振動を与
える。振動モータ１５４への電源はゲーム装置本体２０
０から供給される。

【００８０】次に、傾斜検出機能の詳細について説明す
る。

【００８１】コントローラ本体１０に拡張ユニット１４
０を装着すると、コントローラの傾斜角を検出すること
ができる。傾斜角は、コントローラを中心とした回転角
（ロール角、ピッチ角）として定義される。ロール角Ｔ
Ｘは、図２０（ａ）に示すように定義され、コントロー
ラを後からみて、中央のロール角ＴＸを８０ｈとし、最
も右側に傾いたロール角ＴＸを００ｈとし、最も左側に
傾いたロール角ＴＸをＦＦｈとする。ピッチ角ＴＹは、
図２０（ｂ）に示すように定義され、コントローラを横
からみて、前方のピッチ角ＴＹを８０ｈとし、最も下側
に傾いたピッチ角ＴＹを００ｈとし、最も上側に傾いた
ピッチ角ＴＹをＦＦｈとする。

【００８２】したがって、コントローラを右側に傾ける
とロール角ＴＸが減少し、コントローラを左側に傾ける
とロール角ＴＸが増加し、コントローラを下側に傾ける
とピッチ角ＴＹが減少し、コントローラを上側に傾ける
とピッチ角ＴＹが増加する。

【００８３】傾斜検出部１４５の傾斜角は所定の場合に
自動的にセンタリングされ、そのときのコントローラの
位置を中央方向（ロール角ＴＸ＝８０ｈ、ピッチ角ＴＹ
＝８０ｈ）とされる。例えば、ゲーム装置本体２００の
電源を投入したとき、ゲーム装置本体２００にコントロ
ーラを接続したとき、拡張用ユニット１４０に電源が供
給されたとき、コントローラ本体１０の切換スイッチ１
８によりモードを切り換えたとき、コントローラ本体１
０に拡張用ユニット１４０を接続したとき、ゲーム装置
本体２００からリセット信号を受信したときには、傾斜
角を自動的にセンタリングする。

【００８４】また、傾斜角のわずかな変化にも反応しな
いようにするため、傾斜角に不感帯を設けている。傾斜
角が例えば±１２度変化しても傾斜していないと判断す
る。この傾斜角の不感帯をゲーム装置本体２００からの
信号により変更できるようにしてもよい。ゲームに応じ
て傾斜感度を調整することができる。

【００８５】なお、モードを切り換えることにより、傾
斜検出部１４５の傾斜角の信号をアナログ方向キー１２
又はデジタル方向キー１４の指示信号と入れ換えるよう
にしてもよい。アナログ方向キー１２又はデジタル方向
キー１４を操作する代わりにコントローラの傾斜を変化
して同様の操作を行うことができる。

【００８６】次に、振動機能の詳細について説明する。

【００８７】コントローラ本体１０に拡張ユニット１４
０を接続すると、コントローラに振動を与えることがで
きる。ゲーム装置本体２００からの信号により振動の強
さを設定することができるようにしている。例えば、振
動強度＝０（振動しない状態）から振動強度＝１〜７ま
で８段階で調節することができる。

【００８８】また、振動時の安全性を確保するため、振
動モータ１５４の電源をゲーム装置本体２００から供給
するようにしている。これにより、拡張用ユニット１４
０のコネクタ１４３をゲーム装置本体２００から抜けば
振動は停止する。また、ゲーム装置本体２００から所定
時間内に何らかの信号が出力されない場合には振動を強
制的に停止する。ゲーム装置本体２００がハングアップ
したときにや、リセットスイッチを押したときに振動し
続ける危険を防止することができる。また、コントロー
ル本体１０の切換スイッチ１８によりモードを切り換え
たときには振動を強制的に停止する。

【００８９】本具体例の振動機能付き傾斜検出用拡張ユ
ニットは様々な使い方が可能である。例えば、傾斜検出
機能を利用してコントロール自体を自動車のハンドルに
見なして操作することができる。振動機能を利用して、
自動車が悪路を走行しているときには微小な振動を与え
たり、自動車が衝突したときには強力な振動を与えたり
してもよい。また、傾斜検出機能を利用してコントロー
ル自体を航空機の操縦桿に見なして操作することができ
る。振動機能を利用して、着陸することに微小な振動を
与えたり、被弾したときに強力な振動を与えたりしても
よい。

【００９０】［変形実施形態］本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。

【００９１】例えば、上述した第１及び第２実施形態に
記載した拡張ユニットの機能は、例示であって、他の機
能を追加するような拡張ユニットであってもよい。

【００９２】また、上記実施形態では、ゲーム装置に用
いるコントローラに本発明を適用したが、ゲーム装置以
外の他の電子装置を制御する入力装置としてのコントロ
ーラに本発明を適用してもよい。

【００９３】なお、本明細書において「連続的に変化す
る」「連続的な指示方向」等における「連続」とは、い
わゆるアナログ的な量として連続する場合だけでなく、
アナログ信号をデジタル信号に変換した際のデジタル量
のように、厳密には連続しておらず離散的ではあるが、
信号処理からみて連続であるとみなせる場合も含むもの
である。

【００９４】

【発明の効果】本発明は、操作者が操作することにより
電子装置に種々の指示を送出するコントローラに適して
おり、特に、ゲーム装置のようなゲーム内容に応じた指
示を送出することが望まれるコントローラに適してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態によるコントローラの平
面図である。

【図２】本発明の第１実施形態によるコントローラの右
側面図である。

【図３】本発明の第１実施形態によるコントローラの裏
側を斜め前から見た斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態によるコントローラのプ
レイヤによる保持状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の第１実施形態によるコントローラの、
拡張ユニットをコントローラ本体から取り外した状態を
示す後面図である。

【図６】本発明の第１実施形態によるコントローラの、
拡張ユニットのコネクタとコントローラ本体の拡張用コ
ネクタの詳細を示す図である。

【図７】本発明の第１実施形態によるコントローラの、
拡張機能を付加しない拡張ユニットが接続されている状
態のブロック図である。

【図８】本発明の第１実施形態によるコントローラの、
拡張機能を付加した拡張ユニットが接続されている状態
のブロック図である。

【図９】本発明の第１実施形態によるコントローラの、
拡張ユニットのコネクタとコントローラ本体の拡張用コ
ネクタのピン配置を示す図である。

【図１０】本発明の第１実施形態の拡張ユニットによる
コントローラ本体からの指示信号の変換処理の説明図で
ある。

【図１１】本発明の第１実施形態によるコントローラに
おける拡張ユニットの具体例を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第１実施形態によるコントローラに
おける振動部を有する拡張ユニットの具体例を示すブロ
ック図である。

【図１３】本発明の第２実施形態によるコントローラの
平面図である。

【図１４】本発明の第２実施形態によるコントローラの
正面図である。

【図１５】本発明の第２実施形態によるコントローラの
右側面図である。

【図１６】本発明の第２実施形態によるコントローラに
おける振動機能付き傾斜検出部を有する拡張ユニットの
具体例を示す斜視図である。

【図１７】本発明の第２実施形態によるコントローラ
の、拡張ユニットをコントローラ本体から取り外した状
態を示す後面図である。

【図１８】本発明の第２実施形態によるコントローラに
おける振動機能付き傾斜検出部を有する拡張ユニットの
具体例を示す分解斜視図である。

【図１９】本発明の第２実施形態によるコントローラに
おける振動機能付き傾斜検出部を有する拡張ユニットの
具体例を示すブロック図である。

【図２０】本発明の第２実施形態によるコントローラに
おける振動機能付き傾斜検出部を有する拡張ユニットの
具体例の動作の説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊達 敏範 東京都大田区羽田１丁目２番12号 株式会 社セガ内 Ｆターム(参考） 2C001 CA00 CA01 CA08

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方向キーと複数の指示ボタンを有するコ
   ントローラから送信される操作データ信号に基づいてゲ
   ームを実行する電子装置とともに使用される拡張ユニッ
   トであって、 前記拡張ユニットは、前記コントローラに着脱自在に装
   着されるように構成されており、前記コントローラに装
   着されているとき前記電子装置あるいは前記コントロー
   ラからの信号に基づいて前記コントローラに振動を与え
   るように構成された振動手段を備えてなることを特徴と
   する拡張ユニット。
2. 【請求項２】 ゲーム装置に接続されたコントローラと
   ともに使用する拡張ユニットであって、 前記コントローラは方向キーと複数の操作ボタンを有
   し、前記方向キーあるいは操作ボタンの操作に基づく操
   作データ信号を前記ゲーム装置に送信し、前記ゲーム装
   置は受信した操作データ信号に基づきゲームを実行する
   ように構成されており、 前記拡張ユニットは振動手段を備えており、前記コトロ
   ーラに着脱自在に装着されるように構成されており、前
   記コントローラに装着されているとき前記ゲーム装置ま
   たは前記コントローラからの信号に応答して前記振動手
   段が振動し、前記コントローラに振動を与えるように構
   成されてなることを特徴とする拡張ユニット。
3. 【請求項３】 前記コントローラを両手で保持すると
   き、前記方向キーは左手の親指で操作される位置に配置
   され、前記複数の指示ボタンは右手の親指で操作される
   位置に配置され、前記拡張ユニットは操作者に面する側
   面とは反対側のコントローラ側面側に装着されるように
   構成されてなる請求項１または２記載の拡張ユニット。
4. 【請求項４】 前記方向キーと前記複数の指示ボタンは
   前記コントローラの上面側に配置され、前記拡張ユニッ
   トは前記コントローラの裏面側に装着されるように構成
   されてなる請求項１または２記載の拡張ユニット。
5. 【請求項５】 前記振動手段は、振動モータによって構
   成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載の拡張ユニット。
6. 【請求項６】 前記振動手段は、偏心重り付モータによ
   り構成されてなることを特徴とする請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の拡張ユニット。
7. 【請求項７】 前記振動手段の振動強度が可変に構成さ
   れてなることを請求項１乃至６記載のいずれかに記載の
   拡張ユニット。
8. 【請求項８】 電子装置に接続して使用するコントロー
   ラであって、 前記コントローラは、方向キーと複数の指示ボタンを有
   し、前記方向キーと指示ボタンを操作して前記電子装置
   に操作データ信号を送信し，前記電子装置は受信した操
   作データ信号に基づきゲームを実行するように構成され
   ており、 前記コントローラはさらに、振動を与える振動手段を具
   えた拡張ユニットが着脱自在に装着されるように構成さ
   れており、前記拡張ユニットが前記コントローラに装着
   されているとき、前記コントローラあるいは前記電子装
   置からの信号に応答して前記振動手段が振動し、前記拡
   張ユニットから前記コントローラに振動が与えられるよ
   うに構成されてなるコントローラ。
9. 【請求項９】 前記コントローラを両手で保持すると
   き、前記方向キーは左手の親指で操作される位置に配置
   され、前記複数の指示ボタンは右手の親指で操作される
   位置に配置され、前記拡張ユニットは操作者に面する側
   面とは反対側のコントローラ側面側に装着されるように
   構成されてなる請求項８記載のコントローラ。
10. 【請求項１０】 前記方向キーと前記複数の指示ボタン
    は前記コントローラの上面側に配置され、前記拡張ユニ
    ットは前記コントローラの裏面側に装着されるように構
    成されてなる請求項８記載のコントローラ。
11. 【請求項１１】 前記振動手段は、振動モータによって
    構成されてなることを特徴とする請求項８乃至１０のい
    ずれかに記載のコントローラ。
12. 【請求項１２】 前記振動手段は、偏心重り付モータに
    より構成されてなることを特徴とする請求項８乃至１１
    のいずれかに記載のコントローラ。
13. 【請求項１３】 前記振動手段の振動強度が可変に構成
    されてなることを請求項８乃至１２記載のいずれかに記
    載のコントローラ。