JP2002536034A - 反力発生装置 - Google Patents

反力発生装置

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Abstract

(57)【要約】 部品点数の減少を図るとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感を味わえるようにするために、ゲーム機本体に対し情報を入力する入力手段の所定位置より変位可能な入力部に所定位置に復帰させるための反力を発生する反力発生装置を備え、この反力発生装置は、コントロールパッドにゲーム情報とは独立的に反力を発生するコイルスプリングと、コントロールパッドにゲーム情報に応じた反力を発生する永久磁石および電磁石を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲームの種類や状況等のゲーム内容（情報）により入力ボタン等の
反力の大きさや性質を変化させる反力発生装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来、家庭用ゲーム機用操作装置のボタンやレバー等の入力部は、例えば、内
部に設けられたスプリング等の弾性体によって所定状態に復帰するように付勢さ
れており、入力部を操作すると、その変位に応じてスプリングが変形し、その反
撥力により反力を受けるようになっていた。
【０００３】 このような構成によれば、操作ボタン等を操作することによりモニタ画面上の
動作ターゲットの動作を指示してゲームを行う場合に、モニタ画面上のキャラク
タを見ること（視覚）およびモニタから発生する音を聞くこと（聴覚）でしか体
感できなかった。両手および腕をさまざまに動かして操作する操作装置自体は、
実質的に指で操作して一方向を指示する機能しか活用されていないので、フィー
ドバックによる体感機能を有しない。
【０００４】 そこで、ゲームの種類や入力部の操作によって特定の操作や場面に遭遇した時
に、ゲーム機本体からフィードバックした体感が入力部自体で得られるようにし
て臨場感を高めてゲーム性能を向上させるようにした反力発生装置が開発されて
いる。言い換えれば、オペレータには、ゲームのプレイに応じた特定の反力の感
触が、入力部やボタン等において直接的に感じられる。
【０００５】 たとえば第１図に示す装置は、モータ１等によって発生した回転力を歯車２、
歯車３、ピニオン４、ラック５等の減速機構６で減速・倍力し、リンク機構７に
よって直線運動に変換してレバー８等の入力部に伝達するようになっている。ま
た、減速機構６とリンク機構７との間には、スプリング９等の緩衝部材１０を介
在させ、無理な力が各構成部品に加わることを防止するようになっている。
【０００６】 第２図に示す装置は、モータ１１等によって発生した回転力をウオーム１２、
ウオームホイール１３、ピニオン１４、ラック１５等の減速機構１６、スプリン
グ１７等の緩衝部材１８、リンク機構１９を介してレバー２０等の入力部に伝達
するようになっていて、入力部の反力がラック１５とピニオン１４によりモータ
１１に伝わるのを防止している。
【０００７】 そして、これら装置では、モータ１，１１の駆動により、スプリング９，１７
の縮み量をゲーム情報に応じて変化させることにより、レバー８，２０の反力を
変化させている。
【０００８】 しかしながら、前記２つの装置では、減速機構６，１６等を設けるため、部品
点数が多く、信頼性、コストの面で不利であった。また、入力部からモータ１，
１１までにいくつかの機構を介するので、バックラッシュによるガタツキがあり
、指先に伝わる感触がダイレクト感に欠ける傾向にあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。本発明の目的とす
るところは、部品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイ
レクト感が味わえる反力発生装置を提供することにある。
【００１０】 前記課題を達成するために、本発明は、ゲーム機本体に対し情報を入力する入
力手段の所定位置より変位可能な入力部に所定位置に復帰させるための反力を発
生する反力発生装置であって、入力部に、ゲーム情報とは独立的に反力を発生す
る第１の反力発生手段と、入力部に、ゲーム情報に応じた反力を発生する第２の
反力発生手段とを具備したものである。
【００１１】 第２の反力発生手段は、ゲーム情報に応じた磁力を発生する磁力発生手段と、
この磁力発生手段により発生した磁力によって反発力または吸引力を受ける可動
体とを備えたものである。磁力発生手段は、電磁石と、この電磁石に、ゲーム情
報に応じた電流を供給する供給手段とを備えたものが好ましい。可動体は、永久
磁石または磁性体であることが好ましい。“永久”磁石という用語は、極性が変
化しない磁石という意味で理解されるものであり、これは、供給される電流の大
きさに応じて極性が変化する電磁石とは異なる。磁力発生手段は、コイルと、コ
アと、コイルに対してゲーム情報に応じた電流を供給する供給手段とを備え、可
動体は、磁性体であることが好ましい。
【００１２】 磁力発生手段は入力部側に設けられ、可動体は入力手段の本体側に設けられる
。逆に、磁力発生手段は入力手段の本体側に設けられ、可動体は入力部側に設け
られる。
【００１３】 入力部は、磁力発生手段または可動体の収容部を備えたものでもよく、第１の
反力付与手段、磁力発生手段および可動体を同心軸状に配置してもよい。
【００１４】 第１の反力発生手段は、固有の反力を入力部に付与する固有反力付与手段を備
えている。この固有反力付与手段は、入力部の変位に応じた反力を付与する変位
対応反力付与手段を備えたものである。変位対応反力付与手段は、スプリングま
たはゴム状部材等の弾性体である。
【００１５】 弾性体は、入力部の第１の変位で反力を発生する第１の弾性体と、入力部の第
２の変位で反力を発生する第２の弾性体とを備えたものでもよい。
【００１６】 この構成により、入力部には、ゲーム情報に関連しない所定の反力が第１の反
力発生手段により付与され、さらにゲーム情報に応じた反力が第２の反力発生手
段により重畳して付与される。
【００１７】 第１及び第２の反力発生手段は、互いに独立して、または、後で詳述するよう
に協調して動作する。第２の反力発生手段が、対応するゲーム情報の不供給によ
って、入力部における反力の感触に寄与しないときには、入力部における反力の
感触は、例えば、単に第１の反力発生手段に支配されまたは決められる。しかし
ながら、ゲーム情報によって第２の反力発生手段が稼動されると、この第２の反
力発生手段は、第１の反力発生手段に力を付加する処理に寄与し、これによって
、入力部における反力の感触が、第１の反力発生手段のみによる感触に比べて向
上しまたは大きくなる。一方、ゲーム情報によって、第２の反力発生手段が、第
１の反力発生手段による力を減少させるように働く場合は、入力部における反力
の感触が、第１の反力発生手段のみによる感触に比べて小さくなる。その結果、
入力部における反力の感触は、ゲーム情報、並びに第１及び第２の反力発生手段
の協調動作に大きく依存することとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態に係る反力発生装置を用いたゲーム機について、図
３〜図１０を参照しながら説明する。
【００１９】 第３図中、符号３１はゲーム機本体であり、このゲーム機本体３１は、テレビ
ジョン受像機等のモニタ３２およびゲーム機用操作装置（入力手段）３３に接続
されている。
【００２０】 ゲーム機本体３１は、ビデオ記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭを再生する機能を有
するＣＤ−ＲＯＭドライバが内臓されており、ゲーム機本体３１の上面には、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭを収納して蓋をする蓋部材３４と、蓋部材３４の開閉をする開閉スイ
ッチ３５と、電源を供給する電源スイッチ３６と、ゲーム機本体３１の動作を初
期状態にするリセットスイッチ３７と、２系統の操作装置が接続可能な接続部３
８とを設けた構造となっている。この接続部３８にゲーム機用操作装置３３のコ
ネクタ３９を接続することにより、ゲーム機本体３１との双方向通信が可能にな
る。
【００２１】 ゲーム機用操作装置３３は、図４に示すように、メガネ形状に形成した長手方
向の両端側に両手の掌でグリップして支持する角状に突出した第１および第２の
操作支持部４０，４１を備えたハウジング本体４２と、ハウジング本体４２の中
央の位置であって括れた部分に、ゲームの開始（４３ａ）および選択（４３ｂ）
等に使用されるボタンを内部から外方向に突出させて形成したスタートセレクト
部４３と、ハウジング本体４２の長手方向の両側の頂部に内部から外方向にボタ
ンを突出させた第１および第２の操作部４４，４５と、ハウジング本体４２の長
手方向両側の前方側の壁面に内部から外方向に突出させたボタンを備えた第３お
よび第４の操作部４６，４７と、第１および第２の操作部４４，４５近傍に内部
から外方向に突出させて設けた第１および第２のコントロールバッド（入力部）
４８，４９と、ハウジング本体４２の内部に装着してある図示しないスイッチ群
、および図示しないビデオ記録媒体であるＣＤーＲＯＭを収納して再生可能なゲ
ーム機本体３１との通信を司る基板と、ゲーム機本体３１を電気的に接続するケ
ーブルを備えたコネクタ３９と、ハウジング本体４２内部の所定空間に配置した
反力発生装置５０（後述する。）とを備えた構成となっている。
【００２２】 コントロールバッド４８（４９）は、図５に示すように、ジョイント部５１を
中心にｘ方向およびｙ方向に倒すことによって、ゲームの操作をすることができ
るようになっている。すなわち、ジョイント部５１は図示しないジョイント支持
機構によりｘ方向およびｙ方向に傾倒可能に支持されている。また、パッド４８
（４９）とジョイント部５１は第１のロッド５２で連結されており、ジョイント
部５１から第１のロッド５２と反対方向には第２のロッド５３が延出して設けら
れ、この第２のロッド５３の先端には円盤状の駆動体５４が取り付けられている
。駆動体５４には駆動体受け５５が対面して設けられ、この駆動体受け５５は、
円筒状ガイド５６によって円筒軸方向に変位可能にガイドされるようになってい
る。また、この駆動体受け５５は、両面が窪んだ円盤状に形成されていて、この
駆動体受け５５の第１の凹部５７（図６に示す。）側には反力発生装置５０が配
置されている。そして、この反力発生装置５０により発生された反力により駆動
体５４に向けて付勢され第２の凹部５８が駆動体５４に当接するようになってい
る。
【００２３】 図５および図６に示すように、反力発生装置５０は、弾性体であり、より具体
的にはコイルスプリング６０である、第１の反力発生手段を備えている。この第
１の反力発生手段は、入力部の変位に対応しており、ハウジング本体４２側の支
持部５９との間に設けられている。第２の反力発生手段、すなわち可変反力付与
手段６１は、コイルスプリング６０の内部空間に配置されている。
【００２４】 コイルスプリング６０は、ゲーム情報とは独立的に反力を発生するもので、コ
ントロールパッド４８（４９）すなわち入力部の変位に応じた反力、すなわちコ
イルスプリング６０固有の反力を駆動体受け５５を介してコントロールパッド４
８（４９）に付与するようになっている。
【００２５】 可変反力付与手段６１は、ゲーム情報（内容）に応じた磁力を発生するもので
、磁力発生手段６２と永久磁石（可動体）６３とを備え、磁力発生手段６２は、
鉄心６４ａおよびコイル６４ｂからなる電磁石６４とドライバ（供給手段）６５
（後述する。）を備えた構成となっており、永久磁石６３は、駆動体受け５５の
第１の凹部５７に収容されるように取り付けられ、電磁石６４は、支持部５９に
取り付けられている。
【００２６】 そして、図７に示すように、コントロールパッド４８（４９）を操作して傾倒
すると、駆動体５４の縁が駆動体受け５５に当たる状態になり、これにより駆動
体受け５５が支持部５９側に変位し、スプリング６０が短縮するとともに永久磁
石６３と電磁石６４との間隔が狭くなるようになっている。
【００２７】 次に、双方向通信機能について説明すると、図８に示すように、ゲーム機用操
作装置３３には、ゲーム機本体３１とシリアル通信を行うＩ／Ｏインターフェー
スＳＩＯと、複数の操作ボタンからの操作データを入力するパラレルＩ/Ｏイン
ターフェースＰＩＯ，ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭであるワンチップマイクロコ
ンピュータ（以下これをマイコンと呼ぶ。）と、電磁石６４に、ゲーム情報に応
じた電流を供給するドライバ６５とを備えた構成となっている。
【００２８】 一方、ゲーム機本体３１側には、ゲーム機用操作装置３３との間でシリアル通
信を行うシリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを設けた構造となっており、ゲ
ーム機操作装置３３のコネクタ３９を接続すると、このコネクタ３９を介してゲ
ーム機用操作装置３３側のシリアルＩ/ＯインターフェースＳＩＯと接続され、
双方向の通信手段、即ち双方向のシリアル通信を行うことができるようになって
いる。
【００２９】 双方向のシリアル通信を行う信号線および制御線は、ゲーム機本体３１からゲ
ーム機用操作装置３３に対してデータを送るデータ伝送用の信号線ＴＸＤ（Tran
smit X for Data）と、ゲーム機用操作装置３３側からゲーム機本体３１側にデ
ータを送るデータ伝送用の信号線ＲＸＤ（Received X for Data）と、各データ
伝送用の信号線ＴＸＤ，ＲＸＤからデータを抜き出すシリアル同期クロック用の
信号線ＳＣＫ（Serial Clock）と、ターミナル側であるゲーム機用操作装置３３
の通信の確立および中断等を行うための制御線ＤＴＲ(Data Terminal Ready）と
から構成されている。
【００３０】 また、この双方向のシリアル通信を行う信号線および制御線からなるケーブル
には、信号線および制御線の他にゲーム機本体３１側の電源から直接に取り出し
た電源用ケーブル６６が含まれており、この電源用ケーブル６６はゲーム機用操
作装置３３側のドライバ６５に接続され、電磁石６４に電源を供給する。
【００３１】 このような構成からなる双方向のシリアル通信手順は、ゲーム機本体３１がゲ
ーム機用操作装置３３と通信して、第１〜第４の操作部４０，４１，４４，４５
の操作ボタンの操作データ（ボタン情報）を取り込むために、先ずゲーム機本体
３１は制御線ＤＴＲによって選択されたことを確認して、それに続く信号線ＴＸ
Ｄの受信待状態になる。続いてゲーム機本体３１は、データ伝送用の信号線ＴＸ
Ｄにゲーム機用操作装置３３を示す識別コードを送出する。これによりゲーム機
用操作装置３３が信号線ＴＸＤよりこの識別コードを受け取る。
【００３２】 識別コードがゲーム機用操作装置３３を示すことにより。これ以降ゲーム機本
体３１との通信を開始する。即ち、ゲーム機本体３１からは制御データ等がデー
タ伝送用の信号線ＴＸＤを介してゲーム機用操作装置３３側に送信され、逆にゲ
ーム機用操作装置３３からは操作ボタンで操作された操作データ等がデータ伝送
用の信号線ＲＸＤを介してゲーム機本体３１に送信される。このようにしてゲー
ム機本体３１とゲーム機用操作装置３３との間で双方向のシリアル通信が行われ
、この通信はゲーム機本体３１が制御線ＤＴＲを通じて選択中止データを出力す
ることにより終了する。
【００３３】 このようにして双方向のシリアル通信機能を備えていれば、ゲーム機用操作装
置３３側からの主として操作ボタンの操作データをゲーム機本体３１側に送信す
ることができるとともにゲーム機本体側からは、データ伝送用信号線ＴＸＤを介
して電磁石６４にゲーム情報に応じた磁力を発生させる電流を供給するための反
力用データをゲーム機用操作装置３３側に送出することができる。このゲーム情
報に応じた反力データは、ゲーム機本体３１に搭載したゲーム用ＣＤ−ＲＯＭに
よって予め設定されており、ゲームの種類、内容や状況、さらにゲームを行う利
用者の動作ターゲットに応じてゲーム機本体３１からゲーム機用操作装置３３自
体に一定時間の動的伝達によるフィードバックが行われる。この点に関しては、
図９および図１０を参照してさらに説明する。
【００３４】 先ず、図９を参照しながら操作装置３３側の処理手順を説明すると、ステップ
ＳＴ１では、特定のゲーム用ＣＤッＲＯＭをゲーム機本体３１に装着して、ゲー
ム機用操作装置３３のスタートスイッチ４３ａによりゲームの開始をセットし、
かつセレクトスイッチ４３ｂの操作によってゲームが行われる状態になり、ステ
ップＳＴ２に進む。
【００３５】 ステップＳＴ２では、ゲーム開始に伴ってゲーム機用操作装置３３のＣＰＵ，
ＲＡＭ，ＲＯＭからなるマイコンはシリアルインターフェースＳＩＯを介して反
力用データがゲーム機本体３１側からシリアルＩ／Ｏインターフェースを介して
送られてきているかを常時監視している。この反力用データには、ゲーム情報に
応じて電磁石６４を駆動するデータが含まれている。ついで、ステップＳＴ３に
進む。
【００３６】 ステップＳＴ３では、ゲーム機用操作装置３３側で受けたデータ信号の中の反
力用データを判定する。反力用データがあればステップＳＴ４に進み、反力用デ
ータがなければステップＳＴ５に進む。
【００３７】 ステップＳＴ５では、操作ボタン等が操作されたか否かを判断し、操作が行わ
れればステップＳＴ６に進み、操作が行われなければ、待機状態となり、操作が
行われたか否かの監視を継続する。
【００３８】 ステップＳＴ６では、操作データをパラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯを
介して出力され、ステップＳＴ４に進む。
【００３９】 ステップＳＴ４では、反力用データをマイコンで処理し、ステップＳＴ７に進
む。また、パラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯからの操作データを処理し、
ステップ８に進む。
【００４０】 ステップＳＴ７では、反力用データをアナログ信号に変換し、ステップＳＴ９
に進む。
【００４１】 ステップＳＴ９では、アナログ信号によってドライバ６５を駆動し、ドライバ
６５からゲーム情報に応じた電流が出力され、ステップＳＴ１０に進む。
【００４２】 ステップＳＴ１０では、ドライバ６５から供給される電流により電磁石が磁力
を発生し、これによりコントロールパッド４８（４９）に反力が付与される。す
なわち、この電磁石６４により発生するゲーム情報に応じた反力は、スプリング
６０による固有の反力に重畳される。この場合、電磁石６４に供給される電流の
大きさによってコントロールパッド４８（４９）に付加される反力の大きさが変
化する。なお、電磁石６４と永久磁石６３とが反撥するように電流を流せば、コ
ントロールパッド４８（４９）の反力はスプリング６０による反力と電磁石６４
による反力とを加えた大きさになる。すなわち、入力部で感じる反力は、第１及
び第２の反力発生手段を合わせたものとなる。電磁石６４と永久磁石６３とが吸
引するように電流を流せばコントロールパッド４８（４９）の反力はスプリング
６０による反力から電磁石６４による反力を減じた大きさになる。すなわち、入
力部で感じる反力は、第１及び第２の反力発生手段の減算によるものとなる。
【００４３】 説明の簡素化のため、第１及び第２の反力発生手段の操作及び作用に関して、
以下のような例を用いる。ここで、ゲーム情報が、ドライビング・ゲームに関す
るものであると仮定し、コントロールパッドや入力部が、自動車のハンドルであ
ると仮定する。ハンドルの操作に要する力は、自動車が動いているときは、弱い
力であり、自動車が止まっているときは、中くらいの力であり、自動車が壁に突
っ込んでしまったときなどには、大きな力となる。この場合、自動車が静止して
いるときには、入力部で感じる反力は、単に、第１の反力発生手段によるもの、
すなわち、スプリングのみによるものであり、入力部を操作するための前記中く
らいの力は、スプリングの反発力と同等のものである。自動車が動いているとき
に入力部で感じる反力は、第１の反力発生手段による力から、第２の反力発生手
段による力を差し引いたものと同等であり、すなわち、付勢された電磁石と永久
磁石との作用によって弱められた、スプリングの反発力と同等のものである。し
たがって、入力部の操作が容易化され、言い換えれば、入力部を元の位置から容
易に変位させることができるようになる。自動車が壁に突っ込んだ場合などには
、入力部で感じる反力は、第１の反力発生手段による力に、第２の反力発生手段
による力を加えたものと同等であり、すなわち、付勢された電磁石と永久磁石と
の作用によって強められた、スプリングの反発力と同等のものである。したがっ
て、入力部の操作が非容易化され、言い換えれば、入力部を元の位置から容易に
は変位させることができないようになる。第２の反力発生手段がゲーム情報に基
づいて動作するのは、すなわち、自動車が走行中であるか、または、壁に突っ込
んでいる場合であり、これに対して、第１の反力発生手段がゲーム情報には依存
しないのは、すなわち、自動車が止まっており、入力部がスプリングの影響力の
みを受けている場合である。したがって、ゲーム装置からフィードバックされる
反力を入力部から得ることができ、これによって、ゲームの迫真性を増し、プレ
イ効果を向上させることができる。また、第１及び第２の反力発生手段の相互作
用によって、入力部から得ることができる感覚の種類を増やすことができる。
【００４４】 ステップＳＴ８では、操作データをシリアルデータに変換し、シリアルＩ／Ｏ
インターフェースＳＩＯを介してゲーム機本体３１に返信し、ステップＳＴ１１
に進む。
【００４５】 ステップＳＴ１１では、ゲーム機本体３１からのデータを待ち受ける状態で待
機し、ステップＳＴ２に進む。
【００４６】 次に、図１０を参照しながらゲーム機本体３１側の処理手順を説明すると、先
ずステップ１２では、ステップＳＴ１と同時にゲームが行われる状態になり、ス
テップＳＴ１３に進む。
【００４７】 ステップＳＴ１３では、ゲーム機用操作装置３３からシリアルデータを受信し
、ステップＳＴ１４に進む。
【００４８】 ステップＳＴ１４では、動作ターゲットのデータと、受信したシリアルデータ
との比較が行えるようにシリアルデータを取込み、ステップＳＴ１５に進む。
【００４９】 ステップＳＴ１５では、動作ターゲットのデータと、受信したシリアルデータ
との比較を行ってヒット状態を判別する。動作ターゲットのデータと受信したシ
リアルデータとが一致したとき、即ちヒットしたときは、ステップＳＴ１６およ
びステップＳＴ１７に進む。一致しなければステップＳＴ１８に進む。
【００５０】 ステップＳＴ１６では、ヒットした動作ターゲットをモニタの画面上に表示す
る。
【００５１】 ステップＳＴ１７では、反力用データを出力し、ステップＳＴ１９に進む。
【００５２】 ステップＳＴ１９では、反力用データをシリアルデータに変換してシリアルＩ
／ＯインターフェースＳＩＯを介してゲーム機用操作装置３３に特定の応答信号
として返信し、ステップＳＴ２０に進む。
【００５３】 ステップＳＴ１８では、ゲーム機本体３１のＣＰＵ（Central Processing Uni
t）が操作ボタンに基づいた動作ターゲットをモニタの画面上に表示した後、ス
テップＳＴ２０に進む。
【００５４】 ステップＳＴ２０では、ゲーム機用操作装置３３からのデータを待ち受け、ス
テップＳＴ１３に進む。
【００５５】 以上の構成によれば、コントロールパッド４８（４９）に、ゲーム情報とは独
立的に反力を発生するスプリング６０と、コントロールパッド４８（４９）に、
ゲーム情報に応じた反力を発生する磁力発生手段６２とを設けたので、ゲーム情
報（内容）に応じた反力がコントロールパッド４８（４９）に直接付与され、部
品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わ
える。
【００５６】 なお、可変反力発生手段（第２の反力発生手段）６１は、コントロールパッド
４８，４９に別々のゲーム情報にもとづいて反力を付与するようにしてもよい。
【００５７】 また、前述した反力用データは、ゲーム機本体３１から特定の応答信号として
ゲーム機用操作装置３３が受け取る構成になっているが、ゲーム機本体３１から
一方向の通信によってゲーム機用操作装置３３に送出する構成でもよい。
【００５８】 また、前記した第１の実施の形態では、可変反力発生手段（第２の反力発生手
段）６１は、図５〜図７に示すように、永久磁石６３を駆動体受け５５の第１の
凹部５７に収容されるように取り付け、電磁石６４を支持部５９に取り付けたが
、本発明はこれに限定されることはなく、図１１〜図１３に示すように、電磁石
６４を駆動体受け５５の第１の凹部５７に収容されるように取り付け、永久磁石
６３を支持部５９に取り付けるようにしてもよい。この場合、磁力発生手段及び
可動体または永久磁石６３の位置は、磁力発生手段６４が永久磁石６３に力を加
えて、この力を入力部に付与することができる限りにおいて、様々に設定され、
【００５９】 次に、本発明の第２の実施形態について、図１４〜図１５を参照して説明する
。
【００６０】 図１４中７１は、全体がｘ方向およびｙ方向に傾倒することにより所定の操作
を行うことができるゲーム機用操作装置であり、図示しないゲーム機本体および
テレビジョン受像機等のモニタ等に接続されている。
【００６１】 この操作装置７１は、片手で把持して操作できるように略ステイック状に形成
された筐体７２を備えている。この筐体７２の後面側（手前側）には、入力部と
してのボタン７３が、前面（向こう側）には、入力部としてのトリガー７４が設
けられている。
【００６２】 各ボタン７３は、図１５に示すように、筐体７２に形成された穴７４に突出没
入自在に設けられている。このボタン７３の筐体７２内内側にはフランジ状のス
トッパ７５が形成され、ボタン７３が筐体７２外方への抜け出すのを規制してい
る。また、このボタン７３の裏面側には、凹状の収容部７６が形成され、この収
容部７６の中央からロッド７７が延出して設けられている。そして、ボタン７３
を押下すると、ロッド７７の先端が基板８１上のスイッチ７８を押し、入力信号
を発生するようになっている。
【００６３】 また、このボタン７３とスイッチ７８との間には、枠体７９が設けられている
。この枠体７９は、筐体７２の内面にボタン７３の背面側を囲むように取り付け
られている。この枠体７９にはロッド７７の挿通孔８０が形成されている。
【００６４】 この枠体７９とボタン７３との間には、ボタン７３に反力を付与する反力発生
装置８２が設けられている。
【００６５】 この反力発生装置８２は、弾性体であり、より具体的には、入力部の変位に応
じて動作するコイルスプリング８３である、第１の反力発生手段と、第２または
可変反力発生手段とを備えている。
【００６６】 コイルスプリング８３は、ボタン７３と枠体７９との間のロッド７７に外嵌さ
れ、ボタン７３を筐体７２から突出する方向に付勢するようになっている。即ち
、コイルスプリング８３は、ゲーム情報とは独立的に反力を発生するもので、ボ
タン７３の押下変位に応じた反力すなわちコイルスプリング８３固有の反力をボ
タン７３に付与するようになっている。
【００６７】 可変反力発生手段８４は、磁力発生手段８５と永久磁石（可動体）８６とを備
え、磁力発生手段８５は、電磁石８７とドライバ（供給手段）（図示しない。）
を備えている。
【００６８】 永久磁石８６は円盤状に形成され、その中央にはロッド７７の挿通孔８８が形
成されている。そして、ロッド７７が挿通した状態かつスプリング８３の一端を
受ける状態でボタン７３の収容部７６に収容されている。
【００６９】 電磁石８７は、ゲーム情報（内容）に応じた磁力を発生するもので、コイルス
プリング８３に外嵌された円筒状の鉄心８９とこの鉄心８９の外側に配置された
コイル９０とを備え、これら鉄心８９およびコイル９０は枠体７９に収容される
状態に取り付けられている。即ち、コイルスプリング８３、永久磁石８６、鉄心
８９およびコイル９０は、ロッド７７を軸として同心軸状に配置されている。
【００７０】 そして、ボタン７３を押し下げると、スプリング８３が短縮するのに伴って永
久磁石８６と電磁石８７との間隔が狭くなるようになっている。
【００７１】 しかして、ゲーム情報によってドライバが駆動され、ドライバからゲーム情報
に応じた電流が出力されると、電磁石８７が磁力を発生し、これによりボタン７
３に反力が付与される。すなわち、この電磁石８７により発生するゲーム情報に
応じた反力は、スプリング８３による固有の反力に重畳される。この場合、電磁
石８７に供給される電流の大きさによってボタン７３に付加される反力の大きさ
が変化する。なお、電磁石８７と永久磁石８６とが反撥するように電流を流せば
、ボタン７３の反力はスプリング８３による反力と電磁石８７による反力とを加
えた大きさになり、電磁石８７と永久磁石８６とが吸引するように電流を流せば
ボタン７３の反力はスプリング８３による反力から電磁石８７による反力を減じ
た大きさになる。
【００７２】 トリガー７４は、図１６に示すように、筐体７２に形成された穴９１に突出没
入可能になっている。即ち、筐体７２に回動軸９２を介して回動自在に取り付け
られ、回動に伴って穴９１から突出没入可能になっている。このトリガー７４の
筐体７２内内側かつ回動端には筐体７２に係止可能なストッパ９３が形成され、
トリガー７４が筐体７２外方への抜け出すのを規制している。
【００７３】 また、トリガー７４の筐体７２内側には、ジョイント軸９４が取り付けられ、
このジョイント軸９４には、ボリューム９５に取り付けられたアーム９６の先端
が係合している。そして、トリガー７４が回動軸９２を支点として回動すると、
ボリューム９５のアーム９６が回転し、入力信号が発生するようになっている。
【００７４】 また、筐体７２内には、トリガー７４に反力を付与する反力発生装置９７が設
けられている。この反力発生装置９７は、第１の反力発生手段である、入力部ま
たはトリガー７４の変位に応じて動作する二股状のスプリング９８と、第２また
は可変反力発生手段９９とを備えている。
【００７５】 スプリング９８は、トリガー７４と筐体７２との間に介在され、トリガー７４
を筐体７２から突出する方向に付勢するようになっている。即ち、スプリング９
８は、ゲーム情報とは独立的に反力を発生するもので、トリガー７４の押込変位
に応じた反力すなわちスプリング９８固有の反力をトリガー７４に付与するよう
になっている。
【００７６】 可変反力付与手段９９は、磁力発生手段１００と鉄心（磁性体（可動体））１
０１とを備え、磁力発生手段１００は、コイル１０２とドライバ（供給手段）（
図示しない。）を備えている。
【００７７】 鉄心１０１は、一端側がトリガー７４のジョイント軸９４に係合され、トリガ
ー７４の回動に伴って往復動するようになっている。
【００７８】 コイル１０２は、ゲーム情報（内容）に応じた磁力を発生するもので、鉄心１
０１の進退が可能な孔１０３を有する円筒状に形成され、筐体７２に固定されて
いる。
【００７９】 トリガー７４を押し込むと、スプリング９８が短縮するとともに鉄心１０１が
コイル１０２の孔１０３から退出する方向に動くようになっている。
【００８０】 ゲーム情報によってドライバが駆動され、ドライバからゲーム情報に応じた電
流が出力されると、コイル１０２に磁力を発生して鉄心１０１を引き込む力を発
生する。これにより鉄心１０１がコイル１０２の孔１０３に深く侵入する方向に
動き、トリガー７４に反力が付与される。すなわち、このコイル１０２により発
生するゲーム情報に応じた反力は、スプリング９８による固有の反力に重畳され
る。この場合、コイル１０２に供給される電流の大きさによってトリガー７４に
付加される反力の大きさが変化する。
【００８１】 なお、前記した第２の実施の形態では、ボタン７３用の可変反力発生手段（第
２の反力発生手段）８４は、図１５に示すように、永久磁石８６をボタン７３に
取り付け、電磁石８７を枠体７９に取り付けたが、本発明はこれに限定されるこ
とはなく、図１７に示すように、電磁石８７をボタン７３に取り付け、永久磁石
８６を枠体７９に取り付けるようにしてもよい。
【００８２】 また、前記した第２の実施の形態では、トリガー７４用の可変反力発生手段（
第２の反力発生手段）９９は、図１６に示すように、鉄心１０１をトリガー７４
側に取り付け、コイル１０２を筐体７２に取り付けたが、本発明はこれに限定さ
れることはなく、図１８に示すように、永久磁石１０４をトリガー７４に取り付
け、鉄心１０５とコイル１０６とからなる電磁石１０７を筐体７２側に取り付け
るようにしてもよい。さらに、図示しないが、電磁石１０７をトリガー７４に取
り付け、永久磁石１０４を筐体７２に取り付けるようにしてもよい。
【００８３】 また、前記した第２の実施の形態では、図１５に示すように、弾性体としてコ
イルスプリング８３を用いた。しかしながら、本発明はこれに限定されることは
なく、図１９に示すように、ゴム状部材でもよい。即ち、この実施の形態では、
ボタン１１１（入力部）全体がゴム状部材で形成されている。ボタン１１１は、
穴７４に突出没入可能に設けられるボタン本体１１２と、このボタン本体１１２
の筐体７２内側に設けられたフランジ部１１３とを一体的に有し、このフランジ
部１１３の外周縁部が筐体７２に取り付けられている。そして、このフランジ部
１１３の内周部即ちボタン本体１１２側の弾力性によってボタン１１１を筐体７
２から突出する方向に付勢するようになっている。即ち、ゴム状部材は、ゲーム
情報とは独立的に反力を発生するもので、ボタン１１１の押下変位に応じた反力
すなわちゴム状部材固有の反力をボタン本体１１２に付与するようになっている
。
【００８４】 ボタン１１１をゴム状部材で形成することが好ましいが、それは、ゴム状部材
をスプリング等の代用として用いることができるためである。このような理解に
よれば、例えば、図１７中のロッド７７をゴム状部材で形成することにより、ス
プリング８３を用いる必要を無くすとともに、ゴム製のロッドによって弾性体や
第１の反力発生手段を構成することができる。
【００８５】 ボタン本体１１２には、ロッド１１３が取り付けられている。即ち、このロッ
ド１１３は、基端部にフランジ部１１４を有し、このフランジ部１１４がボタン
本体１１２の底面に取り付けられている。そして、このフランジ部１１４に永久
磁石８６が取り付けられている。
【００８６】 前記した第２の実施の形態では、トリガー７４用の弾性体（変位対応反力付与
手段（固有反力付与手段（第１の反力発生手段）））は、図１６および図１８に
示すように、１個の二股状のスプリング（第１の弾性体（変位対応反力付与手段
（固有反力付与手段（第１の反力発生手段））））９８のみとしたが、本発明は
これに限定されることはなく、図２０に示すように、さらに他のスプリング（第
２の弾性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与手段（第１の反力発生手段）
）））１２１を設けた構成としてもよい。
【００８７】 即ち、筐体７２には支持軸１２２が設けられ、この支持軸１２２には、二股状
スプリング１２１の基端部が支持されている。この二股状スプリング１２１の第
１の端部１２４は筐体７２に設けられた第１の係止軸１２５に係止され、第２の
端部１２６は筐体７２に設けられた第２の係止軸１２７に係止されている。一方
、トリガー７４のストッパ９３が延出形成され、この延出部１２８に係合軸１２
９が取り付けられている。
【００８８】 そして、トリガー７４の押込み量が所定量を超えると、係合軸１２９がスプリ
ング１２１の第２の端部１２６に係合し、スプリング１２１の反力を受けるよう
になっている。即ち、スプリング９８は、トリガー７４の全変位（第１の変位）
でトリガー７４に反力を付与し、スプリング１２１は、トリガー７４の後半の変
位（第２の変位）でトリガー７４に反力を付与するようになっている。これによ
り、トリガー７４の前半の変位では、スプリング９８の反力が付与され、トリガ
ー７４の後半の変位では、スプリング９８とスプリング１２１の反力が付与され
る構成となっている。
【００８９】 以上説明したように本発明によれば、部品点数の減少が図れるとともに、指先
に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる等優れた効果を奏する。
【００９０】 本発明の思想及び範囲を離れることなく、他の種々の実施の形態を構成するこ
とができる。このことは、本発明が、この明細書に記載した実施の形態に限定さ
れないことを意味している。反対に、本発明は、ここに主張する発明の思想及び
範囲に含まれる、様々な改良や同義的な組み合わせをも、その範囲に含むべきも
のである。本発明の特許請求の範囲は、これら様々な改良、同義的な構成及び機
能を包含する最も広い範囲として解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来の反力発生装置を示す図である。
【図２】 図２は、従来の他の反力発生装置を示す図である。
【図３】 図３は、本発明の第１の実施の形態を説明するためのゲーム機を示す概略図で
ある。
【図４】 図４は、同ゲーム機の操作装置を示す図である。
【図５】 図５は、同操作装置のコントロールパッドの反力発生装置を示す斜視図である
。
【図６】 図６は、同反力発生装置を示す断面図である。
【図７】 図７は、同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図８】 図８は、同ゲーム機の操作装置とゲーム機本体との接続状態を示すブロック図
である。
【図９】 図９は、同ゲーム機用操作装置側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】 図１０は、同ゲーム機本体側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】 図１１は、同コントロールパッド用反力発生装置の他の実施の形態を示す斜視
図である。
【図１２】 図１２は、同反力発生装置を示す断面図である。
【図１３】 図１３は、同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図１４】 図１４は、本発明の第２の実施の形態を説明するためのゲーム機の操作装置を
示す斜視図である。
【図１５】 図１５は、同操作装置のボタン用反力発生装置の他の実施の態様を示す断面図
である。
【図１６】 図１６は、同操作装置のトリガー用反力発生装置の他の実施の態様を示す斜視
図である。
【図１７】 図１７は、同操作装置のボタン用反力発生装置のさらに他の実施の態様を示す
断面図である。
【図１８】 図１８は、同操作装置のトリガー用反力発生装置のさらに他の実施の態様を示
す斜視図である。
【図１９】 図１９は、同操作装置のボタン用反力発生装置のさらに他の実施の態様を示す
断面図である。
【図２０】 図２０は、同操作装置のトリガー用反力発生装置のさらに他の実施の態様を示
す斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2C001 AA03 AA09 AA15 AA16 BA01 BA03 BC01 BC03 BC07 CA01 CA04 CA05 CB01 CC02 3J070 AA02 AA07 BA19 CC55 CC71 DA61

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機器に対して情報を入力するための入力手段における所定位
    置より変位可能な入力部に対して、該入力部の位置に作用する入力部反力を発生
    する装置であって、 前記入力部に、ゲーム情報とは独立的に第１の反力を発生する第１の反力発生
    手段と、 前記入力部に、ゲーム情報に応じた第２の反力を発生する第２の反力発生手段
    と、 を具備した、反力発生装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記第２の反力発生手段は、ゲーム情報に応じた磁力を発生する磁力発生手段
    と、この磁力発生手段により発生された力を受ける可動体とを備える、反力発生
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の反力発生装置において、 前記磁力発生手段は、電磁石と、ゲーム情報に応じた電流を前記電磁石に供給
    する電流供給手段とを備える、反力発生装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の反力発生装置において、 前記可動体は、磁性体である、反力発生装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記入力部反力は、前記第１及び第２の反力を加え合わせたものである、反力
    発生装置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記入力部反力は、前記第１及び第２の反力の減算によるものである、反力発
    生装置。
  7. 【請求項７】 請求項２記載の反力発生装置において、 前記磁力発生手段は、前記可動体よりも前記入力部に近い、反力発生装置。
  8. 【請求項８】 請求項２記載の反力発生装置において、 前記磁力発生手段は、前記可動体よりも前記入力部から遠い位置に配置されて
    いる、反力発生装置。
  9. 【請求項９】 請求項２記載の反力発生装置において、 前記入力部には、前記磁力発生手段または前記可動体の１つが収容されている
    、反力発生装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の反力発生装置において、 前記第１及び第２の反力発生手段が、同軸状に配置されている、反力発生装置
    。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記第１の反力発生手段が、前記入力部の変位に応じた第１の反力を付与する
    、反力発生装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記第１の反力発生手段は、弾性体である、反力発生装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の反力発生装置において、 前記弾性体は、スプリングである、反力発生装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記第１の反力発生手段が前記入力部と同じものである、反力発生装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３記載の反力発生装置において、 前記弾性体がゴム状部材で形成されている、反力発生装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１記載の反力発生装置において、 前記第１の反力発生手段は、前記入力部の第１の変位に際して反力を発生する
    第１の弾性体と、前記入力部の第２の変位に際して反力を発生する第２の弾性体
    とを備えている、反力発生装置。
  17. 【請求項１７】 機器に対して情報を入力するための入力手段における所定
    位置より変位可能な入力部に対して、該入力部の位置に作用する入力部反力を発
    生する装置であって、 前記入力部に、ゲーム情報とは独立的に第１の反力を発生する弾性体と、 前記入力部に、ゲーム情報に応じた第２の反力を発生する磁性体とを備え、 前記磁性体は、前記入力部に対する該磁性体の位置に作用する磁力発生ユニッ
    トによって動作する、反力発生装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載の反力発生装置において、 前記磁力発生ユニットは、電磁石と、ゲーム情報に応じた電流を前記電磁石に
    供給する電源とを備える、反力発生装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１７記載の反力発生装置において、 前記入力部反力は、前記第１及び第２の反力を加え合わせたものである、反力
    発生装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１７記載の反力発生装置において、 前記入力部反力は、前記第１及び第２の反力の減算によるものである、反力発
    生装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１７記載の反力発生装置において、 前記弾性体と前記磁性体とが、同軸状に配置されている、反力発生装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１７記載の反力発生装置において、 前記弾性体が前記入力部と同じものである、反力発生装置。
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