JP2003340151A - 操作装置および同装置の信号出力調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来デジタル的な操作に用いられていた押圧
操作用の操作子によって、デジタル的な操作を可能とす
る。 【解決手段】 操作子１１の押圧操作に対応したアナ
ログ信号を出力する検出素子（例えば、感圧素子１２）
を設け、検出素子から出力されるアナログ信号を、レベ
ル分割部１５によってレベル分割し、かつＡ／Ｄ変換部
１６でその出力レベルに対応する複数ビットのデジタル
信号に変換する構成を備えるとともに、レベル分割部１
５により分割されるアナログ信号の出力レベル範囲を設
定する分割範囲設定手段（例えば、メモリ２０）を備え
る。そして、レベル分割部１５が、分割範囲設定手段に
設定された範囲内で、検出素子から出力されるアナログ
信号の出力レベルを複数に分割するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テレビゲーム機
等のエンタテインメント装置の周辺機器として用いられ
る操作装置（コントローラ）に関する。

【０００２】

【発明の背景】一般に、テレビゲーム機等のエンタテイ
ンメント装置は、操作装置を用いて各種の操作が実行さ
れる。そのため操作装置には、複数の操作ボタンが設け
られており、ユーザはこれらのボタンを種々多様に操作
することで、エンタテインメント装置を制御し、例え
ば、テレビジョン受像機に表示されるキャラクタを動作
させることができる。

【０００３】従来のこの種の操作装置には、その前面左
側に、十字型または円形の方向指示操作ボタンを有し、
前面右側に複数の多目的ボタンが配置された構成になっ
ているものが多い。

【０００４】これら指示操作ボタンや多目的ボタンは、
タクトスイッチまたはゴムスイッチで構成され、これら
のスイッチをオンオフ操作することによって、キャラク
タをデジタル的に動かしたり、キャラクタの状態をデジ
タル的に変化させるようになっている。

【０００５】従来のエンタテインメント装置は、上述し
たとおり、方向指示操作ボタンや多目的ボタンが、テレ
ビジョン受像機に表示されるキャラクタを、デジタル的
に変化させる機能しか有していないため、キャラクタの
動きや状態変化が不連続的になり、見た目がぎこちなく
感じられるという欠点があった。

【０００６】このような欠点を解消するために、日本国
特許出願公開平成７−８８２５２号公報に開示されたゲ
ーム機用操作装置では、トラックボールやジョイスティ
ック等から構成されたアナログ式入力デバイスを付加
し、テレビジョン受像機の表示画面上に表示されるキャ
ラクタをアナログ的に制御可能としている。この種のア
ナログ式入力デバイスを付加した従来技術としては、他
に日本国特許出願公開平成１１−９００４２号公報に開
示されたものがある。

【０００７】しかしながら、トラックボールやジョイス
ティック等から構成されたアナログ式入力デバイスと、
上述した方向指示操作ボタンや多目的ボタンとは操作性
が大きく異なるため、方向指示操作ボタンや多目的ボタ
ンを使い慣れたユーザにとっては、それらアナログ式入
力デバイスの操作を習熟するのに時間がかかり、エンタ
テインメント装置本来の楽しみを半減させてしまうおそ
れがあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
事情に鑑みてなされたもので、従来デジタル的な操作に
用いられていた押圧操作用の操作子によって、アナログ
的な操作を可能とすることを目的とする。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明は、押
圧操作可能な操作子と、この操作子の押圧操作に対応し
たアナログ信号を出力する検出素子と、操作子の押圧操
作に伴い検出素子から出力されるアナログ信号の出力レ
ベルを複数に分割するレベル分割手段と、レベル分割手
段により分割された各出力レベルに応じて、アナログ信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、レベル
分割手段により分割されるアナログ信号の出力レベル範
囲を設定する分割範囲設定手段とを備え、レベル分割手
段が、分割範囲設定手段に設定された範囲内で、検出素
子から出力されるアナログ信号の出力レベルを複数に分
割することを特徴とする。

【００１０】この発明の構成によれば、操作子の押圧操
作に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換して出
力するので、押圧操作用の操作子でデジタル的な操作を
実現することができる。

【００１１】また、検出素子の個体差や検出素子に印加
される電圧のばらつきなどに起因して、操作子の押圧操
作に伴って検出素子から出力されるアナログ信号の出力
レベルが、装置によりばらつくおそれがある。

【００１２】そこで、本発明では、レベル分割手段によ
り分割されるアナログ信号の出力レベル範囲を設定する
分割範囲設定手段を備え、レベル分割手段が、分割範囲
設定手段に設定された範囲内で、検出素子から出力され
るアナログ信号の出力レベルを複数に分割する構成とし
てある。

【００１３】これにより、検出素子の個体差や検出素子
に印加される電圧のばらつきなどに影響されることな
く、均一なレベル分割による複数ビットのデジタル信号
の出力が可能となる。

【００１４】例えば、分割範囲設定手段を記憶手段で構
成するとともに、レベル分割手段が、記憶手段に記憶さ
れたアナログ信号の出力レベル範囲内で、検出素子から
出力されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割する
構成とすることができる。この構成によれば、例えば、
操作子をあらかじめ設定した押圧力で押圧操作し、その
とき検出素子から出力されるアナログ信号の出力レベル
を、記憶手段に記憶させることで、押圧力に応じた均一
なレベル分割による複数ビットのデジタル信号の出力が
可能となる。

【００１５】また、Ａ／Ｄ変換手段からの出力の切替器
により単数ビットまたは複数ビットの各出力を選択して
得ることができる。

【００１６】また、分割範囲設定手段を、検出素子が接
続された電源ラインに挿入したボリューム素子で構成
し、レベル分割手段が、ボリューム素子（電位設定素
子）から検出される出力レベルの範囲内で、検出素子か
ら出力されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割す
る構成としてもよい。ボリューム素子としては、例え
ば、固定抵抗と可変抵抗の組み合わせ，可変抵抗等が適
用できる。

【００１７】このように、検出素子が接続された電源ラ
インに挿入したボリューム素子を用いることにより、検
出素子に印加される電圧状態に対応して、レベル分割手
段により分割されるアナログ信号の出力レベル範囲を設
定することができ、一層適正なレベル分割が可能とな
る。

【００１８】上記構成の操作装置において、検出素子が
接続された電源ラインに挿入したボリューム素子から検
出される出力レベルを監視し、該出力レベルが変化した
場合、変化後にボリューム素子から検出される出力レベ
ルの範囲内で、検出素子から出力されるアナログ信号の
出力レベルを複数に分割する方法を採用すれば、経年変
化により電源ラインの電圧状態が変化した場合にも、レ
ベル分割手段により分割されるアナログ信号の出力レベ
ル範囲を適正に補正することが可能となる。

【００１９】さらに、分割範囲設定手段を、検出素子が
接続された電源ラインに挿入したボリューム素子と、レ
ベル分割手段により分割されるアナログ信号の出力レベ
ル範囲の限界値を記憶する記憶手段と、ボリューム素子
から検出される出力レベルの範囲と記憶手段に記憶した
限界値とを比較する比較手段とを含む構成とし、比較手
段によって、ボリューム素子から検出される出力レベル
の範囲が記憶手段に記憶された限界値の範囲内にあると
きは該出力レベルの範囲をレベル分割手段に出力し、一
方、ボリューム素子から検出される出力レベルの範囲が
記憶手段に記憶された限界値を越えたときは該限界値を
レベル分割手段に出力する構成としてもよい。

【００２０】また、プログラムの実行機能を有するエン
タテインメント装置に接続される操作装置にあっては、
エンタテインメント装置が所定の調整プログラムに基づ
き操作案内を出力し、該操作案内にしたがって操作子が
押圧操作されることにより、検出素子から出力されるア
ナログ信号の出力レベルを、エンタテインメント装置に
内蔵または接続した記憶手段に記憶し、この記憶手段に
記憶した出力レベルに基づき、レベル分割手段が、検出
素子から出力されるアナログ信号を複数に分割する信号
出力調整方法をもって、均一なレベル分割によるデジタ
ル信号の出力を可能とすることもできる。

【００２１】この場合、操作案内にしたがって操作子が
押圧操作されることにより検出素子から出力されるアナ
ログ信号の出力レベルを、記憶手段としてエンタテイン
メント装置に着脱自在に接続されるメモリカードに記憶
するようにしてもよい。

【００２２】操作子は、種々の形状や構造があり、底面
に突起を形成したり、平面を形成する構造として、結果
的に感度を良くしたり耐久性を増したりできる。

【００２３】また、検出素子を、内部基盤に直接設けれ
ば、部品点数を減らすことができる。

【００２４】さらに、操作子には、デジタルスイッチ、
及びデジタル信号発生部を設けることで、単数ビットの
デジタル信号と多数ビットのデジタル信号とを選択的に
出力することができる。そしてこのデジタルスイッチ
は、構造上検出素子との種々の組み合わせが可能であ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。

【００２６】本実施の形態に係る操作装置は、エンタテ
インメント装置としてのテレビゲーム機に接続され、テ
レビジョン受像機の表示画面上に表示されるキャラクタ
をデジタル的に、またはアナログ的に制御可能とするも
のである。 ［装置の概要］

【００２７】図１は本実施の形態に係る操作装置が用い
られるテレビゲーム機の概要を示す平面図である。同図
に示すように、テレビゲーム機は、ディスプレイとして
使用するテレビジョン受像機に接続されるゲーム機本体
１００と、このゲーム機本体１００に接続された操作装
置２００とを備えている。

【００２８】ゲーム機本体１００には、ゲームプログラ
ムが記録された光ディスクを再生するディスク駆動部１
０１や、光ディスクに記録されたゲームプログラムにし
たがってテレビジョン受像機の画面に背景画面とともに
キャラクタを表示させるための画像処理装置等が内蔵さ
れている。また、ゲーム機本体１００には、実行中のゲ
ームをリセットするリセットスイッチ１０２、電源スイ
ッチ１０３、ディスク駆動部１０１のディスク装着部を
開閉する蓋体１０４を開放操作する蓋体開放操作ボタン
１０５が設けられている。

【００２９】操作装置２００のゲーム機本体１００への
接続は、装置本体２０１から引き出された接続コード２
０２を介して行われる。この接続コード２０２の先端に
はコネクタ２０３が設けられ、このコネクタ２０３をゲ
ーム機本体１００の一側面に設けたジャック１０６に接
続することで、操作装置２００がゲーム機本体１００に
接続される。

【００３０】図２は操作装置の外観を示す平面図であ
る。操作装置２００の装置本体２０１には、上面に第
１，第２の操作部２１０，２２０が設けてあり、また側
面には第３，第４の操作部２３０，２４０が設けてあ
る。

【００３１】第１の操作部２１０は、押圧操作用の十字
型をした１個の操作体２１１を備え、この操作体２１１
の四方に延びる各操作キー２１１ａが操作子を形成して
いる。第１の操作部２１０は、テレビジョン受像機の画
面に表示されたキャラクタに動作を与えるための操作部
であり、操作体２１１の各操作キー２１１ａを押圧操作
して、キャラクタを上下左右に動かす機能を有してい
る。

【００３２】第２の操作部２２０は、押圧操作用の円柱
状をした４個の操作ボタン２２１（操作子）を備えてい
る。各操作ボタン２２１には、頭部に各々「○」「△」
「□」「×」等の識別マークが付されており、個々の操
作ボタン２２１を識別しやすくしてある。この第２の操
作部２２０は、光ディスクに記録されたゲームプログラ
ムによりその機能が設定され、例えば、それぞれの操作
ボタン２２１にゲームキャラクタの状態を変化させる機
能が割り付けられる。例えば、各操作ボタン２２１に、
キャラクタの左腕、右腕、左足、右足を動かす機能が割
り付けられたりする。

【００３３】第３，第４の操作部２３０，２４０は、ほ
ぼ同じ構造をしており、ともに上下に並ぶ押圧操作用の
２個の操作ボタン２３１，２４１（操作子）を備えてい
る。これら第３，第４の操作部２３０，２４０も、光デ
ィスクに記録されたゲームプログラムによりその機能が
設定され、例えば、ゲームキャラクタに特殊な動作をさ
せる機能が割り付けられたりする。

【００３４】さらに、図２に示した装置本体２０１に
は、アナログ操作を行うためのジョイスティック２５１
が設けてある。このジョイスティック２５１は、上記第
１，第２の操作部２１０，２２０と切り替えて使用可能
となる。その切換は、装置本体２０１に設けたアナログ
選択スイッチ２５２により行う。ジョイスティック２５
１が選択されると、装置本体２０１に設けた表示部２５
３が点灯して、ジョイスティック２５１の選択状態を表
示するようになっている。

【００３５】なお、装置本体２０１には、この他にゲー
ムの開始を指示するスタートスイッチ２５４や、ゲーム
開始に際してゲームの難易度等を選択するための選択ス
イッチ２５５などが設けられている。 ［第１実施形態］

【００３６】次に、本発明の第１実施形態に係る構成を
詳細に説明する。

【００３７】図３は本発明の第１実施形態に係る操作装
置の主要部を示すブロック図である。

【００３８】上述した操作装置２００における押圧操作
用の各操作部２１０，２２０，２３０，２４０は、操作
体２１１の各操作キー２１１ａや操作ボタン２２１，２
３１，２４１で構成された操作子１１と、感圧素子１２
（検出素子）とを備えている。

【００３９】感圧素子１２は、感圧導電性ゴムで形成す
ることができ、対称位置にある２つの端部に電極１２
ａ，１２ｂを形成した構成となっている。一方の電極１
２ａは電源ライン１３に接続され、電源（Ｖcc）から所
定の電圧を印加されている。各電極１２ａ、１２ｂ間の
電気的な抵抗値は、感圧素子１２に作用する圧力の大き
さに応じて変化する。

【００４０】一例として、感圧導電性ゴムで形成された
感圧素子１２が、図４に波線で示すように、押圧力が作
用していないときがもっとも小さな抵抗値を示し、作用
する押圧力が大きくなるにつれて抵抗値が増加してい
く。したがって、他方の電極１２ｂには、図４の実線で
示すように、押圧力が作用しないときにもっとも大きな
アナログ信号（電圧）が出力され、押圧力の増加に伴い
出力されるアナログ信号（電圧）は減少していく。

【００４１】この感圧素子１２は、操作子１１の押し込
み軌道上に配置されており、ユーザによる操作子１１の
押圧操作に伴い、その押圧力を受けて抵抗値が変化し、
その押圧力に対応したアナログ信号を電極１２ｂ側に出
力する。

【００４２】また、操作装置２００の内部基板には、同
装置の制御を司るマイクロプロセッサーユニット（以
下、ＭＰＵと省略する）１４が搭載されている。このＭ
ＰＵ１４は、感圧素子１２から出力されるアナログ信号
の出力レベルを複数に分割するレベル分割部（ＬＳ）１
５と、レベル分割部１５により分割された各出力レベル
に応じて、感圧素子１２から出力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１６と、後述する
切替器１８の各機能を備えており、レベル分割部１５の
入力側に、上述した感圧素子１２の電極１２ｂが接続さ
れている。

【００４３】レベル分割部１５は、図４に示すように、
あらかじめ設定したアナログ信号（電圧）のレベル範囲
を均等な幅で分割する基本機能を有している。分割数は
任意に設定でき、図４に示す例では、アナログ信号（電
圧）のレベル範囲を８つに均等分割している。このよう
にして均等分割された個々の出力レベルＬ１〜Ｌ８が、
Ａ／Ｄ変換部１６に伝えられる。なお、レベル分割部１
５により均等分割するアナログ信号のレベル範囲は、任
意に変更が可能となっている。

【００４４】Ａ／Ｄ変換部１６は、レベル分割部１５に
よってレベル分割されたアナログ信号の出力レベル応じ
て、該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力す
る。すなわち、Ａ／Ｄ変換部１６からは、上記出力レベ
ルＬ１〜Ｌ８に応じて複数ビットのデジタル信号が出力
される。

【００４５】ここで、レベル分割部１５およびＡ／Ｄ変
換部１６の機能について、具体例をもって説明する。例
えば、操作装置２００が電源電圧３．５Ｖで駆動してい
るとして、感圧素子１２から出力されるアナログ信号が
０Ｖ〜２．４Ｖまで変化するとする。レベル分割部１５
は、この出力レベル範囲０Ｖ〜２．４Ｖを８段階に均等
分割するものとすると、１段階あたり０．３Ｖのレベル
幅になる。

【００４６】したがって、感圧素子１２から出力された
アナログ信号が２．４Ｖ〜２．１Ｖの出力レベルをレベ
ル１（Ｌ１）、２．１Ｖ〜１．８Ｖの出力レベルをレベ
ル２（Ｌ２）、１．８Ｖ〜１．５Ｖの出力レベルをレベ
ル２（Ｌ３）、・・・、０．３Ｖ〜０Ｖの出力レベルを
レベル８（Ｌ８）のように、レベル分割部１５がレベル
分割を実行する。

【００４７】Ａ／Ｄ変換部１６は、上記のようにレベル
分割された各出力レベルに適当な複数ビットのデジタル
信号を割り当てて出力する。例えば、８ビット又は１６
ビットの複数ビットのデジタル信号を上記各出力レベル
に割り当てて、レベル１の場合に１６進表示で「１
ｆ」、レベル２の場合に「３ｆ」・・・レベル８の場合
に「ｆｆ」といったデジタル信号を割り当てて出力す
る。

【００４８】Ａ／Ｄ変換部１６から出力された複数ビッ
トのデジタル信号は、操作装置２００の内部基板に設け
たインターフェース１７を介してゲーム機本体１００に
送られ、このデジタル信号によりゲームキャラクタの動
作等を実行させる。

【００４９】感圧素子１２から出力されたアナログ信号
のレベル変化は、上述したように操作子１１から受ける
押圧力の変化に対応している。したがって、Ａ／Ｄ変換
部１６から出力される複数ビットのデジタル信号は、ユ
ーザによる操作子１１の押圧力に対応したものである。
ユーザの押圧操作とこのような関連をもつ複数ビットの
デジタル信号により、ゲームキャラクタの動作等を制御
すれば、「１」または「０」の単数ビットのデジタル信
号によるＯＮ／ＯＦＦ制御にくらべアナログ的な滑らか
な動作を実現することが可能となる。

【００５０】また、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１６
は、感圧素子１２から出力されるアナログ信号の変化に
応じて、単数ビットのデジタル信号（すなわち、「１」
または「０」）を出力する単数ビットのデジタル信号出
力手段としても機能するように構成され、切替器１８の
切り替え操作により、Ａ／Ｄ変換部１６から複数ビット
のデジタル信号と単数ビットのデジタル信号のいずれか
一方を出力するようになっている。

【００５１】本実施形態では、光ディスクに記録された
ゲームプログラムに基づきゲーム機本体１００から送ら
れてくる制御信号により、切替器１８を制御する構成と
してある。すなわち、ゲーム機本体１００からは、光デ
ィスクに装着されたゲームプログラムを実行した際、そ
のゲームプログラムの内容に応じて、Ａ／Ｄ変換部１６
を、複数ビットのデジタル信号を出力する手段として機
能させるか、または単数ビットのデジタル信号を出力す
る手段として機能させるかを指定する制御信号が出力さ
れる。この制御信号に基づき、切替器１８はＡ／Ｄ変換
部１６の機能を選択して切り替える。

【００５２】Ａ／Ｄ変換部１６は、切替器１８によって
選択された機能にしたがって、感圧素子１２から出力さ
れてくるアナログ信号を、複数ビットのデジタル信号と
単数ビットのデジタル信号のいずれかに変換して出力す
る。複数ビットのデジタル信号を出力する手段としての
機能が選択された場合は、上述したようにレベル分割部
１５により均等分割された出力レベルを、対応するデジ
タル信号に変換してゲーム機本体１００へ出力する。一
方、単数ビットのデジタル信号を出力する手段としての
機能が選択された場合は、感圧素子１２から出力されて
くるアナログ信号の変化に応じて、「１」または「０」
の単数ビットのデジタル信号をゲーム機本体１００へ出
力する。

【００５３】なお、切替器１８はユーザの手動操作によ
って切り替えられるように構成してもよい。例えば、操
作装置２００に設けられたアナログ選択スイッチ２５２
に、切替器１８を切り替える機能を割り付け、同スイッ
チ２５２の手動操作により切替器１８を作動させて、Ａ
／Ｄ変換部１６の機能を切り替える構成とすることもで
きる。

【００５４】図５に示すように、本実施形態では、第１
〜第４の各操作部２１０，２２０，２３０，２４０が、
図３に示した構成を備えている。したがって、これら各
操作部２１０，２２０，２３０，２４０は、デジタル的
な操作とアナログ的な操作を使い分けることが可能とな
っている。なお、これら第１〜第４の各操作部２１０，
２２０，２３０，２４０のうち、任意に選択した操作部
だけを図３に示した構成とすることも可能である。

【００５５】さて、上述したとおりレベル分割部１５
は、感圧素子１２から出力されたアナログ信号の出力レ
ベルを、あらかじめ設定した範囲で均等分割するが、こ
のあらかじめ設定した範囲と、実際に感圧素子１２から
出力されてくるアナログ信号（電圧）のレベル範囲との
間にずれがあった場合、操作子１１の操作状況にマッチ
ングしたデジタル信号を出力できないおそれがある。

【００５６】更に、感圧素子１２には個体差があり、し
かも電源電圧にもばらつきがあるため、個々の操作装置
２００により各操作部２１０，２２０，２３０，２４０
に設けられた感圧素子１２から出力されるアナログ信号
の出力範囲は異なってくる。

【００５７】そこで、本実施形態の操作装置２００は、
レベル分割部１５により分割されるアナログ信号の出力
レベル範囲を個別に設定するためのキャリブレーション
機能（分割範囲調整手段）を備えている。

【００５８】図６はレベル分割部をキャリブレーション
するための第１の構成例を示すブロック図である。同図
に示す構成では、ＭＰＵ１４にメモリ２０が含まれてお
り、このメモリ２０にレベル分割部１５が分割するアナ
ログ信号の出力レベル範囲を記憶させる構成となってい
る。

【００５９】例えば、操作装置２００の製造ラインにお
いて、感圧素子１２の抵抗値が最大になるような一定の
荷重を操作装置２００に作用させ、そのとき感圧素子１
２から出力されるアナログ信号の出力レベルを、メモリ
２０に記憶させる。

【００６０】既述した具体例に基づいて説明すると、レ
ベル分割部１５のデフォルト値が、電圧のレベル範囲０
Ｖ〜２．４Ｖを８段階に均等分割するように設定されて
いたとして、上記一定の荷重が作用したとき感圧素子１
２から２．０Ｖのアナログ信号が出力されたものとする
と、Ａ／Ｄ変換部１６からは、既述したようにレベル２
に対応したデジタル信号「３ｆ」が出力される。このデ
ジタル信号「３ｆ」がメモリ２０に記憶され、レベル分
割部１５はこの設定値に基づいて、レベル分割するアナ
ログ信号の出力範囲を調整する。

【００６１】なお、デジタル信号「３ｆ」は、アナログ
信号２．１Ｖ〜１．８Ｖの出力レベルに相当し、この範
囲のいずれの電圧値に設定するかは、あらかじめ規定し
ておくことが好ましい。例えば、各出力レベルの最大電
圧値（上記例では２．１Ｖ）を、レベル分割部１５が分
割するアナログ信号の出力レベル範囲の上限とするよう
にあらかじめ規定しておく。

【００６２】図７はレベル分割部をキャリブレーション
するための第２の構成例を示すブロック図である。同図
に示す構成では、操作装置２００にメモリを設けず、代
わりに操作装置２００が接続されるゲーム機本体１００
の内蔵メモリ１１１、または着脱自在なメモリカード１
１２に、レベル分割部１５が分割するアナログ信号の出
力レベル範囲を記憶させる構成としてある。

【００６３】この構成を用いてレベル分割部１５のキャ
リブレーションを実行する場合は、ゲーム機本体１００
のＲＯＭ１１０に記憶してある制御プログラムに、キャ
リブレーション操作を実行するための設定プログラムを
組み込んでおくことが好ましい。

【００６４】図８はそのような設定プログラムの例を示
すフローチャートである。

【００６５】まず、ゲーム機本体１００の電源が投入さ
れ（Ｓ１）、ユーザのメニュー選択により操作部の感度
設定（キャリブレーション）が選択されると（Ｓ２）、
テレビジョン受像機１２０に設定画面が表示される（Ｓ
３）。設定画面では、例えば、所定の操作部に設けた操
作子１１を強く押す操作をユーザに促すメッセージが表
示される。この表示にしたがってユーザが操作子１１を
強く押さえ込むと、その際に検出された感圧素子１２か
らのアナログ信号の出力レベルがゲーム機本体１００に
出力され（Ｓ４）、内蔵メモリ１１１に記憶される（Ｓ
５）。以上の工程を操作装置２００の各レベル分割部１
５に対して繰り返し（Ｓ６）、操作部の感度設定が終了
する。

【００６６】操作装置２００に設けられた各レベル分割
部１５は、ゲーム機本体１００の内蔵メモリ１１１に記
憶された設定値に基づいて、分割するアナログ信号の出
力レベル範囲を調整する。

【００６７】また、キャリブレーション操作を実行する
ための設定プログラムを、光ディスクに記録されたゲー
ムプログラムに組み込んでおくこともできる。

【００６８】図９はそのような設定プログラムの例を示
すフローチャートである。

【００６９】まず、光ディスクがゲーム機本体１００に
装着された後（Ｓ１０）、ゲーム機本体１００にメモリ
カード１１２が装着されているか否か確認し（Ｓ１
１）、メモリカード１１２が装着されていない場合に
は、ユーザのメニュー選択により操作部の感度設定（キ
ャリブレーション）が選択されることを条件に（Ｓ１
２）、テレビジョン受像機１２０に設定画面を表示する
（Ｓ１３）。設定画面では、例えば、所定の操作部に設
けた操作子１１を強く押す操作をユーザに促すメッセー
ジが表示される。この表示にしたがってユーザが操作子
１１を強く押さえ込むと、その際に検出された感圧素子
１２からのアナログ信号の出力レベルがゲーム機本体１
００に出力され（Ｓ１４）、内蔵メモリ１１１に記憶さ
れる（Ｓ１５）。以上の工程を操作装置２００の各レベ
ル分割部１５に対して繰り返し（Ｓ１６）、操作部の感
度設定が終了する。

【００７０】Ｓ１１のステップにおいて、メモリカード
１１２の装着を検出した場合には、そのメモリカード１
１２に記憶済みのキャリブレーションに関する設定値が
存在するか否か確認し（Ｓ１７）、存在していた場合は
操作部の感度設定をそのまま終了する。この場合、操作
装置２００に設けられた各レベル分割部１５は、メモリ
カード１１２に記憶された設定値に基づいて、分割する
アナログ信号の出力レベル範囲を調整する。

【００７１】一方、メモリカード１１２に記憶済みのキ
ャリブレーションに関する設定値が存在しない場合は、
Ｓ１２のステップに移行して、上述したキャリブレーシ
ョン操作を進めていく。なお、Ｓ１５のステップで検出
された感圧素子１２からのアナログ信号の出力レベル
は、メモリカード１１２に記憶される（Ｓ１６）。

【００７２】操作装置２００に設けられた各レベル分割
部１５は、ゲーム機本体１００のメモリまたはメモリカ
ード１１２に記憶された設定値に基づいて、分割するア
ナログ信号の出力レベル範囲を調整する。

【００７３】図１０はレベル分割部をキャリブレーショ
ンするための第３の構成例を示すブロック図である。同
図に示す構成では、操作装置２００の感圧素子１２が接
続された電源ラインに２個のボリューム素子（電位設定
素子）２１，２２が直列に挿入してあり、これらのボリ
ューム素子２１，２２によって電源ライン１３の中間電
圧を調整できるようにしてある。

【００７４】そして、レベル分割部１５は、各ボリュー
ム素子２１，２２により調整された電源ライン１３の各
中間電圧Ｖ1，Ｖ2に基づいて、図１１に示すように、分
割するアナログ信号の出力レベル範囲を設定する構成と
なっている。すなわち、レベル分割部１５は、電源Ｖcc
に近い側のボリューム素子２１で検出される中間電圧Ｖ
1を、分割するアナログ信号の出力レベル範囲の最大値
とし、また他方のボリューム素子２２で検出される中間
電圧Ｖ２を、分割するアナログ信号の出力レベル範囲の
最小値とし、これら中間電圧Ｖ1〜Ｖ2の範囲で、感圧素
子１２から出力されてきたアナログ信号の出力レベルを
均等分割する。ボリューム素子２１，２２の調整は、例
えば、操作装置２００の製品出荷時に実施すればよい。

【００７５】また、レベル分割部１５に、各中間電圧Ｖ
1，Ｖ2の監視機能を付加し、経年変化などによりこれら
の中間電圧Ｖ1，Ｖ2が変動した場合、変動後の中間電圧
Ｖ１，Ｖ２に基づいて、分割するアナログ信号の出力レ
ベル範囲を調整する構成としてもよい。このようなオー
トキャリブレーション機能を付加すれば、感圧素子１２
やボリューム素子の経年変化、電源電圧のばらつき等に
伴い、中間電圧Ｖ１，Ｖ２が変動した場合にも、変動後
の中間電圧Ｖ1，Ｖ2に基づいて、分割するアナログ信号
の出力レベル範囲を調整するので、常に最適の設定状態
を保つことができる。

【００７６】ただし、常時、レベル分割部１５がこのよ
うなオートキャリブレーションを実行した場合、ゲーム
機本体１００への出力が遅延するおそれがある。その場
合には、レベル分割部１５が、操作装置２００の電源投
入時にのみ、電源ライン１３の各中間電圧Ｖ1，Ｖ2をチ
ェックして分割するアナログ信号の出力レベル範囲を調
整する構成とすればよい。

【００７７】図１２はレベル分割部をキャリブレーショ
ンするための第４の構成例を示すブロック図である。同
図に示す構成では、操作装置２００の感圧素子１２が接
続された電源ライン１３に２個のボリューム素子２１，
２２が直列に挿入してあり、さらに、ＭＰＵ１４に比較
器２３およびメモリ２４を含めた構成としてある。

【００７８】メモリ２４には、レベル分割部１５が分割
するアナログ信号の出力レベル範囲の限界値をあらかじ
め記憶しておく。例えば、ＭＰＵ１４の許容電圧を限界
値としてメモリ２４に記憶する。比較器２３は、ボリュ
ーム素子２１，２２で検出される中間電圧Ｖ1，Ｖ2を常
時監視しており、メモリ２４に記憶された限界値と中間
電圧Ｖ1，Ｖ2（特に、Ｖ1）とを比較し、中間電圧が限
界値を越えた場合には、強制的に限界値をレベル分割部
１５に伝える機能を有している。レベル分割部１５は、
比較器２３から限界値が送られてきた場合は、この限界
値に基づいて分割するアナログ信号の出力レベル範囲を
調整する。

【００７９】このような構成とすれば、ＭＰＵ１４の処
理能力を超える過大な出力レベルのアナログ信号が感圧
素子１２から出力されても、ＭＰＵ１４の正常な動作を
補償することができる。

【００８０】次に、上述した本発明の第１実施形態に係
る操作装置２００に設けた各操作部の構成例について、
図面を参照して詳細に説明する。

【００８１】図１３〜図１５は第２操作部の第１構成例
を示す図である。

【００８２】第２操作部２２０は、図１４に示すよう
に、操作子１１となる４個の操作ボタン２２１と、弾性
体２２２と、感圧素子１２を設けたシート部材２２３と
を備えている。各操作ボタン２２１は、図１３に示すよ
うに、装置本体２０１の上面に形成した装着孔２０１ａ
に裏面側から装着される。装着孔２０１ａに装着された
各操作ボタン２２１は、軸方向に移動自在である。

【００８３】弾性体２２２は、絶縁性ゴム等で形成して
あり、上方に突き出した弾力部２２２ａを有し、この弾
力部２２２ａの上壁で操作ボタン２２１の下端を支持し
ている。操作ボタン２２１が押し込まれると、この弾力
部２２２ａの斜面部分が撓んで上壁が操作ボタン２２１
とともに移動する。一方、操作ボタン２２１への押圧力
が解除されると、撓んでいた弾力部２２２ａの斜面部が
弾力的に復元して、操作ボタン２２１を押し上げる。す
なわち、弾性体２２２は押圧操作により押し込まれた操
作ボタン２２１をもとの位置まで復元させるための付勢
手段として機能している。

【００８４】シート部材２２３はメンブレン等の可撓性
および絶縁性を有する薄肉シート材料で形成してある。
このシート部材２２３の適所に感圧素子１２が設けてあ
り、図１５に示すように、それら感圧素子１２が弾性体
２２２を介して操作ボタン２２１と対向配置される。

【００８５】また、本構成例では、操作子１１である操
作ボタン２２１の底面に突起２２１ａを形成するととも
に、弾性体２２２の弾力部２２２ａにこの突起２２１ａ
を支持する凹部２２２ｂを形成してある。そして、操作
ボタン２２１が押圧されると、弾力部２２２ａの凹部２
２２ｂを介して突起２２１ａが感圧素子１２を押圧す
る。

【００８６】感圧素子１２は、既述したように、操作ボ
タン２２１から受ける押圧力に応じて電気的な抵抗値が
変化する。操作ボタン２２１の底面に突起２２１ａを設
け、この突起２２１ａで感圧素子１２を押圧することに
より、その押圧力を高感度に感圧素子１２へ伝えること
ができる。

【００８７】ただし、突起２２１ａ部分で感圧素子１２
を押圧する結果、感圧素子１２や弾性体２２２の凹部２
２２ｂに作用する押圧力が過大となり、感圧素子１２お
よび弾性体２２２の耐久性が低下することは否めない。

【００８８】そこで、図１６および図１７に示す第２構
成例では、操作子１１である操作ボタン２２１の底面を
平坦面とし、この平坦な底面の全体で感圧素子１２を押
圧する構成としてある。弾性体２２２の弾力部２２２ａ
も凹部を形成せず、平坦面で操作ボタン２２１の底面を
支持するようにしてある。このような構成とすれば、操
作ボタン２２１からの押圧力を感圧素子１２に伝える感
度特性は低下するものの、感圧素子１２および弾性体２
２２の耐久性が向上する利点がある。

【００８９】図１８および図１９は第２操作部の第３構
成例を示す図である。

【００９０】これらの図に示す第３構成例では、感圧素
子１２を操作装置２００に内蔵された内部基板２０４の
適所に直接設けた構成としてある。このように感圧素子
１２を内部基板２０４に設けることで、シート部材を省
略でき部品点数の削減を図ることができる。なお、感圧
素子１２は、操作ボタン２２１からの押圧力が伝えられ
る位置に設けることは勿論である。

【００９１】図２０および図２１は第１操作部の構成例
を示す図である。

【００９２】第１操作部２１０は、図２０に示すよう
に、十字型をした操作体２１１と、この操作体２１１を
位置決めするスペーサ２１２と、操作体２１１を弾力的
に支持する弾性体２１３とを備え、さらに図２１に示す
ように、弾性体２１３を介して操作体２１１の各操作キ
ー２１１ａ（操作子１１）と対向する位置に感圧素子１
２を配置した構成となっている。

【００９３】第１操作部２１０の全体構造は、日本国特
許出願公開平成８−１６３６７２号公報などにおいて既
に周知であるため、その詳細な説明は省略するが、操作
体２１１は、スペーサ２１２の中心部に形成された半球
状の凸部２１２ａを支点として、各操作キー２１１ａ
（操作子）が感圧素子１２側へ押し込み可能なように組
み付けられている（図２１参照）。

【００９４】そして、操作子１１である各操作キー２１
１ａが押し込まれると、弾性体２１３を介してその押圧
力が感圧素子１２に作用し、感圧素子１２が押圧力の大
きさに応じて電気的な抵抗値を変化させる。図に示す構
成例では、感圧素子１２を操作装置２００に内蔵された
内部基板２０４の適所に直接設けた構成が示されている
が、図１４，図１５に示した第２操作部２２０の構成例
と同様に、感圧素子１２をシート部材２２３に設けるこ
ともできる。

【００９５】図２２および図２３は第３操作部の構成例
を示す図である。

【００９６】第３操作部２３０は、２個の操作ボタン２
３１と、これらの操作ボタン２３１を操作装置２００の
内部で位置決めするスペーサ２３２と、各操作ボタン２
３１を支持するホルダ２３３と、弾性体２３４と、内部
基板２３５とを備えており、内部基板２３５の適所に感
圧素子１２を設けた構成となっている。

【００９７】第３操作部２３０の全体構造も、日本国特
許出願公開平成８−１６３６７２号公報などにおいて既
に周知であるため、その詳細な説明は省略するが、各操
作ボタン２３１は、スペーサ２３２に案内されて押し込
み操作可能となっており、押し込まれた際の押圧力が弾
性体２３４を介して感圧素子１２へ作用する。感圧素子
１２は、受けた押圧力の大きさに応じて電気的な抵抗値
を変化させる。図２３及び図２４に示す構成例では、感
圧素子１２を操作装置２００に内蔵された内部基板２３
５の適所に直接設けた構成が示されているが、図１４，
図１５に示した第２操作部２２０の構成例と同様に、感
圧素子１２をシート部材２２３に設けることもできる。

【００９８】なお、第４操作部２４０も、上述した第３
操作部２３０と同様に構成されている。

【００９９】以上、第１〜第４操作部２１０，２２０，
２３０，２４０に本発明を適用した場合の構成例を示し
たが、各操作部すべてに本発明を適用する構成に限定さ
れるものではなく、本発明を適用する操作部を任意に選
択し、それ以外の操作部は従来通りの構成とすることも
できる。［第２実施形態］

【０１００】次に、本発明の第２実施形態に係る構成を
詳細に説明する。なお、先に説明した第１実施形態の構
成と同一部分には同じ符号を付し、その部分の詳細な説
明は省略する。

【０１０１】上述した第１実施形態に係る操作装置２０
０では、感圧素子１２から出力されるアナログ信号か
ら、複数ビットのデジタル信号と単数ビットのデジタル
信号の双方を生成する構成であったが、以下に説明する
第２実施形態にあっては、感圧素子１２から出力される
アナログ信号から複数ビットのデジタル信号を生成し、
一方、単数ビットのデジタル信号はデジタルスイッチの
オンオフ状態を検出することにより出力する構成となっ
ている。

【０１０２】図２４は本発明の第２実施形態に係る操作
装置の主要部を示すブロック図である。

【０１０３】本実施形態では、操作装置２００の各操作
部２１０，２２０，２３０，２４０が、操作体２１１の
各操作キー２１１ａや操作ボタン２２１，２３１，２４
１で構成された操作子１１と、感圧素子１２（検出素
子）と、デジタルスイッチ３０とを備えている。このう
ち、操作子１１および感圧素子１２は、既述した第１実
施形態の操作装置２００に備えられていたものと同様の
構成となっている。

【０１０４】デジタルスイッチ３０は、第１および第２
の固定端子３１，３２と、これら各固定端子３１，３２
に接離して両者間を導通または切断する可動部材３３と
を備えている。可動部材３３は、操作子１１の押圧操作
に伴って移動し、第１および第２の固定端子３１，３２
間を接離する。また、デジタルスイッチ３０の第１の固
定端子３１は、図２４に示すように、電源ライン１３に
接続され、電源（Ｖcc）から所定の電圧を印加されてい
る。

【０１０５】操作装置２００の内部基板に搭載されたＭ
ＰＵ１４は、レベル分割部１５（ＬＳ）およびＡ／Ｄ変
換部１６の機能に加え、上記デジタルスイッチ３０のオ
ンオフ状態を検出して単数ビットのデジタル信号を出力
するためのデジタル信号発生部３５と、このデジタル信
号発生部３５からの出力とＡ／Ｄ変換部１６からの出力
とを切り替えて外部に出力する切替スイッチ１８ａと、
この切替スイッチ１８ａを作動させる切替器１８の各機
能を備えている。

【０１０６】本実施形態のＡ／Ｄ変換部１６は、感圧素
子１２から出力されてくるアナログ信号を、複数ビット
のデジタル信号に変換して出力する機能のみを有してい
る。

【０１０７】また、デジタル信号発生部３５の入力側
は、デジタルスイッチ３０の第２の固定端子３２に接続
され、同固定端子３２に生ずる電圧変化を監視してい
る。すなわち、デジタルスイッチ３０がオン状態の時
は、第２の固定端子３２が電源ライン１３と同電位にな
り、一方、デジタルスイッチ３０がオフ状態の時は、第
２の固定端子３２は電圧０の状態となる。デジタル信号
発生部３５は、このような第２の固定端子３２に生じる
電圧の変化に応じて、単数ビットのデジタル信号「０」
または「１」を出力する。

【０１０８】切替器１８は、本実施形態でも光ディスク
に記録されたゲームプログラムに基づきゲーム機本体１
００から送られてくる制御信号によって制御される構成
となっている。すなわち、ゲーム機本体１００からは、
光ディスクに装着されたゲームプログラムを実行した
際、そのゲームプログラムの内容に応じて、切替スイッ
チ１８ａをＡ／Ｄ変換部１６側に接続させるか、デジタ
ル信号発生部３５側に接続させるかを指定する制御信号
が出力される。この制御信号に基づき、切替器１８は切
替スイッチ１８ａを作動させる。

【０１０９】なお、切替スイッチ１８ａはユーザの手動
操作によって切り替えられるように構成してもよい。例
えば、操作装置２００に設けられたアナログ選択スイッ
チ２５２に、切替器１８を切り替える機能を割り付け、
同スイッチ２５２の手動操作により切替スイッチ１８ａ
を作動させる構成とすることもできる。

【０１１０】上記構成の第２実施形態に係る操作装置２
００によれば、操作子１１の押圧操作に伴い、デジタル
スイッチ３０の可動部材３３が第１，第２の固定端子３
１，３２間を導通させるとともに、操作子１１から受け
る押圧力に応じて感圧素子１２からアナログ信号が出力
される。そして、デジタル信号発生部３５がデジタルス
イッチ３０の状態変化に応じて単数ビットのデジタル信
号を出力し、またＡ／Ｄ変換部１６からは感圧素子１２
が受ける押圧力に応じた出力レベルで複数ビットのデジ
タル信号が出力される。

【０１１１】したがって、切替スイッチ１８ａによる選
択をもって、操作装置２００から単数ビットのデジタル
信号と複数ビットのデジタル信号のいずれか一方を、ゲ
ーム機本体１００へ出力することができる。

【０１１２】図２５に示すように、本実施形態では、第
１〜第４の各操作部２１０，２２０，２３０，２４０
が、図２４に示した構成を備えている。したがって、こ
れら各操作部は、デジタル的な操作とアナログ的な操作
を使い分けることが可能となっている。なお、図２６に
示すように、第１〜第４の各操作部２１０，２２０，２
３０，２４０のうち、任意に選択した操作部だけを図２
４に示した構成とすることも可能である。

【０１１３】また、本実施形態の操作装置２００も、図
６，図７，図１０，図１２に示したような、レベル分割
部１５により分割されるアナログ信号の出力レベル範囲
を個別に設定するためのキャリブレーション機能（分割
範囲調整手段）を備えている。

【０１１４】次に、上述した本発明の第２実施形態に係
る操作装置２００に設けた第２操作部の構成例につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【０１１５】図２７および図２８は本実施形態に係る第
２操作部の第１構成例を示す図である。

【０１１６】第２操作部２２０は、図２７に示すよう
に、操作子１１となる４個の操作ボタン２２１と、弾性
体２２２と、感圧素子１２を設けたシート部材２２４
と、デジタルスイッチ３０の第１，第２の固定端子３
１，３２を設けたシート部材２２５とを備えている。各
操作ボタン２２１は、既述した第１実施形態の場合と同
様に（図１３参照）、装置本体２０１の上面に形成した
装着孔２０１ａに裏面側から装着される。装着孔３０１
ａに装着された各操作ボタン２２１は、軸方向に移動自
在である。

【０１１７】弾性体２２２は、絶縁性ゴム等で形成して
あり、上方に突き出した弾力部２２２ａを有し、この弾
力部２２２ａの上壁で操作ボタン２２１の下端を支持し
ている。操作ボタン２２１が押し込まれると、この弾力
部２２２ａの斜面部分が撓んで上壁が操作ボタン２２１
とともに移動する。一方、操作ボタン２２１への押圧力
が解除されると、撓んでいた弾力部２２２ａの斜面部が
弾力的に復元して、操作ボタン２２１を押し上げる。す
なわち、弾性体２２２は押圧操作により押し込まれた操
作ボタン２２１をもとの位置まで復元させるための付勢
手段として機能している。

【０１１８】また、弾力部２２２ａの上壁には、その内
側天井面に、デジタルスイッチ３０の可動部材３３が形
成してある（図２８参照）。この可動部材３３は、導電
性を有する材料で形成され、操作ボタン２２１の押圧操
作に伴う弾力部２２２ａの撓み変形により、下方に移動
する。

【０１１９】シート部材２２５は、メンブレン等の可撓
性および絶縁性を有する薄肉シート材料で形成してあ
る。このシート部材２２５の適所に第１，第２の固定端
子３１，３２が設けてあり、図２８に示すように、それ
ら第１，第２の固定端子３１，３２が可動部材３３と対
向配置される。この構成により、操作子１１である操作
ボタン２２１の押圧操作に伴い、弾力部２２２ａの上壁
に形成した可動部材３３が移動して第１，第２の固定端
子３１，３２に接触し、これら固定端子３１，３２間を
電気的に導通させることができる。

【０１２０】また、シート部材２２４も絶縁性を有する
薄肉シート材料で形成してある。このシート部材２２４
の適所に感圧素子１２が設けてあり、図２８に示すよう
に、それら感圧素子１２が弾性体２２２およびシート部
材２２５を介して操作ボタン２２１と対向配置される。

【０１２１】上述したように、シート部材２２５は、可
撓性を有する薄肉形状のため、弾力部２２２ａの上壁及
び可動部材３３を介して伝わってきた操作ボタン２２１
の押圧力を、ほぼそのまま感圧素子１２へ伝達すること
ができる。

【０１２２】図２９および図３０は本実施形態に係る第
２操作部の第２構成例を示す図である。

【０１２３】これらの図に示す第２構成例では、感圧素
子１２を操作装置２００に内蔵された内部基板２０４の
適所に直接設けた構成としてある。このように感圧素子
１２を内部基板２０４に設けることで、シート部材２２
４を省略でき部品点数の削減を図ることができる。な
お、感圧素子１２は、操作ボタン２２１からの押圧力が
伝えられる位置に設けることは勿論である。

【０１２４】図３１および図３２は本実施形態に係る第
２操作部の第３構成例を示す図である。

【０１２５】これらの図に示す第３構成例では、シート
部材２２５の表面にデジタルスイッチ３０の第１，第２
の固定端子３１，３２を設けるとともに、同シート部材
２２５の裏面に感圧素子１２を設けた構成としてある。
第１，第２の固定端子３１，３２と感圧素子１２の位置
は、シート部材２２５を挟んで対向した位置とすること
は勿論である。また、シート部材２２５は、感圧素子１
２が操作装置２００の内壁２００ａや配線回路で平面的
に支持されるように配置する（図３２参照）。

【０１２６】このように構成することで、シート部材を
１枚削減することができる。

【０１２７】図３３は本実施形態に係る第２操作部の第
４構成例を示す図である。

【０１２８】同図に示す第４構成例では、感圧素子１２
を表面に設けたシート部材２２４の裏面側に、デジタル
スイッチ３０の可動部材３３を設けてある。そして、シ
ート部材２２４と２２５の配置を変更し、上記シート部
材２２４を第１，第２の固定端子３１，３２を設けたシ
ート部材２２５と弾性体２２２との中間に配置させてあ
る。シート部材２２５は、操作装置２００の内壁２００
ａや配線回路で平面的に支持されるように配置する（図
３３参照）。

【０１２９】なお、本実施形態では第２操作部２２０を
対象として、その各種構成例を説明したが、他の操作部
２１０，２３０，２４０についても同様に構成すること
ができる。

【０１３０】さらに、第１実施形態及び第２実施形態に
おいては、図４、図１１に示す特性の感圧素子１２を用
いて説明してきた。すなわち、この特性は、操作子１１
による押圧力の増大に伴い感圧素子１２の抵抗値が増大
して出力電圧が降下するという特性である。しかし、第
１実施形態及び第２実施形態では、上記特性とは逆の特
性の感圧素子１２用いることもできる。すなわち、この
逆の特性は、操作子１１による押圧力の増大に伴い感圧
素子１２の抵抗値が減少して出力電圧が上昇するという
特性である。この逆の特性の感圧素子１２を用いること
によって、レベル分割部１５の入力特性も逆にする必要
があるが、操作子１１を押圧しなければ大きな電圧が印
加されない特性を有することとなる。 ［第３実施形態］

【０１３１】次に、本発明の第３実施形態に係る構成を
詳細に説明する。なお、先に説明した第１実施形態の構
成と同一部分には同じ符号を付し、その部分の詳細な説
明は省略する。

【０１３２】上述した第１実施形態に係る操作装置２０
０では、検出素子として感圧素子１２を用いていたが、
以下に説明する第３実施形態にあっては、検出素子を抵
抗体４０と導電部材５０とで構成してある。

【０１３３】図３４は本実施形態に係る第２操作部の構
成例を示す図である。なお、同図では１個の操作ボタン
２２１とその関連する構成のみを示しているが、第２操
作部２２０に設けた各操作ボタン２２１について同様の
構成を備えることもでき、また任意の操作ボタン２２１
を選択して同図に示す構成を採用することもできる。

【０１３４】すなわち、本実施形態に係る第２操作部２
２０は、操作子１１としての操作ボタン２２１と、弾性
体２２２と、導電部材５０と、抵抗体４０とを備えてい
る。導電部材５０は、例えば、弾力性を有する導電ゴム
からなり、中央を頂部とする山形形状に形成してある。
この導電部材５０は、弾性体２２２に形成した弾力部２
２２ａの内側天井面に接着してある。

【０１３５】また、抵抗体４０は、導電部材５０と対向
して、例えば内部基板２０４上に設けてあり、操作ボタ
ン２２１の押圧操作に伴い、導電部材５０が抵抗体４０
に接触する構成としてある。導電部材５０は、操作ボタ
ン２２１の押圧力（すなわち、抵抗体４０との接触圧）
に応じて変形し、図３４の（ｂ），（ｃ）に示すように
抵抗体４０への接触面積を変える。すなわち、操作ボタ
ン２２１の押圧力が弱いときは、同図（ｂ）に示すよう
に、山形形状をした導電部材５０の頂部付近が接触す
る。そして、さらに操作ボタン２２１の押圧力を強めて
いくと、導電部材５０が頂部から徐々に変形していき接
触面積が広がる。

【０１３６】図３５は、抵抗体４０，導電部材５０及び
その周辺素子の回路構成を示す図である。図３５の可変
抵抗４２は、図３４の導電部材５０と抵抗部材４０の組
み合わせに相当する。固定抵抗４１は、図３４には示さ
れていないが、抵抗体４０に接続されている。直列接続
された可変抵抗４２と固定抵抗４１とに対して、すなわ
ち、電極４０ａ，４０ｂ間に電源電圧Ｖｃｃが印加され
る。

【０１３７】可変抵抗４２は、導電部材５０と抵抗体４
０の組み合わせに相当し、抵抗体４０に対する導電部材
５０の接触面積に応じて抵抗値が変化する。すなわち、
抵抗体４０に導電部材５０が接触すると、抵抗体に対し
て導電部材５０がバイパスとなって電流が流れるため、
その接触部分は実質的に抵抗体が短絡することになり、
その結果、抵抗体４０の抵抗値が減少する。したがっ
て、導電部材５０の接触面積が大きくなるほど、抵抗体
４０の抵抗値は減少する。

【０１３８】電極４０ａ，４０ｂ間に印加された電源電
圧Ｖccは、この操作ボタン２２１の押圧力に従って抵抗
値が変化する可変抵抗４２と固定抵抗４１とによって分
圧されているので、可変抵抗４２と固定抵抗４１との間
の出力端子４０ｃから得られる出力電圧は、可変抵抗４
２が小さくなればなるほど大きくなり、反対に可変抵抗
４２が大きくなればなるほど小さくなる。

【０１３９】図３６は抵抗体４０の出力端子から出力さ
れるアナログ信号（電圧）の特性を示す図である。

【０１４０】まず、電源投入時に抵抗体４０に電圧が印
加されるため、操作ボタン２２１が押されていなくと
も、出力端子４０ｃからは一定のアナログ信号（電圧）
Ｖminが出力される（図中ａの位置）。次いで、操作ボ
タン２２１が押圧操作されても、導電部材５０が抵抗体
４０に接触するまでは、該抵抗体４０の抵抗値が変化し
ないため、抵抗体４０からの出力はＶminのまま変化し
ない。さらに操作ボタン２２１が押圧されて、導電部材
５０が抵抗体４０に接触すると（図中ｂの押圧位置）、
その後は操作ボタン２２１の押圧力に対応して抵抗体４
０に対する導電部材５０の接触面積が増加するため、抵
抗体４０の内部抵抗が減少し、抵抗体４０の出力端子４
０ｃから出力されるアナログ信号（電圧）が増加する。
そして、導電部材５０がもっとも変形したところで、抵
抗体４０の出力端子４０ｃから出力されるアナログ信号
（電圧）が最大Ｖmaxとなる（図中ｃの押圧位置）。

【０１４１】図３７は本発明の第３実施形態に係る操作
装置の主要部を示すブロック図である。

【０１４２】本実施形態においても、操作装置２００の
内部基板に搭載されたＭＰＵ１４は、レベル分割部１
５、Ａ／Ｄ変換部１６、切替器１８の各機能を備えてい
る。本実施形態では、抵抗体４０の出力端子４０ｃから
出力されるアナログ信号（電圧）が、レベル分割部１５
に入力され、レベル分割部１５で該アナログ信号の出力
レベルが複数に分割され、さらに分割された出力レベル
に応じてＡ／Ｄ変換部１６が抵抗体４０から出力される
アナログ信号をデジタル信号に変換する。

【０１４３】レベル分割部１５およびＡ／Ｄ変換部１６
の機能は、既述した第１実施形態と同様であり、レベル
分割部１５は、図３６に示すように抵抗体４０から出力
されるアナログ信号（電圧）のレベル範囲を均等な幅で
分割する基本機能を有している。分割数は任意に設定で
き、図３６に示す例では、アナログ信号（電圧）のレベ
ル範囲を８つに均等分割している。このようにして均等
分割された個々の出力レベルＬ１〜Ｌ８が、Ａ／Ｄ変換
部１６に伝えられる。なお、レベル分割部１５により均
等分割するアナログ信号のレベル範囲は、任意に変更が
可能となっている。

【０１４４】Ａ／Ｄ変換部１６は、レベル分割部１５に
よってレベル分割されたアナログ信号の出力レベル応じ
て、該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力す
る。すなわち、Ａ／Ｄ変換部１６からは、上記出力レベ
ルＬ１〜Ｌ８に応じて複数ビットのデジタル信号が出力
される。

【０１４５】そして、Ａ／Ｄ変換部１６は、レベル分割
された各出力レベルに適当な複数ビットのデジタル信号
を割り当てて出力する。例えば、８ビット又は１６ビッ
トの複数ビットデジタル信号を上記各出力レベルに割り
当てて、レベル１の場合に「１ｆ」、レベル２の場合に
「３ｆ」・・・レベル８の場合に「ｆｆ」といったデジ
タル信号を割り当てて出力する。

【０１４６】Ａ／Ｄ変換部１６から出力された複数ビッ
トのデジタル信号は、操作装置２００の内部基板に設け
たインターフェース１７を介してゲーム機本体１００に
送られ、このデジタル信号によりゲームキャラクタの動
作等を実行させる。

【０１４７】抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力され
たアナログ信号のレベル変化は、上述したように操作ボ
タン２２１（操作子１１）から受ける押圧力の変化に対
応している。したがって、Ａ／Ｄ変換部１６から出力さ
れる複数ビットのデジタル信号は、ユーザによる操作ボ
タン２２１（操作子１１）の押圧力に対応したものであ
る。ユーザの押圧操作とこのような関連をもつ複数ビッ
トのデジタル信号により、ゲームキャラクタの動作等を
制御すれば、「１」または「０」の単数ビットのデジタ
ル信号による制御にくらべアナログ的な滑らかな動作を
実現することが可能となる。

【０１４８】また、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１６
は、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力されるアナロ
グ信号の変化に応じて、単数ビットのデジタル信号（す
なわち、「１」または「０」）を出力する単数ビットの
デジタル信号出力手段としても機能するように構成さ
れ、切替器１８の切り替え操作により、Ａ／Ｄ変換部１
６から複数ビットのデジタル信号と単数ビットのデジタ
ル信号のいずれか一方を出力するようになっている。

【０１４９】本実施形態でも、光ディスクに記録された
ゲームプログラムに基づきゲーム機本体１００から送ら
れてくる制御信号により、切替器１８を制御する構成と
してある。すなわち、ゲーム機本体１００からは、光デ
ィスクに装着されたゲームプログラムを実行した際、そ
のゲームプログラムの内容に応じて、Ａ／Ｄ変換部１６
を、複数ビットのデジタル信号を出力する手段として機
能させるか、または単数ビットのデジタル信号を出力す
る手段として機能させるかを指定する制御信号が出力さ
れる。この制御信号に基づき、切替器１８はＡ／Ｄ変換
部１６の機能を選択して切り替える。

【０１５０】Ａ／Ｄ変換部１６は、切替器１８によって
選択された機能にしたがって、抵抗体４０の出力端子４
０ｃから出力されてくるアナログ信号を、複数ビットの
デジタル信号と単数ビットのデジタル信号のいずれかに
変換して出力する。複数ビットのデジタル信号を出力す
る手段としての機能が選択された場合は、上述したよう
にレベル分割部１５により均等分割された出力レベル
を、対応するデジタル信号に変換してゲーム機本体１０
０へ出力する。

【０１５１】一方、単数ビットのデジタル信号を出力す
る手段としての機能が選択された場合は、抵抗体４０の
出力端子４０ｃから出力されてくるアナログ信号の変化
に応じて、「１」または「０」の単数ビットのデジタル
信号をゲーム機本体１００へ出力する。すなわち、Ａ／
Ｄ変換部１６は、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力
されるアナログ信号が最小値Ｖminであると認識した場
合には、操作ボタンが押圧されていないと判断してデジ
タル信号「０」を出力する。一方、Ａ／Ｄ変換器１６か
らの出力に基づき抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力
されるアナログ信号が最小値Ｖminでないと認識した場
合には、操作ボタンが押圧されていると判断してデジタ
ル信号「１」を出力する。

【０１５２】なお、切替器１８はユーザの手動操作によ
って切り替えられるように構成してもよい。例えば、操
作装置２００に設けられたアナログ選択スイッチ２５２
に、切替器１８を切り替える機能を割り付け、同スイッ
チ２５２の手動操作により切替器１８を作動させて、Ａ
／Ｄ変換部１６の機能を切り替える構成とすることもで
きる。

【０１５３】さて、上述したとおりレベル分割部１５
は、抵抗体４０から出力されたアナログ信号の出力レベ
ルを、あらかじめ設定した範囲で均等分割するが、この
あらかじめ設定した範囲と、実際に抵抗体４０から出力
されてくるアナログ信号（電圧）のレベル範囲との間に
ずれがあった場合、操作子１１の操作状況にマッチング
したデジタル信号を出力できないおそれがある。

【０１５４】しかし、抵抗体４０や導電部材５０には個
体差があり、しかも電源電圧にもばらつきがあるため、
個々の操作装置２００により抵抗体４０から出力される
アナログ信号の出力範囲は異なってくる。

【０１５５】そこで、本実施形態の操作装置２００は、
レベル分割部１５により分割されるアナログ信号の出力
レベル範囲を個別に設定するための分割範囲設定部２５
を備え（図３７参照）、レベル分割部１５でレベル分割
するアナログ信号（電圧）のレベル範囲をキャリブレー
ションできる構成となっている。

【０１５６】図３８は分割範囲設定部の機能を説明する
ための図である。

【０１５７】図３８に示すように、分割範囲設定部２５
には、あらかじめ抵抗体４０から出力されるアナログ信
号（電圧）の最小値Ｖminと最大値Ｖmaxが初期設定して
ある。また、最大値Ｖmaxに対しては任意の許容値αを
あらかじめ設定してある。この許容値αは、Ａ／Ｄ変換
部１６からの情報から、抵抗値の出力（アナログ信号）
を認識する際のばらつきを吸収するためのものである。
さらに、最小値Ｖminに対してはその周囲に、操作ボタ
ンが押された状態か否かを判定するための判定値γがあ
らかじめ設定してある。

【０１５８】このような設定のもとに、分割範囲設定部
２５は次のようにキャリブレーション動作を実行する。

【０１５９】操作装置２００の電源が投入されると、分
割範囲設定部２５は、まず抵抗体４０から出力されるア
ナログ信号（電圧）の最小値Ｖminを調整するために、
Ａ／Ｄ変換部１６からの情報に基づき実際に抵抗体４０
から出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶmi
n（Real）を認識する。

【０１６０】このとき、ユーザが操作ボタン２２１を押
圧している等の事情も考えられるため、Ｖmin（Real）
がＶminを中心とする誤差許容値γの範囲にあるか否か
を判定する。そして、Ｖmin（Real）が、（Ｖmin＋γ）
＞Ｖmin（Real）＞（Ｖmin−γ）の範囲から外れていた
場合は、ユーザにキャリブレーション動作中であること
を報知するためのアクションを実行する。

【０１６１】当該アクションとしては、例えば、操作装
置２００に設けた表示部２５３を点灯または点滅表示し
たり、操作装置２００がバイブレーション機構を内蔵す
る場合は当該機構を作動させる等の手法が採り得る。

【０１６２】次いで、Ｖmin（Real）が、（Ｖmin＋γ）
＞Ｖmin（Real）＞（Ｖmin−γ）の範囲に収まっている
ことを条件に、Ｖmin（Real）の値をＶminと比較する。
比較の結果、Ｖmin（Real）＞Ｖminであったときは、初
期設定値Ｖminを抵抗体４０から出力されるアナログ信
号（電圧）の最小値として設定する。一方、Ｖmin（Rea
l）＜Ｖminであったときは、実際の出力値Ｖmin（Rea
l）を抵抗体４０から出力されるアナログ信号（電圧）
の最小値として設定変更する。

【０１６３】次に、操作マニュアル等にしたがいユーザ
に操作ボタン２２１を強く押し込んでもらい、そのとき
Ａ／Ｄ変換部１６から出力される情報に基づき実際に抵
抗体４０から出力されているアナログ信号（電圧）のレ
ベルＶmax（Real）を認識する。

【０１６４】このＶmax（Real）が許容値αを加味した
（Ｖmax−α）よりも大きければ、ユーザにより操作ボ
タン２２１が限度まで押し込まれた状態にあるものと認
識し、Ｖmax（Real）とＶmaxとを比較する。比較の結
果、Ｖmax（Real）＜Ｖmaxであったときは、初期設定値
Ｖmaxを抵抗体４０から出力されるアナログ信号（電
圧）の最大値として設定する。一方、Ｖmax（Real）＞
Ｖmaxであったときは、実際の出力値Ｖmax（Real）を抵
抗体４０から出力されるアナログ信号（電圧）の最大値
として設定変更する。

【０１６５】分割範囲設定部２５は、以上の如く設定さ
れた最小値Ｖminから最大値Ｖmaxの範囲で、抵抗体４０
から出力されるアナログ信号（電圧）を均等分割するよ
うに、レベル分割部１５を制御する。

【０１６６】図３９は導電部材の変形例を示す図であ
る。

【０１６７】導電部材５０は、抵抗体４０への接触圧に
応じて抵抗体４０との接触面積を変化させ得る形状であ
ればよく、図３４に示した山形形状に限らず、例えば図
３９（ａ）に示すような半球状や同図（ｂ）に示すよう
な高さの異なる複数の突起を備えた形状とすることもで
きる。

【０１６８】また、図４０に示すように、抵抗体４０を
弾性体２２２に形成した弾力部２２２ａの内側天井面に
接着し、導電部材５０を抵抗体４０と対向する位置に配
置することもできる。

【０１６９】図４１は本実施形態に係る第１操作部の構
成例を示す図である。

【０１７０】同図に示す第１操作部の構成例では、十字
型をした操作体２１１の各操作キー２１１ａ（操作子１
１）と対応して、それぞれ導電部材５０を弾性体２１３
の内側天井面に接着してある。また、抵抗体４０は単一
の構成のものを各導電部材５０と対向するように配置し
てある。

【０１７１】図４２は抵抗体の回路構成を示す図であ
る。同図に示すように抵抗体４０は電源ライン１３に直
列に挿入され、電極４０ａ、４０ｂ間に電圧が印加され
ている。この抵抗体４０の内部抵抗を模式的に示すと、
同図に示すように第１，第２の可変抵抗４３，４４に分
けられる。このうち、第１の可変抵抗４３の部分には、
例えば、キャラクタを上方向に動かすための操作キー
（上方向キー）２１１ａとともに移動する導電部材５
０、および左方向に動かすための操作キー（左方向キ
ー）２１１ａとともに移動する導電部材５０のそれぞれ
が接触し、それら導電部材５０の接触面積に応じて抵抗
値を可変する。また、第２の可変抵抗４４の部分には、
例えば、キャラクタを下方向に動かすための操作キー
（下方向キー）２１１ａとともに移動する導電部材５
０、および右方向に動かすための操作キー（右方向キ
ー）２１１ａとともに移動する導電部材５０のそれぞれ
が接触し、それら導電部材５０の接触面積に応じて抵抗
値を可変する。

【０１７２】そして、各可変抵抗４３，４４の中間部に
出力端子４０ｃを設け、この出力端子４０ｃから各操作
キー２１１ａ（操作子１１）の押圧力に対応したアナロ
グ信号を出力するようにしている。

【０１７３】出力端子４０ｃからの出力は、第１，第２
の可変抵抗４３，４４が有する抵抗値の分割比をもって
計算でき、例えば、第１の可変抵抗４３の抵抗値をＲ
1、第２の可変抵抗４４の抵抗値をＲ2、電源電圧をＶcc
とした場合、出力端子４０ｃにあらわれる出力電圧Ｖ
は、次の式であらわすことができる。

【０１７４】Ｖ＝Ｖcc×Ｒ２／（Ｒ1＋Ｒ2）

【０１７５】したがって、第１の可変抵抗４３が有する
抵抗値が減少すると出力電圧は増加し、一方、第２の可
変抵抗４４が有する抵抗値が減少すると出力電圧も減少
する。

【０１７６】図４３は抵抗体の出力端子から出力される
アナログ信号（電圧）の特性を示す図である。

【０１７７】まず、電源投入時に抵抗体４０に電圧が印
加されるため、操作体２１１の各操作キー２１１ａが押
されていなくとも、出力端子４０ｃからは一定のアナロ
グ信号（電圧）Ｖ₀が出力される（図中ｏの位置）。

【０１７８】次いで、いずれかの操作キー２１１ａが押
圧操作されても、導電部材５０が抵抗体４０に接触する
までは、該抵抗体４０の抵抗値が変化しないため、抵抗
体４０からの出力はＶ₀のまま変化しない。

【０１７９】さらに、上方向キーまたは左方向キーが押
圧されて、導電部材５０が抵抗体４０における第１の可
変抵抗４３部分に接触すると（図中ｐの押圧位置）、そ
の後は操作キー２１１ａ（操作子）の押圧力に対応して
第１の可変抵抗４３部分に対する導電部材５０の接触面
積が増加するため、その部位の抵抗値が減少し、抵抗体
４０の出力端子４０ｃから出力されるアナログ信号（電
圧）が増加する。そして、導電部材５０がもっとも変形
したところで、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力さ
れるアナログ信号（電圧）が最大Ｖmaxとなる（図中ｑ
の押圧位置）。

【０１８０】一方、下方向キーまたは右方向キーが押圧
されて、導電部材５０が抵抗体４０における第２の可変
抵抗４４部分に接触すると（図中ｒの押圧位置）、その
後は操作キー２１１ａ（操作子）の押圧力に対応して第
２の可変抵抗４４部分に対する導電部材５０の接触面積
が増加するため、その部分の抵抗値が減少し、その結
果、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力されるアナロ
グ信号（電圧）が減少する。そして、導電部材５０がも
っとも変形したところで、抵抗体４０の出力端子４０ｃ
から出力されるアナログ信号（電圧）が最小Ｖminとな
る（図中ｓの押圧位置）。

【０１８１】抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力され
るアナログ信号（電圧）は、図４４に示すように、レベ
ル分割部１５に入力され、レベル分割部１５で該アナロ
グ信号の出力レベルが複数に分割され、さらに分割され
た出力レベルに応じてＡ／Ｄ変換部１６が抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
なお、図４４に示すレベル分割部１５、Ａ／Ｄ変換部１
６、切替部１８の機能は、図３７に基づき先に説明した
とおりであるため、ここでは詳細な説明は省略する。

【０１８２】レベル分割部１５により分割されるアナロ
グ信号の出力レベル範囲を個別に設定（キャリブレーシ
ョン）するための分割範囲設定部２５には、図４５に示
すように、あらかじめ抵抗体４０から出力されるアナロ
グ信号（電圧）の非押圧操作時の値Ｖ0、最小値Ｖmin、
最大値Ｖmaxがそれぞれ初期設定してある。また、最大
値Ｖmaxに対しては任意の許容値αが、最小値Ｖminに対
しては任意の許容値βがあらかじめ設定してある。これ
らの許容値α，βは、Ａ／Ｄ変換部１６からの情報か
ら、抵抗値の出力（アナログ信号）を認識する際のばら
つきを吸収するためのものである。さらに、非押圧操作
時に出力されるアナログ信号（電圧）Ｖ0に対してはそ
の周囲に、操作ボタンが押された状態か否かを判定する
ための判定値γがあらかじめ設定してある。

【０１８３】このような設定のもとに、分割範囲設定部
２５は次のようにキャリブレーション動作を実行する。

【０１８４】操作装置の電源が投入されると、分割範囲
設定部２５は、まず非押圧操作時に抵抗体４０から出力
されるアナログ信号（電圧）Ｖ0を調整するために、Ａ
／Ｄ変換部１６からの情報に基づき実際に抵抗体４０か
ら出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶ0（R
eal）を認識する。

【０１８５】このとき、ユーザが操作キーを押圧してい
る等の事情も考えられるため、Ｖ0（Real）がＶ0を中心
とする誤差許容値γの範囲にあるか否かを判定する。そ
して、Ｖ0（Real）が、（Ｖ0＋γ）＞Ｖ0（Ｒｅａｌ）
＞（Ｖ0−γ）の範囲から外れていた場合は、ユーザに
キャリブレーション動作中であることを報知するための
アクションを実行する。

【０１８６】当該アクションとしては、例えば、操作装
置に設けた表示部２５３を点灯または点滅表示したり、
操作装置がバイブレーション機構を内蔵する場合は当該
機構を作動させる等の手法が採り得る。

【０１８７】次いで、Ｖ0（Real）が、（Ｖ0＋γ）＞Ｖ
0（Real）＞（Ｖ0−γ）の範囲に収まっていることを条
件に、Ｖ0（Real）の値をＶ0と比較する。比較の結果、
Ｖ0（Real）＞Ｖ0であったときは、初期設定値Ｖ0を非
押圧操作時に抵抗体４０から出力されるアナログ信号
（電圧）の値として設定する。一方、Ｖ0（Real）＜Ｖ0
であったときは、実際の出力値Ｖ0（Real）を非押圧操
作時に抵抗体４０から出力されるアナログ信号（電圧）
の値として設定変更する。

【０１８８】次に、操作マニュアル等にしたがいユーザ
に上方向キーを強く押し込んでもらい、そのときＡ／Ｄ
変換部１６から出力される情報に基づき実際に抵抗体４
０から出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶ
max（Real）を認識する。

【０１８９】このＶmax（Real）が許容値αを加味した
（Ｖmax−α）よりも大きければ、ユーザにより上方向
キーが限度まで押し込まれた状態にあるものと認識し、
Ｖmax（Real）とＶmaxとを比較する。比較の結果、Ｖma
x（Real）＜Ｖmaxであったときは、初期設定値Ｖmaxを
抵抗体４０から出力されるアナログ信号（電圧）の最大
値として設定する。一方、Ｖmax（Real）＞Ｖmaxであっ
たときは、実際の出力値Ｖmax（Real）を抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号（電圧）の最大値として設定
変更する。

【０１９０】同様の操作を左方向キーについても行い、
左方向キーの押圧操作に伴い抵抗体４０から出力される
アナログ信号（電圧）の最大値Ｖmaxを設定する。

【０１９１】次に、操作マニュアル等にしたがいユーザ
に下方向キーを強く押し込んでもらい、そのときＡ／Ｄ
変換部１６から出力される情報に基づき実際に抵抗体４
０から出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶ
min（Real）を認識する。

【０１９２】このＶmin（Real）が許容値βを加味した
（Ｖmin＋β）よりも小さければ、ユーザにより下方向
キーが限度まで押し込まれた状態にあるものと認識し、
Ｖmin（Real）とＶminとを比較する。比較の結果、Ｖmi
n（Real）＞Ｖminであったときは、初期設定値Ｖminを
抵抗体４０から出力されるアナログ信号（電圧）の最小
値として設定する。一方、Ｖmin（Real）＜Ｖminであっ
たときは、実際の出力値Ｖmin（Real）を抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号（電圧）の最小値として設定
変更する。

【０１９３】同様の操作を右方向キーについても行い、
右方向キーの押圧操作に伴い抵抗体４０から出力される
アナログ信号（電圧）の最小値Ｖminを設定する。

【０１９４】分割範囲設定部２５は、上方向キーおよび
左方向キーに対しては、以上の如く設定された非押圧操
作時の出力Ｖ₀から最大値Ｖmaxの範囲で、抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号（電圧）を均等分割するよう
に、レベル分割部１５を制御する。また、下方向キーお
よび右方向キーに対しては、非押圧操作時の出力Ｖ0か
ら最小値Ｖminの範囲で、抵抗体４０から出力されるア
ナログ信号（電圧）を均等分割するように、レベル分割
部１５を制御する。

【０１９５】なお、上記の説明においては、抵抗体４０
における第１の可変抵抗部分に上方向キーおよび左方向
キーを割り当て、第２の可変抵抗部分に下方向キーおよ
び右方向キーを割り当てたが、これに限定されるもので
はなく、各キーと可変抵抗部分の割り当ては任意に設定
できることは勿論である。

【０１９６】また、第１操作部２１０についても、操作
体２１１の各操作キー２１１ａに対応して設けた導電部
材５０に対して、図３５に示すような回路構成となるよ
うに、それぞれ個別に抵抗体４０を配置することもでき
る。この場合の、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力
されるアナログ信号（電圧）の特性は、図３６に示した
とおりとなる。

【０１９７】さらに、本発明は上述した各実施形態に限
定されるものではない。

【０１９８】例えば、本発明の操作装置は、図２に示し
たテレビゲーム機用の操作装置２００に適用が限定され
るものではなく、デジタル的な操作とアナログ的な操作
を可能とすることにより機能を向上させ得る各種の操作
装置に適用できることは勿論である。

【０１９９】以上説明したようにこの発明によれば、操
作子の押圧操作に対応したアナログ信号をデジタル信号
に変換して出力するので、押圧操作用の操作子でデジタ
ル的な操作を実現することができ、しかも、検出素子の
個体差や検出素子に印加される電圧のばらつきなどに影
響されることなく、均一なレベル分割によるデジタル信
号の出力が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態に係る操作装置が用
いられるテレビゲーム機の概要を示す平面図である。

【図２】図２は、図１に示す操作装置を拡大して示す平
面図である。

【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る操作装置
の主要部を示すブロック図である。

【図４】図４は、図３に示す感圧素子の特性を示す図で
ある。

【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る操作装置
の全体構成例を示すブロック図である。

【図６】図６は、レベル分割部をキャリブレーションす
るための第１の構成例を示すブロック図である。

【図７】図７は、レベル分割部をキャリブレーションす
るための第２の構成例を示すブロック図である。

【図８】図８は、図７に示す第２の構成例に適用される
キャリブレーション用の設定プログラムの例を示すフロ
ーチャートである。

【図９】図９は、図７に示す第２の構成例に適用される
キャリブレーション用の設定プログラムの他の例を示す
フローチャートである。

【図１０】図１０は、レベル分割部をキャリブレーショ
ンするための第３の構成例を示すブロック図である。

【図１１】図１１は、図１０に示す第３の構成例による
キャリブレーション動作を説明するための図である。

【図１２】図１２は、レベル分割部をキャリブレーショ
ンするための第４の構成例を示すブロック図である。

【図１３】図１３は、第１実施形態に係る第２操作部に
設けた操作ボタン（操作子）を示す分解斜視図である。

【図１４】図１４は、第１実施形態に係る第２操作部の
第１構成例を示す分解斜視図である。

【図１５】図１５は、第１実施形態に係る第２操作部の
第１構成例を示す正面断面図である。

【図１６】図１６は、第１実施形態に係る第２操作部の
第２構成例を示す分解斜視図である。

【図１７】図１７は、第１実施形態に係る第２操作部の
第２構成例を示す正面断面図である。

【図１８】図１８は、第１実施形態に係る第２操作部の
第３構成例を示す分解斜視図である。

【図１９】図１９は、第１実施形態に係る第２操作部の
第３構成例を示す正面断面図である。

【図２０】図２０は、第１実施形態に係る第１操作部の
構成例を示す分解斜視図である。

【図２１】図２１は、第１実施形態に係る第１操作部の
構成例を示す正面断面図である。

【図２２】図２２は、第１実施形態に係る第３操作部の
構成例を示す分解斜視図である。

【図２３】図２３は、第１実施形態に係る第３操作部の
構成例を示す正面断面図である。

【図２４】図２４は、本発明の第２実施形態に係る操作
装置の主要部を示すブロック図である。

【図２５】図２５は、本発明の第２実施形態に係る操作
装置の全体構成例を示すブロック図である。

【図２６】図２６は、本発明の第２実施形態に係る操作
装置の他の全体構成例を示すブロック図である。

【図２７】図２７は、第２実施形態に係る第２操作部の
第１構成例を示す分解斜視図である。

【図２８】図２８は、第２実施形態に係る第２操作部の
第１構成例を示す正面断面図である。

【図２９】図２９は、第２実施形態に係る第２操作部の
第２構成例を示す分解斜視図である。

【図３０】図３０は、第２実施形態に係る第２操作部の
第２構成例を示す正面断面図である。

【図３１】図３１は、第２実施形態に係る第２操作部の
第３構成例を説明するための図で、図３１（Ａ）は平面
図、図３１（Ｂ）は底面図である。

【図３２】図３２は、第２実施形態に係る第２操作部の
第３構成例を示す正面断面図である。

【図３３】図３３は、第２実施形態に係る第２操作部の
第４構成例を示す正面断面図である。

【図３４】図３４（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第３実施
形態に係る第２操作部の構成例を示す正面断面図であ
る。

【図３５】図３５は、図３４（Ａ）〜（Ｃ）に示す抵抗
体の回路構成を示す図である。

【図３６】図３６は、図３５に示す抵抗体の出力端子か
ら出力されるアナログ信号の特性を示す図である。

【図３７】図３７は、第３実施形態の第２操作部に関す
る主要部を示すブロック図である。

【図３８】図３８は、第３実施形態の第２操作部に対す
る分割範囲設定部の機能を説明するための図である。

【図３９】図３９（Ａ）及び（Ｃ）は、本発明の第３実
施形態に係る検出素子の一部を構成する導電部材の変形
例を示す正面断面図である。

【図４０】図４０は、本発明の第３実施形態に係る第２
操作部の他の構成例を示す正面断面図である。

【図４１】図４１は、本発明の第３実施形態に係る第１
操作部の構成例を示す正面断面図である。

【図４２】図４２は、図４１に示す抵抗体の回路構成を
示す図である。

【図４３】図４３は、図４２に示す抵抗体の出力端子か
ら出力されるアナログ信号の特性を示す図である。

【図４４】図４４は、第３実施形態の第１操作部に関す
る主要部を示すブロック図である。

【図４５】図４５は、第３実施形態の第１操作部に対す
る分割範囲設定部の機能を説明するための図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田川 和郷 東京都港区赤坂７丁目１番１号 株式会社 ソニー・コンピュータエンタテインメント 内 (72)発明者 中澤 宏之 東京都港区赤坂７丁目１番１号 株式会社 ソニー・コンピュータエンタテインメント 内 (72)発明者 坂倉 洋太郎 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 味田 広二 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2C001 CA02 CB01 CB04 CC01 CC08

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押圧操作可能な操作子と、 この操作子の押圧操作に対応したアナログ信号を出力す
   る検出素子と、 前記操作子の押圧操作に伴い前記検出素子から出力され
   るアナログ信号の出力レベルを複数に分割するレベル分
   割手段と、 前記レベル分割手段により分割された各出力レベルに応
   じて、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
   Ｄ変換手段と、 前記レベル分割手段により分割されるアナログ信号の出
   力レベル範囲を設定する分割範囲設定手段とを備え、 前記レベル分割手段は、前記分割範囲設定手段に設定さ
   れた範囲内で、前記検出素子から出力されるアナログ信
   号の出力レベルを複数に分割することを特徴とする操作
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の操作装置において、更に
   前記Ａ／Ｄ変換手段に接続され、出力するデジタル信号
   を、複数ビットのデジタル信号又は単数ビットのデジタ
   ル信号のいずれかに切り替える切替器を備えている、操
   作装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の操作装置において、更に
   前記分割範囲設定手段を記憶手段で構成し、 前記レベル分割手段は、前記記憶手段に記憶されたアナ
   ログ信号の出力レベル範囲内で、前記検出素子から出力
   されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割すること
   を特徴とする操作装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の操作装置において、更に
   操作装置の前記記憶手段の代りに、この操作装置が接続
   される本体であるエンタテインメント装置の記憶手段を
   用いたことを特徴とする操作装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の操作装置において、更に
   前記分割範囲設定手段は、前記検出素子が接続された電
   源ラインに挿入したボリューム素子であり、 前記レベル分割手段は、前記ボリューム素子から検出さ
   れる出力レベルの範囲内で、前記検出素子から出力され
   るアナログ信号の出力レベルを複数に分割することを特
   徴とする操作装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の操作装置において、更に
   前記分割範囲設定手段は、前記検出素子が接続された電
   源ラインに挿入したボリューム素子と、前記レベル分割
   手段により分割されるアナログ信号の出力レベル範囲の
   限界値を記憶する記憶手段と、前記ボリューム素子から
   検出される出力レベルの範囲と前記記憶手段に記憶した
   限界値とを比較する比較手段とを含み、 前記比較手段は、前記ボリューム素子から検出される出
   力レベルの範囲が前記記憶手段に記憶された限界値の範
   囲内にあるときは該出力レベルの範囲を前記レベル分割
   手段に出力し、一方、前記ボリューム素子から検出され
   る出力レベルの範囲が前記記憶手段に記憶された限界値
   を越えたときは該限界値を前記レベル分割手段に出力す
   ることを特徴とする操作装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の操作装置において、更に
   前記操作子と検出素子との構造は、前記操作子の底面に
   形成された突起と、この突起を受けて支持する凹部を有
   する弾性体と、この弾性体の変形にて押圧される前記検
   出素子とからなることを特徴とする操作装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の操作装置において、更に
   前記操作子と検出素子との構造は、前記操作子の底面に
   形成された平面と、この平面を受けて支持する平面を有
   する弾性体と、この弾性体の変形にて押圧される前記検
   出素子とからなることを特徴とする操作装置。
9. 【請求項９】 請求項７又は８記載の操作装置におい
   て、更に前記検出素子は、内部基板上に直接設けたこと
   を特徴とする操作装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の操作装置において、更
    に前記操作子にオンオフスイッチであるデジタルスイッ
    チを加え、このデジタルスイッチに単数ビットのデジタ
    ル信号を出力するデジタル信号発生部を接続し、このデ
    ジタル信号発生部の出力と前記Ａ／Ｄ変換手段の出力と
    を切り替える切替器を備えたことを特徴とする操作装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１0記載の操作装置において、
    更に前記操作子と検出素子との構造は、前記操作子の底
    面を受けて支持する弾性体と、この弾性体の変形にて押
    圧されシート部材の片面上に備えられる前記デジタルス
    イッチの第１及び第２の固定端子と、この第１及び第２
    の固定端子に対応して別のシート部材の片面上に備えら
    れる検出素子と、からなることを特徴とする操作装置。
12. 【請求項１２】 請求項１1記載の操作装置において、
    更に前記別のシート部材は、内部基板であることを特徴
    とする操作装置。
13. 【請求項１３】 請求項１0記載の操作装置において、
    更に前記操作子と検出素子との構造は、前記操作子の底
    面を受けて支持する弾性体と、この弾性体の変形にて押
    圧されシート部材の片面上に備えられる前記デジタルス
    イッチの第１及び際２の固定端子と、この第１及び第２
    の固定端子に対応して上記シート部材の他の片面上に備
    えられる検出素子と、からなることを特徴とする操作装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項３に記載した操作装置の信号出
    力調整方法であって、 前記操作子をあらかじめ設定した押圧力で押圧操作し、
    そのとき前記検出素子から出力されるアナログ信号の出
    力レベルを、前記記憶手段に記憶させることを特徴とす
    る操作装置の信号出力調整方法。
15. 【請求項１５】 請求項５に記載した操作装置の信号出
    力調整方法であって、 前記検出素子が接続された電源ラインに挿入したボリュ
    ーム素子から検出される出力レベルを監視し、該出力レ
    ベルが変化した場合、変化後にボリューム素子から検出
    される出力レベルの範囲内で、前記検出素子から出力さ
    れるアナログ信号の出力レベルを複数に分割するように
    したことを特徴とする操作装置の信号出力調整方法。
16. 【請求項１６】 押圧操作可能な操作子と、この操作子
    の押圧操作に対応したアナログ信号を出力する検出素子
    と、前記操作子の押圧操作に伴い前記検出素子から出力
    されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割するレベ
    ル分割手段と、前記レベル分割手段により分割された各
    出力レベルに応じて、前記アナログ信号をデジタル信号
    に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備え、プログラムの実行
    機能を有するエンタテインメント装置に接続される操作
    装置において、 前記エンタテインメント装置が所定の調整プログラムに
    基づき操作案内を出力し、 該操作案内にしたがって前記操作子が押圧操作されるこ
    とにより、前記検出素子から出力されるアナログ信号の
    出力レベルを、前記エンタテインメント装置に内蔵また
    は接続した記憶手段に記憶し、 前記記憶手段に記憶した出力レベルに基づき、前記レベ
    ル分割手段が、前記検出素子から出力されるアナログ信
    号を複数に分割することを特徴とする操作装置の信号出
    力調整方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載した操作装置の信号
    出力調整方法において、更に前記操作案内にしたがって
    前記操作子が押圧操作されることにより前記検出素子か
    ら出力されるアナログ信号の出力レベルを、前記記憶手
    段としてエンタテインメント装置に着脱自在に接続され
    るメモリカードに記憶することを特徴とする操作装置の
    信号出力調整方法。