JP2009018055A

JP2009018055A - 入力装置及びゲーム装置

Info

Publication number: JP2009018055A
Application number: JP2007183595A
Authority: JP
Inventors: Masashi Imai; 正志今井; Yumi Koba; 夕美木場
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2009-01-29

Abstract

【課題】ゲームの演出効果を向上させて、ゲームを行う利用者の臨場感を高めることが可能なゲームコントローラを提供する。
【解決手段】ゲームコントローラ１Ａは、利用者が把持する把持部２１と、把持部２１を把持した利用者の操作を受ける操作部２３と、把持部２１を把持する利用者に温度変化を体感させるペルチェ素子３Ａを備える。ペルチェ素子３Ａは、利用者が操作部２３を操作することで、ゲーム中に特定の環境になったと判断されて出力される制御信号に基づいて制御され、把持部を把持する利用者に、操作に応じたゲームの進行に合わせて温かいまたは冷たいといった感覚を与える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゲームやシミュレーションのコントローラ等の入力装置及びこの入力装置が接続されたゲーム装置に関する。詳しくは、入力装置を操作する利用者に温度変化を体感させる熱電変換素子を備え、ゲーム等のシーンに応じて環境の変化を温度で認識させることができるようにしたものである。

従来、光ディスク等の記録媒体や通信回線で配信されたゲームのソフトウエアを再生し、利用者（ゲームプレーヤー）がゲームコントローラ等の入力装置を操作することで、利用者の操作とゲームのプログラムに応じてゲームを進行させるゲーム装置が提供されている。

このようなゲーム装置では、画像による視覚的体感と、音による聴覚的体感に加え、ゲームコントローラの振動によって、ゲームの臨場感の演出効果を向上させる機能を付加した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ゲームコントローラを振動させることで、ゲームコントローラを把持する利用者の手に振動を伝えることができ、例えば恐怖感を演出することが可能になると共に、衝突時の振動や、ゲーム中のキャラクター登場時のインパクトを利用者に体感させることが可能になっている。

特表２００３−５１９８６１号公報（特許請求の範囲の欄）

しかし、ゲーム等の種類によっては、音やゲームコントローラの振動では臨場感を十分に演出できない場合があり、ゲームのストーリーにより演出効果を高めていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ゲーム等の演出効果を向上させて、ゲーム等を行う利用者の臨場感を高めることが可能な入力装置及びゲーム装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の入力装置は、利用者の操作を受ける操作部と、利用者が操作部を操作することで、特定の環境になったと判断されて出力される制御信号に基づいて制御され、操作部を操作する利用者に、操作に応じて温度変化を体感させる熱電変換素子とを備えたことを特徴とする。

本発明の入力装置では、利用者に操作部が操作されて特定の環境になったと判断されることで出力された制御信号に基づいて熱電変換素子が制御され、利用者に温度変化を体感させる。

また、本発明のゲーム装置は、利用者により操作される入力装置と、画像の表示装置と接続され、入力装置から利用者の操作に応じた操作信号が出力されると、操作信号とゲームのプログラムに基づいてゲームを進行し、ゲームの進行に基づいて表示装置に画像を表示する制御手段を有した装置本体とを備え、入力装置は、利用者の操作を受ける操作部と、利用者が操作部を操作することで、特定の環境になったと判断されて制御手段から出力された制御信号に基づいて制御され、操作部を操作する利用者に、操作に応じて温度変化を体感させる熱電変換素子とを備えたことを特徴とする。

本発明のゲーム装置では、ゲームのプログラムが再生され、利用者が入力装置の操作部を操作することで出力された操作信号に基づいてゲームが進行される。

入力装置では、利用者の操作に応じてゲーム等が進行して、特定の環境になったと判断されることで出力された制御信号に基づいて熱電変換素子が制御され、利用者に温度変化を体感させる。

本発明の入力装置によれば、利用者の操作に応じて環境が変化したことを、温度で伝えることができる。

本発明のゲーム装置では、このような入力装置を備えることで、ゲーム中でプレーヤーが居る場所の温度や、ゲーム中に何かに触れた際に温かいまたは冷たいといった温度の違い等、従来からの視覚や聴覚及び振動では得ることができない感覚を体感させることができる。

これにより、ストーリーによる演出に加え、従来のゲーム等では感じることができなかった演出効果が追加され、利用者の感じる臨場感を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明の入力装置及びゲーム装置の実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態の入力装置の構成例＞
図１は、第１の実施の形態の入力装置の一例としてゲームコントローラの例を示す斜視図、図２は、図１のゲームコントローラの内部構成の概略を示す平面図、図３は、図１のゲームコントローラの内部構成の概略を示す側断面図である。

第１の実施の形態のゲームコントローラ１Ａは、コントローラ本体２Ａと、コントローラ本体２Ａに内蔵されたペルチェ素子３Ａを備える。

コントローラ本体２Ａは、例えばプラスチック等の樹脂材料による成形品で、上下一対の部材を合わせて中空構造となる筐体２０が構成され、利用者が手で持つ凸状の把持部２１が、左右両側にそれぞれ形成される。また、コントローラ本体２Ａは、各種キーパッド２２を有し、把持部２１を把持する利用者の操作を受ける操作部２３を備える。

ペルチェ素子３Ａは熱電変換素子の一例で、コントローラ本体２Ａにおいて、把持部２１以外の筐体２０内、すなわち、把持部２１の間の筐体２０の内部に形成された収納部２０ａに取り付けられる。ここで、ペルチェ素子３Ａは、後述するように温度が変化するので、コントローラ本体２Ａ内の電子機器２０ｂに熱の影響を与えないように、収納部２０ａに必要に応じで断熱材２０ｃを備える。

図４は、ペルチェ素子の原理を示す動作説明図である。ペルチェ素子３Ａは、Ｐ型の熱電半導体３０ｐとＮ型の熱電半導体３０ｎが電極３１ａと電極３１ｂに接合され、Ｐ型の熱電半導体３０ｐとＮ型の熱電半導体３０ｎに直流電流を流す電源３２が電極３１ｂに接続される。

以上の構成で、ペルチェ素子３Ａは、図４（ａ）に矢印Ｅ１で示すように、Ｎ型の熱電半導体３０ｎからＰ型の熱電半導体３０ｐに直流電流を流すと、電極３１ａ側から電極３１ｂ側へ熱が輸送されることで、電極３１ａ側が吸熱により冷却されると共に、電極３１ｂ側が放熱により加熱される。

これに対して、図４（ｂ）に矢印Ｅ２で示すように、Ｐ型の熱電半導体３０ｐからＮ型の熱電半導体３０ｎに直流電流を流すと、電極３１ｂ側から電極３１ａ側へ熱が輸送されることで、電極３１ｂ側が吸熱により冷却されると共に、電極３１ａ側が放熱により加熱される。

これにより、ペルチェ素子３Ａは、電極３１ａを冷却加熱面とし、電極３１ｂを熱冷気排出面として、図３に示すように、電極３１ａが熱伝導シート３３を介してコントローラ本体２Ａの筐体２０に取り付けられ、供給される電流の向きを変えることで加熱と冷却を切り替えることができる。

また、ゲームコントローラ１Ａは、ペルチェ素子３Ａの電極３１ｂが露出した筐体２０の収納部２０ａに排熱手段としての排熱ファン３４を備えると共に、収納部２０ａにつながる吸気口２４と排気口２５を筐体２０に備える。

排熱ファン３４は、回転駆動されるファン部とモータ等を備え、排熱ファン３４が駆動されると、吸気口２４から外気が取り入れられ、吸気口２４から取り入れられた外気は、ペルチェ素子３Ａの冷熱気排出面である電極３１ｂを通り排気口２５から外部へ排出される。

ここで、ゲームコントローラ１Ａを冷却する場合には、冷却加熱面となる電極３１ａ側が吸熱により冷却されると共に、熱冷気排出面となる電極３１ｂ側が放熱により加熱され、温度が上がる電極３１ｂ側の熱が排熱ファン３４で排出されて冷却されることで、電極３１ａ側の温度上昇を防ぐ。

また、ゲームコントローラ１Ａを加熱する場合には、冷却加熱面となる電極３１ａ側が放熱により加熱されると共に、熱冷気排出面となる電極３１ｂ側が吸熱により冷却され、温度が下がる電極３１ｂ側の冷気が排熱ファン３４で排出されることで、電極３１ａ側の温度低下を防ぐ。

従って、ゲームコントローラ１Ａは、ペルチェ素子３Ａの電極３１ａと電極３１ｂとの温度差が生じ、筐体２０と接触させている電極３１ａの温度に応じて冷却または加熱され、把持部２１を把持する利用者に温度変化を体感させることができる。

なお、吸気口２４と排気口２５を通る給排気の風の温度は、体感させようとする温度変化と逆になるので、吸気口２４及び排気口２５の位置は、ゲームコントローラ１Ａの把持部２１を持つ時の手に給排気の風が直接当たらない位置であれば何処でも良い。

また、本発明の入力装置はゲームコントローラのみならず、シミュレーション等に用いられる電子機器のヒューマンマシンインターフェース（入力部分、入力装置）に適用可能である。

＜第１の実施の形態のゲーム装置の構成例＞
図５は、第１の実施の形態のゲーム装置の制御構成を示す機能ブロック図であり、次に、入力装置としてのゲームコントローラを備えたゲーム装置について説明する。

ゲーム装置４Ａは、単数または複数のゲームコントローラ１Ａが接続されるゲーム機本体４０Ａを備え、ゲーム機本体４０Ａが表示装置としてのＴＶ（テレビジョン）モニター５に接続される。

ゲーム機本体４０Ａは、ゲームコントローラ１Ａが接続される通信手段としての通信制御部４１と、光ディスク等の記録媒体６に記録されたゲームのプログラムを再生する再生部４２と、ＴＶモニター５を制御する表示制御部４３を備える。

また、ゲーム機本体４０Ａは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成される記憶部４４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される制御手段としての制御部４５を備える。

記憶部４４は、制御部４５で実行されるオペレーティングシステム（ＯＳ）等が記憶され、制御部４５は、ゲームコントローラ１Ａでの利用者の操作で受信した操作内容に応じた操作信号と、記録媒体６から再生されたゲームのプログラムに基づいてゲームを進行する。そして、制御部４５は、ゲームの進行に従ってＴＶモニター５に画像を表示すると共に、ゲーム中において特定の環境になったと判断すると、ゲームコントローラ１Ａにペルチェ素子３Ａを制御する制御信号を出力する。

ゲームコントローラ１Ａは、キーパッド２２の操作を電気信号に変換するキーパッド入力部２６と、ゲーム装置４Ａと接続される通信手段としてのＩ／Ｏ回路部２７と、ペルチェ素子３Ａに接続される電源３２の極性を切り替えるスイッチ２８を備える。

また、ゲームコントローラ１Ａは、キーパッド２２の操作に応じて電気信号が入力されると、利用者の操作に応じた操作信号をゲーム機本体４０Ａに送信すると共に、ゲーム機本体４０Ａから制御信号を受信すると、スイッチ２８を制御してペルチェ素子３Ａを駆動するＣＰＵ２９を備える。

ここで、図５に示すゲーム装置４Ａでは、ゲームコントローラ１Ａとゲーム機本体４０Ａが無線通信で接続される構成であるので、ペルチェ素子３Ａを駆動する直流の電源３２として、電池をゲームコントローラ１Ａに内蔵すると共に、電流の向きを切り替えるスイッチ２８を備え、スイッチ２８をゲーム機本体４０Ａから出力された制御信号で制御して、加熱と冷却を切り替えている。

なお、ゲームコントローラとゲーム機本体を有線で接続する構成では、ゲーム機本体に整流や降圧または昇圧回路を備え、ペルチェ素子の電源をゲーム機本体から供給すると共に、ゲーム機本体側に備えたスイッチで供給される電流の向きを切り替えるようにしても良い。

＜第１の実施の形態のゲーム装置の動作例＞
図６は、本実施の形態のゲーム装置の動作の一例を示すフローチャートで、次に、各図を参照して、入力装置としてのゲームコントローラ１Ａを備えたゲーム装置４Ａの動作について説明する。

ステップＳＡ１：ゲームコントローラ１Ａの操作等でゲームが開始される。

ステップＳＡ２：ゲーム装置４Ａは、再生部４２に装着された記録媒体６からゲームのプログラムを再生して、利用者のゲームコントローラ１Ａでの操作に基づいてゲームを進行する。

すなわち、ゲームコントローラ１Ａでは、利用者がキーパッド２２を操作すると、キーパッド２２の操作がキーパッド入力部２６で電気信号に変換されてＣＰＵ２９に入力される。ＣＰＵ２９は、キーパッド２２の操作に応じた電気信号が入力されると、利用者の操作に応じた操作信号をＩ／Ｏ回路部２７からゲーム機本体４０Ａに送信する。

ゲーム機本体４０Ａの制御部４５は、ゲームコントローラ１Ａでの利用者の操作に応じた操作信号を通信制御部４１で受信すると、ゲームコントローラ１Ａからの操作信号と、記録媒体６から再生されたゲームのプログラムに基づいてゲームを進行し、表示制御部４３を制御してＴＶモニター５に画像を表示する。

ステップＳＡ３：ゲーム装置４Ａは、ゲーム中において利用者に温度変化を体感させる特定の環境になったかどうか判断する。例えば、ゲーム機本体４０Ａの制御部４５は、画像中において特定のエリアにゲームプレーヤーが侵入したかどうかを監視する。

ステップＳＡ４：ゲーム装置４Ａは、利用者に温度変化を体感させる特定エリアにゲームプレーヤーが侵入したと判断すると、温度変化が加熱か冷却かを判断する。

ステップＳＡ５：上述したステップＳＡ４で温度変化が加熱であると判断すると、ゲーム機本体４０Ａの制御部４５は、ペルチェ素子３Ａを加熱する制御信号を通信制御部４１からゲームコントローラ１Ａに送信する。

ゲームコントローラ１ＡのＣＰＵ２９は、ペルチェ素子３Ａを加熱する制御信号をＩ／Ｏ回路部２７で受信すると、制御ライン２８ａによりスイッチ２８を制御して電源３２の極性を切り替え、図４（ｂ）に矢印Ｅ２で示すように、Ｐ型の熱電半導体３０ｐからＮ型の熱電半導体３０ｎに直流電流を流すと共に、排熱ファン３４を駆動する。

これにより、ペルチェ素子３Ａでは、電極３１ｂ側から電極３１ａ側へ熱が輸送されることで、冷却加熱面である電極３１ａ側が放熱により加熱されると共に、熱冷気排出面である電極３１ｂ側が吸熱により冷却される。

ここで、ゲームコントローラ１Ａを加熱する場合には、温度が下がる電極３１ｂ側の冷気が排熱ファン３４で排出されることで、温度が上がる電極３１ａ側の温度低下を防ぐ。

従って、ゲームコントローラ１Ａは、熱伝導シート３３を介して筐体２０と接触させているペルチェ素子３Ａの電極３１ａの温度に応じて把持部２１の温度が上げられ、把持部２１を持つ利用者の手が温められるようにして、利用者に温度変化を体感させることができる。

ステップＳＡ６：ゲーム装置４Ａは、利用者に温度変化を体感させる特定エリア外にゲームプレーヤーが移動したかどうか判断する。

ステップＳＡ７：特定エリア外にゲームプレーヤーが移動したと判断すると、ゲーム機本体４０Ａの制御部４５は、ペルチェ素子３Ａの駆動を停止する制御信号を通信制御部４１からゲームコントローラ１Ａに送信する。

ゲームコントローラ１ＡのＣＰＵ２９は、ペルチェ素子３Ａの駆動を停止する制御信号をＩ／Ｏ回路部２７で受信すると、ペルチェ素子３Ａへの通電を停止すると共に、排熱ファン３４の駆動を停止する。

これにより、ペルチェ素子３Ａの電極３１ａ及び電極３１ｂの温度は、室温や利用者の手の温度等の常温に近づき、利用者は、ゲームの進行に伴う環境の変化を温度で認識できる。

ステップＳＡ８：上述したステップＳＡ４で温度変化が冷却であると判断すると、ゲーム機本体４０Ａの制御部４５は、ペルチェ素子３Ａを冷却する制御信号を通信制御部４１からゲームコントローラ１Ａに送信する。

ゲームコントローラ１ＡのＣＰＵ２９は、ペルチェ素子３Ａを冷却する制御信号をＩ／Ｏ回路部２７で受信すると、制御ライン２８ａによりスイッチ２８を制御して電源３２の極性を切り替え、図４（ａ）に矢印Ｅ１で示すように、Ｎ型の熱電半導体３０ｎからＰ型の熱電半導体３０ｐに直流電流を流すと共に、排熱ファン３４を駆動する。

これにより、ペルチェ素子３Ａでは、電極３１ａ側から電極３１ｂ側へ熱が輸送されることで、冷却加熱面である電極３１ａ側が吸熱により冷却されると共に、熱冷気排出面である電極３１ｂ側が放熱により加熱される。

ここで、ゲームコントローラ１Ａを冷却する場合には、温度が上がる電極３１ｂ側の熱が排熱ファン３４で排出されて冷却されることで、温度が下がる電極３１ａ側の温度上昇を防ぐ。

従って、ゲームコントローラ１Ａは、熱伝導シート３３を介して筐体２０と接触させているペルチェ素子３Ａの電極３１ａの温度に応じて把持部２１の温度が下げられ、把持部２１を持つ利用者の手が冷やされるようにして、利用者に温度変化を体感させることができる。

ステップＳＡ９：ゲーム装置４Ａは、利用者に温度変化を体感させる特定エリア外にゲームプレーヤーが移動したかどうか判断する。

ステップＳＡ１０：特定エリア外にゲームプレーヤーが移動したと判断すると、ゲーム機本体４０Ａの制御部４５は、ペルチェ素子３Ａの駆動を停止する制御信号を通信制御部４１からゲームコントローラ１Ａに送信する。

これにより、ペルチェ素子３Ａの電極３１ａ及び電極３１ｂの温度は常温に近づき、利用者は、ゲームの進行に伴う環境の変化を温度で認識できる。

このように、本実施の形態のゲーム装置４Ａでは、ゲームの利用者との接点が、視覚、聴覚及び振動が中心であった今までの演出効果に、新たに温度による感覚を加えることができる。

従って、例えばアクションゲームにおいてゲームユーザが演じるキャラクターのダメージを温度の変化で表したり、ロールプレイングゲームにおいてキャラクターが居るダンジョンと呼ばれる巣窟等の外気温を表現したり、ホラーゲームの恐怖感を演出したりすることがより多彩にできる。

＜第２の実施の形態の入力装置の構成例＞
図７は、第２の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの内部構成の概略を示す平面図である。ここで、既に説明した図面と同じ機能を示す部分には、同じ番号を付して説明する。

第２の実施の形態のゲームコントローラ１Ｂは、コントローラ本体２Ａの収納部２０ａに取り付けられたペルチェ素子３Ａにヒートパイプ３５Ａを備え、ペルチェ素子３Ａの熱をヒートパイプ３５Ａで把持部２１に伝導できるようにした構成である。

ヒートパイプ３５Ａは熱伝導手段の一例で、熱伝導性の良い例えば銅材のパイプで構成され、内部に作動液が封入されている。ヒートパイプ３５Ａは、一端がペルチェ素子３Ａの図４に示す電極３１ａと接続され、他端がそれぞれコントローラ本体２Ａの把持部２１に延びる。

把持部２１は、筐体２０の内側に、熱伝導性の良い例えば銅板で構成された放熱・吸熱板２１ａが貼り付けられ、ヒートパイプ３５Ａは、放熱・吸熱板２１ａに接続されている。ここで、放熱・吸熱板２１ａは、把持部２１の表面には露出させず、利用者の手が直接放熱・吸熱板２１ａに触れないようにしてある。

以上の構成で、例えば画像中において特定エリアにゲームプレーヤーが侵入したと判断されて、ゲームコントローラ１Ｂを加熱する場合は、上述したように所定の極性でペルチェ素子３Ａに通電することで、冷却加熱面である電極３１ａ側が放熱により加熱されると共に、熱冷気排出面である電極３１ｂ側が吸熱により冷却される。

ペルチェ素子３Ａの電極３１ａ側が加熱されると、ヒートパイプ３５Ａでは、電極３１ａと接続されている側が吸熱側となって作動液が蒸発する。作動液の蒸気は、ヒートパイプ３５Ａ内を把持部２１方向へ移動する。

そして、ヒートパイプ３５Ａは、放熱・吸熱板２１ａと接続された側が放熱側となって、ペルチェ素子３Ａ側で蒸発した作動液が、放熱・吸熱板２１ａでの放熱により冷却されて液相に戻り、ヒートパイプ３５Ａ内をペルチェ素子３Ａ側に移動する。

これにより、ヒートパイプ３５Ａ内を作動液が循環して、熱がペルチェ素子３Ａから把持部２１へ伝導され、ペルチェ素子３Ａを加熱する場合は、放熱・吸熱板２１ａでの放熱により把持部２１の温度が上げられる。従って、把持部２１を持つ利用者の手が温められて、利用者に温度変化を体感させることができる。

なお、ゲームコントローラ１Ｂを冷却する場合は、上述したように所定の極性でペルチェ素子３Ａに通電することで、冷却加熱面である電極３１ａ側が吸熱により冷却されると共に、熱冷気排出面である電極３１ｂ側が放熱により加熱される。

これにより、ペルチェ素子３Ａの電極３１ａとヒートパイプ３５Ａで接続された放熱・吸熱板２１ａでの吸熱により把持部２１の温度が下げられ、把持部２１を持つ利用者の手が冷やされて、利用者に温度変化を体感させることができる。

このように、ゲームコントローラ１Ｂの把持部２１とペルチェ素子３Ａをヒートパイプ３５Ａで接続したことで、把持部２１以外の収納部２０ａにペルチェ素子３Ａを内蔵した構成でも、効率よくかつ短時間で温度変化を利用者に伝えることが可能になる。

＜第３の実施の形態の入力装置の構成例＞
図８は、第３の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの内部構成の概略を示す平面図である。ここで、既に説明した図面と同じ機能を示す部分には、同じ番号を付して説明する。

第３の実施の形態のゲームコントローラ１Ｃは、コントローラ本体２Ａの収納部２０ａに取り付けられたペルチェ素子３Ａにヒートパイプ３５Ｂを備え、ペルチェ素子３Ａの熱を、それぞれ１本のヒートパイプ３５Ｂで各把持部２１に伝導できるようにした構成である。

ヒートパイプ３５Ｂは熱伝導手段の一例で、熱伝導性の良い例えば銅材のパイプで構成され、１本のパイプ内で作動液が循環する構成である。ヒートパイプ３５Ｂは、一端がペルチェ素子３Ａの図４に示す電極３１ａと接続され、他端がそれぞれコントローラ本体２Ａの把持部２１に延びる。

ヒートパイプ３５Ｂは、他端にファンシンク３６を備える。ファンシンク３６は、回転駆動されるファンを備えたヒートシンクの別称で、ヒートパイプ３５Ｂと一体化されている。

ファンシンク３６は、把持部２１に内蔵され、ペルチェ素子３Ａに通電することによる電極３１ａ側の放熱または吸熱による温度変化がヒートパイプ３５Ｂで伝導されることで、ファンシンク３６での放熱または吸熱によって、把持部２１が加熱または冷却される。

第３の実施の形態のゲームコントローラ１Ｃの動作は、第２の実施の形態のゲームコントローラ１Ｂと同様で、ゲームコントローラ１Ｃの把持部２１とペルチェ素子３Ａをヒートパイプ３５Ｂで接続したことで、把持部２１以外の収納部２０ａにペルチェ素子３Ａを内蔵した構成でも、効率よくかつ短時間で温度変化を利用者に伝えることが可能になる。

また、各把持部２１で１本のヒートパイプ３５Ｂで熱を伝えることができるので、ゲームコントローラ１Ｃの内部での設計の自由度が広がり、形状やキーパッドの配置等に多くのバリエーションを持たせることができる。

近年、ヒートパイプは、１本のパイプ内で作動液を循環させる１軸の構成が主流であり、ヒートシンクも様々な形状のものが市販されているので、本実施の形態の構成を適用することで、極めて簡便に把持部の表面温度を変化させるゲームコントローラを提供できる。

＜第４の実施の形態の入力装置の構成例＞
図９は、第４の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの一例を示す斜視図である。ここで、既に説明した図面と同じ機能を示す部分には、同じ番号を付して説明する。

第４の実施の形態のゲームコントローラ１Ｄは、ペルチェ素子３Ａが取り付けられたコントローラ本体２Ａの収納部２０ａに送風を行う送風ファン３７を備え、ペルチェ素子３Ａの熱を風で伝導できるようにした構成である。

ゲームコントローラ１Ｄは、筐体２０の内部に収納部２０ａを備えると共に、収納部２０ａとつながる吹出風路２０ｄを把持部２１の内部に備える。そして、収納部２０ａにつながる吸気口３８と吹出風路２０ｄとつながる吹出口３９を筐体２０に備え、吹出口３９は把持部２１の例えば上面または下面に形成されることで、利用者が把持部２１を把持した時に、温風または冷風が手に当たるように構成される。なお、利用者が把持部２１を把持した時に、吹出口３９の全てが塞がれてしまうと、送風ファン３７による空気の流れを発生させることができなくなる可能性があるので、利用者が把持し得る範囲の外側にも吹出口３９を形成しておく。

送風ファン３７は、回転駆動されるファン部とモータ等を備え、送風ファン３７が駆動されると、吸気口３８から外気が取り入れられ、吸気口３８から取り入れられた外気は、ペルチェ素子３Ａの図４に示す冷却加熱面である電極３１ａを通る。そして、ペルチェ素子３Ａの放熱により加熱された空気または吸熱により冷却された空気が、吹出風路２０ｄを通り吹出口３９から外部へ吹き出される。

以上の構成で、例えば画像中において特定エリアにゲームプレーヤーが侵入したと判断されて、ゲームコントローラ１Ｄを加熱する場合は、上述したように所定の極性でペルチェ素子３Ａに通電することで、冷却加熱面である電極３１ａ側が放熱により加熱されると共に、熱冷気排出面である電極３１ｂ側が吸熱により冷却される。

そして、送風ファン３７が駆動されることで、吸気口３８から取り入れられ、ペルチェ素子３Ａの電極３１ａ側での放熱により加熱された空気が吹出風路２０ｄを送風されて、吹出口３９から吹き出される。

これにより、把持部２１を持つ利用者の手に温風が吹きつけられて温められ、利用者に温度変化を体感させることができる。

また、ゲームコントローラ１Ｄを冷却する場合は、上述したように所定の極性でペルチェ素子３Ａに通電することで、冷却加熱面である電極３１ａ側が吸熱により冷却されると共に、熱冷気排出面である電極３１ｂ側が放熱により加熱される。

そして、送風ファン３７が駆動されることで、吸気口３８から取り入れられ、ペルチェ素子３Ａの電極３１ａ側での吸熱により冷却された空気が吹出風路２０ｄを送風されて、吹出口３９から吹き出される。

これにより、把持部２１を持つ利用者の手に冷風が吹きつけられて冷やされ、利用者に温度変化を体感させることができる。

このように、加熱あるいは冷却された空気による刺激を利用者に与えることで、より多くの感性に働きかけることができ、より臨場感のあるゲームを演出できる。

＜各実施の形態の入力装置の変形例＞
上述した各実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラ１Ａ〜１Ｄは、ペルチェ素子３Ａを利用することで、加熱と冷却の両方の温度変化を利用者に与えることができると共に、温度センサによるフィードバックを利用することなく、温度の過度の上昇及び低下を防いで、安全性を向上させている。ただし、温度センサを備えて検知温度に基づいたフィードバック制御を行うこととしても良い。

また、温度センサ等の状態検知手段を備え、例えば、ゲームコントローラを持つ利用者の手が発汗していることを検知できるようにして、ゲーム中に興奮して手に発汗した時の冷却用等、利用者の好みに応じた使い方も提案できることなる。

また、第１の実施の形態のゲームコントローラ１Ａは、ペルチェ素子３Ａでの熱交換のために排熱ファン３４を備えたが、自然放熱で熱交換が行えれば、ファンを備えなくても良い。ファンを備えない構成では、ファンの駆動音等を無くすことができ、静音化が可能である。

これにより、第２の実施の形態のゲームコントローラ１Ｂのように、ヒートパイプ３５Ａを熱交換器として備えることで、排熱ファンを省略することが可能である。

更に、第２の実施の形態のゲームコントローラ１Ｂ及び第３の実施の形態のゲームコントローラ１Ｃでは、ペルチェ素子３Ａをコントローラ本体２Ａの収納部２０ａに取り付け、ヒートパイプ３５Ａ及び放熱・吸熱板２１ａ又はヒートパイプ３５Ｂ及びファンシンク３６を把持部２１に備えたが、ペルチェ素子３Ａを把持部２１の内部に備えると共に、ヒートパイプ等を把持部以外の筐体２０内に備えて、図４で説明した冷却加熱面である電極３１ａの熱を把持部２１に伝達できるようにしても良い。

入力装置としては、利用者が把持して使用する有線または無線のゲームコントローラ以外にも、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続されるジョイスティックやポインティングデバイスであるマウス、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続されるキーボード等でも良い。

本発明の入力装置は、ゲームやシミュレーションのコントローラ等に適用できる。また、本発明のゲーム装置は、ゲームコントローラと装置本体が独立した据え置き型のゲーム装置だけでなく、ゲームコントローラが一体となった携帯型のゲーム装置にも適用できる。

第１の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの一例を示す斜視図である。ゲームコントローラの内部構成の概略を示す平面図である。ゲームコントローラの内部構成の概略を示す側断面図である。ペルチェ素子の原理を示す動作説明図である。第１の実施のゲーム装置の制御構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態のゲーム装置の動作の一例を示すフローチャートである。第２の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの内部構成の概略を示す平面図である。第３の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの内部構成の概略を示す平面図である。第４の実施の形態の入力装置としてのゲームコントローラの一例を示す斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・ゲームコントローラ、２Ａ・・・コントローラ本体、２０・・・筐体、２０ａ・・・収納部、２０ｂ・・・電子機器、２０ｃ・・・断熱材、２０ｄ・・・吹出風路、２１・・・把持部、２１ａ・・・放熱・吸熱板、２２・・・キーパッド、２３・・・操作部、２４・・・吸気口、２５・・・排気口、２６・・・キーパッド入力部、２７・・・Ｉ／Ｏ回路部、２８・・・スイッチ、２９・・・ＣＰＵ、３Ａ・・・ペルチェ素子、３０ｐ・・・Ｐ型の熱電半導体、３０ｎ・・・Ｎ型の熱電半導体、３１ａ，３１ｂ・・・電極、３２・・・電源、３３・・・熱伝導シート、３４・・・排熱ファン、３５Ａ，３５Ｂ・・・ヒートパイプ、３６・・・ファンシンク、３７・・・送風ファン、３８・・・吸気口、３９・・・吹出口、４Ａ・・・ゲーム装置、４０Ａ・・・ゲーム機本体、４１・・・通信制御部、４２・・・再生部、４３・・・表示制御部、４４・・・記憶部、４５・・・制御部、５・・・ＴＶモニター、６・・・記録媒体

Claims

利用者の操作を受ける操作部と、
利用者が前記操作部を操作することで、特定の環境になったと判断されて出力される制御信号に基づいて制御され、前記操作部を操作する利用者に、操作に応じて温度変化を体感させる熱電変換素子と
を備えたことを特徴とする入力装置。
利用者が把持して前記操作部を操作する把持部を備え、前記操作部の操作でゲームが操作されるゲームコントローラである
ことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
前記熱電変換素子は、一方の電極と他方の電極との間で、電流の向きに応じて熱が輸送されるペルチェ素子であり、
前記一方の電極の放熱または吸熱による熱が前記把持部に伝導されると共に、
前記他方の電極の吸熱または放熱による熱を排熱する排熱手段を備えた
ことを特徴とする請求項２記載の入力装置。
前記熱電変換素子の放熱または吸熱による熱を、前記把持部に伝導する熱伝導手段を備えた
ことを特徴とする請求項２記載の入力装置。
前記熱電変換素子を、前記把持部に備えた
ことを特徴とする請求項２記載の入力装置。
空気の吸気口と、
前記把持部に形成された空気の吹出口と、
前記吸気口から空気を吸い込み、前記熱電変換素子の放熱または吸熱により温風または冷風を前記吹出口から吹き出させる送風ファンと
を備えたことを特徴とする請求項２記載の入力装置。
利用者により操作される入力装置と、
画像の表示装置と接続され、前記入力装置から利用者の操作に応じた操作信号が出力されると、操作信号とゲームのプログラムに基づいてゲームを進行し、ゲームの進行に基づいて前記表示装置に画像を表示する制御手段を有した装置本体とを備え、
前記入力装置は、
利用者の操作を受ける操作部と、
利用者が前記操作部を操作することで、特定の環境になったと判断されて前記制御手段から出力された制御信号に基づいて制御され、前記操作部を操作する利用者に、操作に応じて温度変化を体感させる熱電変換素子とを備えた
ことを特徴とするゲーム装置。
前記入力装置は、利用者が把持して前記操作部を操作する把持部を備えると共に、前記熱電変換素子の放熱または吸熱による熱を、前記把持部に伝導する熱伝導手段を備えた
ことを特徴とする請求項７記載のゲーム装置。