JP2011193969A - 回転操作部を有するゲーム機 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲーム機本体及び回転操作部の間を電気的に接続する構造が簡単であり、組み込みが容易にできる回転操作部を有するゲーム機を提供する。
【解決手段】ゲーム機１は、ケーブル２０が、内径部２０ａに軸部１８が挿通可能なコイル形状に形成され、一端が本体１０に固定され、一端とは異なる端部である他端がハンドル１７に固定され、ハンドル１７が基準位置θ０からコイル形状の巻き戻し方向に最大角度回転された状態で屈曲することがなくかつハンドル１７が基準位置からコイル形状の巻き戻し方向及び巻き方向に最大角度回転された状態からフリーにされた状態でもとのコイル形状に復帰できる程度のばね性を有し、ハンドル１７がコイル形状の巻き方向に最大角度回転された状態の内径部の内径が軸部１８の外径よりも大きくなるように形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゲーム機本体との間で電気信号を通信する回転操作部を有するゲーム機に関するものである。

従来、回転するステアリングに設けられた補機等に電気的に接続して、電力を供給するステアリング用信号伝達装置があった（例えば特許文献１）。
しかし、従来のステアリング用信号伝達装置は、補機等にケーブルを渦巻き状にして、コラム等の筐体の内側に収容するため、構造が複雑であり、また組み込み時に工数がかかっていた。

特開平１０−２４１５０４号公報

本発明の課題は、ゲーム機本体及び回転操作部の間を電気的に接続する構造が簡単であり、組み込みが容易にできる回転操作部を有するゲーム機を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、ゲーム機本体（１０）と、前記ゲーム機本体に設けられた本体側通信部（３８）と、前記ゲーム機本体に軸支された回転軸（１８ｂ）を有する軸部（１８）と、プレイヤが操作し、前記回転軸に着脱可能に装着される回転操作部（１７）と、前記回転操作部に設けられ、本体側通信部との間で電気信号を通信する操作部側通信部（１９）と、前記本体側通信部及び前記操作部側通信部の間で前記電気信号を伝達する信号伝送ケーブル（２０）とを備え、前記信号伝送ケーブルは、内径部（２０ａ）に前記軸部が挿通可能なコイル形状に形成され、一端が前記ゲーム機本体（１０）に固定され、前記一端とは異なる端部である他端が前記回転操作部に固定され、前記回転操作部が基準位置（θ０）から前記コイル形状の巻き戻し方向に最大角度回転された状態で屈曲することがなくかつ前記回転操作部が基準位置から前記コイル形状の巻き戻し方向及び巻き方向に最大角度回転された状態からフリーにされた状態でもとの前記コイル形状に復帰できる程度のばね性を有し、前記回転操作部がコイル形状の巻き方向に最大角度回転された状態の前記内径部の内径が前記軸部の外径よりも大きくなるように形成されること、を特徴とする回転操作部を有するゲーム機である。
第２の発明は、第１の発明の回転操作部を有するゲーム機において、前記操作部側通信部（１９）は、前記回転操作部（１７）と一体で回転し、プレイヤの操作に応じて信号を出力する補助操作部であり、前記電気信号を、前記補助操作部の出力信号として、本体側通信部（３８）との間で通信すること、を特徴とする回転操作部を有するゲーム機である。
第３の発明は、第１又は第２の発明の回転操作部を有するゲーム機において、プレイ進行に応じて、前記回転軸（１９ｂ）に回転力を付与して、前記回転操作部（１７）に負荷を付与する負荷付与部（３６）と、前記回転操作部の回転位置を検出する回転位置検出部（３５）と、このゲーム機を制御する制御部（４１）とを備え、前記制御部は、プレイ進行をし、前記プレイ進行の状況に対応した前記回転操作部に対する負荷であるプレイ対応負荷（Ｔ２）を求め、前記回転位置検出部の出力に基づいて、前記信号伝送ケーブル（２０）がばね性によってもとのコイル形状に復帰しようとする戻り回転力（Ｔ１）を求め、前記プレイ対応負荷に対して前記戻り回転力を打ち消す回転力（−Ｔ１）を加えた回転力（Ｔ２−Ｔ１）を前記回転操作部に付与するように、前記負荷付与部を制御すること、を特徴とする回転操作部を有するゲーム機である。
第４の発明は、第１から第３までのいずれかの回転操作部を有するゲーム機において、前記信号伝送ケーブル（２０）は、前記電気信号を通信する信号線（２２）と、前記信号線の両端に設けられ、前記本体側通信部（３８）及び前記操作部側通信部（１９）と、前記信号伝送ケーブルとを、それぞれ電気的に接続する接続部（２３，２４）と、前記接続部及びその近傍の前記信号線がはみ出すように前記信号線を被覆し、前記ばね性を発生する弾性体により形成される被覆部（２１）とを備え、前記ゲーム機本体（１０）側の前記被覆部の端部及び前記端部に対応する範囲の前記信号線を、前記端部及び前記接続部の間の前記信号線が撓みを有するように、前記ゲーム機本体に固定するゲーム機本体側固定部（２５）と、前記回転操作部（１７）側の前記被覆部の端部及び前記端部に対応する範囲の前記信号線を、前記端部及び前記接続部の間の前記信号線が撓みを有するように、前記回転操作部に固定する回転操作部側固定部（２６）とを備えること、
を特徴とする回転操作部を有するゲーム機である。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明は、信号伝送ケーブルがコイル形状に形成され軸部に挿通され、巻き戻し方向に最大角度回転された状態で屈曲することがないので、信号伝送ケーブルが絡まることがない。また、ゲーム機本体及び回転操作部の間を簡単な構造で、電気的に接続できる。
さらに、本発明は、信号伝送ケーブルが最大角度回転された状態からフリーにされた状態でもとのコイル形状に復帰できる程度のばね性を有するので、回転操作部の回転操作にともない、信号伝送ケーブルが絡まることがない。
さらにまた、本発明は、巻き方向に最大角度回転された状態のコイル形状の内径が、軸部の外径よりも大きくなるように形成されるので、信号伝送ケーブルが引っ張られることがなく、信号伝送ケーブルの損傷を防止できる。
（２）本発明は、回転操作部と一体で回転し、プレイヤの操作に応じて信号を出力する補助操作部を備えるので、回転操作部を回転しながら補助操作部を操作するようなゲームを提供できる。

（３）本発明は、プレイ対応負荷に対して戻り回転力を加えた回転力を回転操作部に付与するので、信号伝送ケーブルがばね性を有していても、信号伝送ケーブルによる付勢力の影響を受けることがないため、狙い通りのプレイ対応負荷を付与できる。
（４）本発明は、信号線の端部が撓みを有するように、信号伝送ケーブルをゲーム機本体及び回転操作部に固定するので、回転操作に応じて、信号線にストレスがかかることがないため、信号線の損傷を防止できる。

実施形態のゲーム機１の斜視図である。 実施形態のハンドル１７の周辺の構成を左側Ｘ１から見た断面図（図１のII−II部矢視断面図）である。切断面は、軸部１８の中心軸を通る面である。 実施形態のハンドル１７を正面（図２の矢印III）から見た図である。 実施形態のケーブル２０の取り付け構造を説明する図である。 実施形態のゲーム機１のブロック図である。 実施形態のゲーム機１の動作を示すフローチャートである。

（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態のゲーム機１の斜視図である。
図１に示すように、ゲーム機１は、左右方向Ｘの幅１ｍ程度、奥行方向Ｙの長さ２ｍ程度、鉛直方向Ｚの高さ２ｍ程度の大型の装置であり、主にゲームセンタ等の店舗等に設置される。ゲーム機１は、プレイヤが表示部１４に表示される自動車１４ａを操作して、他のプレイヤと順位を競ったり、タイムを競うドライブゲームを行う装置である。
ゲーム機１は、本体１０（ゲーム機本体）と、ハンドル１７（回転操作部）とを備えている。

本体１０は、ケース１１と、シート１２と、コイン投入口１３と、表示部１４と、アクセルペダル１５と、ブレーキペダル１６とを備えている。

ケース１１は、ゲーム機１の筐体である。ケース１１は、筒部１８ａ等（後述する）を設けるパネル１１ａを備えている。
シート１２は、プレイヤが着座するための座である。
コイン投入口１３は、プレイヤがプレイするためにコインを投入するための投入口である。コイン投入口１３の内部には、光学センサが設けられている。この光学センサは、投入されたコインを検出すると、検出信号を制御部４１（後述する）に出力する。

表示部１４は、プレイ画面を表示するための表示装置であり、例えば液晶表示装置である。表示部１４は、ケース１１に固定されており、プレイ画面がプレイヤに対向するように配置される。表示部１４には、ハンドル１７等の操作部の操作に応じて走行する自動車１４ａが表示される。
アクセルペダル１５及びブレーキペダル１６は、表示部１４に表示される自動車１４ａを加速、減速するための操作部である。

ハンドル１７は、プレイヤが自動車１４ａを転舵するために操作する操作部である。ハンドル１７は、現物の自動車のハンドルの形状を模して形成されており、プレイヤは、実際に自動車を運転するように、ハンドル操作できる。ハンドル１７は、本体１０の回転軸１８ｂ（後述する）に着脱可能に装着される。

図２は、実施形態のハンドル１７の周辺の構成を左側Ｘ１から見た断面図（図１のII−II部矢視断面図）である。切断面は、回転軸１８ｂの中心軸を通る面である。
図３は、実施形態のハンドル１７を正面（図２の矢印III）から見た図である。
図４は、実施形態のケーブル２０の取り付け構造を説明する図である。
図４（ａ）は、ケーブル２０周辺の構造をハンドル１７の正面（図２の矢印III）から見た図である（ハンドル１７、カバー３７の図示は、省略する）。
図４（ｂ）は、ケーブル２０の本体側端部を拡大して示す断面図（４（ｂ）のｂ−ｂ矢視断面図）である。

図２、図３に示すように、ゲーム機１は、軸部１８と、ハンドルボタン部１９（補助操作部，操作部側通信部）と、ケーブル２０（信号伝送ケーブル）と、本体ブラケット２５（本体側固定部）と、ハンドルブラケット２６（回転操作部側固定部）と、本体コネクタ３３と、ハンドルコネクタ３４と、回転位置検出部３５と、負荷付与部３６と、カバー３７とを備えている。
軸部１８は、筒部１８ａと、回転軸１８ｂとを備えている。
筒部１８ａは、パネル１１ａに固定された円筒である。
回転軸１８ｂは、ベアリング等によって、本体１０のケース１１に対して左右方向Ｘ（回転方向θ）に回転可能に支持（軸支）された軸体である。回転軸１８ｂは、筒部１８ａに挿通され、筒部１８ａと同心に配置される。回転軸１８ｂは、頭部が筒部１８ａから突出するように、その長さが設定されている。回転軸１８ｂは、頭部に複数のキー（図示せず）を有し、ハンドル１７に設けられたキー溝（図示せず）と係合する。このセレーション構造により、ハンドル１７が、回転軸１８ｂに着脱可能に装着される。

以下、ハンドル１７が真っ直ぐな位置であり、仮想空間内で自動車１４ａが直進する位置を、基準位置θ０という。本実施形態では、回転軸１８ｂは、回転方向左側θＬ及び左側θＲにそれぞれ４５０°以上回転しないように、ストッパ（図示せず）により規制されている。

ハンドルボタン部１９は、ハンドル１７に固定されており、ハンドル１７と一体で回転し、また、ハンドル１７と一体で本体１０に対して着脱される。ハンドルボタン部１９は、プレイヤが、自動車１４ａのシフト操作（ギアチェンジ）等をするための複数のボタン１９ａを備えている。
ボタン１９ａは、プレイヤがハンドル１７を掴みながら、操作できる位置に配置されている。このため、プレイヤは、ハンドル１７を回転しながら、ボタン操作できる。ボタン１９ａは、例えば、リミットスイッチ等を備え、プレイヤのボタン操作に応じて、そのオン、オフの検出信号（以下、「ボタン検出信号」という）を出力する。
ハンドルボタン部１９は、ケーブル２０を介して、本体側通信部３８（後述する）との間で、ボタン検出信号（電気信号）を通信する。

ケーブル２０は、ハンドルボタン部１９及び本体側通信部３８（後述する）の間で、ボタン検出信号を伝送する配線である。
図４に示すように、ケーブル２０は、右巻き（軸方向に進むに従って右回転する巻き方向）のコイル形状に形成され、内径部２０ａに筒部１８ａが挿通されている。ケーブル２０は、被覆部２１と、信号線２２と、コネクタ２３，２４とを備えている。
被覆部２１は、本体１０側の端部（一端）がパネル１１ａに固定され、ハンドル１７側の端部（他端）が、ハンドル１７のフレーム１７ａの裏面（奥側Ｙ２の面）に固定される（図３参照）。

被覆部２１は、ハンドル１７が回転方向左側θＬ（つまりコイル形状の巻き方向）に回転されると、内径部２０ａの内径が小さくなる。内径部２０ａの内径は、被覆部２１が最大角度である４５０°、回転方向左側θＬに回転された状態（ねじり角度が４５０°の状態）でも、筒部１８ａの外径よりも大きくなるように、その大きさが設定されている。

被覆部２１は、ねじり方向つまり回転方向θに、ねじりコイルばねのようなばね性を有するような弾性体（例えば樹脂等）により形成される。被覆部２１は、ハンドル１７が基準位置θ０にある状態で自然状態（ねじれ角が０°）になるように、形成されている。
従って、被覆部２１は、回転角度θに応じて、「戻りトルクＴ＝ｋθ（ｋ；ばね定数）」を発生する。ばね定数ｋは、ゲーム機１に取り付ける前に、測定して求めたり、材料の特性等から算出できる。つまり、ばね定数ｋは、既知の定数である。

このばね性は、ハンドル１７が基準位置θ０から回転方向左側θＬ、回転方向右側θＲ（コイル形状の巻き戻し方向）に、それぞれ最大角度である４５０°分、回転された状態、すなわち、被覆部２１が自然状態から回転方向左側θＬ及び左側θＲに最大角度である４５０°分、回転された状態からフリーにされた状態で、屈曲することがない程度である。また、このばね性は、被覆部２１がこのように４５０°分、回転された状態からフリーにされた状態で、もとのコイル形状に復帰できる程度である。つまり、被覆部２１は、もとのコイル形状に復帰できる程度のクセがついている。

信号線２２は、ボタン検出信号を通信する電線である。信号線２２は、ボタン検出信号を通信する導体と、これを被覆する絶縁体により構成されている。信号線２２は、各ボタン１９ａに対応して複数のものが設けられている。各図は、簡略して１つの信号線２２のみを図示する。
信号線２２は、コネクタ２３，２４及びその周辺の信号線２２がはみ出すように、被覆部２１によって被覆されている。

コネクタ２３（第１接続部）及びコネクタ２４（第２接続部）は、信号線２２の両端に設けられている。
コネクタ２３は、信号線２２を本体コネクタ３３に対して、電気的に接続するコネクタである。
コネクタ２４は、信号線２２をハンドルコネクタ３４に対して、電気的に接続するコネクタである。

本体ブラケット２５は、ケーブル２０をパネル１１ａに固定するための部材である。
本体ブラケット２５は、ケーブル２０の被覆部２１を撓ませて、信号線２２を挟みこんで、被覆部２１と信号線２２とを一体で、パネル１１ａに固定する。
本体ブラケット２５は、被覆部２１よりも本体１０側の信号線２２が撓みを有するように、ケーブル２０を本体１０に固定する。
つまり、信号線２２は、被覆部２１の本体側端部と本体コネクタ３３との長さが、この撓みを有するように、設定されている。

ハンドルブラケット２６は、ケーブル２０をハンドル１７に固定するための部材である。ハンドルブラケット２６は、本体ブラケット２５と同様に、ハンドル１７側の信号線２２が撓みを有するように、ハンドル１７に固定される。
このように、ケーブル２０は、本体ブラケット２５及びハンドルブラケット２６によって、信号線２２の両端部が撓みを有するように固定されている。

本体コネクタ３３は、本体１０に設けられたコネクタである。本体コネクタ３３は、信号線２２のコネクタ２３に接続される。本体コネクタ３３は、本体側通信部３８（後述する）に電気的に接続されており、信号線２２を本体側通信部３８に電気的に接続する。
ハンドルコネクタ３４は、ハンドル１７に設けられたコネクタである。ハンドルコネクタ３４は、信号線２２のコネクタ２４に接続される。ハンドルコネクタ３４は、ハンドルボタン部１９の内部回路（図示せず）に電気的に接続されており、信号線２２をこの内部回路に電気的に接続する。

回転位置検出部３５は、回転軸１８ｂの回転状態を検出するポテンショメータ等である。回転位置検出部３５は、回転軸１８ｂの回転状態を検出することにより、ハンドル１７の基準位置θ０からの回転角度θを検出できる。

図２に示すように、負荷付与部３６は、プレイ進行に応じて、回転軸１８ｂに回転力を付与して、ハンドル１７に負荷を付与する装置である。負荷付与部３６は、例えば、ＤＣモータ（図示せず）等を備え、制御部４１（後述する）によって制御されることにより、回転軸１８ｂに回転力を付与する。負荷付与部３６は、ハンドル１７に負荷をかけることにより、プレイヤに対して、実際に自動車を運転しているように、体感させることができる。
なお、後述するように、負荷付与部３６は、被覆部２１による戻りトルクを打ち消すように、制御される。

カバー３７は、内部の構造を保護したり、目隠しするためにパネル１１ａに、ねじ止め等により装着される（図１は、カバー３７を取り外した状態を図示する）。カバー３７は、ケーブル２０を覆うように形成されている。

図５は、実施形態のゲーム機１のブロック図である。
本体１０は、本体側通信部３８と、記憶部４０と、制御部４１とを備えている。
なお、本発明でコンピュータとは、記憶装置、制御装置等を備えた情報処理装置をいい、ゲーム機１は、記憶部４０、制御部４１等を備えた情報処理装置であり、本発明のコンピュータの概念に含まれる。

本体側通信部３８は、制御部４１がハンドルボタン部１９との間で通信するためのインターフェイスである。本体側通信部３８は、制御部４１に電気的に接続されている。本体側通信部３８は、ハンドルボタン部１９との間で通信するための通信回路や、前述した本体コネクタ３３等を備えている。

記憶部４０は、ゲーム機１の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部４０は、ゲームプログラム４０ａと、ばね計算式４０ｂとを記憶している。
ゲームプログラム４０ａは、このドライブゲームのプログラムである。ゲームプログラム４０ａには、プレイヤが操作する自動車１４ａが走行する三次元の仮想空間の情報等が含まれている。

ばね計算式４０ｂは、ハンドル１７を回転した場合に、被覆部２１がばね性によって発生するトルクを、算出するものである。
ばね定数ｋは、前述したように既知の定数であるので、ゲームプログラムに予め記憶しておいてもよいし、ゲーム機１の管理者等が、入力部（図示せず）から入力して記憶できるようにしてもよい。

制御部４１は、ゲーム機１を統括的に制御するための制御部であり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。制御部４１は、プレイ進行制御部４１ａと、ハンドル負荷制御部４１ｂとを備えている。各制御部の間には、情報を伝達するためのバスライン（図示せず）が設けられている。制御部４１は、記憶部４０に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
プレイ進行制御部４１ａは、ゲームのプレイ進行を統括的に制御するための制御部である。プレイ進行制御部４１ａは、例えば、ハンドル操作に応じた回転位置検出部３５の出力や、アクセル等の操作情報に基づいて、プレイ進行する。

ハンドル負荷制御部４１ｂは、負荷付与部３６を制御したり、被覆部２１による回転力を算出する制御部である。
ハンドル負荷制御部４１ｂの処理について説明する。

（ハンドル負荷再現処理）
ハンドル負荷制御部４１ｂは、ゲームプログラムに組み込まれた演算式等によって、プレイ進行の状況に対応したハンドル１７に対する負荷である再現トルク（プレイ対応負荷）を求める。
例えば、現実の自動車を運転する場合、右カーブで自動車が右転舵している状態でアクセルを踏めば、ハンドルは、左回転方向に負荷がかかり、左回転して真っ直ぐに戻ろうとする。ハンドル負荷制御部４１ｂは、負荷付与部３６を制御して、三次元の仮想空間内でも同様に、ハンドル１７に回転方向左側θＬに再現トルクをかけて、現実の自動車の運転時のハンドルの負荷を再現する。
このため、プレイヤは、右転舵を維持しようとすれば、ハンドル１７が回転方向左側θＬに戻ろうとする力に逆らって、ハンドル１７に対して、回転方向右側θＲに力を加えなければならいない。
これにより、ゲーム機１は、プレイヤに対して、現実の自動車を運転しているような体感をさせることができる。

（ばね力キャンセル処理）
ハンドル負荷制御部４１ｂは、回転位置検出部３５の出力、つまり回転角度θに基づいて、被覆部２１がばね性によってもとのコイル形状に復帰しようとする戻りトルク（戻り回転力）を算出する。ハンドル負荷制御部４１ｂは、記憶部４０のばね計算式４０ｂ「Ｔ１＝ｋθ」に基づいて、この戻りトルクを算出する。
そして、ハンドル負荷制御部４１ｂは、再現トルクに対して戻りトルクを打ち消す（キャンセルする）回転力を加えた回転力をハンドル１７に付与するように、負荷付与部３６を制御する。

図３に示すように、例えば、プレイヤによってハンドル１７を回転方向右側θＲに回転角度θ１だけ回転した場合において、ハンドル負荷制御部４１ｂが上記ハンドル負荷再現処理によって、回転方向左側θＬに再現トルクＴ２と算出した場合、ハンドル負荷制御部４１ｂは、以下のような処理を行う。
（１）ハンドル負荷制御部４１ｂは、負荷付与部３６を制御して再現トルクＴ２をかける。この場合、ハンドル１７には、戻りトルクＴ１が働くため、実際には、
Ｔ３＝Ｔ１＋Ｔ２
の負荷がかかってしまう。
（２）ハンドル負荷制御部４１ｂは、回転位置検出部３５の出力に基づいて、
戻りトルクＴ１＝ｋθ１
を算出する。
この戻りトルクＴ１は、ハンドル１７の回転角度が大きくなる程、その値が大きくなるので、前述したＴ３と再現トルクＴ２との差異も大きくなってしまう。

（３）ハンドル１７に狙い通りの再現トルクＴ２をかけるには、
Ｔ３−Ｔ１＝Ｔ２
であるので、戻りトルクＴ１を打ち消すように、ハンドル１７に負荷をかければよい。
そこで、ハンドル負荷制御部４１ｂは、再現トルクＴ２に対して、戻りトルクＴ１を打ち消す（キャンセルする）ようなトルクであるキャンセルトルク−Ｔ１を加えて、負荷付与部３６を制御する。つまり、実際に、ハンドル負荷制御部４１ｂが負荷するトルクは、再現トルクＴ２から戻りトルクＴ１を減算した（つまり、再現トルクＴ２からキャンセルトルク−Ｔ１を加えた）、
Ｔ４＝Ｔ２−Ｔ１＝Ｔ２−ｋθ１
になる。
このように、ばね力キャンセル処理をすることにより、ハンドル負荷制御部４１ｂは、ハンドル負荷再現処理の狙い通りの再現トルクＴ２を、ハンドル１７に負荷できる。

次に、ハンドル１７の本体１０への着脱作業について説明する。
作業者は、以下の手順に従って、ハンドル１７を着脱できる。
（１）図１に示すように、筒部１８ａにケーブル２０の内径部２０ａを挿入する。
（２）ケーブル２０のコネクタ２３と、本体コネクタ３３とを接続する。
（３）本体ブラケット２５をパネル１１ａにねじ止めして、ケーブル２０の本体１０側の端部をパネル１１ａに固定する。
（４）図２に示すように、カバー３７をパネル１１ａに装着する。
（５）筒部１８ａにハンドル１７を装着する。
（６）図４に示すように、ケーブル２０のコネクタ２４と、ハンドルコネクタ３４とを接続する。
（７）ハンドルブラケット２６をパネル１１ａにねじ止めして、ケーブル２０のハンドル１７側の端部を、ハンドル１７に固定する。

以上の作業により、ハンドル１７の本体１０への装着が終了する。なお、ハンドル１７を取り外す場合には、上記手順とは逆の作業をすればよい。
このように、ゲーム機１は、ケーブル２０をコイル状に形成して、ケーブル２０の内径部２０ａを筒部１８ａに挿通して、ケーブル２０を軸部１８の外側に配置する。このため、ゲーム機１は、従来のようなハンドル内部にケーブルを通したりする作業が必要ない。これにより、ゲーム機１は、本体１０とハンドルボタン部１９との間を簡単な構造で電気的に接続し、ハンドル１７の着脱を容易な作業で行うことができる。
また、ケーブル２０に伸縮性があるので、ハンドル１７の着脱等の作業が容易である。

次に、ハンドル操作時のハンドル１７の機械的動作について説明する。
図４に示すように、右転舵操作時には、プレイヤによってハンドル１７が基準位置θ０から回転方向右側θＲに回転される。この方向は、ケーブル２０の巻き戻し方向である。被覆部２１のばね性は、巻き戻し方向に４５０°回転された状態でも、屈曲しない程度である。このため、ハンドル１７が回転方向右側θＲに４５０°回転されると、被覆部２１は、コイル形状を維持しながら、内径部２０ａが大きくなる。これにより、ケーブル２０は、絡まることがなく、また、被覆部２１に被覆された信号線２２は、屈曲することがないので、損傷することはない。

一方、左転舵操作時には、プレイヤによってハンドル１７が基準位置θ０から回転方向左側θＬに回転される。この方向は、被覆部２１の巻き方向であるので、被覆部２１の内径部２０ａは、小さくなる。被覆部２１は、最大回転角度である４５０°、回転された状態でも、内径部２０ａの内径が、筒部１８ａの外径よりも大きくなるように設定されている。このため、被覆部２１に被覆された信号線２２は、引っ張られることがないので、損傷することがない。

また、被覆部２１は、ハンドル１７が最大角度回転された状態から、もとのコイル形状に復帰できる程度のばね性を有する。このため、ハンドル１７が回転された状態からもとの状態に戻る場合、例えば、ハンドル１７を回転方向右側θＲに回転後、回転方向左側θＬに回転する場合であっても、被覆部２１が屈曲することがない。これにより、ケーブル２０は、絡まることがなく、また、被覆部２１に被覆された信号線２２は、損傷することがない。

ケーブル２０は、本体ブラケット２５及びハンドルブラケット２６によって、前述したように、固定されている。このため、ハンドル操作されたときには、信号線２２は、本体ブラケット２５及びハンドルブラケット２６に固定された範囲Ａ１，Ａ２の部分のみに、大きな力が加わることになる。反対に、本体ブラケット２５及びハンドルブラケット２６よりも内側の範囲Ａ３の信号線２２と、その外側の範囲Ａ４，Ａ５の撓みを有する信号線２２とには、大きな力が加わらない。これにより、例えば、プレイヤがハンドル１７をきり、大きな角加速度でハンドル１７が回転する場合であっても、信号線２２は、損傷することがない。

このように、ゲーム機１は、ハンドル操作にともなって、ケーブル２０が絡まったり、損傷することを防止できる。
また、ゲームの仕様変更にともないハンドル１７を新たな仕様のハンドルに交換したりする場合に、信号線２２の配線の数を変更する必要があるときには、被覆部２１から被覆部２１を抜いて、新たな信号線を被覆部２１に挿通することにより、簡単にケーブル２０を変更できる。つまり、ゲーム機１は、被覆部２１をそのまま流用して、信号線だけを交換できるので、仕様変更にともなうコストを低減できる。

次に、ゲーム機１の動作について説明する。
図６は、実施形態のゲーム機１の動作を示すフローチャートである。
最初に、ステップＳ（以下、単に「Ｓ」という）１において、プレイヤによってコイン投入され、コイン投入口１３からコイン検出信号が出力され、スタートボタン（図示せず）が操作されると、制御部４１が一連の処理を開始する。
Ｓ２において、プレイ進行制御部４１ａは、ハンドル１７の操作に応じた回転位置検出部３５の出力、アクセルペダル１５等の出力に応じて、仮想三次元空間内で、自動車１４ａを走行させ、表示部１４に表示する。
また、ハンドル負荷制御部４１ｂは、前述したハンドル負荷再現処理を行って、ハンドル１７に再現トルク（前述した再現トルクＴ２参照）を負荷する。

Ｓ３において、ハンドル負荷制御部４１ｂは、回転位置検出部３５の出力が有るか否かを判定する。ハンドル負荷制御部４１ｂは、回転位置検出部３５の出力が有ると判定した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、Ｓ４に進み、一方、回転位置検出部３５の出力がないと判定した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、Ｓ６に進む。

Ｓ４において、ハンドル負荷制御部４１ｂは、前述したハンドル負荷再現処理により、キャンセルトルク（前述したキャンセルトルク−Ｔ１参照）を算出する。
Ｓ５において、ハンドル負荷制御部４１ｂは、Ｓ２で算出した再現トルクに対して、キャンセルトルク（Ｔ＝−ｋθ）を加えるようにして、負荷付与部３６を制御する。

Ｓ６において、プレイ進行制御部４１ａは、例えばプレイ時間を確認して、プレイ終了したか否かを判定する。プレイ進行制御部４１ａは、プレイ終了であると判定した場合には、（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｓ７に進んで一連の処理を終了し、一方、プレイ終了ではないと判定した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返す。

以上説明したように、ゲーム機１は、ハンドル１７の着脱を容易な作業で行うことができ、また、ハンドル操作にともなって、ケーブル２０が絡まったり、損傷することを防止できる。さらに、ゲーム機１は、ケーブル２０の付勢力の影響を受けることがなく、再現トルクをハンドル１７に負荷できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
（１）本実施形態において、制御部は、ばねの計算式に基づいて戻りトルクを算出して求める例を示したが、これに限定されない。例えば、ハンドルの回転位置に対応した戻りトルクをテーブルの形態で記憶部に記憶しておき、制御部が、回転位置検出部の出力に基づいて、このテーブルを参照して、戻りトルクを求めてもよい。

（２）本実施形態において、軸部が筒部を備え、ケーブルの内径部は、筒部に挿入される例を示したが、これに限定されない。例えば、軸部が回転軸のみを備え、ケーブルの内径部は、回転軸に直接挿入されていてもよい。

（３）本実施形態において、回転操作部は、自動車のハンドルを模した例を示したが、これに限定されない。回転操作部は、ゲームの種類に応じた形状のものを利用できる。例えば、回転操作部は、船を運転するゲーム機の舵、飛行機を飛行させるゲーム機のレバー、ＤＪゲーム機のレコード盤を回す回転テーブル等であってもよい。

（４）本実施形態において、ゲーム機は、ゲームセンタ等に設置される装置である例を示したが、これに限定されない。ハンドル及びその取付構造は、家庭用ゲーム機用のコントローラにも応用することができる。

１…ゲーム機 １０…本体 １１…ケース １７…ハンドル １８…軸部 １８ａ…筒部 １８ｂ…回転軸 １９…ハンドルボタン部 ２０…ケーブル ２１ 被覆部 ２２…信号線 ２３，２４…コネクタ ２５…本体ブラケット ２６…ハンドルブラケット ３５…回転位置検出部 ３６…負荷付与部 ３８…本体側通信部 ４１…制御部 ４１ａ…プレイ進行制御部 ４１ｂ…ハンドル負荷制御部

Claims (4)

1. ゲーム機本体と、
   前記ゲーム機本体に設けられた本体側通信部と、
   前記ゲーム機本体に軸支された回転軸を有する軸部と、
   プレイヤが操作し、前記回転軸に着脱可能に装着される回転操作部と、
   前記回転操作部に設けられ、本体側通信部との間で電気信号を通信する操作部側通信部と、
   前記本体側通信部及び前記操作部側通信部の間で前記電気信号を伝達する信号伝送ケーブルとを備え、
   前記信号伝送ケーブルは、
   内径部に前記軸部が挿通可能なコイル形状に形成され、
   一端が前記ゲーム機本体に固定され、前記一端とは異なる端部である他端が前記回転操作部に固定され、
   前記回転操作部が基準位置から前記コイル形状の巻き戻し方向に最大角度回転された状態で屈曲することがなくかつ前記回転操作部が基準位置から前記コイル形状の巻き戻し方向及び巻き方向に最大角度回転された状態からフリーにされた状態でもとの前記コイル形状に復帰できる程度のばね性を有し、
   前記回転操作部がコイル形状の巻き方向に最大角度回転された状態の前記内径部の内径が前記軸部の外径よりも大きくなるように形成されること、
   を特徴とする回転操作部を有するゲーム機。
2. 請求項１に記載の回転操作部を有するゲーム機において、
   前記操作部側通信部は、前記回転操作部と一体で回転し、プレイヤの操作に応じて信号を出力する補助操作部であり、前記電気信号を、前記補助操作部の出力信号として、本体側通信部との間で通信すること、
   を特徴とする回転操作部を有するゲーム機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の回転操作部を有するゲーム機において、
   プレイ進行に応じて、前記回転軸に回転力を付与して、前記回転操作部に負荷を付与する負荷付与部と、
   前記回転操作部の回転位置を検出する回転位置検出部と、
   このゲーム機を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   プレイ進行をし、
   前記プレイ進行の状況に対応した前記回転操作部に対する負荷であるプレイ対応負荷を求め、
   前記回転位置検出部の出力に基づいて、前記信号伝送ケーブルがばね性によってもとのコイル形状に復帰しようとする戻り回転力を求め、
   前記プレイ対応負荷に対して前記戻り回転力を打ち消す回転力を加えた回転力を前記回転操作部に付与するように、前記負荷付与部を制御すること、
   を特徴とする回転操作部を有するゲーム機。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回転操作部を有するゲーム機において、
   前記信号伝送ケーブルは、
   前記電気信号を通信する信号線と、
   前記信号線の両端に設けられ、前記本体側通信部及び前記操作部側通信部と、前記信号伝送ケーブルとを、それぞれ電気的に接続する接続部と、
   前記接続部及びその近傍の前記信号線がはみ出すように前記信号線を被覆し、前記ばね性を発生する弾性体により形成される被覆部とを備え、
   前記ゲーム機本体側の前記被覆部の端部及び前記端部に対応する範囲の前記信号線を、前記端部及び前記接続部の間の前記信号線が撓みを有するように、前記ゲーム機本体に固定するゲーム機本体側固定部と、
   前記回転操作部側の前記被覆部の端部及び前記端部に対応する範囲の前記信号線を、前記端部及び前記接続部の間の前記信号線が撓みを有するように、前記回転操作部に固定する回転操作部側固定部とを備えること、
   を特徴とする回転操作部を有するゲーム機。

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