JP2016052465A - ゲームコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】従来より検出能力の高い叩打操作型のゲームコントローラを実現すること。
【解決手段】左右の上面被叩打部２１０及び左右の周縁被叩打部２３０それぞれに叩打検出用センサ２１４，２３３を設けて、叩打された部位の識別を可能にする。上面被叩打部２１０及び周縁被叩打部２３０をそれぞれ緩衝材２１６付きの画壁２０２で隔離することで、隣接する他の被叩打部への叩打による振動や衝撃の伝搬を抑制しセンサ相互の誤検出を抑制する。また、上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４を、検出方向が上下方向となるように設置し、周縁被叩打部２３０の叩打検出用センサ２３３を、延設片２３２の下端部にて検出方向が横向きとなるように設置することで、更に相互の誤検出を抑制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ゲームコントローラに関する。

従来、叩打して操作する家庭用ゲーム装置向けのゲームコントローラの技術が知られている（例えば、特許文献１，特許文献２を参照）。こうしたゲームコントローラは、例えば課題曲のリズムに合わせて太鼓を叩くようにして操作入力する音楽ゲームに好適とされる。

特開２００４−０７０２５０号公報 特開２００６−０８６００９号公報

近年、太鼓を叩くようにして操作入力する音楽ゲームは、より興趣を高めるべく様々なゲーム要素が盛り込まれるようになった。その結果、ゲームコントローラには、単なる叩打操作の入力を検出するだけでなく、何処を叩打したかの区別や、叩打の強弱の検出も望まれるようになった。

コストを比較的高く設定することのできる業務用ゲーム装置であれば、そうした被叩打部位別に強弱を含めた精度の高い検出が可能な入力装置を実現する事も可能であろうが、コストを重視する家庭用ゲーム装置向けのゲームコントローラではそれは難しかった。具体的には、特許文献１や特許文献２に開示された従来のゲームコントローラは、叩打操作の入力を検知するために叩打面全体で一体のメンブレンスイッチを構成している。そのため、叩打された場所の特定が困難であることは勿論のこと、叩打の力が弱いと操作入力自体を検出し難く、ましてやその強弱の検知も困難な場合があった。

本発明は、より検出能力の高い叩打操作型のゲームコントローラを実現することを目的とする。なお、本発明のゲームコントローラを業務用ゲーム装置に用いることも勿論可能である。

上述した課題を解決するための第１の発明は、上面及び上部の周縁を叩打して操作入力するゲームコントローラであって、基部と、左右の上面被叩打部と、左右の周縁被叩打部と、前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部が載置された前記基部の上部を覆うカバー部と、を備え、
前記基部は、上方から嵌め込むように載置することで前記上面被叩打部を収容する収容区画と、前記収容区画の外側に前記周縁被叩打部を載置するために、前記基部の上部周縁が切欠状に形成された段状部と、を有し、
前記基部と、前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部それぞれとの間に緩衝材が介在され、前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部それぞれに別個の叩打検出用センサが設置された、ゲームコントローラである。

また、第２の発明として、第１の発明において、前記収容区画が、前記左右の上面被叩打部それぞれを区画して収容する立設する区画壁で区切られた左右の収容区画で構成され、前記区画壁の高さが、載置された前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部の上面より低く構成された、ゲームコントローラを構成してもよい。

第１の発明等によれば、叩打操作入力の検出を、左右の上面及び左右の周縁部のそれぞれで叩打操作の識別検出が可能となる。被叩打部を隣接させると叩打操作の振動や衝撃の伝搬による誤検出が懸念されるところであるが、上面被叩打部や周縁被叩打部は、横方向にはそれぞれ区画壁で緩衝材越しに隔絶されており誤検出を抑制することができる。

第３の発明は、前記左右の周縁被叩打部それぞれは、下方に延設された延設片を有し、前記段状部は、前記延設片を挿入するための挿入孔を有し、前記延設片に、当該周縁被叩打部の前記叩打検出用センサが設置された、第１又は第２の発明のゲームコントローラである。

第３の発明によれば、基部の上部周縁を切欠状に形成した段状部に周縁被叩打部を載置するとしても、延設片と挿入孔との係合により効果的に横ズレを防止して周縁被叩打部を段状部に載置できる。つまり、上面被叩打部を広く確保しつつ、周縁被叩打部の上面視における幅を細くできる。ゲームコントローラの外観を、例えば和太鼓に模してデザインする場合には、まさに好都合となる。

そして、周縁被叩打部の上面視における幅を細くしたとしても、叩打検出用センサを延設片に取り付けることで、周縁被叩打部の幅に係わりなく十分な搭載スペースを確保することができる。

また、延設片に叩打検出用センサを取り付けることで、より効果的に誤検出を抑制することが可能となる。すなわち、上面被叩打部がほぼ真上から叩かれるのに対して、周縁被叩打部は斜め上或いは真横から叩打されることとなる。延設片はその構造から、そうした斜め上や横からの叩打の衝撃で横揺れを起こす。よって、延設片に叩打検出用センサを設けることで、周縁被叩打部への叩打を鋭敏に検出することが可能となるので誤検出の抑制に有利に働く。

第４の発明は、前記叩打検出用センサには検出用の向きが定められており、前記上面被叩打部には、前記叩打検出用センサが前記向きを上下方向に向けて設置され、前記周縁被叩打部には、前記叩打検出用センサが前記向きを横方向に向けて前記延設片に設置された、第３の発明のゲームコントローラである。

第４の発明によれば、上面被叩打部の叩打検出用センサの検出方向と、周縁被叩打部の叩打検出用センサの検出方向とを違えることで、より効果的に誤検出を抑制することができる。特に、前述のような延設片の揺れ特性もこの作用効果に大きく寄与する。
また、周縁被叩打部の叩打検出用センサを、その検出方向が上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４の検出方向と違えるように取り付けているので、コントローラ本体１０１の上面が叩打されたのか、上部周縁が叩打されたかは明確に区別して検出することができる

第５の発明は、前記左右の周縁被叩打部それぞれは、更に前後の周縁被叩打部を有して構成されてなり、前記前後の周縁被叩打部それぞれは、前記叩打検出用センサが設置された前記延設片を有する、第３又は第４の発明のゲームコントローラである。

第５の発明によれば、叩打操作を区別可能な周縁部の被叩打部をより多数設けることが可能となる。また、ゲームコントローラの外形が大きくなると、当然ながら周縁部も長くなる。仮に、叩打操作の検出を左右のみで行うとして、周縁被叩打部を左右それぞれ１つずつとすると打撃点から叩打検出センサまでの距離が長くなり正確な検出に不利となる。
しかし、左右をそれぞれ前後複数の周縁被叩打部で構成することで、１つ１つの周縁被叩打部の大きさを小さくして、打撃点から叩打検出用センサまでの距離を短く保ち、検出精度を高くすることができる。

第６の発明は、前記基部が、前記収容区画の底面に凹部を有し、前記上面被叩打部は、前記凹部と係合する突起部を有する、第１〜第５の何れかの発明のゲームコントローラである。

第６の発明によれば、上面被叩打部の横ズレを防止することができる。よって、仮に上面被叩打部が斜め上から叩打されるとしても、隣接する他の被叩打部への衝撃の伝搬を防ぐことができる。

ゲームコントローラの構成例を示す斜視外観図。 ゲームコントローラの叩打検出に係る構成例を説明するための分解斜視図。 図２のＡ−Ａ断面図。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明を適用したゲームコントローラの構成例を示す斜視外観図である。
本実施形態のゲームコントローラ１００は、無線通信接続した家庭用ゲーム装置４へ、叩打操作入力に係る検出信号（操作入力信号）を送信する入力装置である。

ゲームコントローラ１００は、コントローラ本体１０１と、太鼓のバチに相当する２本の操作スティック１０９とを備える。適宜、コントローラ本体１０１を傾斜姿勢で保持する台座なども備えるとしても良い。

コントローラ本体１０１の外観は和太鼓を模している。合成樹脂製のロアケース１０２の上部は太鼓の革に相当する、例えば薄いシリコンシートや合成ゴムシートでできているカバー部１０３で覆われている。その上面１０４は平坦にデザインされており太鼓の「鼓面」に相当し、同上部の周縁部１０５は外向き傾斜面を有しており太鼓の「フチ」に相当する。

また、ロアケース１０２には、内蔵バッテリー１０８と、叩打操作入力の検出信号を送信制御するための制御基板１５０とが内蔵されている。
制御基板１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１と、ＩＣメモリ１５２と、インターフェース回路１５３と、無線ユニット１５４とを搭載する。
ＣＰＵ１５１は、ＩＣメモリ１５２に記憶されている制御プログラムを実行することによりゲームコントローラとしての機能を実現する。すなわち、当該コントローラに内蔵された叩打検出用センサ（詳細後述）からの出力信号を、インターフェース回路１５３を介して取得する。そして、演算処理して出力するべき操作入力信号を決定し、操作入力信号を無線ユニット１５４を介して家庭用ゲーム装置４へ無線送信する。

図２は、ゲームコントローラ１００の叩打検出に係る構造部の構成例を説明する為の分解斜視図であって、コントローラ本体１０１のカバー部１０３とロアケース１０２の図示を省略している。また、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。なお、電気配線は図示を省略している。

図２に示すように、ゲームコントローラ１００は、カップ状のロアケース１０２の上蓋に相当する基部２０１と、左右の上面被叩打部２１０と、左右の周縁被叩打部２３０と、を備える。

基部２０１の上面には区画壁２０２が立設されている。
そして、区画壁２０２の内側には、上面被叩打部２１０を上方から嵌め込むように載置して収容するための左右の収容区画２０４が画成され、区画壁２０２の外側（すなわち基部２０１の上部周縁）には、周縁被叩打部２３０を載置するための段状部２０７が画成されている。尚、区画壁２０２の高さは、載置された上面被叩打部２１０や、載置された周縁被叩打部２３０よりも低くなるように設定されている。

収容区画２０４の外縁部（区画壁２０２の内側つけね）には、溝状の凹部２０５が設けられており、当該区画に載置される上面被叩打部２１０の底面の突起部２１３（図３）と遊嵌・係合する。また、収容区画２０４の上面には随所に角形釦状緩衝材２０６が貼設されている。なお、角形釦状緩衝材２０６はシート状の緩衝材やその他の形態の緩衝材でも良い。緩衝材の設置場所は上面被叩打部２１０の裏面であってもよい。

区画壁２０２の外側面には適当な間隔で円形釦状緩衝材２０８が取り付けられている。
また、段状部２０７の上面にも適当な間隔で円形釦状緩衝材２０８が取り付けられている。

図３に示すように、上面被叩打部２１０は、底板２１１の上面にシート状緩衝材２１２が貼設された積層構造を有している。底板２１１の下面の外周には、凹部２０５と遊嵌・係合して横ズレを防止する突起部２１３が下向きに突設されている。また、底板２１１の下面には、叩打検出用センサ２１４が取り付けられている。

叩打検出用センサ２１４は、叩打操作の有無は勿論のこと叩打の強度を計測することのできるセンサである。例えば、振動センサや加速度センサなどにより実現され、信号線が制御基板１５０のインターフェース回路１５３（図１参照）に接続されている。本実施形態の叩打検出用センサ２１４は、硬貨状の薄円板タイプで、円板面の法線方向が検出向きとされている。よって、上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４は、検出方向が上下方向となるように取り付けられている（左吹き出し内の太黒矢印）。

また、上面被叩打部２１０の外周側面には、区画壁２０２と対向するように丸型釦状緩衝材２１６が適当な間隔で全周に渡って取り付けられている。丸型釦状緩衝材２１６は、シート状の緩衝材でも良いし、上面被叩打部２１０を収容区画２０４に載置した後に、上面被叩打部２１０と区画壁２０２との隙間に、時間経過すると硬化して弾性体を構成するフォーミング材を充填するとしてもよい。

図２に示すように、周縁被叩打部２３０は、左右それぞれの側で前後一対設けられている。すなわち、本実施形態のコントローラ本体１０１には合計４つの周縁被叩打部２３０が設けられている。隣接する周縁被叩打部２３０の間には、区画壁２０２が外向きに延設されており、載置される周縁被叩打部２３０と対向するように円形釦状緩衝材２０８が取り付けられている。

図３に示すように、全ての周縁被叩打部２３０は、上面を覆うシート状緩衝材２３１と、下方に向けて延設された延設片２３２とを備える。
延設片２３２は、下方に長く、内外方向に薄い矩形薄板である。つまり、上下方向の振動や加速に対しては高い剛性・耐震性を有するが、横方向（左右方向）への振動や加速に対しては揺れやすい形状とされる。

延設片２３２は、それぞれが対応する段状部２０７に載置された際に、その段状部２０７に設けられた挿入孔２０９に挿入され遊嵌する。延設片２３２が挿入孔２０９に挿入されていることにより、周縁被叩打部２３０は上下動自在に載置されつつも外周方向へ横ズレして段状部２０７から落下しないように保持される。つまり、周縁被叩打部２３０及び段状部２０７の横幅（上面視幅）を細くデザインすることが可能となり、相対的に上面被叩打部２１０を広くとることができるようになる。ゲームコントローラ１００の外観を、和太鼓を模したデザインとするうえで単に見かけだけでなく、機能的にもこれを似せることができるので好都合である。

そして、周縁被叩打部２３０は、延設片２３２の下端部に叩打検出用センサ２３３が取り付けられている。叩打検出用センサ２３３は、上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４と同様に実現されるが、検出方向が横向き（図３の右吹き出し内の太黒矢印）となるように設置されている。つまり、叩打検出用センサ２１４とは検出方向が違えてある。

ゲームコントローラ１００は、和太鼓を模してデザインされている。プレイスタイルも当然和太鼓の演奏に準じたものになり、結果、上面被叩打部２１０は広く、周縁被叩打部２３０はできるだけ幅が狭くなるようにデザインするのが望ましい。しかし、叩打検出用センサ２３３は、比較的単価の安い大型のセンサでは、周縁被叩打部２３０の横幅に納まらなくなる。しかし、延設片２３２の下端に叩打検出用センサ２３３を設けることで、周縁被叩打部２３０の横幅の制約を無視することが可能になる。叩打検出用センサ２３３とするセンサの選定にあたって、その大きさをあまり気にせずに、適当な検出精度でありながら適当に安価なものを選択できるので、ゲームコントローラ１００のコストを低減する上では意義が大きい。

また、もし周縁被叩打部２３０の叩打検出用センサ２３３を、上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４の配置と同様に、検出方向を上下に合わせて取り付けると、隣接する上面被叩打部２１０が叩打された時の振動を叩打検出用センサ２３３が基部２０１伝いに拾ってしまう懸念がある。しかし、叩打検出用センサ２３３を延設片２３２の下端部に取り付け、検出方向を横方向に設定することで誤検出の心配は大きく低減される。

その一方で、和太鼓を演奏するように叩打入力する場合には周縁被叩打部２３０は斜め上から叩かれることになるので、叩打の衝撃による振動は延設片２３２に伝わりその下端部が横方向に揺動するため、叩打検出用センサ２３３により明確な形で検出される。
その意味で、挿入孔２０９は延設片２３２の揺動を許容する程度の“あそび”を有するように設定するのが望ましい。また、延設片２３２の長さや、断面形状、材質等は、１発の叩打で速やかに大きく揺動しつつも、その揺動が速やかに減衰するように剛性設計するのが好ましい。

また、延設片２３２の長さを適当にすることで、叩打の衝撃の伝わりを適当に減衰させて、叩打検出用センサ２３３で検出するのに適当なレンジに収めることが可能になる。

さて、ゲームプレイが開始されると、制御基板１５０は、上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４や、周縁被叩打部２３０の叩打検出用センサ２３３による叩打検出を常時監視し続ける。そして、制御基板１５０は、何れかのセンサで所定基準以上の振動や加速度を検出すると、当該センサが左右の上面被叩打部２１０のものであれば、その強弱レベルと上面が叩打された旨の出力信号とを家庭用ゲーム装置４へ出力する。もし、ゲーム内容によって左右区別が必要な場合には、左右の識別情報も一緒に出力する構成とすればよい。

もし、所定基準以上の振動や加速度を検出したセンサが周縁被叩打部２３０のものであれば、その強弱レベルと周縁が叩打された旨の出力信号とを家庭用ゲーム装置４へ出力する。もし、ゲーム内容によって左右区別が必要な場合には、当該センサの周縁被叩打部２３０が左右何れにあるかを示す識別情報も一緒に出力するように制御すればよい。更に、左右と前後の区別が必要な場合には、これに前後を示す識別情報も一緒に出力するように制御すればよい。

以上、本実施形態によれば、叩打の検出を、従来のようなメンブレンのスイッチングから振動や加速度などの計測に変えることで、格段に叩打操作の検出精度を向上させることができる。当然、叩打の強弱を操作入力の判定に利用することも可能となる。しかも被叩打部毎に叩打検出用センサを設けたことで、どこが叩打されたかの識別も可能になる。

振動や加速度を検出対象とする場合、振動や衝撃の伝搬による誤検出が懸念されるところであるが、上面被叩打部２１０や周縁被叩打部２３０は、横方向にはそれぞれ区画壁２０２で緩衝材越しに隔絶されており、上下方向にはそれぞれ緩衝材越しに基部２０１に載置されている。加えて、上面被叩打部２１０については、底面の突起部２１３と基部２０１上面の凹部２０５との係合により横ズレが軽減される構造を為しており、振動や衝撃の伝搬による誤検出を効果的に低減できるようになっている。

また、周縁被叩打部２３０の叩打検出用センサ２３３を、その検出方向が上面被叩打部２１０の叩打検出用センサ２１４のそれと違えるように取り付けているので、コントローラ本体１０１の上面が叩打されたのか上部周縁が叩打されたのかを明確に区別して検出することができる。更に言えば、周縁被叩打部２３０の叩打検出用センサ２３３を、延設片２３２の下端部に設けることで、隣接する上面被叩打部２１０への叩打操作による上下方向の振動や加速は検出し難く周縁被叩打部２３０への斜め叩打操作では横揺れしやすいといった延設片２３２の形状的な剛性特性と相まって、さらにその作用効果を高めている。

〔変形例〕
なお、本発明が適用されるゲームコントローラ１００は、上記実施形態に限らず適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

例えば、上面被叩打部２１０及び周縁被叩打部２３０の形状や数、配置レイアウトは、適宜変更可能である。ゲームコントローラ１００の外観デザインによっては、周縁被叩打部２３０を上部周縁ではなくロアケース１０２の真横となる周縁部に配置するとしてもよい。

また、上記実施形態では、１つの周縁被叩打部２３０に設けられる延設片２３２の数は１つであるが、周縁被叩打部２３０の形状や大きさによっては適宜複数箇所に設けることも可能である。また、周縁被叩打部２３０の設置位置を、左前・左後・右前・右後の計４つとしたが、前・後・右・左の計４つとしても良い。更には、もっと細かく周縁部を分けて５つ以上の周縁被叩打部２３０を設けるとしてもよい。

また、周縁被叩打部２３０の横ズレ防止に係る構造として、延設片２３２と挿入孔２０９との係合以外の構造も適宜追加することができる。例えば、段状部２０７の上面にフィレット等の凸部を立設し、周縁被叩打部２３０の下面に当該フィレットと係合する溝を設けるとしてもよい。延設片２３２と挿入孔２０９に横ずれ防止機能を担わせる必要がなくなれば、挿入孔２０９をもっと緩く設定して、延設片２３２が叩打の衝撃でより揺れやすく、つまりは叩打検出用センサ２３３により揺れや加速をより強く検出できるようにできる。
逆に、延設片２３２と挿入孔２０９との遊嵌度合をよりタイトに設定するか、挿入孔２０９の内周に緩衝材を設置すると、延設片２３２の揺れを適度に抑制し、叩打検出用センサ２３３による検出感度を適度に抑制することも可能となる。

１００…ゲームコントローラ
１０１…コントローラ本体
１０２…ロアケース
１０３…カバー部
１０４…上面
１０５…周縁部
１０８…内蔵バッテリー
１０９…操作スティック
１５０…制御基板
１５１…ＣＰＵ
１５２…ＩＣメモリ
１５３…インターフェース回路
１５４…無線ユニット
２０１…基部
２０２…区画壁
２０４…収容区画
２０５…凹部
２０６…角形釦状緩衝材
２０７…段状部
２０８…円形釦状緩衝材
２０９…挿入孔
２１０…上面被叩打部
２１１…底板
２１２…シート状緩衝材
２１３…突起部
２１４…叩打検出用センサ
２１６…丸型釦状緩衝材
２３０…周縁被叩打部
２３１…シート状緩衝材
２３２…延設片
２３３…叩打検出用センサ

Claims (6)

1. 上面及び上部の周縁を叩打して操作入力するゲームコントローラであって、
   基部と、
   左右の上面被叩打部と、
   左右の周縁被叩打部と、
   前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部が載置された前記基部の上部を覆うカバー部と、
   を備え、
   前記基部は、
   上方から嵌め込むように載置することで前記上面被叩打部を収容する収容区画と、
   前記収容区画の外側に前記周縁被叩打部を載置するために、前記基部の上部周縁が切欠状に形成された段状部と、
   を有し、
   前記基部と、前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部それぞれとの間に緩衝材が介在され、
   前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部それぞれに別個の叩打検出用センサが設置された、
   ゲームコントローラ。
2. 前記収容区画は、前記左右の上面被叩打部それぞれを区画して収容する立設する区画壁で区切られた左右の収容区画で構成され、
   前記区画壁の高さが、載置された前記上面被叩打部及び前記周縁被叩打部の上面より低く構成された、
   請求項１に記載のゲームコントローラ。
3. 前記左右の周縁被叩打部それぞれは、下方に延設された延設片を有し、
   前記段状部は、前記延設片を挿入するための挿入孔を有し、
   前記延設片に、当該周縁被叩打部の前記叩打検出用センサが設置された、
   請求項１又は２に記載のゲームコントローラ。
4. 前記叩打検出用センサには検出用の向きが定められており、
   前記上面被叩打部には、前記叩打検出用センサが前記向きを上下方向に向けて設置され、
   前記周縁被叩打部には、前記叩打検出用センサが前記向きを横方向に向けて前記延設片に設置された、
   請求項３に記載のゲームコントローラ。
5. 前記左右の周縁被叩打部それぞれは、更に前後の周縁被叩打部を有して構成されてなり、
   前記前後の周縁被叩打部それぞれは、前記叩打検出用センサが設置された前記延設片を有する、
   請求項３又は４に記載のゲームコントローラ。
6. 前記基部は、前記収容区画の底面に凹部を有し、
   前記上面被叩打部は、前記凹部と係合する突起部を有する、
   請求項１〜５の何れか一項に記載のゲームコントローラ。

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