JPH11114223A

JPH11114223A - ゲーム機用操作装置

Info

Publication number: JPH11114223A
Application number: JP9277141A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Tagami; 繁男田上; Keiji Morikawa; 惠司森川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】より臨場感のある操作性及び音声を有するゲー
ム用操作装置を実現する。【解決手段】操作装置１０に、前後左右及び上方の操作
を指示し得る方向入力装置である３次元キー１４、操作
装置全体の回転角速度を検出する角速度センサ７０、操
作装置全体の加速度を検出する加速度センサ８０、ゲー
ム音声を出力するためのスピーカ１１及び１２を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。

【０００２】発明の属する技術分野従来の技術（図１４〜図１５）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段発明の実施の形態（図１〜図１３）発明の効果

【０００３】

【発明の属する技術分野】本発明はゲーム機用操作装置
に関し、例えば家庭用ゲーム機に用いられるゲーム機用
操作装置に適用して好適なものである。

【０００４】

【従来の技術】一般に家庭用テレビゲーム機は、図１４
に示すようにテレビジヨン受像機（以下、テレビと呼
ぶ）１にゲーム機２を接続して使用される。テレビ１が
有する画面１Ａには、ゲームの内容に応じたゲーム画面
４が映し出され、ゲームの操作者（以下、これをプレー
ヤと呼ぶ）５は当該ゲーム画面４を目視しつつ、当該ゲ
ーム画面４に対応した操作をゲーム機２に接続された操
作装置３を用いて当該ゲーム機２に入力することにより
ゲームを行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来このようなゲーム
機２においては、ゲーム音声６はテレビ１に設けられて
いるスピーカ１Ｂから発せられるようになされている。
また、プレーヤ５がゲームを行う場合、実際上テレビ１
とプレーヤ５とは１〔ｍ〕以上の距離を隔てて行われる
ことが多い。このためプレーヤ５は、ゲームの臨場感を
十分に得ようとするためにゲーム音声６の音量を大きく
しなければならなかつた。

【０００６】また、従来このようなゲーム機２において
は、ゲーム内においてプレーヤ５がゲーム機２に対しゲ
ーム操作の方向指示を入力する手段として、図１５に示
すような方向入力装置である十字キー７が広く用いられ
ている。十字キー７は操作装置３の表面に設けられた十
字型の操作子であり、プレーヤ５は拇指等を用いて当該
十字キー７を前後左右に揺動することによりゲーム機２
に対し方向指示を入力し得るようになされている。しか
し、当該十字キー７は前後左右の２次元的な操作しか入
力し得ず、上下方向を含んだ３次元的な操作を入力し得
ないという問題を有していた。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、より臨場感のある操作性及び音声を有するゲーム用
操作装置を提案しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ゲーム機用操作装置の操作面に、
揺動自在及び当該操作面に対して上下自在に支持された
操作片と、当該操作片が接触することにより操作される
操作子を設け、３次元的な操作指示を入力し得るように
した。また、ゲーム機用操作装置に角速度センサを設
け、当該ゲーム機用操作装置の回転角速度を検出するよ
うにした。さらに、ゲーム機用操作装置にスピーカ及び
ヘツドホン端子を設け、当該スピーカ及び当該ヘツドホ
ン端子からゲーム音声及びゲーム音声信号を出力するよ
うにした。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００１０】図１において、ゲーム機４０は、ＣＰＵ(C
entral Processing Unit) 、ＲＡＭ(Random Access Mem
ory)及びＲＯＭ(Read Only Memory)を一体化したワンチ
ツプマイクロコンピユータ（以下、これをマイコンと呼
ぶ）４７に、ゲームのプログラムを記録した記録媒体で
あるＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk Read Only Memory)の
読み出し装置であるＣＤ−ＲＯＭドライブ４６が接続さ
れている。

【００１１】マイコン４７は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ４
６に装着されたＣＤ−ＲＯＭ（図示せず）に記録された
プログラムを当該ＣＤ−ＲＯＭドライブ４６を用いて読
み出した後、当該マイコン４７が有するＲＡＭに格納す
ることにより、様々な種類のゲームプログラムを実行し
得るようになされている。

【００１２】またマイコン４７には、ゲーム機４０と操
作装置１０の間においてシリアル通信を行うためのイン
ターフエースであるシリアルＩ／ＯインターフエースＳ
ＩＯが接続されている。操作装置１０のケーブル１７の
一端に設けられたコネクタ４９をゲーム機４０に接続す
ることにより、当該コネクタ４９を介して、操作装置１
０に設けられているシリアルＩ／ＯインターフエースＳ
ＩＯとゲーム機４０にに設けられているシリアルＩ／Ｏ
インターフエースＳＩＯとが接続され、かくして操作装
置１０とゲーム機４０との間においてシリアル通信を行
い得るようになされている。

【００１３】操作装置１０とゲーム機４０間のシリアル
通信は、ケーブル１７を介して行われる。図１に示すよ
うに、ケーブル１７は、ゲーム機４０から操作装置１０
に対してデータを送るデータ伝送用信号線ＴＸＤ(Trans
mit X' for Data)と、操作装置１０からゲーム機４０に
対してデータを送るデータ伝送用信号線ＲＸＤ(Receive
d X' for Data)と、ゲーム機４０から操作装置１０に対
して同期信号を送るシリアルクロツク用信号線ＳＣＫ(S
erial Clock)と、ゲーム機４０及び操作装置１０間の通
信の確立及び中断を制御するための制御線ＤＴＲ(Data
Terminal Ready) と、ゲーム機４０及び操作装置１０間
のデータフローを制御するための制御線ＤＳＲ(Data Se
t Ready)を有している。またケーブル１７は、ゲーム機
４０が有する電源装置（図示せず）から操作装置１０に
対して電源を供給する電源線ＰＷと、ゲーム機４０が有
するアンプ４８から操作装置１０に対してステレオ音声
信号を供給する右音声信号線ＳＲ及び左音声信号線ＳＬ
を有している。

【００１４】また、ゲーム機４０とテレビ１の間にはビ
デオ信号線Ｖ、右音声信号線ＳＲ及び左音声信号線ＳＬ
が接続され、ゲーム画面及びゲーム音声がテレビ１を介
して出力されるようになされている。

【００１５】図２は全体として操作装置１０を示し、メ
ガネ形状のケース７の左右両端に、角状に突出した左支
持部８及び右支持部９が形成されており、プレーヤはか
かる左支持部８及び右支持部９を左掌及び右掌で握持す
ることにより、操作装置１０を安定して保持し得るよう
になされている。また、ケース７の左右両端上面には、
プレーヤがゲームにおいて指示を入力するための各種キ
ーを配置した、円形状でなる左操作部７Ａ及び右操作部
７Ｂが形成されており、プレーヤが左支持部８及び右支
持部９を左掌及び右掌で握持した場合、左右の拇指を用
いて左操作部７Ａ及び右操作部７Ｂ上面の各種キーを操
作し得るようになされている。

【００１６】ケース７の上面の左操作部７Ａ及び右操作
部７Ｂの中間には、プレーヤがゲーム開始の指示を入力
するキーであるスタートキー１９Ａ及びプレーヤがゲー
ムの難易度等を選択するキーであるセレクトキー１９Ｂ
が設けられている。またケース７の左支持部８及び右支
持部９の中間には、ヘツドホン端子１５及び音量調節器
１６が設けられている。

【００１７】また操作装置１０には、左操作部７Ａに左
チヤンネル用のスピーカ１１が設けられ、右操作部７Ｂ
に右チヤンネル用のスピーカ１２が設けられている。図
１に示すようにスピーカ１１及び１２には、ゲーム機４
０に設けられたアンプ４８から音量調節器１６、ヘツド
ホン端子１５を経由し音声信号Ｓ４８Ｌ及びＳ４８Ｒが
供給される。かくして、スピーカ１１及び１２からはテ
レビ１から送出されるゲーム音声と同一のゲーム音声が
送出されるようになされている。音量調節器１６はいわ
ゆる可変抵抗器であり、音声信号Ｓ４８Ｌ及びＳ４８Ｒ
の信号レベルを調整する機能を有しており、プレーヤは
音量調節器１６のダイヤル１６Ａを操作することによ
り、スピーカ１１及び１２から送出されるゲーム音声の
音量を任意に調節し得るようになされている。

【００１８】また、プレーヤはヘツドホンのプラグをヘ
ツドホン端子１５に挿入することにより、ゲーム音声を
ヘツドホンにて聞き得るようになされている。ここで、
ヘツドホンのプラグをヘツドホン端子１５に挿入した場
合、スピーカ１１及び１２からのゲーム音声の送出は停
止される。

【００１９】右操作部７Ｂには、プレーヤがゲーム内に
おいて各種のコマンドを入力する円筒形状のコマンドキ
ー１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ及び１３Ｄが、当該右操作部
７Ｂの表面から突出するように設けられている。かかる
コマンドキー１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ及び１３Ｄの頂面
には、○、×、△、□等の符号が記されており、プレー
ヤが各コマンドキーを容易に判別し得るようになされて
いる。

【００２０】また左操作部７Ａには、方向入力装置であ
る３次元キー１４が設けられている。図３（Ａ）に示す
ように、３次元キー１４は、円盤状のキー本体１４Ａの
上面に、一部を切り欠いた傘状のキーカバー１４Ｂが形
成されており、当該キー本体１４Ａとキーカバー１４Ｂ
の間の空間である指穴１４Ｃにプレーヤの左手拇指を挿
入し得るようになされている。また３次元キー１４は、
コントローラ１０の上面部であるコントローラ上面１０
Ａに対し、軸受２２により揺動及び上下自在に支持され
ている。

【００２１】また、左操作部７Ａの上面には、前スイツ
チ１８Ｆ、後スイツチ１８Ｂ、左スイツチ１８Ｌ及び右
スイツチ１８Ｒが、軸受２２を中心とした十字型配列に
て取り付けられている。

【００２２】ここで、キー本体１４Ａと左操作部７Ａの
上面との間隔は、プレーヤが当該３次元キー１４を操作
しない待機状態において、前スイツチ１８Ｆ、後スイツ
チ１８Ｂ、左スイツチ１８Ｌ及び右スイツチ１８Ｒのい
ずれもが当該キー本体１４Ａと接触し得ないような間隔
になされている。

【００２３】また、プレーヤが３次元キー１４を操作
し、左操作部７Ａに対し前後左右のいずれかの任意の方
向に傾斜せしめた場合、キー本体１４Ａは当該プレーヤ
が当該３次元キー１４を傾斜せしめた方向に対応した前
スイツチ１８Ｆ、後スイツチ１８Ｂ、左スイツチ１８Ｌ
または右スイツチ１８Ｒのいずれかと接触し、かくして
前スイツチ１８Ｆ、後スイツチ１８Ｂ、左スイツチ１８
Ｌまたは右スイツチ１８Ｒのいずれかが電気的に閉状態
となるようになされている。なおここで言う前方とは、
図２に示すように、プレーヤ５が操作装置１０を所定の
状態で支持した場合の、プレーヤ５の体前方向を示す。

【００２４】また、プレーヤが３次元キー１４を操作
し、左操作部７Ａに対し前右の斜め方向に傾斜せしめた
場合、キー本体１４Ａは前スイツチ１８Ｆ及び右スイツ
チ１８Ｒに同時に接触し、前スイツチ１８Ｆ及び右スイ
ツチ１８Ｒは同時に閉となる。プレーヤが３次元キー１
４を前左、後左及び後右のいずれかに傾斜せしめた場合
も同様に、対応する隣接した２つのスイツチが同時に接
触し、当該２つのスイツチは閉となるようになされてい
る。

【００２５】さらに、プレーヤが３次元キー１４を左操
作部７Ａに対し平行に押し込んだ場合、キー本体１４Ａ
は前スイツチ１８Ｆ及び後スイツチ１８Ｂ、または左ス
イツチ１８Ｌ及び右スイツチ１８Ｒといつた、軸受２２
を挟んで相対する２つのスイツチと同時に接触し、当該
２つのスイツチは閉となるようになされている。

【００２６】図３（Ａ）のＡ−Ａ断面である図３（Ｂ）
に示すように、左操作部７Ａの下面には、下スイツチ１
８Ｄが、左操作部７Ａを挟んで軸受２２と相対する位置
に取り付けられている。また３次元キー１４には、長平
板形状を有するレバー１４Ｄがキー本体１４Ａの下面
に、当該キー本体１４Ａに対して９０度の角度をなして
設けられている。レバー１４Ｄは、左操作部７Ａに設け
られたレバー孔１０Ｂ内を通り、左操作部７Ａの下面に
貫通している。またレバー１４Ｄの先端には接触子１４
Ｆが、当該レバー１４Ｄに対して９０度の角度をなし
て、下スイツチ１８Ｄに対応する位置に設けられてい
る。

【００２７】ここで、接触子１４Ｆと下スイツチ１８Ｄ
との間隔は、プレーヤが当該３次元キー１４を操作しな
い待機状態において、当該接触子１４Ｆと当該下スイツ
チ１８Ｄが接触し得ないような間隔になされている。

【００２８】また、プレーヤが３次元キー１４を図３に
示すｂ方向、すなわち左操作部７Ａに対して引き上げた
場合、接触子１４Ｆは下スイツチ１８Ｄと接触し、当該
下スイツチ１８Ｄは閉状態となるようになされている。

【００２９】さらにプレーヤが、３次元キー１４を上前
方向すなわち当該３次元キー１４を引き上げつつ前方向
に傾斜せしめた場合、キー本体１４Ａが前スイツチ１８
Ｆと接触すると同時に接触子１４Ｆが下スイツチ１８Ｄ
と接触し、かくして前スイツチ１８Ｆ及び下スイツチ１
８Ｄは同時に閉となるようになされている。プレーヤが
３次元キー１４を上後、上左及び上右のいずれかに傾斜
せしめた場合も同様に、後スイツチ１８Ｂ、左スイツチ
１８Ｌまたは右スイツチ１８Ｒのいずれかと下スイツチ
１８Ｄが同時に閉となるようになされている。

【００３０】さらに、プレーヤが３次元キー１４を上右
前方向すなわち当該３次元キー１４を引き上げつつ右前
方向に傾斜せしめた場合、キー本体１４Ａが前スイツチ
１８Ｆ及び右スイツチ１８Ｒに接触すると同時に接触子
１４Ｆが下スイツチ１８Ｄと接触し、かくして前スイツ
チ１８Ｆ、右スイツチ１８Ｒ及び下スイツチ１８Ｄは同
時に閉となるようになされている。プレーヤが３次元キ
ー１４を上左前、上左後及び上右後のいずれかに傾斜せ
しめた場合も同様に、前スイツチ１８Ｆ、後スイツチ１
８Ｂ、左スイツチ１８Ｌまたは右スイツチ１８Ｒのいず
れか２つと下スイツチ１８Ｄが同時に閉となるようにな
されている。

【００３１】かくして、プレーヤは３次元キー１４を操
作することにより、前、後、左、右、前右、前左、後
左、後右、下、上、上前、上後、上左、上右、上右前、
上左前、上左後及び上右後の計１８方向の、３次元的な
指示を行い得るようになされている。

【００３２】かかる各スイツチの開閉状態は、パラレル
Ｉ／ＯインターフエースＰＩＯを経由しキー信号Ｄ１４
として操作装置１０のマイコン２０に入力される。ま
た、コマンドキー１３Ａ〜１３Ｄ、スタートキー１９Ａ
及びセレクトキー１９Ｂの開閉状態も同様に、キー信号
Ｄ１４として操作装置１０のマイコン２０に入力され
る。

【００３３】操作装置１０には、当該操作装置１０の各
回転軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）回りの回転角速度を検出
する角速度センサ７０が設けられている。この角速度セ
ンサ７０は、Ｘ軸回りの回転角速度を検出するＸ軸角速
度センサ７０Ｘ、Ｙ軸回りの回転角速度を検出するＹ軸
角速度センサ７０Ｙ、Ｚ軸回りの回転角速度を検出する
Ｚ軸角速度センサ７０Ｚを有し、操作装置１０の角度変
化に応じて、各軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）回りの回転角
速度成分を検出する。

【００３４】図４はＺ軸角速度センサ７０Ｚを構成する
圧電振動型のジヤイロセンサ７１Ｚの構成を示し、正三
角柱の恒弾性金属材料エリンバ（Elinvar)材７１Ｄを、
その中心線がＺ軸方向に沿うように設けられている。こ
の恒弾性金属材料エリンバ材７１Ｄの表面に、圧電セラ
ミツク素子７１Ａ、７１Ｂ、及び７１Ｃを貼り付け、当
該ジャイロセンサ７１が固定されている操作装置１０の
動きにおけるＺ軸回りの動き成分を、コリオリ力を検出
することにより、恒弾性金属材料エリンバ材７１Ｄの振
動を音叉の振動数と等しい振動トルクに変換し、これに
よりＺ軸回りの回転角速度成分を電圧の変位量として取
り出すようになされている。

【００３５】因みに、Ｘ軸角速度センサ７０Ｘ、及びＹ
軸角速度センサ７０Ｙにおいても、図４に示すジヤイロ
センサ７１と同様構成のジヤイロセンサがそれぞれＸ軸
に沿つて設けられている。

【００３６】図５はジヤイロセンサ７１を含むＺ軸角速
度センサ７０Ｚの構成を示し、発振回路７０Ｅは発振信
号Ｓ７１Ａを励振用の圧電セラミツク素子７１Ａに送出
することにより、当該圧電セラミツク素子７１Ａを振動
させる。励振用の圧電セラミツク素子７１Ａの振動は、
操作装置１０が無回転の状態では他の２つの圧電セラミ
ツク素子７１Ｂ及び７１Ｃに同様に到達することによ
り、これら２つの圧電セラミツク素子７１Ｂ及び７１Ｃ
からそれぞれ等しい振幅の振動検出信号Ｓ７１Ｂ及びＳ
７１Ｃが、位相補正回路７１Ｇにより位相を合わせられ
て差動増幅回路７１Ｆに送出される。

【００３７】このとき、差動増幅回路７１Ｆから出力さ
れる差動増幅出力信号Ｓ７１Ｆの信号レベルはほぼ
「０」となり、直流増幅回路７１Ｉから出力される角速
度検出信号Ｓ７０Ｚの電圧値もこれに応じてほぼ０
〔Ｖ〕となる。

【００３８】これに対して操作装置１０がプレーヤによ
り動かされた場合には、当該動きのＺ軸まわりの回転成
分に応じてＺ軸角速度センサ７０Ｚの恒弾性金属材料エ
リンバ材７１Ｄが歪みを受け、２つの圧電セラミツク素
子７１Ｂ及び７１Ｃから出力される振動検出信号Ｓ７１
Ｂ及びＳ７１Ｃの振幅が互いに異なる値となる。

【００３９】これにより、差動増幅回路７１Ｆから振幅
差に応じた信号レベルの差動増幅出力信号Ｓ７１Ｆが検
波回路７１Ｈに送出される。検波回路７１Ｈは差動増幅
出力信号Ｓ７１Ｆの信号レベルの正側の成分を検波し、
これを直流増幅回路７１Ｉに送出する。

【００４０】直流増幅回路７１Ｉは、検波回路７１Ｈか
ら送出される検波出力波形の直流分を増幅し、ジヤイロ
センサ７１のＺ軸まわりの回転角速度成分に応じた電圧
レベルの角速度検出信号Ｓ７０Ｚとしてアナログ／デイ
ジタル変換回路２１（図１）に送出する。また、Ｘ軸角
速度センサ７０Ｘ及びＹ軸角速度センサ７０ＹもＺ軸角
速度センサ７０Ｚと同様の構成でなり、それぞれＸ軸回
りの回転角速度成分に応じた角速度検出信号Ｓ７０Ｘ及
びＹ軸回りの回転角速度成分に応じた角速度検出信号Ｓ
７０Ｘ及びＳ７０Ｙをアナログ／デイジタル変換回路２
１に送出する。

【００４１】アナログ／デイジタル変換回路２１におい
て、角速度検出信号Ｓ７０Ｘ、Ｓ７０Ｙ及びＳ７０Ｚは
デイジタル信号に変換され、デイジタル角速度信号Ｄ２
１としてマイコン２０に送出される。

【００４２】デイジタル角速度信号Ｄ２１及びキー信号
Ｄ１４は、マイコン２０においてシリアル操作信号Ｄ２
０に変換され、シリアルＩ／ＯインターフエースＳＩ
Ｏ、ケーブル１７、シリアルＩ／ＯインターフエースＳ
ＩＯを経由し、マイコン４７に到達する。かくして角速
度センサ７０は操作装置１０の回転を検出し、ゲーム機
４０のマイコン４７に送出するようになされている。

【００４３】マイコン４７は、操作装置１０から送出さ
れたシリアル操作信号Ｄ２０を基に、ゲームプログラム
を実行する。図１において、プレーヤは任意のゲーム用
ＣＤ−ＲＯＭをゲーム機４０のＣＤ−ＲＯＭドライブ４
６に装着し、図２に示すセレクトキー１９Ｂを用いてゲ
ームの難易度等を設定した後、スタートキーを用いてゲ
ームを開始する。

【００４４】ゲームの開始により、操作装置１０及びゲ
ーム機４０はそれぞれ図６及び図７に示す処理を行う。
まず図６において、操作装置１０はステツプＳＰ１にお
いて処理を開始し、ステツプＳＰ２においてアナログ／
デイジタル変換回路２１からのデイジタル角速度信号Ｄ
２１の入力の有無を判断する。デイジタル角速度信号Ｄ
２１の入力が有つた場合ステツプＳＰ４に移り、デイジ
タル角速度信号Ｄ２１について所定の処理を行い、シリ
アル操作信号Ｄ２０としてシリアルＩ／Ｏインターフエ
ースＳＩＯを経由しゲーム機４０のマイコン４７に送出
した後、ステツプＳＰ２に戻る。

【００４５】ステツプＳＰ２において、アナログ／デイ
ジタル変換回路２１からデイジタル角速度信号Ｄ２１の
入力が無い場合ステツプＳＰ３に移り、パラレルＩ／Ｏ
インターフエースＰＩＯからのキー信号Ｄ１４の入力の
有無を判断する。

【００４６】ステツプＳＰ３において、キー信号Ｄ１４
の入力が有つた場合ステツプＳＰ４に移り、キー信号Ｄ
１４について所定の処理を行い、シリアル操作信号Ｄ２
０として、シリアルＩ／ＯインターフエースＳＩＯを経
由しゲーム機４０のマイコン４７に送出した後、ステツ
プＳＰ２に戻る。ステツプＳＰ３において、キー信号Ｄ
１４の入力が無い場合、ステツプＳＰ２に戻る。かくし
て、操作装置１０は角速度信号Ｄ２１及びキー信号Ｄ１
４をゲーム機４０に送出するようになされている。

【００４７】図７において、ゲーム機４０はステツプＳ
Ｐ１１において処理を開始し、ステツプＳＰ１２におい
て操作装置１０から送出されるシリアル操作信号Ｄ２０
を待つ。シリアル操作信号Ｄ２０を受信するとステツプ
ＳＰ１３に進み、シリアル操作信号Ｄ２０に基づいて所
定の処理を行い、処理結果の画像及び音声をテレビ１に
送出し、ステツプＳＰ１２に戻りシリアル操作信号Ｄ２
０を待つ。

【００４８】以上の構成において、プレーヤ５がゲーム
機４０を用いてゲームを行う場合、当該プレーヤ５は操
作装置１０の左支持部８及び右支持部９を左掌及び右掌
で握持し、左操作部７Ａに設けられた３次元キー１４の
指穴１４Ｃに左手拇指を挿入し、当該３次元キー１４を
操作することにより３次元的な操作を入力する。また、
プレーヤ５は右操作部７Ｂに設けられたコマンドキー１
３Ａ〜１３Ｄを右手拇指を用いて操作し、ゲームにおけ
る各種命令を入力する。かかる操作はパラレルＩ／Ｏイ
ンターフエースＰＩＯを経由しキー信号Ｄ１４としてマ
イコン２０に送出される。

【００４９】またプレーヤ５は図８に示すように、ゲー
ム画面４内の操作対象４Ａを移動しようとする方向ｄと
同一方向に、操作装置１０を回転させる。かかる操作装
置１０の回転ｒは、図１に示す操作装置１０に設けられ
た角速度センサ７０において、当該操作装置１０のＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの角速度成分に応じた角速度検出
信号７０Ｘ、Ｓ７０Ｙ及びＳ７０Ｚとして検出された
後、アナログ／デイジタル変換回路２１においてデイジ
タル角速度信号Ｄ２１に変換され、マイコン２０に送出
される。

【００５０】マイコン２０において、キー信号Ｄ１４及
びデイジタル角速度信号Ｄ２１はシリアル信号に変換さ
れ、シリアル操作信号Ｄ２０としてシリアルＩ／Ｏイン
ターフエースＳＩＯを経由しゲーム機４０のマイコン４
７に送出される。

【００５１】マイコン４７は、シリアル操作信号Ｄ２０
を基にゲームプログラムを実行し、処理結果の画像をテ
レビ１に送出し、また処理結果のゲーム音声をテレビ１
及び操作装置１０に送出する。ゲーム音声はテレビ１が
有するスピーカ（図示せず）、スピーカ１１及び１２か
ら送出される。ここでゲーム音声が、プレーヤ５が保持
している操作装置１０のスピーカ１１及び１２から送出
されることにより、プレーヤ５はより深い臨場感を得
る。

【００５２】また、プレーヤ５はゲーム音声の送出を、
テレビ１が有するスピーカ、スピーカ１１及び１２の全
てから、またはスピーカ１１及び１２からのみ、または
テレビ１が有するスピーカからのみというように、周囲
の環境や時間帯等に応じて選択し得る。

【００５３】以上の構成によれば、操作装置１０に３次
元キー１４を設けたことにより、プレーヤ５はゲーム内
において３次元的な操作を指示し得、より臨場感のある
操作を入力し得る。

【００５４】また、操作装置１０に角速度センサ７０を
設け、当該操作装置１０全体の回転角を検知するように
したことにより、プレーヤ５は操作装置１０全体を回転
操作し３次元的な操作を指示し得、より臨場感のある操
作を入力し得る。

【００５５】さらに、操作装置１０にスピーカ１１及び
１２を設け、テレビ１から送出される音声と同一の音声
を送出し得るようにしたことにより、プレーヤ５はゲー
ム音声の音量を下げた状態においても臨場感を感じ得
る。

【００５６】さらに、操作装置１０に音量調節器１６及
びヘツドホン端子１５を設け、市販のヘツドホンを接続
して使用し得るようにしたことにより、夜間等のゲーム
音声が他人の迷惑となる場合においてもゲーム音声によ
る臨場感を感じ得る。

【００５７】なお上述の実施の形態においては、操作装
置１０に角速度センサ７０を設け、当該操作装置１０の
回転を検出したが、本発明はこれに限らず、角速度セン
サ７０の代わりに加速度センサを設け、操作装置１０の
移動による加速度を検出するようにしても良い。すなわ
ち、図１と同一部分に同一符号を付して示す図８におい
て、加速度センサ８０がアナログ／デイジタル変換回路
２１に接続されている。これ以外の構成は図１と同一で
ある。

【００５８】操作装置１０には、当該操作装置１０の各
軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の加速度を検出する加速
度センサ８０が設けられている。この加速度センサ８０
は、Ｘ軸方向の加速度を検出するＸ軸加速度センサ８０
Ｘ、Ｙ軸方向の加速度を検出するＹ軸加速度センサ８０
Ｙ、Ｚ軸方向の加速度を検出するＺ軸加速度センサ８０
Ｚを有し、操作装置１０の移動に応じて、各軸（Ｘ軸、
Ｙ軸及びＺ軸）方向の加速度成分を検出する。

【００５９】図９はＺ軸加速度センサ８０Ｚの加速度検
出部８１Ｚの構成を示し、長方形の薄い金属板からなる
カンチレバー８１Ｄの一端に重り８１Ｅが、他端にベー
ス８１Ｆが設けられており、当該加速度検出部８１Ｚは
ベース８１Ｆを介して操作装置１０に取り付けられるよ
うになされている。ここで加速度検出部８１は、カンチ
レバー８１Ｄの表面が操作装置１０のＸ方向及びＹ方向
がなす平面に平行になるように取り付けられており、か
くしてカンチレバー８１Ｄの表面が操作装置１０のＺ方
向に直交するようになされている。

【００６０】カンチレバー８１Ｄは薄い金属板であり、
また当該カンチレバー８１Ｄの一端には重り８１Ｅが設
けられているため、プレーヤ５が操作装置１０を当該操
作装置１０のＺ軸方向に移動した場合、カンチレバー８
１Ｄは重り８１Ｅの慣性により移動方向の逆方向に変形
する。ここで、カンチレバー８１Ｄの両面には歪みゲー
ジ８１Ａ及び８１Ｂが貼着されており、当該歪みゲージ
８１Ａ及び８１Ｂの抵抗値Ｓ８１Ａ及びＳ８１Ｂの変化
を検出することにより、操作装置１０のＺ軸方向の加速
度を検出し得るようになされている。因みに、加速度検
出部８１Ｚが有するカンチレバー８１ＤのＸ方向及びＹ
方向の剛性はＺ方向の剛性に比べて極めて高いため、操
作装置１０のＸ方向及びＹ方向の移動による加速度は、
当該加速度検出部８１Ｚでは検出されない。

【００６１】図１０において、歪み検出回路８１Ｆは歪
みゲージ８１Ａ及び８１Ｂの抵抗値Ｓ８１Ａ及びＳ８１
Ｂの変化を検出することによりカンチレバー８１Ｄの歪
み量を算出し、歪み出力信号Ｓ８１Ｆとして直流増幅回
路８１Ｉに送出する。

【００６２】直流増幅回路８１Ｉは、歪み検出回路８１
Ｆから送出された歪み出力信号Ｓ８１Ｆを増幅し、加速
度検出部８１のＺ軸方向の加速度成分に応じた電圧レベ
ルの加速度検出信号Ｓ８０Ｚとしてアナログ／デイジタ
ル変換回路２１（図８）に送出する。

【００６３】Ｘ軸加速度センサ８０Ｘ及びＹ軸加速度セ
ンサ８０ＹもＺ軸加速度センサ８０Ｚと同様の構成でな
り、それぞれＸ軸方向の加速度成分に応じた加速度検出
信号Ｓ８０Ｘ及びＹ軸方向の加速度成分に応じた加速度
検出信号Ｓ８０Ｘ及びＳ８０Ｙをアナログ／デイジタル
変換回路２１に送出する。

【００６４】以上のような加速度センサ８０を操作装置
１０に設けることにより、当該操作装置１０の移動によ
る加速度を検出し得る。

【００６５】また上述の実施の形態においては、操作装
置１０の回転を検出したが、本発明はこれに限らず、角
速度センサ７０の代わりに加速度センサを設け、操作装
置１０の移動量を検出するようにしても良い。この場
合、操作装置１０及びゲーム機４０の構成は図９と同様
で良く、マイコン２０内においてデイジタル加速度信号
Ｄ２１を積分処理することにより、当該操作装置１０の
移動量を検出し得る。

【００６６】さらに上述の実施の形態においては、操作
装置１０の回転を検出したが、本発明はこれに限らず、
角速度センサ７０及び加速度センサ８０を併設し、操作
装置１０の回転及び加速度または移動量を同時に検出す
るようにしてもよい。

【００６７】さらに上述の実施の形態においては、角速
度センサ７０を操作装置１０に設け、操作装置１０の回
転を検出したが、本発明はこれに限らず、図１２に示す
ように角速度センサ７０をヘツドホン９０の耳あて部９
１に内蔵し、当該ヘツドホン９０を操作装置１０に接続
し、当該角速度センサ７０の出力を当該操作装置１０を
経由してゲーム機４０に入力するようにしても良い。こ
の場合、角速度センサ７０はプレーヤの頭部の回転を検
出することになり、プレーヤは更なるゲームとの一体感
すなわち臨場感を感じ得る。

【００６８】さらに上述の実施の形態においては、スピ
ーカ１１及び１２からはテレビ１と同一の音声が送出さ
れるようになされているが、本発明はこれに限らず、マ
イコン４７がテレビ１に送出される音声とスピーカ１１
及び１２に送出される音声を別々に管理するようにし、
スピーカ１１及び１２からはテレビ１とは異なる音声が
送出されるようにしても良い。例えば、テレビ１からは
ゲーム音楽が、スピーカ１１及び１２からはゲームの登
場人物の声が送出されるようにすることにより、プレー
ヤ５は更なる臨場感を感じ得る。

【００６９】さらに上述の実施の形態においては、操作
装置１０の角速度、加速度または移動量、及び３次元キ
ー１４による操作指示に応じて、テレビ１の有するスピ
ーカ１Ｂから送出される音声と、スピーカ１１及び１２
から送出される音声の音量バランスを変化するようにし
ても良い。すなわち図７のステツプＳＰ１３に示すマイ
コン処理内において、図１３に示す音量バランス調整処
理を行う。

【００７０】まずゲーム機４０はステツプＳＰ２１にお
いて処理を開始し、ステツプＳＰ２２において操作装置
１０から送出されたシリアル操作信号Ｄ２０内に、操作
装置１０の角速度、加速度または移動量、及び３次元キ
ー１４による前後方向の操作指示が含まれているかを判
断する。当該操作指示が含まれていない場合は、ステツ
プ２４へ進み、スピーカ１Ｂとスピーカ１１及び１２の
音量バランスを変化せずに音声出力を行い、ステツプＳ
Ｐ２２へと戻る。

【００７１】ステツプ２２において、シリアル操作信号
Ｄ２０内に操作装置１０の角速度、加速度または移動
量、及び３次元キー１４による前後方向の操作指示が含
まれていた場合、ステツプ２３へ進み、音量バランスの
調整を行う。例えば、プレーヤ５がゲーム画面内の操作
対象を、操作装置１０を用いて画面内の奥から手前へ移
動させた場合、操作指示量に応じてテレビ１のスピーカ
１Ｂの音量を減少させると同時に、スピーカ１１及び１
２の音量を増大させ、ステツプ２４において音声出力を
行い、ステツプＳＰ２２へと戻る。

【００７２】上述のように、操作指示量に応じてスピー
カ１１及び１２の音量バランスを調整することにより、
プレーヤ５はゲーム画面のみならずゲーム音声によつて
も操作対象の移動を感知し得、プレーヤは更なるゲーム
との一体感すなわち臨場感を感じ得る。

【００７３】さらに上述の実施の形態においては、操作
装置１０の左操作部７Ａのみに３次元キー１４を設けた
が、本発明はこれに限らず、操作装置１０の右操作部７
Ｂにも３次元キー１４を設けても良い。この場合、プレ
ーヤ５は２つの３次元キー１４を両手拇指を用いて操作
し、さらに複雑な操作を指示し得る。

【００７４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、操作装置
に前後左右及び上方の操作を指示し得る操作子、操作装
置の回転角速度または操作装置全体の加速度を検出する
センサ及びゲーム音声を出力するためのスピーカを備え
たことにより、より臨場感のある操作装置を容易に実現
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるゲーム機及び操作装置の構成を示
すブロツク図である。

【図２】本発明による操作装置を示す略線図である。

【図３】３次元キーを示す平面図及び断面図である。

【図４】ジヤイロセンサの構成を示す略線図である。

【図５】Ｚ軸角速度センサの構成を示すブロツク図であ
る。

【図６】操作装置の内部処理を示すフローチヤートであ
る。

【図７】ゲーム機の内部処理を示すフローチヤートであ
る。

【図８】ゲームの操作状態を示す略線図である。

【図９】他の実施例によるゲーム機及び操作装置の構成
を示すブロツク図である。

【図１０】加速度検出部の構成を示す略線図である。

【図１１】Ｚ軸加速度センサの構成を示すブロツク図で
ある。

【図１２】角速度センサを設けたヘツドホンを示す略線
図である。

【図１３】音量バランスの調整処理を示すフローチヤー
トである。

【図１４】家庭用テレビゲームの使用状態を示す略線図
である。

【図１５】十字キーを示す略線図である。

【符号の説明】

１……テレビ、２、４０……ゲーム機、３、１０……操
作装置、７……十字キー、１１、１２……スピーカ、１
４……３次元キー、１５……ヘツドホン端子、１６……
音量調節器、７０……角速度センサ、８０……加速度セ
ンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲーム機本体に接続され、操作者が操作子
部を操作することによつて生成される操作データを上記
ゲーム機本体に送出するゲーム機用操作装置において、上記操作子部は、所定方向及び当該所定方向に対して逆方向に往復移動自
在の操作片と、上記操作片が一方の移動端にあるとき上記操作片によつ
て操作される第１の操作子と、上記操作片が他方の移動端にあるとき上記操作片によつ
て操作される第２の操作子とを具えることを特徴とする
ゲーム機用操作装置。
【請求項２】上記操作片は、上記ゲーム機用操作装置の操作面に揺動自在及び当該操
作面に対して垂直方向に上下動自在に支持され、上記操作片を上記ゲーム機用操作装置の前後左右に揺動
することにより上記第１の操作子を操作して前後左右の
方向指示を上記操作データとして入力し、上記操作片を上記操作面の上方に引き上げることにより
上記第２の操作子を操作して上方の方向指示を上記操作
データとして入力することを特徴とする請求項１に記載
のゲーム機用操作装置。
【請求項３】上記第１の操作子は、複数の操作子からな
り、上記操作片は、揺動した際に上記複数の第１の操作子の
いずれかの操作子を操作する操作部を具えることを特徴
とする請求項１に記載のゲーム機用操作装置。
【請求項４】ゲーム機本体に接続され、操作者が操作子
部を操作することによつて生成される操作データを上記
ゲーム機本体に送出するゲーム機用操作装置において、上記ゲーム機用操作装置本体の回転角速度を検出する角
速度センサを具え、上記角速度センサによつて検出された上記ゲーム機用操
作装置本体の回転角速度を上記操作データとして上記ゲ
ーム機本体に送出することを特徴とするゲーム機用操作
装置。
【請求項５】上記角速度センサは、上記ゲーム機用操作装置を操作する上記操作者の一部に
装着されることを特徴とする請求項４に記載のゲーム機
用操作装置。
【請求項６】ゲーム機本体に接続され、操作者が操作子
部を操作することによつて生成される操作データを上記
ゲーム機本体に送出するゲーム機用操作装置において、上記ゲーム機用操作装置本体の加速度を検出する加速度
センサを具え、上記加速度センサによつて検出された上記ゲーム機用操
作装置本体の加速度を上記操作データとして上記ゲーム
機本体に送出することを特徴とするゲーム機用操作装
置。
【請求項７】上記ゲーム機用操作装置は、上記加速度センサより出力される加速度情報を積分する
ことにより上記ゲーム機用操作装置の移動量を検出する
ことを特徴とする請求項６に記載のゲーム機用操作装
置。
【請求項８】上記加速度センサは、上記ゲーム機用操作装置を操作する上記操作者の一部に
装着されることを特徴とする請求項６に記載のゲーム機
用操作装置。
【請求項９】ゲーム機本体に接続され、操作者が操作子
部を操作することによつて生成される操作データを上記
ゲーム機本体に送出するゲーム機用操作装置において、上記ゲーム機本体から出力される音声信号を入力する音
声信号入力手段と、上記音声信号入力手段によつて入力された上記音声信号
を音声及び音声信号として出力する出力手段とを具える
ことを特徴とするゲーム機用操作装置。
【請求項１０】上記ゲーム機用操作装置は、上記音声出
力手段から出力される上記音声または音声信号の音量を
調節する音量調節手段を具えることを特徴とする請求項
９に記載のゲーム機用操作装置。
【請求項１１】上記出力手段は、スピーカであることを
特徴とする請求項９に記載のゲーム機用操作装置。
【請求項１２】上記出力手段は、ヘツドホン用の音声信
号出力端子であり、上記音声信号出力端子にヘツドホンを接続することによ
り、上記音声信号を上記ヘツドホンから音声として出力
することを特徴とする請求項９に記載のゲーム機用操作
装置。
【請求項１３】上記ゲーム機本体から出力される音声信
号は、上記ゲーム機より上記ゲーム機に接続して用いられるテ
レビジヨン受像機が有するスピーカに供給される主音声
信号とは異なる音声信号であることを特徴とする請求項
９に記載のゲーム機用操作装置。
【請求項１４】上記ゲーム機本体から出力される音声信
号は、操作者が上記ゲーム機用操作装置を操作することによつ
て生成される操作データに応じて音量を調整することを
特徴とする請求項９に記載のゲーム機用操作装置。