KR20010101627A - 저항력 발생기 - Google Patents

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KR20010101627A
KR20010101627A KR1020017009200A KR20017009200A KR20010101627A KR 20010101627 A KR20010101627 A KR 20010101627A KR 1020017009200 A KR1020017009200 A KR 1020017009200A KR 20017009200 A KR20017009200 A KR 20017009200A KR 20010101627 A KR20010101627 A KR 20010101627A
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KR
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container
input operation
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KR1020017009200A
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오오토리야스히로
Original Assignee
구타라기 켄
가부시키가이샤 소니 컴퓨터 엔터테인먼트
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 입력 조작장치의 조작 속도에 비례하는 저항력를 발생시키고. 부품의 수를 감소시키며, 사용자가 입력 조작장치의 촉감을 완전하고 직접 느낄 수 있는 것이 가능한 저항력 발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 저항력 발생기(53)는 게임기의 메인장치에 정보를 입력하는 입력장치에서 트리거로의 입력 조작에 대응하는 저항력을 게임 정보에 따라서 발생시키는 저항력 발생기이다. 이 저항력 발생기(53)는 자기 분말(36)을 수납하는 콘테이너(54); 상기 콘테이너(54)의 내부에 형성되고, 상기 트리거의 입력 조작을 토대로하여 회전하는 회전 베인(57); 및 상기 콘테이너(54)의 내부에서 게임 정보에 따라서 자계를 발생시키는 전자석(55);을 포함한다.

Description

저항력 발생기{Resistance force generator}
종래에, 가정용 게임기의 조작장치의 버튼(button) 또는 레버(lever) 등의 입력 조작장치는 소정의 상태를 복원하도록 스프링 등에 의해 눌러지고, 입력 조작장치가 작동할 때에, 스프링은 입력 조작장치의 변위에 따라서 변형되고, 스프링의 탄성에 의해 반력(reaction force)을 받는다.
이러한 구성으로, 사용자가 조작 버튼 등을 조작하여 모니터 화면 상에 행동 타켓(action target)에 활동을 명령함으로써 게임을 실행하면, 사용자의 손가락 조작에 의해서만 실제적인 행동이 기능적으로 발생하기 때문에, 사용자는 모니터의 화면(영상) 상의 캐릭터(character)를 관찰하고 모니터로부터 나오는 음향(음성)을 들음으로써 발생하는 것만을 경험할 수 있고, 조작장치에 피드백(feedback)에 의해 제공된 경험적 기능이 없다.
이러한 이유로 인해서, 게임의 종류와 입력 조작장치의 조작에 의해 사용자가 특정한 행동 또는 장면과 마주쳤을 때에, 게임기 메인장치로부터 사용자의 손가락과 팔로 피드백되는 경험을 입력장치 자체에서 얻게 되는 조건의 개선 장면으로게임 성능이 향상되는 반작용 발생기가 개발되고 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 장치는 모터(1) 등에 의해 발생된 회전력을 기어(gear; 2), 기어(3), 피니언(pinion; 4), 랙(rack; 5) 등으로 구성된 감속 메카니즘(6)에 의해 속도는 감소시키고 전력은 증가시키면서 직선 운동으로 변환시켜서, 이 직선 운동을 링크장치(linkage; 7)에 의해 레버(8) 등의 입력 조작장치에 전달한다. 감속 메카니즘(6)과 링크장치(7) 사이에 스프링(9) 등으로 형성된 완충부재(10)가 설치된다. 완충부재(10)는 레버(8)의 작동 변위에 따라서 반력을 발생시키고, 그 외의 구성부품들에 초과력(excessive force)이 가해지는 것을 방지한다.
도 2에 도시된 장치는 모터(11) 등에 의해 발생된 회전력을 레버(20) 등으로 형성된 입력 조작장치에 웜(worm; 12), 웜힐(worm wheel; 13), 피니언(14), 랙(15) 등으로 구성된 감속 메카니즘(16), 스프링(17) 등으로 형성된 완충부재(18) 및 링크장치(19)를 통해서 전달하도록 구성된다. 도 2에 도시된 장치는 피니언(14)과 랙(15)이 입력장치의 반력이 모터(11)에 전달되는 것을 방지한다는 것이 도 1에 도시된 장치와 다른점이다.
도 1 및 도 2에 도시된 장치들에서, 레버(8, 20)의 반력은 모터(1, 11)의 구동에 의해 스프링(9, 17)의 편향량을 게임 정보에 따라서 변화시킴으로써 변형된다.
이들 2개의 장치에서는, 감속 메카니즘(6, 16)의 설치로 장치의 부품수는 증가하고, 또한 신뢰성과 가격면에서도 불리하다.
모터(1, 11)와 입력 조작장치 사이에 감속 메카니즘(6, 16)이 설치되기 때문에, 백래시(backlash)에 의해 일어난 덜거덕거리는 소리(rattling)는 손가락 끝에 직접 전달된 촉감을 손상시키는 경향이 있고, 원하는 저항력이 즉시 발생하지 않는다.
또한, 종래의 상술한 장치에서, "반력"은 입력 조작장치의 조작량, 즉 입력 조작장치의 변위량에 비례하여 발생한다. 중립 상태에서 입력 조작장치의 변위량이 작으면 반력도 작고, 변위량이 크면 반력도 크다. 따라서, 입력 조작장치의 조작 속도에 비례하여 "저항력"을 발생시키는 것은 불가능하다.
본 발명은 게임의 종류나 상태 등의 게임의 내용(정보)에 따라 입력 조작장치에서 저항력을 발생시키는 저항력 발생기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 반력 발생기를 도시한다.
도 2는 종래의 다른 반력 발생기를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태를 설명하는 게임기의 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시된 게임기의 조작장치를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 조작장치의 저항력 발생기를 도시하는 사시도이다.
도 6은 저항력 발생기의 키(key) 부품을 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 저항력 발생기의 조작을 설명하는 단면도이다.
도 8은 게임기 조작장치와 게임기 메인장치의 연결 상태를 도시하는 블록도이다.
도 9는 게임기 조작장치측에서의 처리 과정을 도시하는 순서도이다.
도 10은 게임기 메인장치측에서의 처리 과정을 도시하는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 저항력 발생기의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 저항력 발생기의 회전 베인을 도시하는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 저항력 발생기의 또 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 저항력 발생기의 조작을 설명하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 저항력 발생기의 또 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 저항력 발생기의 조작을 설명하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제 2 실시형태를 설명하는 게임기의 조작장치를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하고, 입력 조작장치의 조작 속도에 비례하는 "저항력"을 발생시킬 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있으며, 사용자가 손가락 끝에 전달된 촉감을 완전하게 직접 느낄 수 있게 하는 저항력 발생기를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 그 외의 목적은, 게임기의 메인장치에 정보를 입력하는 입력수단인 입력 조작장치의 입력 조작에 대응하는 저항력을 게임 정보에 따라서 발생시키는 저항력 발생기에 의해 얻게 된다. 이 저항력 발생기는 자기 물질을 수납하는 콘테이너(container); 상기 입력 조작장치의 입력 조작을 토대로하여 회전하는 회전부재; 및 상기 콘테이너의 내부에서 게임 정보에 따라서 자계를 발생시키는 자계 발생수단;을 포함하고 있다.
상기 콘테이너에 자계가 없는 경우에, 상기 회전부재는 주변 가장자리가 상기 자기 물질 내에 담가진 상태로 배열된다. 또는, 상기 콘테이너에 자계가 없는 경우에, 상기 회전부재는 측면 모두가 상기 자기 물질 내에 담가진 상태로 배열된다. 또한, 상기 회전부재는 자계가 있을 때에 상기 자기 물질을 수납하는 수납부를 가지고 있는 구성이다. 바람직하게, 상기 회전부재는 비자기 물질로 제작된 회전 베인(rotary vane)이 된다.
상기 자기 물질로서, 자기 분말 또는 자기 유체를 사용한다.
상기 자계 발생수단으로서, 전자석 등을 사용한다. 바람직하게, 이 자기 발생수단은 자계가 발생할 때에 상기 회전부재의 전 영역에 걸쳐서 자기 물질을 모으도록 배열된다.
상기 콘테이너는, 자계가 발생할 때에 자기 물질을 모으는 공간을 상기 회전부재와 떨어져 있는 부분에 가지고 있는 구성이다.
상술한 구성에서는, 자계 발생수단에 의한 자계의 발생으로 자기 물질이 여기되고, 또한 자기적으로 응집하며, 그 결과 회전부재의 회전 저항력이 증가되거나 감소된다.
또한, 입력수단인 입력 조작장치의 입력 조작에 대응하는 저항력을 게임 정보에 따라서 발생시키는 저항력 발생기는, 상기 입력 조작장치의 입력 조작을 토대로하여 회전하는 자기부재; 및 게임 정보에 따라서 상기 자기부재쪽으로 자계를 발생시키는 자계 발생수단;을 포함한다.
이러한 구성으로, 상기 자기부재의 회전의 저항력은 상기 자계 발생수단에 의해 자계를 발생시키도록 증가한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 저항력 발생기를 사용하는 게임기를 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명할 것이다.
도 3에서, 31은 텔레비전 수상기 등의 모니터(32)에 연결되고, 또한 게임기 조작장치(입력수단)(33)(도 4 참조)에 연결되는 게임기 메인장치를 나타낸다.
메인장치(31)에는, 영상 기록매체가 되는 CD-ROM을 재생하는 기능을 가지는 CD-ROM 드라이버가 내장되어 있다. 게임기 메인장치(31)는 상면에 커버부재(34)가 형성된 구조이다. 이 커버부재(34)는 CD-ROM, 상기 커버부재(34)를 개폐하는 개폐 스위치(35), 전력을 공급하는 전력 스위치(36), 메인장치(31)를 초기 상태로 셋팅하는 리셋 스위치(37), 및 2개의 조작장치를 연결시킬 수 있는 연결장치(38)를 수납하고 덮는다. 후술할 게임기 조작장치(33)의 커넥터(connector; 39)를 연결장치(38)에 연결함으로써, 메인장치(31)와 게임기 조작장치(33)는 케이블(40)을 통해 전기적으로 연결되고, 메인장치(31)와 게임기 조작장치(33)간의 쌍방향 통신이 가능해진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 게임기 조작장치(33)는 전체적으로 x 방향과 y 방향으로 경사짐으로써 원하는 입력 조작을 실행하고, 텔레비전 수상기(32) 등의 모니터(32)와 메인장치(31) 등에 연결된다.
조작장치(33)가 스틱(stick)과 대략 유사한 형상의 하우징(41)을 가지고 있어서, 조작장치를 한손으로 잡고 조작하는 것이 가능하다. 하우징(41)은 뒤쪽(가까운 쪽)에 입력버튼(42)을, 앞쪽(먼 쪽)에 입력 조작장치로서 트리거(trigger; 43)를 가지고 있다.
또한, 하우징(41)의 내부에는, 스위치(도시하지 않음), 영상 기록매체가 되는 CD-ROM을 수납하는 게임용 메인장치(31)와의 통신을 제어하는 회로기판(도시하지 않음) 및 하기에서 기술할 저항력 발생기(53)가 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 트리거(43)는 하우징(41)에서 회전축(44)을 중심으로 자유롭게 회전하도록 설치된다. 트리거(43)가 회전함에 따라서, 트리거(43)는 돌출하여 하우징(41) 내의 구멍(도시하지 않음)에 삽입될 수 있다. 트리거(43)는 하우징(41)이 외부로 밀리는 것을 스토퍼(stopper)(도시하지 않음)에 의해 방지한다.
축(45)은 트리거(43)의 회전단에 설치되고, 로드(rod; 46)의 한단은 축(45)에 회전가능하게 결합한다. 로드(46)의 다른 단은 축(47)을 통해서 암(48)의 회전 자유단에 회전가능하게 결합하며, 암(48)의 베이스단은 축(49)에 고정된다.
축(49)에는 포크형 스프링(forked spring; 50)의 베이스 단부가 부착된다. 스프링(50)의 한 단은 암(48)과 걸어 맞추어지고, 다른 단은 하우징(41)의 걸어맞춤부(51)와 걸어 맞추어진다. 트리거(43)의 변위에 비례하는 반력은 스프링(50)의 탄성력에 의해 제공된다. 변위량이 작으면 스프링(50)에 의해 발생하는 반력도 작고, 반대로 변위량이 크면 반력도 크다.
축(49)의 한 단에는 노브(knob; 52)가 결합된다. 트리거(43)를 작동시킬 때에, 노브(52)는 회전하고, 입력 신호가 발생한다.
축(49)의 다른 단에는, 게임 정보에 따라서 입력 작동에 대응하는 저항력을트리거(43)에 가하는 저항력 발생기(53)가 결합된다.
저항력 발생기(53)는 콘테이너(54) 및 전자석(자계 발생수단)(55)을 가지고 있다.
콘테이너(54)는 베이스가 형성된 원통형 형상이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 콘테이너(54) 내부에 소량의 자기 분말(자기 물질)(56)이 밀봉되어 있고, 또한 콘테이너(54) 내부에 비자기(nonmagnetic) 물질로 제작된 회전 베인(회전부재)(57)이 수납되어 있다.
회전 베인(57)은 축(49)의 단부에 부착되어 있다. 즉, 콘테이너(54) 내부에 삽입 개구(58)가 형성되어 있고, 축(49)의 단부는 삽입개구(58)를 통해서 콘테이너(54)의 내부로 삽입된다. 회전 베인(57)은 축(49)의 삽입 단부에 부착되고, 회전 베인(57)은 트리거(43)의 입력 조작을 토대로하여 회전한다.
자기 분말(56)은 자계가 없는 경우에 콘테이너의 바닥에서 웅덩이를 이루도록 수납된다. 콘테이너에 자계가 없는 경우에, 회전 베인(57)은 그 주변부가 콘테이너의 바닥에서 웅덩이를 이루는 자기 분말(56) 내에 담가지도록 배열된다.
전자석(55)은 콘테이너(54)의 삽입 개구(58)의 반대측의 단면에 형성되어서, 게임 정보에 따라서 콘테이너(54)의 내부에서 자계를 일으키고, 철심(iron core; 60) 및 코일(61)을 가지고 있다. 철심(60)은 콘테이너(54)의 단면에 인접하게 배열된 대경부(large-diameter part; 60a) 및 대경부(60a)와 부분적으로 접촉하는 소경부(small-diameter part; 60b)로 이루어져 있다. 코일(61)은 소경부(60b)에 배열되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전자석(55)이 자계를 발생시킬 때에, 회전 베인(57)의 전 영역에서 자기 분말을 모은다.
도 5로 돌아가서, 트리거(43)를 안쪽으로 밀 때에, 스프링(50)은 탄성력에 대해서 변형된다. 트리거(43)의 입력 조작 변위에 비례하는 반력이 트리거(43)에 가해지고, 노브(52)와 회전 베인(57)은 회전하며, 입력 신호는 노브(52)로부터 출력된다.
한편, 하기에서 기술할 드라이버(65)가 게임 정보를 토대로하여 구동한다. 게임 정보에 대응하는 전류는 드라이버(65)로부터 코일(61)로 흐르고, 이 전류에 대응하는 자계가 발생한다.
즉, 일반적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 코일(61)에는 전류가 흐르지 않고, 콘테이너(54)의 베이스로 자기 분말(56)이 떨어져서 이 자기 분말(56)은 회전 베인(57)의 일부에만, 즉 회전 베인(57)의 하부 주변과 접촉하여, 자기력에 의한 응집 현상(자기 분말의 단단한 점착 형성)이 없다. 그러므로, 회전 베인(57)의 회전 저항은 작다.
도 7에 도시된 바와 같이, 게임 정보를 토대로하여, 코일(61)에 전류가 흐를 때에, 회전 베인(57)의 전 영역에서 자기 분말(56)을 모으고, 회전 베인(57)의 회전에 대한 저항이 증가한다. 즉, 전자석(55)에 의해 발생되는 자계가 여기하고, 자기 분말(56)을 자기적으로 응집하고, 회전 베인(57)의 회전 저항력을 증가시킨다. 이러한 방법으로, 게임 정보에 대응하는 저항력을 트리거(43)에 인가한다. 이 경우에, 트리거(43)의 입력 조작 변위에는 무관하고 트리거(43)의 입력 조작 속도에 비례하는 저항력을 트리거(43)에서 얻게 된다. 이것은 자기 분말(56)의 응집에 의해회전 베인(57)에서 저항력이 발생하는 방법이기 때문이다.
다음으로, 양방향 통신 기능을 설명할 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 게임기 조작장치(33)는 메인장치(31)와 직렬 통신을 수행하는 직렬 I/O 인터페이스 SIO; 다수개의 조작버튼으로부터 조작 데이터를 입력하는 병렬 I/O 인터페이스 PIO; CPU, RAM, ROM으로 형성된 단일칩 마이크로프로세서(microprocessor); 전자석(55); 및 게임 정보에 대응하는 전류를 공급하는 드라이버(65)를 구비하는 구성이다.
한편, 메인장치(31)는 게임기 조작장치(33)와 직렬 통신을 수행하는 직렬 I/O 인터페이스 SIO를 가지고 있도록 배열된다. 게임기 조작장치(33)의 커넥터(39)가 인터페이스 SIO에 접속될 때에, 게임기 조작장치(33)는 게임기 조작장치(33)측의 직렬 I/O 인터페이스 SIO에 커넥터(39)를 통해서 접속되며, 따라서 양방향 통신수단이 형성되고, 양방향 직렬 통신을 실행할 수 있다.
양방향 직렬 통신을 수행하게 하는 신호 라인과 제어 라인은 메인장치(31)로부터 게임기 조작장치(33)에 데이터를 전송하는 데이터 전송용 신호 라인 TXD; 게임기 조작장치(33)측으로부터 메인장치(31)측으로 데이터를 전송하는 데이터 전송용 신호 라인 RXD; 데이터 전송용 신호 라인 TXD, RXD로부터 각각 데이터를 추출하는데 사용하는 직렬 동기화 클럭(synchronization clock)용 신호 라인 SCK; 및 단자측이 되는 게임기 조작장치(33)의 통신을 형성하고 차단하는 제어 라인 DTR(data terminal ready)을 포함하고 있다.
양방향 직렬 통신을 수행하는 신호 라인과 제어 라인을 가지고 있는 케이블들 중에서, 신호 라인과 제어 라인 이외에도, 메인장치(31)측의 전원으로부터 직접 전원을 공급받는 전력 케이블(66)을 포함하고 있다. 전력 케이블(66)은 게임기 조작장치(33)측의 드라이버(65)에 연결되어, 전자석(55)에 전력을 공급한다.
상기 구성에서 사용한 양방향 통신 과정에서, 메인장치(31)가 게임기 조작장치(33)와 통신하고 조작버튼(42)(버튼 정보)으로부터 조작 데이터를 입력받기 위해서는, 먼저, 메인장치(31)는 선택된 제어 라인 DTR을 통해서 게임기 조작장치(33)가 신호 라인 TXD의 수신을 위해 대기 상태에 있다는 것을 확인한다. 다음으로, 메인장치(31)는 데이터 전송용 신호 라인 TXD에 게임기 조작장치(33)를 나타내는 식별 코드를 전송한다. 이러한 방법에서, 게임기 조작장치(33)는 이 식별 코드를 신호 라인 TXD로부터 수신한다.
이하에서는, 식별 코드가 게임기 조작장치(33)를 나타내므로 게임기 메인장치(31)와의 통신을 시작한다. 즉, 메인장치(31)로부터 게임기 조작장치(33)에 제어 데이터 등을 데이터 전송용 신호 라인 TXD를 통해서 전송하고, 반대로, 게임기 조작장치(33)로부터 메인장치(31)에 조작 버튼(42)에 의해 조작된 조작 데이터를 데이터 전송용 신호 라인 RXD를 통해서 전송한다. 이러한 방식에서, 양방향 직렬 통신은 메인장치(31)와 게임기 조작장치(33) 사이에서 발생하고, 메인장치(31)가 제어 라인 DTR을 통해서 선택 상쇄 신호를 출력할 때에는 이 양방향 직렬 통신은 단부에서 일어난다.
양방향 직렬 통신의 기능이 설비되어 있으면, 조작버튼에 의한 조작 데이터 등은 주로 메인장치(31)측으로부터 게임기 조작장치(33)측으로 전송될 수 있고, 전자석(55)에 게임 정보에 따라서 자기력을 발생시키도록 하는 전류를 공급하는 저항력 데이터는 게임기 조작장치(33)측에 데이터 전송용 신호 라인 TXD를 통해서 전송될 수 있다. 게임 정보에 대응하는 이 저항력은 메인장치(31)측에 실장된 게임 CD-ROM에 의해 미리 조정되고, 게임의 종류, 내용 및 상태와 게임을 하는 사용자의 행동 타겟에 따라서 메인장치(31)로부터 게임기 조작장치(33) 자체에 고정시간 동력 전송(fixed-time dynamic transmission)에 의해 피드백이 실행된다. 이 점은 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 조작장치(33)측의 처리 과정을 도 9를 참조하여 설명한다. 단계 ST1에서, 메인장치(31)에서 특정 게임용 CD-ROM을 로드하고(load), 게임기 조작장치(33)의 시작 스위치로 게임 시작을 셋팅하며, 선택 스위치의 조작으로부터 게임이 실행상태가 되고, 단계 ST2로 진행된다.
단계 ST2에서는, 게임의 시작으로, 게임기 조작장치(33)의 CPU, RAM, ROM으로 구성된 마이크로프로세서가 게임기 조작장치(33)측으로부터 저항력 데이터가 직렬 I/O 인터페이스 SIO를 통해서 전송되고 있는지의 여부를 계속해서 모니터한다. 이 저항력 데이터에는 전자석(55)을 게임 정보에 따라서 구동시키는 데이터가 포함된다. 그 다음에 단계 ST3로 진행된다.
단계 ST3에서, 게임기 조작장치(33)에 수신된 데이터 신호 중의 저항력 데이터를 판단한다. 저항력 데이터가 있다면, 단계 ST4로 진행하고, 저항력 데이터가 없다면, 단계 ST5로 진행한다.
단계 ST5에서는, 조작버튼 등을 조작하였는지를 판단하여, 조작버튼을 조작하였으면 단계 ST6으로 진행하고, 조작버튼을 조작하지 않았다면 대기 상태로 머물러 있으면서 모니터를 계속해서 주시하여 조작이 수행되는지의 여부를 검사한다.
단계 ST6에서는, 병렬 I/O 인터페이스 PIO를 통해서 조작 데이터를 출력하고, 단계 ST4로 진행한다.
단계 ST4에서는, 마이크로프로세서에 의해 저항력 데이터를 처리하여 단계 ST7로 진행한다. 또한, 병렬 I/O 인터페이스 PIO로부터의 조작 데이터를 처리하여, 단계 ST8로 진행한다.
단계 ST7에서, 저항력 데이터는 아날로그 신호로 변환되고, 단계 ST9로 진행한다.
단계 ST9에서는, 아날로그 신호에 의해 드라이버(65)를 구동하고, 게임 정보에 따른 전기력을 드라이버(65)로부터 출력하고, 단계 ST10으로 진행한다.
단계 ST10에서는, 드라이버(65)로부터 공급된 전류에 의해 전자석(55)이 자기력을 발생한다. 즉, 전자석(55)에 의해 발생된 게임 정보에 대응하는 저항력은 스프링(50)에 의한 고유 반력에 덧붙여진다. 이 경우에, 트리거(43)에 부가된 저항력의 크기는 전자석(55)에 공급된 전류량을 토대로 변한다. 다시 말해, 저항력은 전자석(55)을 통해 흐르는 전류량을 변화시킴으로써 변화될 수 있다.
단계 ST8에서는, 조작 데이터가 직렬 데이터로 변환되고, 직렬 I/O 인터페이스 SIO를 통해서 게임기 메인장치(31)로 복귀하며, 단계 ST11로 진행한다.
단계 ST11에서는, 게임기 메인장치(31)로부터 데이터를 수신하기 위한 대기 상태로 머물러 있고, 단계 ST12로 진행한다.
다음으로, 게임기 메인장치(31)측에서의 처리 과정을 도 10을 참조하여 설명한다. 먼저, 단계 ST12는, 게임이 단계 ST1과 동시에 행해지는 상태가 되고, 단계 ST13으로 진행한다.
단계 ST13에서는, 게임기 조작장치(33)로부터 직렬 데이터가 수신되고, 단계 ST14로 진행한다.
단계 ST14에서는, 행동 타겟과 수신된 직렬 데이터를 비교할 수 있게 하는 직렬 데이터가 입력되고, 단계 ST15로 진행한다.
단계 ST15에서는, 행동 타겟과 수신된 직렬 데이터를 비교하고, 적중(hit) 상태를 판별한다. 행동 타겟과 수신된 직렬 데이터가 일치할 때에, 즉, 적중일 때에는, 단계 ST16과 단계 ST7로 진행한다. 반대로 일치하지 않을 때에는, 단계 ST18로 진행한다.
단계 ST16에서는, 적중하고 있는 행동 타겟들을 모니터 화면 상에 표시한다.
단계 ST17에서는, 저항력 데이터를 출력하고, 단계 ST19로 진행한다.
단계 ST19에서는, 저항력 데이터가 직렬 데이터로 변환되고, 특정 응답 신호로서 게임기 조작장치(33)에 직렬 I/O 인터페이스 SIO를 통해서 복귀되며, 단계 ST20으로 진행한다.
단계 ST18에서는, 게임기 메인장치(31)의 CPU가 조작버튼을 토대로하는 행동 타겟을 모니터 화면 상에 표시한 다음에, 단계 ST20으로 진행한다.
단계 ST20에서는, 게임기 조작장치(33)로부터 데이터를 기다리고, 단계 ST13으로 진행한다.
상술한 구성으로, 게임 정보(게임의 내용)에 대응하는 저항력은 트리거(43)에 인가된다. 또한, 이 경우에는, 회전 베인(57)에서 자기 분말(56)의 응력에 의해 저항력을 발생하는 시스템을 이용하기 때문에, 트리거(43)의 입력 조작 속도에 비례하는 저항력을 트리거(43)의 입력 조작 변위에는 무관하게 얻게 된다. 그러므로, 사용자는 손가락 끝에 전달된 촉감을 완전한 직접 느낄 수 있다. 또한, 부품수가 줄어든다.
또한, 게임기 조작장치(33)가 메인장치(31)로부터 특정한 응답 신호로서 상술한 저항력 데이터를 수신하는 구성이지만, 메인장치(31)로부터 단방향 통신에 의해 게임기 조작장치(33)에 전송되는 구성이어도 된다.
이하에서는, 저항력 발생기(53)의 다른 예를 설명한다.
이 예에서는, 도 11에 도시된 바와 같이. 콘테이너(54)의 삽입 개구(58)가 위를 향하도록 배열되어 있다. 그러므로, 자기 분말(56)은, 자계가 없는 경우에, 콘테이너 내의 바닥, 즉 삽입 개구(58)의 반대측 단면에서 웅덩이를 이루도록 수납된다. 회전 베인(57)은, 그의 측면 모두, 즉 축(49)의 반대쪽의 모든 측이 자계가 없는 경우에 콘테이너의 바닥에서 웅덩이를 이루는 자기 분말(56) 내에 담가지도록 배열된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 회전 베인(57)은 축(49)으로부터 방사상으로 연장하는 암(arm; 57a), 및 이 암(57a)의 선단으로부터 아래로 연장하도록 형성된 핀(fin; 57b)을 가지고 있다. 또한, 이들 핀(57b)의 하단에서, 콘테이너(54)의 바닥에서 웅덩이를 이루는 자기 분말(56)로 회전 베인(57)을 문지른다.
이러한 구성으로, 일반적으로 코일(61)에 전류가 흐르지 않고, 자기 분말(56)은 자기 응력없이 콘테이너(54)의 바닥면에서 웅덩이를 이루어서, 회전 베인(57)의 회전에 대한 저항이 낮다.
게임 정보를 토대로하여 코일(61)에 전류가 흐를 때에, 자기 분말(56)은 자기적으로 응집하고, 이에 의해 회전 베인(57)의 회전 저항이 증가한다.
이하에서는, 저항력 발생기(53)의 또 다른 예를 설명한다.
도 13에 도시된 실시형태에서는, 회전 베인(57)이 자계가 발생할 때에 자기 분말(56)을 모으는 수납부(57a)를 가지고 있는 구조이다. 즉, 일반적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 코일(61)에 전류가 흐르지 않고, 콘테이너(54)의 바닥으로 자기 분말(56)이 떨어져서, 회전 베인(57)의 일부만, 즉 회전 베인(57)의 하부 가장자리만 자기 분말(56)과 접촉한다. 이 경우에, 자기 분말(56)의 양과 종류는, 회전 베인(57)에 자기 분말(56)에 의해 저항력을 인가하도록 선택된다. 그러므로, 이 때에 회전 베인(57)의 회전에 대한 저항은 커진다.
게임 정보를 토대로하여 코일(61)에 전류가 흐를 때에는, 도 14에 도시된 바와 같이, 자기 분말(56)은 자계에 의해 회전 베인(57)의 수납부(57a)에 수납된다. 그러므로, 회전 베인(57)의 회전 저항은 코일(61)에 흐르는 전류에 따라서 작아진다.
이 경우에도 또한, 트리거(43)의 입력 조작 속도에 비례하는 저항력을 트리거(43)의 입력 조작 변위에는 무관하게 트리거(43)에서 얻게 된다.
이하에서는, 저항력 발생기(53)의 또 다른 예를 기술한다.
이 예에서는, 도 15에 도시된 바와 같이, 콘테이너(54)가, 자계가 발생할 때에 자기 분말(56)을 모으는 공간(54a)을 회전 베인(57)과 떨어져 있는 부분에서 가지고 있도록 배열된다. 즉, 일반적으로 도 15에 도시된 바와 같이, 코일(61)에 전류가 흐르지 않고, 콘테이너(54)의 바닥으로 자기 분말(56)이 떨어져서, 회전 베인(57)의 일부만, 즉 회전 베인(57)의 하부 가장자리만 자기 분말(56)과 접촉한다. 이 경우에, 자기 분말(56)의 양과 종류는, 회전 베인(57)에 자기 분말(56)에 의해 저항력을 인가하도록 선택된다. 그러므로, 이 때에 회전 베인(57)의 회전에 대한 저항은 커진다.
게임 정보를 토대로하여 코일(61)에 전류가 흐를 때에는, 도 16에 도시된 바와 같이, 자기 분말(56)은 자계에 의해 회전 베인(57)으로부터 떨여져 있는 공간(54a)에 모아진다. 그러므로, 회전 베인(57)의 회전 저항은 코일(61)에 흐르는 전류에 따라서 작아진다.
이 경우에도 또한, 트리거(43)의 입력 조작 속도에 비례하는 저항력을 트리거(43)의 입력 조작 변위에는 무관하게 트리거(43)에서 얻게 된다.
또한, 상기 각 실시형태에서, 자기 분말로 자기 물질을 사용하고, 그 외에도 자성 유체를 사용하여도 된다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시형태를 도 17를 참조하여 설명한다. 자기 원판(자기부재)(81)은 축(49)에 부착되고, 트리거(43)의 입력 조작을 토대로하여 회전한다. 또한, 자기 원판(81)의 원주 가장자리 근방에서, 전자석(61)이 자기 원판(81)과 대향하도록 배열되며, 게임 정보에 따라서 자기 원판(81)쪽으로 자계가발생한다.
이러한 구성으로, 입력 조작에 대응하는 저항력은 게임 정보에 따라서 게임기 메인장치(31)에 정보를 입력하는 조작장치(입력수단)(33)의 트리거(43)에서 발생될 수 있고, 트리거(43)의 조작 속도에 비례하여 저항력이 증가될 수 있다.
이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저항력 발생기에서, 입력 조작장치의 조작 속도에 비례하는 "저항력"이 발생하고, 부품의 수가 감소하며, 사용자의 손가락 끝에 전달되는 촉감을 완전하고 느낄 수 있는 등의 우수한 효과를 얻게 된다.

Claims (12)

  1. 게임기의 메인장치에 정보를 입력하는 입력수단인 입력 조작장치의 입력 조작에 대응하는 저항력을 게임 정보에 따라서 발생시키는 게임기에 사용하는 저항력 발생기는,
    자기 물질을 수납하는 콘테이너(container);
    상기 콘테이너의 내부에 형성되고, 상기 입력 조작장치의 입력 조작을 토대로하여 회전하는 회전부재; 및
    상기 콘테이너의 내부에서 게임 정보에 따라서 자계를 발생시키는 자계 발생수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 콘테이너에서 자계가 없는 경우에, 상기 회전부재는 주변 가장자리 부분이 상기 자기 물질 내에 담가진 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 콘테이너에서 자계가 없는 경우에, 상기 회전부재는 측면 모두가 상기 자기 물질 내에 담가진 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전부재는 자계가 생성될 때에 상기 자기 물질을 수납하는 수납부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 회전부재는 비자기 물질인 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 회전부재는 회전 베인(rotary vane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 자기 물질은 자기 분말이 되는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 자기 물질은 자기 유체(magnetic fluid)가 되는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 자계 발생수단은 전자석이 되는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 자계 발생수단은 자계가 발생할 때에 상기 회전부재의 전 영역에 걸쳐서 자기 물질을 모으도록 배열되는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 콘테이너는 자기 물질을 모으는 공간을 상기 회전부재와 떨어져 있는 부분에 가지고 있는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
  12. 게임기의 메인장치에 정보를 입력하는 입력수단인 입력 조작장치의 입력 조작에 대응하는 저항력을 게임 정보에 따라서 발생시키는 저항력 발생기는,
    상기 입력 조작장치의 입력 조작을 토대로하여 회전하는 자기부재; 및
    게임 정보에 따라서 상기 자기부재쪽으로 자계를 발생시키는 자계 발생수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 발생기.
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