WO1995032777A1

WO1995032777A1 - Manette de commande pour console de jeux

Info

Publication number: WO1995032777A1
Application number: PCT/JP1995/001052
Authority: WO
Inventors: Kazumi Mizuno; Asahi Higashiyama; Satoru Kuriyama
Original assignee: Namco Ltd.
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1995-12-07
Also published as: JPH08103567A

Description

明細書

ゲーム機のコントローラ

[技術分野]

本発明は、ゲーム機に用いられるコントローラに関する。 [背景技術]

家庭用ゲーム機として、コンピュー夕によってテレビ画面に映像を映し出す家庭用ビデオゲーム機がある。この種のゲーム機は、映し出された映像を、コントローラによって操作して、口一ルプレーイングゲーム、シュ一ティングゲーム、レーシングゲームなどを楽しむものである。

また、従来の家庭用ゲーム機に用いられるコントローラには、複数の操作ボタンが設けられており、この操作ボタンを択一的にオン ·オフすることで、映像を操作するようになっていた。

しかし、上記従来のコントローラによれば、操作ポタンのオン ·オフという択一的な操作しかできないため、ロールブレーィングゲームにあっては問題となりにくいが、シユーティングゲーム又はレ一シングゲームにあっては問題の多いものであった。

すなわち、ロールプレーイングゲームは、画面に表示されたメッセージに対応して Y E S · Ν〇を選択したり、キャラクターをいずれかの方向に択一的に進行させたりする、という択一的な操作で足りるものである。

これに対して、シュ一ティングゲームにあっては、攻撃の方向は、上下左右という択一的な選択では対応できず、例えば右方向でやや斜め上というように、無段階に量的操作する必要がある。また、レーシングゲームにあっても、コーナ一や追い越しの場面で、無段階にハンドルをきる必要がある。

したがって、このような無段階の量的操作を必要とするゲームを、択一的な操作しかできないコントローラにて操作することは、難しいばかりか、プレーヤ一の感覚と実際の操作量とがー致しないこととなり、ゲームをつまらないものにしてしまっていた。

この点、業務用ゲーム機にあっては、操縦かんやハンドルを実物に似せて設けた据え置き型のコント t3—ラが使用されるが、このようなコントロ一ラは大がかりなもので、特別な設置スペースが必要であるばかりか、特別な設置方法が必要で、家庭用ゲーム機には適用できないものであった。

あるいは、実開昭 5 6— 1 6 6 0 9 5号公報に開示されているように、コントローラにホイールを設け、このホイールによって量的な操作を行うことも可能である。しかし、このホイールの操作は、片手で回転させて行われるので、回転させる角度が限られてしまう。そこで、大きな回転角度を得ようとすると、ホイ一ルを小さくしなければならず、操作しにくくなるという問題がある。しかも、このホイールは、指先でつかんで操作するものなので、長時間使用すると指が疲れやすいという問題もあった。

また、形状は異なるが、特開平 6— 1 9 0 1 4 5号公報に開示される技術も、従来のコントロ一ラに回転式の操作部を設けたものにずきず、同様の問題がある _c すなわち、同公報のコントローラは、その図 7に図示されるように、一方の手でつかんで支持し他方の手で操作部を回転させるものであって、形状が異なるものの、機能は上記実開昭 5 6 - 1 6 6 0 9 5号公報のコントロ一ラと何等変わらないものである。

これに加えて、近年のゲームは複雑化して数々の操作が要求されるので、たくさんの操作ボタンが必要となる。しかし、手で操作するコントローラにあっては、指で操作できる操作ボタンの数には限界があるという問題があった。そこで、操作ボタンとは別の操作手段が要望された。

さらに、近年、パーチャルリアリティの技術が進歩しており、ヘッドマウントディスプレイのような器具を用いた業務用ゲーム機の出現が考えられる。この場合には、プレーヤの視界が遮られるので、本物のコックピットを模した装置は、必ずしも必要ではなく、家庭用ゲーム機と同様のコントローラで足りる場合もある。そうすると、上述したような問題を解決できるコントローラは、業務用ゲーム機のコントローラとしても要望されるものである。

本発明は、これら従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的は、小型で手軽に使用でき、操作性に優れて大きな無段階操作を可能にし、あるいは、操作ボタンによる操作に加えてさらに別の操作を可能にするゲーム機のコントローラを提供することにある。 [発明の開示]

本発明は、ゲーム機のコントローラにおいて、一方の手中に把持可能な一方の把持部と、他方の手中に把持可能な他方の把持部と、これら一方の把持部と他方の把持部とを相対的に回動可能に接続する回動接続手段と、両把持部の回動角度を検出する角度検出手段と、を有し、前記一方の把持部及び他方の把持部は、両手の掌を内側に向けた状態で把持可能に形成され、前記回動接続手段は、前記一方の把持部及び他方の把持部を、両手で把持されたときに掌に交差する軸線回りに相対的に回動可能に接続することを特徴とする。

本発明によれば、一方の把持部と他方の把持部とを、ねじるようにして操作することとなる。すなわち、一方の把持部を一方の手中に把持し、他方の把持部を他方の手中に把持して、両手でそれそれの把持部をねじるように操作すると、検出手段によって両把持部の相対的な回動角度が検出される。そして、この検出された回動角度を、ゲーム機本体が判断することで、対応する無段階の量的操作が行われることとなる。

ここで、両把持部は、両手の掌を内側に向けた状態で把持可能に形成されている。このような構成とした理由は、人の手は、掌を内側に向けた状態とするのが最も楽だからである。また、両把持部は、掌に交差する軸線回りに相対的に回動するようになつていて、このように回動させるためには、手首をひねるだけでよい。すなわち、指先を使わずに操作を行えることとなる。さらに、このコント口

—ラは、両手首をひねって操作するので、約 1 8 0度の回動角度を得ることができ、大きな量的コントロールが可能となる。

本発明は、前記一方の把持部及び他方の把持部は、両手の掌を対向させた状態で把持可能に形成され、前記回動接続手段は、前記一方の把持部及び他方の把持部を、両手で把持されたときに掌にほぼ垂直な軸線回りに相対的に回動可能に接続することが好ましい。本発明においては、両把持部が、両手の掌を対向させた状態で把持可能に形成されていて、さらに楽な状態で操作できるようになつており、両把持部が、掌にほぼ垂直な軸線回りに相対的に回動するようになっている' 本発明は、前記一方の把持部と前記他方の把持部との接続部付近に、ゲーム機本体との接続コードの一端が取り付けられることが好ましい。本発明は、一方の把持部と他方の把持部との接続部付近に接続コードを取り付けることで、両者を相対的に回動させる.ときに、この接続コ一ドが邪魔になりにくくなつている。本発明は、前記回動接続手段は、前記一方の把持部と前記他方の把持部とを、所定の回動角度に戻す方向に付勢力を与える付勢手段を有することが好ましい。本発明によれば、ねじられた両把持部は、付勢手段によって所定の回動角度に戻ろうとする。このようなコントローラは、例えば、レ一シングゲームなどで有用となる。すなわち、レーシングゲームにおいて、両把持部の回動角度を車の操舵輪の操舵角に対応させ、両把持部をねじればねじるほど車の操舵角が大きくなるようにした場合、車を直進させるには、両把持部を対応する回動角度に戻す必要がある。しかし、どの位置が車の直進に対応する回動角度であるかは分かりにくいので、ねじる力を緩めれば自然に直進に対応する回動角度に戻るようにしたものである。

本発明は、前記一方の把持部及び他方の把持部は、いずれかの指の指先が配置される位置に、操作ボタンが設けられてなることが好ましい。本発明では、指先が配置される位置に操作ボタンが設けられているので、ねじる操作に加えて、操作ボタンによる操作を行うことができ、多くの操作を行えるようになる。しかも、ねじる操作は、手首をひねることで行われ、操作ボタンは指先で操作されるので、それそれの操作の妨げになるものではない。

本発明は、前記回動接続手段は、回動の中心となる軸線を曲げる方向にかかる力を保持し、前記角度検出手段は、前記力を受けない状態で回転角度を検出することが好ましい。本発明によれば、回動接続手段が回動の中心となる軸線を曲げる方向にかかる力を保持することで、この力が角度検出手段に加わらないようになっている。したがって、特に、回転式の可変抵抗器によって回動角度を検出するように構成した場合、可変抵抗器の回転軸を曲げてしまったり、接触不良を起こすことを防止できる。そして、ゲーム機を操作していると、ゲームに熱中するあまり、コントロ一ラを回動中心の軸線を曲げるような無理な操作を無意識に行つてしまうことは多々あるので、これによつて生じる上記問題を解決するために、本発明は有効なものである。

本発明は、前記角度検出手段は、前記一方の把持部側に回動の中心と同心円上に形成された歯車部と、この歯車部にかみ合うギアを回転検出軸に有し本体が前記他方の把持部側に固定される回転検出部と、を有し、前記両把持部の相対的な回動は、前記歯車部及びギアを介して、前記回転検出部にて検出されることが好ましい。本発明によれば、回動角度は、一方の把持部側に形成された歯車部と、他方の把持部側に固定された回転検出部と、によって検出される。具体的には、回転検出部の回転検出軸に設けられたギアが歯車部にかみ合って、一対の把持部の相対的な回転を回転検出部の本体に伝達し、回動角度を検出できるようになつている。

ここで、回転検出部は、回転式の可変抵抗器の他に、コンピュータ操作用のマウスに内蔵される光センサなど、公知のものが用いられる。また、歯車部は、外歯歯車、内歯歯車又はかさ歯車など周知の歯車が用いられ、これに対応したギアが用いられる。

本発明は、前記角度検出手段は、対向して配置され、かつ、前記一方の把持部側に固定される一対の投光部及び受光部と、前記投光部からの光を通す複数の透過部を有し、前記投光部及び受光部の間を回転可能に前記他方の把持部側に固定される回転遮光板と、を有し、前記複数の透過部は、前記回転遮光板の回転の中心と同心円上に配列されることが好ましい。本発明は、要するに、光電スィッチを応用して角度検出手段を構成したものである。

すなわち、一方の把持部側に投光部及び受光部が設けられて光路が形成され、この光路は、他方の把持部側に固定された回転遮光板によって遮断されるようになっている。そして、この回転遮光板には、複数の透過部が回動の中心と同心上に形成されている。

したがって、一対の把持部をねじるように操作すると、一方の把持部に伴って光路が動き、他方の把持部に伴って回転遮光板が回転して、複数の透過部は次々と光を通すこととなる。

つまり、透過部では光が通過し、透過部以外では回転遮光板によって光が遮断されるので、光の通過、遮断、通過、遮断、 …ということを回動角度に応じた回数繰り返すのである。したがって、この回数を算出すれば、一対の把持部の相対的な回動角度を判断することができる。

しかしながら、この発明では、回動角度は判断できても、回動の方向は判断できない。すなわち、一方の把持部を右に回して他方の把持部を左に回すことで例えば 3 0度回動したのか、それとも逆に、一方の把持部を左に回して他方の把持部を右に回すことで例えば 3 0度回動したのか分からない。

そこで、本発明は、前記投光部は、異なる同心円上に配置される第一投光部と第二投光部とを含み、前記受光部は、前記第一投光部に対向する第一受光部と、前記第二投光部に対向する第二受光部と、を含み、前記透過部は、前記第一投光部に対応する複数の第一透過部と、前記第二投光部に対応する複数の第二透過部と、を含み、前記第一透過部及び第二透過部は、いずれか一方が光を通すときには他方が光を遮断し、前記投光部及び受光部並びに前記透過部は、一定の速度で前記回転遮光板が回転したときに、前記第一透過部が光を通した後に前記第二透過部が光を通すまでの遮光時間と、前記第二透過部が光を通した後に前記第一透過部が光を通すまでの遮光時間と、が異なる相対的位置に配置されることが好ま本発明は、要するに、 2つの光電スィッチを応用し、それそれの光電スィッチによる光の通過位置をずらすことで、回動方向を判断できるようにしたものである

すなわち、第一投光部及び第二投光部は、異なる同心円上で内側と外側とにずれて配置され、これに対応して第一透過部及び第二透過部が配置されている。そして、第一透過部及び第二透過部は、いずれか一方が光を通すときには他方が光を遮断するようになっている。

さらに、投光部及び受光部並びに透過部の相対的位置は、一定の速度で前記回転遮光板が回転したときに、前記第一透過部が光を通した後に前記第二透過部が光を通すまでの遮光時間と、前記第二透過部が光を通した後に前記第一透過部が光を通すまでの遮光時間と、が異なる位置になっている。

ここで述べたことは、以下の構成から一層明瞭になる。

本発明は、前記第一投光部と第二投光部とは、前記回転遮光板の回転の中心を通る直線上にずらして配列され、前記第一透過部及び第二透過部は、同一の位相角度の間隔でそれそれ複数形成され、かつ、この第一透過部と第二透過部とは、前記位相角度の 1 / 2未満の角度を相対的にずらして形成されることが好ましい。本発明によれば、第一投光部と第二投光部とは、回動の中心を通る直線上に並んで配列されている。そして、複数の第一透過部は、同一の位相角度の間隔で円上に配置され、複数の第二透過部も、前記位相角度の間隔で円上に配置されている。さらに、この第一透過部と第二透過部との位置関係は、前記位相角度の 1 / 2未満の角度を相対的にずらして配置されたというものである。

そうすると、投光部からの光の通過及び遮断の作用は、いずれかの方向に把持部を回動させると、例えば、第一投光部からの光が通過し、この第一投光部からの光が遮断されてから第二投光部からの光が通過し、この第二投光部からの光が遮断されてから第一投光部からの光が通過し、 …ということを繰り返す。

このように、通過する光の出所は、第一投光部、第二投光部、第一投光部、 … と、交互に入れ替わることとなる。これは、第一透過部と第二透過部との位置関係が、相対的にずれているからである。

しかも、このずれの角度は、位相角度の 1 / 2未満の角度である。例えば、第一透過部が 4 5度の位相角度で 8箇所に形成されており（第二透過部も同様）、第一透過部と第二透過部とのずれが 5度である場合などである。

こうすると、いずれかの方向に把持部を回動させると、光の通過及び遮断の作用は、光の通過（第一透過部）、光の遮断（4 0度の角度）、光の通過（第二透過部）、光の遮断（ 5度の角度）、光の通過（第一透過部）、 …ということにな

0

逆に、反対方向に把持部を回動させると、光の通過及び遮断の作用は、光の通過（第一透過部）、光の遮断（ 5度の角度）、光の通過（第二透過部）、光の遮断（4 0度の角度）、光の通過（第一透過部）、 …ということになる。

このように、第一透過部における光の通過から第二透過部における光の通過に至るまでの光の遮断する角度が、前者の回転方向の場合には 4 0度で、後者の回転方向の場合には 5度である。そして、 5度の角度は、十分に小さいので無視して扱って光の通過が連続するものとみなし、 4 0度の角度による場合のみを光の遮断として扱うこともできる。

そうすると、第二透過部 ·第一透過部の順で連続して光が通過すれば一方の回動方向であり、逆に、第一透過部 ·第二透過部の順で連続して光が通過すれば反対の回動方向であることを判断できる。

そして、このような回動方向によって異なることとなる角度（上記例で言えば

5度と 4 0度）を時間で検出し、投光部及び受光部並びに透過部の位置関係を決定することができる。

[図面の簡単な説明]

図 1 A〜Bは、本発明の構成及び作用の概略的な説明図であり、同図 Aにおいて構成を示し、同図 Bにおいて作用を示す。

図 2は、本発明の他の実施例を示す図である。

図 3は、図 2における角度検出手段の一部を切り欠いた斜視図である。

図 4は、回動接続手段及び角度検出手段の概略を示す分解斜視図である。

図 5は、図 4の角度検出手段の変形例の概略を示す分解斜視図である。

図 6 A〜Bは、図 4の角度検出手段の他の変形例の概略を示し、同図 Aは分解斜視図、同図 Bは作用を説明する図である。

図 7は、本発明の第三実施例を示す図である。

図 8 A〜Bは、図 7のコントローラによるドライビングゲームの遊戯方法を示す図であり、同図 Aは左コーナーにおけるコントローラの操作方法を示し、同図 Bは右コーナ一におけるコントロ一ラの操作方法を示す。

図 9は、図 7のコントローラによる戦車のシユーティングゲームの遊戯方法を示す図である。

図 1 0は、図 7のコントローラによる卓球ゲームの遊戯方法を示す図である。図 1 1は、図 7のコントロ一ラによるスキーゲームの遊戯方法を示す図である, 図 1 2は、図 7のコントローラによるヘリコプターシュミレーションゲームの遊戯方法を示す図である。

図 1 3 A〜Bは、本発明の第四実施例を示す図で、同図 Aは斜視図、同図 Bは側面図である。図 1 4 A〜Bは、本発明の第五実施例を示す図で、同図 Aは平面図、同図 Bは底面図である。

図 1 5は、家庭用ゲーム装置の全体構成を示す図である。

[発明を実施するための最良の形態]

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図 1 Aに示すように、コントローラ 1 0は、一対の把持部 1 2、 1 4が、回動接続手段（図示せず）を介して、相対的に回動可能に接続されてなるものである _c 把持部 1 2、 1 4は、いずれも偏平な直方体をなし、把持部 1 2を左手でつかみ、把持部 1 4を右手でつかむようになつている。そして、一方の把持部 1 2において、他方の把持部 1 4との接続部付近から接続コード 1 6を出して、図示しないゲーム機本体と接続してある。こうすることで、接続コード 1 6は、両把持部 1 2、 1 4の相対的な回動を妨げることなく、ゲーム機とコント ϋーラ 1 0とを接続することができる。

そして、各把持部 1 2、 1 4の上面 1 0 aに親指を配置し、前端面 1 O bに人差指を配置し、下面にその他の指を配置し、側端面 1 0 dに掌を当てて、コントローラ 1 0を支持し、図 1 Bに示すように、把持部 1 2、 1 4をねじるようにして操作する。

ここで、コント D—ラ 1 0を支持するときの手の配置及び手の動きは、プレーヤーにとって最も楽なものである。すなわち、各把持部 1 2、 1 4の側端面 1 0 d、 1 0 dに当てる両手の掌は、対向する状態となり、無理のない楽な状態である。また、上面 1 0 a、前端面 1 0 b、及び下面 1 0 cに配置する指の位置も、最も楽な位置となっている。さらに、このコントローラ 1 0をねじるように操作することは、具体的には、両把持部 1 2、 1 4を掌にほぼ垂直な軸回りに回動させることである。このような動きも、プレーヤ一にとつて非常に楽な動きであるしかも、このようなねじる動きによれば、 1 8 0度程度の回動角度を楽に得ることができる。したがって、広い操作範囲を得ることができる。そして、こうしてねじられることで形成された回動角度は、図示しない検出手段にて検出される。この検出手段は、回動接続手段の一部をなす回動軸（図示せず）を、回転式の可変抵抗器に接続しておき、把持部 1 2、 1 4がねじられて回動軸が相対的に回転すると、これに対応して可変抵抗器も回転し、抵抗値が変化することで回動角度を検出できるようにしたものである。これによつて、無段階に量的な操作が可能となる。

そして、この検出された回動角度は、接続コード 1 6を介してゲーム機本体に伝達されてゲームが行われる。

図 1 5には、このような家庭用ビデオゲーム装置が示されている。同図において、ゲーム機本体 2には、ゲームプログラムが内蔵されたゲームカートリッジ 1 が取り付けられ、このゲーム機本体 2にコントローラ 1 0が接続されて、ゲーム機本体 2はディスプレイ 3に接続されている。そして、プレーヤがゲームを行うと、ゲーム機本体 2に内蔵されたゲーム演算用 C P U (図示せず）は、コント口ーラ 1 0からの入力信号及びゲーム力一トリッジ 1に内蔵されたゲームプログラムに従いゲーム演算を行う。詳しくは、コントローラ 1 0からアナログ信号として伝達された回動角度は、ゲーム機本体 2の A D変換部（図示せず）においてデジ夕ル信号に変換され、メモリ及び C P U等と組み合わせて構成されたゲーム用演算回路に伝達される。そうすると、このゲーム用演算回路は、上記回動角度及びゲームプログラムに基づいてゲームの演算を行い、そのゲーム画像をディスプレイ 3上に表示するのである。

次に、図 2は、他の実施例を示す図である。同図において、コント□ーラ 2 0 は、把持部 2 2、 2 4が、接続ロッド 2 8 a、 2 8 bを介して、角度検出部 2 8 に接続されており、この角度検出部 2 8に接続コード 2 6の一端が取り付けられている。そして、一方の把持部 2 2は、接続口ヅド 2 8 aを介して角度検出部 2 8と固定されており、他方の把持部 2 4は、接続口ッド 2 8 bを介して、図中矢印で示すように回動自在に角度検出部 2 8に取り付けられている。こうして、把持部 2 4のみが回動することで、両把持部 2 2、 2 4は、相対的に回動することとなり、両把持部 2 2、 2 4をねじるように操作して、無段階の量的操作を行うこととなる。また、把持部 2 2の上面には、親指の配置位置に操作ボタン 2 2 aが設けられ、把持部 2 4の前端部には、人差指の配置位置に操作ボタン 2 4 aが設けられている。さらに、把持部 2 2の前端部及び把持部 2 4の上面に、同様にして操作ボタンを設けてもよい。

次に、図 2における角度検出部 2 8の一部を切り欠いた斜視図を図 3に示す。上述したように、コントローラ 2 0は、把持部 2 4の回動によって接続ロッド 2 8 bが回動し、この回動角度を角度検出部 2 8にて検出するようになっている。具体的には、図 3に示すように、接続ロッド 2 8 bの端部は、回転式の可変抵抗器 2 8 cに固定されて、接続口ッド 2 8 bの回動が可変抵抗器 2 8 cに伝達されるようになっている。

こうすることで、接続口ッド 2 8 bの回動角度に対応して可変抵抗器 2 8 cの抵抗値が変化することとなる。逆に言うと、可変抵抗器 2 8 cの抵抗値を検出すれば、接続口ッド 2 8 bの回動角度を検出することができる。そして、可変抵抗器 2 8 cの抵抗値に対応した信号が、接続コード 2 6 (図 2参照）を介してゲーム機本体に送られると、ゲーム機本体は、コントローラ 2 0による無段階の操作量を判断できることとなる。

また、接続ロッド 2 8 bには、コイルばね 2 8 dの一端が固定され、このコィルばね 2 8 dの他端は、ハウジング 2 8 eに固定されている。そして、把持部 2 4をねじるように操作して接続 ϋッド 2 8 bを回動させると、コイルばね 2 8 d は、接続口ッド 2 8 dを逆方向に回転させて把持部 2 4を元に戻そうとする付勢力が与えられる。したがって、把持部 2 4をねじる力を弱めれば自然に、この把持部 2 4は所定の位置に戻ることとなる。こうして、把持部 2 4を元に戻す操作を簡単に行うことができる。

さらに、接続口ッド 2 8 bには、アーム 2 8 f が設けられている。このアーム 2 8 f は、接続口ッド 2 8 bの回動の中心軸と直角方向に延設され、ハウジング 2 8 eの内側上面に当接して、接続口ッド 2 8 dの回動を規制するものである。そして、このアーム 2 8 f が真下を向く位置を、コイルばね 2 8 dによって元に戻る基本位置としてあり、接続口ッド 2 8 dをこの基本位置から一方方向に 9 0 度程度回動させると、アーム 2 8 f によって回動が規制されるようになっているまた、逆方向にも 9 0度程度回動させると規制されるようになっており、合計 1 8 0度程度の回動操作を行うことができる。

こうして、コントローラ 2 0は、 1 8 0度の回動角度に対応する操作を無段階に行えるようになつている。

次に、図 4から図 6 A〜Bには、回動接続手段及び角度検出手段が概略的に示されている。

図 4において、回動接続手段に対応する回動接続部 1 1 0は、回動軸 1 1 2と軸受け 1 1 4とで、一対の把持部（図示せず）を回動可能に接続できる構成になつている。

具体的には、一方の把持部（図示せず）には固定部 1 1 6が固定され、他方の把持部（図示せず）には固定部 1 1 8が固定され、固定部 1 1 6に回動軸 1 1 2 が設けられ、固定部 1 1 8に軸受け 1 1 4が設けられている。

ここで、軸受け 1 1 4は、所定長さでパイブ状の穴 1 1 4 aを有してなり、回動軸 1 1 2を、所定長さで軸回りに回転可能に摺接して保持するようになっている。したがって、把持部をねじるように操作する（図 1 A〜B参照）と、回動軸 1 1 2が、軸受け 1 1 4の穴 1 1 4 aに摺接しながら回転する。

また、軸受け 1 1 4の穴 1 1 4 aは、パイブ状に所定長さを有するので、回動軸 1 1 2の軸線を曲げる方向に加えられる力（言い換えると回動軸 1 1 2を折つてしまうような力）を支持できるようになつている。こうして、回動接続部 1 1 0によって、無理な方向に加わる力を支持するので、この力は角度検出手段には伝達されないようになっていて、角度検出手段の故障を防止できる。

次に、角度検出手段に対応する角度検出部 1 2 0は、回転検出部 1 2 2と内歯歯車 1 2 4とで回動角度を検出できるようになつている。

具体的には、'回転検出部 1 2 2は、本体 1 2 2 aから回転検出軸 1 2 2 bが回転可能に突出し、回転検出軸 1 2 2 bにはギア 1 2 2 cが設けられてなるものである。そして、例えば回転式の可変抵抗器のように、回転検出軸 1 2 2 bの回転角度を検出できるようになつている。なお、回転式の可変抵抗器の代わりに、コンピュー夕操作用のマウスに内蔵される光センサなども例として挙げられる。また、ギア 1 2 2 cは、固定部 1 1 6に回動の中心軸線を中心とする筒状に形成される内歯歯車 1 2 4とかみ合うようになつている。

そして、回転検出部 1 2 2の本体 1 2 2 aは、回転検出軸 1 1 2 bの突出方向と反対側の面が、固定部 1 1 8に固着される。

以上のように構成されているので、一対の把持部（図示せず）をねじるように回動させると、固定部 1 1 6と固定部 1 1 8もねじられるように動く。そうすると、回転検出部 1 2 2が固定部 1 1 8とともに動くので、相対的に移動することとなる固定部 1 1 6の回転は、内歯歯車 1 2 4とギア 1 2 2 cとのかみ合いによつて回転検出軸 1 2 2 bに伝達され、本体 1 2 2 aにて回転角度が検出される。こうして、コントローラの操作による回動角度を検出することが出来る。

なお、上記内歯歯車 1 2 4の代わりに外歯歯車やかさ歯車など、公知の歯車を適用することも可能である。

あるいは、図 5に示すように、図 4の回転検出部 1 2 2の配置及び内歯歯車 1 2 4を変形することもできる。具体的には、固定部 1 2 6における他の固定部 1 1 8との対向面側において、回動の中心と同心円上に歯車 1 3 4が突出して形成されている。すなわち、歯車 1 3 4は、他の固定部 1 1 8の方向に突出して形成されている。

そして、回転検出部 1 3 2は、前記固定部 1 2 6の回動中心を通る直線上に、回転検出軸 1 3 2 bを配置し、ギア 1 3 2 cを歯車 1 3 4とかみ合うようにする _c さらに、回転検出部 1 3 2の本体 1 3 2 aは、図示しない固定手段を介して、固定部 1 1 8側に固定されている。

こうして、回転検出部 1 3 2及び歯車 1 3 4を含んで角度検出部 1 3 0が構成され、上述した図 4の実施例と同様に回動の角度を検出することができる。

あるいはさらに、角度検出手段は、図 6 A〜Bに概略的に示すように、光電スィツチを応用して変形することもできる。

図 6 A〜Bにおいて、角度検出部 1 4 0は、投光部 1 4 2及び受光部 1 4 4、並びに回転遮光板 1 4 6を含んで、一種の光電スィツチを構成してなるものである。詳しくは、投光部 1 4 2は、第一投光部 1 4 2 aと第二投光部 1 4 2 bとからなり、受光部 1 4 4は、第一受光部 1 4 4 aと第二受光部 1 4 4 bとからなる, 投光部 1 4 2は、光源として発光ダイオード等の発光素子や白熱電球などを内蔵して、光やレーザを放射するものである。また、受光部 1 4 4は、ホトトランジス夕や C d Sなどの光電変換素子を内蔵し、光量の変化（有無）を電気信号に変換するものである。

そして、投光部 1 4 2は、固定部 1 3 6において他方の固定部 1 1 8との対向面側に直接固定され、受光部 1 4 4は、固定手段 1 3 8を介して間接的に固定部

1 3 6に固定されている。また、投光部 1 4 2と受光部 1 4 4とは、対向する状態になって、間に光路が形成されるようになっている。

また、第一受光部 1 4 4 aは第一投光部 1 4 2 aからの光を受光し、第二受光部 1 4 4 bは第二投光部 1 4 2 bからの光を受光するようになっている。

次に、回転遮光板 1 4 6は、固定部 1 1 8、 1 3 6の回動の中心と同心のリング状をなして固定部 1 1 8における他方の固定部 1 3 6と対向する面に固定されている。

また、この回転遮光板 1 4 6には、複数の打孔 1 4 6 a、 1 4 6 bが形成されて、投光部 1 4 2からの光又はレーザを通すようになつている。詳しくは、打孔

1 4 6 aは第一投光部 1 4 2 aからの光を通し、打孔 1 4 6 bは第二投光部 1 4 2 bからの光を通すようになつている。なお、光又はレーザを通す材料を打孔に代えてもよい。

さらに、これらの打孔 1 4 6 a、 1 4 6 bの配置は、図 6 Bに示すようになつている。すなわち、打孔 1 4 6 aは、位相角度が 4 5度の間隔で 8箇所に形成され、打孔 1 4 6 bは、打孔 1 4 6 aの内周側において、同様に位相角度が 4 5度の間隔で 8箇所に形成されている。

しかも、打孔 1 4 6 bは、打孔 1 4 6 aよりも右回りに 5度ずれた位置に形成されている。なお、このずれの角度 5度は、上記位相角度 4 5度の 1 / 2未満の角度である。

この図 6 A〜Bの実施例は、上記のように構成されており、その作用効果を図 6 Bを参照して説明する。

上述したように、回転遮光板 1 4 6は固定部 1 1 8に固定され、投光部 1 4 2 及び受光部 1 4 4は固定部 1 3 6に固定されている。したがって、一対の把持部 (図示せず）をねじるように操作すると、投光部 1 4 2及び受光部 1 4 4を基準にとらえるならば、相対的にはこれらの間を回転遮光板 146が回転するように動くこととなる。以下、このように、投光部 142及び受光部 144を基準として、回転遮光板 146が回転するものととらえて説明を進める。

まず、図 6 Bにおいて、第一投光部 142 aからの光は、打孔 146 aを通過して第一受光部 144 aに到達する。そして、回転遮光板 146が左に回転すると、 5度の角度でずれた打孔 146 bを、第二投光部からの光が通過して第二受光部 144bに到達する。さらに、回転遮光板 146が左に回転すると、 40度の角度でずれた打孔 146 aを通過して第一受光部 144 aに到達する。

これをまとめると、光の通過及び遮断の作用は、光の通過 A (第一透過部 14 6 a) 、光の遮断（ 5度の角度）、光の通過 B (第二透過部 146b) 、光の遮断（ 40度の角度）、光の通過 A (第一透過部 146 a) 、 …ということになる。ここで、 5度の角度は、 40度と比較して十分に小さいので、この範囲での光の遮断を無視すれば、光の通過 AB、光の遮断、光の通過 AB、光の遮断、 …となる。

一方、上記回転とは逆に右に回転遮光板 146を回転させると、光の通過及び遮断の作用は、光の通過 BA、光の遮断、光の通過 BA、光の遮断、 …となる。つまり、回転方向が左方向であれば、光の通過は ABの順で連続するのに対し、逆の右方向に回転すると、光の通過は B Aの順で連続するのである。

したがって、この光の通過が連続する順序を、受光部 144からの信号に基づいて、図示しない CPUによって判断すれば、回動の方向を判断することができる

また、回動の角度については、光の通過及び遮断を何回繰り返すかを、受光部 144からの信号に基づき CPUが記憶し、上述した位相角度とずれの角度（4 0度、 5度）を基にして演算処理することで、判断することができる。

具体的な例として、図 6 Bの状態から、回転遮光板 146が右に 90度回動したときに、どのような作用でこの回動角度を判断するかを説明する。

上述したように、右に回転遮光板 146を回転させると、光の通過及び遮断の作用は、光の通過 BA、光の遮断、光の通過 BA、光の遮断、 …となるが、図 6 Bの状態は、第一投光部 142 aからの光が打孔 146 aを通過する状態であるしたがって、この状態から回転遮光板 146を右に 90度回動させると、光の通過及び遮断の作用は、光の通過 A、光の遮断、光の通過 BA、光の遮断、光の通過 BAとなる。そして、この情報は、受光部 144にて検出されて CPUに出力される。

一方、 CPUには、予め、光の遮断は 40度の角度であり、光の通過 BAは 5 度の角度であることが記憶されているので、これを基にして、上記光の通過及び遮断の情報に演算処理を加える。

そうすると、回動角度は、最初の光の通過 Aを起点として、 40度（光の遮断）、 5度（光の通過 BA) 、 40度（光の遮断）、 5度（光の通過 BA) の合計であることが判断される。そこで、これを計算して、回動角度は、 90度であることが判断されるのである。

そして、こうして判断された回動角度は、コントローラ 10からゲーム機本体 2 (図 15参照）に出力されるのである。

なお、図 6A〜Bでは、第一投光部 142 a及び 142 bを直線上に並べ、打孔 146 aと打孔 146 bとをずらして形成したが、これに限定されず、打孔 1 46 a及び 146bをずらさずに形成し、第一投光部 142 aと第二投光部 14

2 bとをずらして配置させてもよい。

要するに、第一投光部 142 aからの光の通過と、第二投光部 142 bからの光の通過とが、同時に起こらないように、第一投光部 142 a、 142b及び打孑し 146 a、 146 bを相対的に位置させればよい。

次に、図 7は、本発明の第三実施例を示す図である。同図に示すコントローラ

30は、把持部 32、 34が回動可能に接続されてなるものである。そして、把持部 32には、上面の親指の配置位置に十字ボタン 32 aが設けられ、前端面の人差指の配置位置に操作ポタン 32 bが設けられている。また、把持部 34には、上面の親指の配置位置付近に二つの操作ボタン 34 aが設けられ、前端面の人差指の配置位置に操作ボタン 34 bが設けられている。なお、その他の構成及び操作方法については、図 1 A〜Bのコントロ一ラ 10と同様であるので説明を省略する。

そして、コントローラ 30を用いたビデオゲームの遊戯方法を図 8 A〜B〜図 1 2に示す。

まず、図 8 A〜Bは、ドライビングゲームの遊戯方法を示す図であり、同図 A では、左曲がりのコーナーにおける操作方法を示し、同図 Bでは、右曲がりのコーナ一における操作方法を示す。また、このドライビングゲームでは、十字ボタン 3 2 aによって変速ギヤのシフトチェンジを行い、一方の操作ボタン 3 4 aにてアクセル操作を行い、他方の操作ボタン 3 4 aにてブレーキ操作を行い、操作ボタン 3 4 bによって、クラッチ操作を行うようになっている。そして、ハンドル操作を、把持部 3 2と把持部 3 4とのねじり操作で行うようになっている。このハンドル操作を図 8 Aに基づいて説明する。同図において、 C R T画面 4 0には、左曲がりのコーナーを形成する道路 4 4が映し出され、この道路 4 4を自動車 4 4が進行している。そして、このような左曲がりのコーナ一を曲がるには、把持部 3 2の前端を下方向に回し、把持部 3 4の前端を上方向に回して、同図に示すように、コントローラ 3 0をひねるだけでよい。

具体的には、このひねり角度が、自動車の操舵輪の操舵角に対応しているので、実際のハンドル操作に近い感覚で操作をすることができる。また、このコント口 —ラ 3 0を、ひねる力を弱めると元に戻るよう構成しておき、ひねる力を緩めると徐々に自動車の直進方向に操舵輪が戻るようにすることが好ましい。

あるいは、図 8 Bに示すように、右曲がりのコーナ一を形成する道路 4 6を曲がるには、把持部 3 2の前端を上方向に回し、把持部 3 4の前端を下方向に回して、同図に示すように、コントローラ 3 0をひねればよい。

このような、ひねるという操作は、操作ボタンの O N · O F Fという択一的な操作と異なり、無段階に量的な操作である。したがって、自動車のハンドルの操作に対応した感覚で、コントローラを操作することができる。しかも、楽な手の動きで操作することができる。

次に、図 9は、戦車によるシュ一ティングゲームの遊戯方法を示す図である。このゲームでは、図 7のコントローラ 3 0の十字ボタン 3 2 aによって、戦車 5 0を画面 4 0において上下左右又は斜めの合計 8方向に進行させ、操作ボタン 3 4 aによって弾を撃つようになつている。そして、戦車 5 0の砲台 5 2は、コントロ一ラ 3 0のひねり操作によって回転させるようになつている。すなわち、図 9に示すように、把持部 3 2の前端を上方向に回し、把持部 3 4 の前端を下方向に回して、同図に示すように、コントローラ 3 0をひねれば、砲台 5 2は右に回転して、射撃方向を右に向けられるようになつている。また、逆にひねれば、砲台 5 2は逆に回転することとなる。

こうして、砲台 5 2を 3 6 0度回転できるようにすれば、 3 6 0度のあらゆる角度で無段階に攻撃の狙いをつけられるようになる。そして、操作ボタン 3 4 a によって弾を撃って攻撃する。

次に、図 1 0は、卓球ゲームの遊戯方法を示す図である。このゲームでは、操作ボタン 3 4 aによってボール 5 2を打ち、このボール 5 2を打つときに操作ボタン 3 2 bを押すと左にドライブがかかり、操作ボタン 3 4 bを押すと右にドライブがかかるようになつている。そして、コントローラ 3 0をひねる操作でラケット 5 4を左右に動かすようになっている。

すなわち、把持部 3 2の前端を上方向に回し、把持部 3 4の前端を下方向に回して、同図に示すようにコントローラ 3 0をひねれば、ラケット 5 4は右方向に移動して、ボール 5 2の向かってくる方向に移動させられるようになつている。また、逆にひねれば、逆方向に移動することとなる。

次に、図 1 1は、スキーゲームの遊戯方法を示す図である。このゲームでは、十字ボタン 3 2 aによってスキーヤー 5 6が立つ、又はしゃがむという動作を行うようになっている。そして、操作ボタン 3 2 bを押すと、スキーヤー 5 6が右足に体重をかけるようになり、操作ボタン 3 4 bを押すと、スキーヤー 5 6が左足に体重をかけるようになる。さらに、スキー板 5 8の方向は、コントローラ 3 0をひねることで変えられるようになつている。

すなわち、把持部 3 2の前端を下方向に回し、把持部 3 4の前端を上方向に回して、同図に示すようにコントローラ 3 0をひねれば、スキー板 5 8は左方向を向くようになつている。また、逆にひねれば、逆方向を向くこととなる。

要するに、ねじり操作がスキーヤー 5 6の腰のひねりに対応し、操作ボタン 3 2 b , 3 4 bの操作がスキーヤー 5 6の足のふんばりに対応するのである。次に、図 1 2は、ヘリコプターのシユミレ一シヨンゲームの遊戯方法を示す図である。このゲームでは、十字ボタン 3 2 aによって、ヘリコプター 6 0のェンジン出力を調整して高度を調整できるようになつている。そして、操作ボタン 3 2 bを押すと、機体は左方向に回転して機首が左を向き、操作ボタン 3 4 bを押すと、機体は右方向に回転して機首が右を向くこととなる。さらに、操作ボタン 3 2 aを 4個設けておき、機体を前に傾けて前進させる操作、機体を後ろに傾けて後退させる操作、機銃の発射操作、及びミサイルの発射操作を行えるようになつている。

そして、コントローラ 3 0をひねることで、機体を左右に傾けて、機首を前方に向けたままで、ヘリコプター 6 0を横に移動させることができる。すなわち、把持部 3 2の前端を上方向に回し、把持部 3 4の前端を下方向に回して、同図に示すようにコントローラ 3 0をひねれば、ヘリコプター 6 0は、機首を前に向けたまま右方向に移動する。また、逆にひねれば、逆方向に移動する。さらに、コントローラのひねり角度が大きいほど、機体の傾きが大きくなつて素早く横に移動するようになっている。

こうして、ヘリコプター 6 0を操縦し、地上の戦車や空中の戦闘機を、機銃とミサイルで破壊するゲームを楽しむことができる。

以上のゲームの他には、例えば、空手やプロレスのようなフアイティングゲ一ムなどにも本発明は適用できる。なお、この場合には、図 7のコントローラ 3 0 の操作ボタン 3 4 aを 4つ設けて、それそれが右手、左手、右足、左足に個別に対応してパンチやキックを繰り出せるようにすることが好ましい。さらには、例えば、右手パンチ、左手パンチの操作ボタン 3 4 aを連続して押すと、気孔術によつて相手を攻撃できるなどのアイテムも設定することができる。

次に、本発明に係るコント□—ラの第四実施例を図 1 3 A〜Bに示し、同図 A は斜視図であり、同図 Bは側面図である。同図に示すように、このコントローラ 7 0は、いわゆるグリップタイプとして構成されたものである。また、同図 Bに示すように、裏面側で人差指が配置される位置には、操作レバー 7 2が設けられている。この操作レバー 7 2は、スライド式の可変抵抗器によって、無段階に量的な操作ができるようになつている。

また、図 1 4 A~ Bは、本発明に係るコントローラの第五実施例を示す図であり、同図 Aは平面図、同図 Bは底面図である。このコントローラ 8 0は、図 1 3 A〜Bのコントローラ 70を、偏平で両手で把持可能な形状に変更したものである

Claims

請求の範囲

( 1 ) ゲーム機のコントローラにおいて、

一方の手中に把持可能な一方の把持部と、他方の手中に把持可能な他方の把持部と、これら一方の把持部と他方の把持部とを相対的に回動可能に接続する回動接続手段と、両把持部の回動角度を検出する角度検出手段と、を有し、

前記一方の把持部及び他方の把持部は、両手の掌を内側に向けた状態で把持可能に形成され、

前記回動接続手段は、前記一方の把持部及び他方の把持部を、両手で把持されたときに掌に交差する軸線回りに相対的に回動可能に接続することを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 2 ) 請求項 1記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記一方の把持部及び他方の把持部は、両手の掌を対向させた状態で把持可能に形成され、

前記回動接続手段は、前記一方の把持部及び他方の把持部を、両手で把持されたときに掌にほぼ垂直な軸線回りに相対的に回動可能に接続することを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 3 ) 請求項 1記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記一方の把持部と前記他方の把持部との接続部付近に、ゲーム機本体との接続コ一ドの一端が取り付けられることを特徴とするゲーム機のコントロ一ラ。

( 4 ) 請求項 2記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記一方の把持部と前記他方の把持部との接続部付近に、ゲーム機本体との接続コードの一端が取り付けられることを特徴とするゲーム機のコントロ一ラ。

( 5 ) 請求項 1記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記回動接続手段は、前記一方の把持部と前記他方の把持部とを、所定の回動角度に戻す方向に付勢力を与える付勢手段を有することを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 6 ) 請求項 2記載のゲーム機のコントローラにおいて、

( 7 ) 請求項 3記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記回動接続手段は、前記一方の把持部と前記他方の把持部とを、所定の回動角度に戻す方向に付勢力を与える付勢手段を有することを特徴とするゲーム機のコントロ一ラ。

( 8 ) 請求項 4記載のゲーム機のコントローラにおいて、

( 9 ) 請求項 1記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記一方の把持部及び他方の把持部は、いずれかの指の指先が配置される位置に、操作ポ夕ンが設けられてなることを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 1 0 ) 請求項 2記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記一方の把持部及び他方の把持部は、いずれかの指の指先が配置される位置に、操作ボタンが設けられてなることを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 1 1 ) 請求項 3記載のゲーム機のコント ϋーラにおいて、

( 1 2 ) 請求項 4記載のゲーム機のコント D—ラにおいて、

( 1 3 ) 請求項 5記載のゲーム機のコントローラにおいて、

( 1 4 ) 請求項 6記載のゲーム機のコントローラにおいて、

( 1 5 ) 請求項 7記載のゲーム機のコントローラにおいて、前記一方の把持部及び他方の把持部は、いずれかの指の指先が配置される位置に、操作ポ夕ンが設けられてなることを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 1 6 ) 請求項 8記載のゲーム機のコントロ一ラにおいて、

( 1 7 ) 請求項 1から請求項 1 6のいずれかに記載されたゲーム機のコントローラにおいて、

前記回動接続手段は、回動の中心となる軸線を曲げる方向にかかる力を保持し、前記角度検出手段は、前記力を受けない状態で回転角度を検出することを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 1 8 ) 請求項 1 7記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記角度検出手段は、前記一方の把持部側に回動の中心と同心円上に形成された歯車部と、この歯車部にかみ合うギアを回転検出軸に有し本体が前記他方の把持部側に固定される回転検出部と、を有し、

前記両把持部の相対的な回動は、前記歯車部及びギアを介して、前記回転検出部にて検出されることを特徴とするゲーム機のコントローラ。

( 1 9 ) 請求項 1 7記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記角度検出手段は、

対向して配置され、かつ、前記一方の把持部側に固定される一対の投光部及び受光部と、

前記投光部からの光を通す複数の透過部を有し、前記投光部及び受光部の間を回転可能に前記他方の把持部側に固定される回転遮光板と、

を有し、

前記複数の透過部は、回動の中心と同心円上に配列されることを特徴とするゲ —ム機のコントローラ。

( 2 0 ) 請求項 1 9記載のゲーム機のコントローラにおいて、

前記投光部は、異なる同心円上に配置される第一投光部と第二投光部とを含み、前記受光部は、前記第一投光部に対向する第一受光部と、前記第二投光部に対向する第二受光部と、を含み、前記透過部は、前記第一投光部に対応する複数の第一透過部と、前記第二投光部に対応する複数の第二透過部と、を含み、

前記第一透過部及び第二透過部は、いずれか一方が光を通すときには他方が光 ¾遮断し、

前記投光部及び受光部並びに前記透過部は、一定の速度で前記回転遮光板が回転したときに、前記第一透過部が光を通した後に前記第二透過部が光を通すまでの遮光時間と、前記第二透過部が光を通した後に前記第一透過部が光を通すまでの遮光時間と、が異なる相対的位置に配置されることを特徴とするゲーム機のコントロ一ラ。

( 2 1 ) 請求項 2 0記載のゲーム機のコントロ一ラにおいて、

前記第一投光部と第二投光部とは、回動の中心を通る直線上にずらして配列され、

前記第一透過部及び第二透過部は、同一の位相角度の間隔でそれそれ複数形成され、かつ、この第一透過部と第二透過部とは、前記位相角度の 1 / 2未満の角度を相対的にずらして形成されることを特徴とするゲーム機のコントローラ。