WO2018070434A1 - ゲーム機の操作装置、及びこれを備えたゲーム機 - Google Patents

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WO2018070434A1
WO2018070434A1 PCT/JP2017/036847 JP2017036847W WO2018070434A1 WO 2018070434 A1 WO2018070434 A1 WO 2018070434A1 JP 2017036847 W JP2017036847 W JP 2017036847W WO 2018070434 A1 WO2018070434 A1 WO 2018070434A1
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key
game machine
game
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magnetic sensor
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PCT/JP2017/036847
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隆弘 大塚
宏 早坂
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株式会社コナミデジタルエンタテインメント
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    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • A63F13/245Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles specially adapted to a particular type of game, e.g. steering wheels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • A63F13/50Controlling the output signals based on the game progress
    • A63F13/54Controlling the output signals based on the game progress involving acoustic signals, e.g. for simulating revolutions per minute [RPM] dependent engine sounds in a driving game or reverberation against a virtual wall
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • A63F13/814Musical performances, e.g. by evaluating the player's ability to follow a notation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32Constructional details
    • G10H1/34Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02Details
    • H01H13/12Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14Operating parts, e.g. push-button
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard

Definitions

  • the present invention relates to an operation device for a game machine in which a plurality of operation members are arranged in the left-right direction.
  • Patent Document 1 There is known an operation device that electrically detects a pushing operation on a substantially rectangular parallelepiped operation member by a switch disposed below the operation member (see Patent Document 1). There is also known an operation device that returns the pushed operation member to the original position by a repulsive force of a spring disposed below the operation member (see Patent Document 2). An operation device that detects a physical quantity such as an operation speed of an operation member in order to control a touch feeling or a force sense at the time of pushing operation is also known (see Patent Documents 3 to 5).
  • JP 2001-236056 A JP 2002-196748 A JP 2008-170971 A JP 2009-244825 A JP 2010-217479 A
  • Patent Documents 1 to 5 are each configured to rotatably support an operation member on one end side in the longitudinal direction and allow the user to operate the other end side in the longitudinal direction of the operation member.
  • problems may arise when the operating device having such a configuration is applied to a game machine. For example, in a music game of a type in which a predetermined sign is moved on the screen of the display device to guide the operation time to the user, the user should determine when to operate each of the operation members arranged in the left-right direction. While confirming the display on the screen, it is necessary to operate the operation member in accordance with the display content. For this reason, the user cannot continue the operation while visually selecting the operation member, and frequently selects the operation member while viewing the screen and operates the operation member.
  • the user does not necessarily operate the other end side in the longitudinal direction of the operation member, that is, the hand side as viewed from the user, and the user may operate the central portion in the longitudinal direction or the heel side.
  • This tendency is further increased when a large number of operations are required in a short time.
  • the operation member if the operation member is supported rotatably on the heel side, the operation member needs to be pushed in stronger than the operation on the hand side in the operation on the center or heel side, and the pushing force is insufficient Inconvenience occurs in that no operation is detected. Therefore, the user must always be aware of operating the appropriate position of the operation member. Such restrictions can be a factor that detracts from the fun of the game.
  • an object of the present invention is to provide an operation device for a game machine and the like that can be pushed in almost the same sense regardless of the position of the operation member in the longitudinal direction.
  • An operating device of a game machine includes a keyboard unit disposed on a predetermined base in a state where each of a plurality of operating members having a longitudinal direction is arranged in the left-right direction with respect to the longitudinal direction,
  • a game comprising: a support mechanism that supports each of the plurality of operation members of the keyboard unit so that the operation members can be individually pushed toward the base side; and an operation detection mechanism that detects a push operation of each operation member by a game user.
  • the support mechanism is provided so as to be able to push and operate each operation member by a plurality of elastic bodies arranged between the base and each of the longitudinal ends of each operation member.
  • the operation detection mechanism is provided so as to detect the pushing operation of each operation member between the support positions of the operation members by the plurality of elastic bodies.
  • a game machine that performs the pushing operation on each of the plurality of operation members in the operation device, the display device that displays a predetermined game screen, and the operation device through the game screen.
  • Operation instruction means for instructing the user.
  • the perspective view which shows the outline of the game machine which concerns on one form of this invention.
  • the functional block diagram which shows the structure of the principal part of the control system of a game machine.
  • the functional block diagram which shows the structure of an operation process part.
  • the flowchart which shows the procedure of the correction value update process which an operation process part performs.
  • the flowchart which shows the procedure of the operation determination process which an operation process part performs.
  • FIG. 1 shows an external configuration of a game machine in which an operation device according to one embodiment of the present invention is incorporated.
  • the game machine 1 includes a housing 2, a display device 3 attached to the housing 2, and an input device 4 provided on the front side of the display device 3.
  • the display device 3 for example, a flat panel display such as a liquid crystal monitor is used.
  • the display device 3 is attached to the housing 2 with its display surface facing obliquely upward.
  • the input device 4 includes a keyboard unit 5.
  • the keyboard unit 5 is positioned at the user's hand when the user stands in front of the housing 2 so as to face the display device 3, and extends from one end portion in the left-right direction of the display device 3 to the other end portion. Is provided.
  • a pair of left and right speakers 6 are provided on the upper end side of the display device 3 of the housing 2.
  • the input device 4 is provided with various input devices such as a push button switch and a card reader in addition to the keyboard unit 5, and description thereof will be omitted.
  • the keyboard unit 5 includes a base 10 and a plurality of keys 11 as an example of an operation member provided on the base 10.
  • the base 10 functions as a support structure that attaches the keyboard unit 5 to the housing 2.
  • the keys 11 are attached to the base 10 so as to be arranged at regular intervals in the left-right direction of the housing 2 (corresponding to the left-right direction in the figure).
  • FIG. 2 shows a part of the keyboard unit 5 in an enlarged manner. Actually, a larger number of keys 11 are provided in the keyboard unit 5.
  • the shape and size of the key 11 are equal to each other.
  • the upper surface of the key 11 is planar throughout.
  • the base 10 is attached to a pair of front and rear beams 12 extending in the left-right direction of the housing 2, a top plate 13 attached to the upper surface side of the beams 12, and a lower surface side of the beam 12.
  • the bottom plate 14 is provided.
  • a pair of LEDs 15 for illuminating the key 11 from below is provided.
  • the key 11 has a basic shape that is a long and narrow rectangular parallelepiped shape like the key of a keyboard instrument.
  • the key 11 is disposed on the top plate 13 of the base 10 so that the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 3) coincides with the front-rear direction of the housing 2.
  • the key 11 has a solid block shape in which the inside is clogged. However, the key 11 may be formed in a box shape that is hollow inside and opens downward. The material of the key 11 may be appropriately selected.
  • the key 11 since the pressing operation of the key 11 is detected using a magnetic sensor, the key 11 is formed of a nonmagnetic material such as plastic.
  • the key 11 is formed of a material having an appropriate scattering property to diffuse the illumination light.
  • a support mechanism 20 is provided between the base 10 and the key 11.
  • the support mechanism 20 includes a coil spring 21 as an example of an elastic body disposed between the front end portion 11 a and the rear end portion 11 b of the key 11 and the top plate 13 of the base 10.
  • a coil spring 21 is provided for each key 11. Therefore, the keys 11 can be individually pushed toward the base 10. The spring characteristics and dimensions of all the coil springs 21 are the same. When the key 11 is pushed downward, the coil spring 21 is bent, and the key 11 is pushed back by the repulsive force against the elastic deformation of the coil spring 21.
  • both ends 11a and 11b in the longitudinal direction of the key 11 are supported by the same coil spring 21, the key 11 is pushed in almost in the same manner regardless of the position of the key 11 in the longitudinal direction. It is possible.
  • the support position by the coil spring 21 is as close to the longitudinal end of the key 11 as possible. Therefore, the LED 15 described above is disposed at a position biased toward the longitudinal center side of the key 11 relative to the coil spring 21.
  • An upward projecting portion 13 a is provided at the center of the top plate 13 in the front-rear direction.
  • the downward movement of the key 11 is restricted by contact between the protruding portion 13a and the lower surface of the key 11. That is, the protrusion 13a functions as a lower stopper when the key 11 is pushed.
  • a pair of stopper rods 16 extending downward are provided at positions on the lower surface side of the key 11 that are slightly deviated toward the center in the longitudinal direction from the position where the coil spring 21 contacts. .
  • the stopper rod 16 passes through the top plate 13 and is inserted into the base 10, and a claw 16 a at the tip (lower end) is fitted into a recess 12 a provided in the beam 12.
  • the claw 16a meshes with the upper end of the recess 12a. Thereby, the upward displacement of the key 11 is prevented. That is, the stopper rod 16 and the recess 12a function as an upper stopper that prevents the key 11 from being pulled upward.
  • the elastic body is not limited to the coil spring 21.
  • various elastic bodies such as a sponge-like resin block, rubber, elastomer, and the like may be provided in the support mechanism 20 instead of or in addition to the coil spring 21.
  • the keyboard unit 5 is further provided with an operation detection mechanism 30 for detecting the pressing operation of the key 11.
  • the operation detection mechanism 30 includes a magnetic sensor 31 as an example of a sensor attached to the mounting base 17 in the base 10 so as to be positioned below the protruding portion 13 a of the top plate 13, and the magnetic sensor 31 and the top plate 13. And a magnet 32 as an example of a detection target attached to the key 11 so as to face each other.
  • a magnetic sensor 31 is provided for each key 11.
  • the magnet 32 is a permanent magnet.
  • the magnetic sensor 31 outputs a measurement value corresponding to the distance from the magnet 32.
  • the magnetic sensor 31 and the magnet 32 are provided between the positions where the key 11 is supported by the coil spring 21 and the distance between the coil springs 21 is roughly divided into two.
  • the detection position of the pushing operation by the operation detection mechanism 30 is set at the center in the longitudinal direction of the key 11. Even if the key 11 is tilted and pushed in, the central portion in the longitudinal direction is hardly affected. Therefore, if the magnetic sensor 31 and the magnet 32 are arranged at such a position, it is advantageous in suppressing variation in detection sensitivity of the pushing operation. is there.
  • the above-described LED 15 is also attached to the mounting base 17.
  • a pressing rod 18 extending in the direction of the pressing operation (downward in the illustrated example) is provided.
  • the pressing rod 18 penetrates the base 10 and its tip (lower end) protrudes below the bottom plate 14 when the key 11 is not operated.
  • a click feeling imparting mechanism 40 is provided on the lower surface side of the base 10.
  • the click feeling imparting mechanism 40 includes a micro switch unit 42 attached to the bottom plate 14 of the base 10 via a bracket 41. In the micro switch unit 42, the internal contact is switched from the intermittent state (off) to the conductive state (on) in accordance with the pushing operation of the operation member 42a, and the operation member 42a is clicked in conjunction with the switching of the internal contact. This corresponds to an example of a contact type switch unit to be provided.
  • the micro switch unit 42 is provided such that its operating element 42 a comes into contact with the pressing rod 18 and is pushed downward when the key 11 is pushed.
  • a click feeling is given to the operation element 42a. Since the click feeling imparting mechanism 40 can be provided by using a commercially available microswitch unit, even in a configuration in which a large number of keys 11 are provided, compared to the case where a click feeling imparting mechanism having a unique structure is constructed.
  • a click feeling imparting mechanism can be configured easily and inexpensively.
  • the game machine 1 is provided with a game control device 50.
  • the game control device 50 is a computer unit including a peripheral device such as a CPU and an internal memory necessary for its operation.
  • the game control device 50 is connected to the input device 4 including the keyboard unit 5 described above, and to the display device 3, the sound output device 7, and the storage device 51.
  • Various signals necessary for game control are input from the input device 4.
  • the output of the magnetic sensor 31 of the keyboard unit 5 is also input to the game control device 50.
  • the display device 3 displays a game screen according to the image signal output from the game control device 50.
  • the sound output device 7 includes a speaker 6 and a driving circuit thereof, and reproduces sound, musical sound, sound effect, and the like corresponding to the sound signal output from the game control device 50 from the speaker 6.
  • the storage device 51 is a storage device using a nonvolatile storage medium such as a magnetic disk or a flash memory, and functions as an external storage device for the CPU of the game control device 50.
  • a game program PG and game data DG are recorded.
  • the game control device 50 appropriately reads the game program PG and the game data DG, and executes various processes for causing the user to play a predetermined game.
  • the game realized by the game program PG may be set as appropriate as long as it involves operation of the keyboard unit 5, but here, it is assumed that a music game is executed.
  • the music game is a type of game in which an operation in accordance with predetermined music is instructed to the user, and the user's operation is evaluated by comparing the instructed operation with the actual operation of the user.
  • the song data DG1 includes data for reproducing each of the plurality of songs.
  • the operation instruction data DG2 information specifying which key 11 should be operated at what time during the reproduction of the music is recorded.
  • the operation instruction data DG2 includes at least one type of data for each music piece. A plurality of types of data having different difficulty levels for one piece of music may be recorded in the operation instruction data DG2.
  • various types of image data and sound source data are recorded in the game data DG, but these are not shown.
  • the game control device 50 executes various initial settings necessary to operate as the game machine 1, and then reads the game program PG from the storage device 51 and executes it.
  • an environment for executing the music game is set.
  • the game control device 50 includes an operation instruction unit 52, an operation processing unit 53, and an operation evaluation unit 54 as logical devices realized by a combination of computer hardware and a computer program. Generated.
  • the operation instruction unit 52 instructs the user to perform an operation in accordance with the reproduction of the music selected by the game user based on the operation instruction data DG2.
  • the operation processing unit 53 determines which key 11 the user has operated at what timing (timing) according to the output from the keyboard unit 5 of the input device 4.
  • the operation evaluation unit 54 compares the user operation determined by the operation processing unit 53 with the operation procedure described in the operation instruction data DG2, and evaluates the user operation.
  • Various logical devices other than those shown in the drawing are generated in the game control device 50, but illustrations thereof are omitted.
  • FIG. 5 shows an example of an operation instruction screen that the operation instruction unit 52 presents to the user through the screen of the display device 3.
  • FIG. 5 illustrates only a part of the keys 11.
  • the operation instruction screen 100 a plurality of lanes 102 divided by a plurality of dividing lines 101 in the left-right direction are set.
  • the dividing line 101 may be displayed or may not be displayed.
  • the interval of the lanes 102 matches the arrangement interval (pitch) of the keys 11 in the left-right direction in the keyboard unit 5, and the number of the lanes 102 matches the number of keys 11. That is, the lane 102 and the key 11 have a one-to-one correspondence.
  • the position of each lane 102 in the left-right direction substantially matches the position of the corresponding key 11 in the left-right direction.
  • the lane 102 displays a symbol 103 for designating the position of the key 11 to be operated by the user and the time when the operation should be performed.
  • the symbol 103 is shown as a note-like shape as an example, but is not limited to this and may be in an appropriate shape.
  • the symbol 103 is displayed on the lane 102 corresponding to the key 11 to be operated by the user. That is, the position where the user should perform the operation is specified depending on which lane 102 the symbol 103 is displayed on. However, the symbol 103 may be displayed with a width corresponding to the plurality of lanes 102.
  • the symbol 103 may be displayed so as to overlap with the lane 102 adjacent in the left-right direction with the lane 102 corresponding to the key 11 to be operated by the user as the center.
  • the symbol 103 appears at the upper end portion of the lane 102 at a predetermined time, and gradually descends the lane 102 as indicated by the arrow D as the music playback progresses.
  • the symbol 103 coincides with the reference area 104 at the lower end of the lane 102 when the key 11 is to be operated. Thereby, the time when the key 11 corresponding to the symbol 103 should be operated is designated.
  • the symbol 103 overlaps the reference region 104 in the third lane 102 from the left.
  • the key 11 at the position specified by the symbol 103 is changed to the symbol 103. Can be operated at the specified time.
  • the time when the symbol 103 appears at the upper end of the lane 102 is set to a time earlier by a predetermined number of seconds than the time of the operation to be specified by the symbol 103.
  • the appearance time is set to a time preceding the operation time by a time length corresponding to two measures of the music. Therefore, if the center of the reference area 104 of the lane 102 is the current time Ta on the game, the operation timing of the symbol 103 positioned at the upper end of the lane 102 arrives at a time Tb that is a predetermined second after the current time. Is shown.
  • the vertical distance from the reference area 104 to each symbol 103 indicates the time difference ⁇ T from the current time to the operation time specified by each symbol 103.
  • the operation instruction unit 52 shown in FIG. 4 determines an operation whose operation time comes between the current time Ta and a time Tb after a predetermined time based on the operation instruction data DG2, and corresponds to the determined operation position.
  • the position of each symbol 103 is calculated so that the symbol 103 is arranged on the lane 102 at a position away from the reference region 104 by a distance corresponding to the time difference ⁇ T.
  • the operation described in the operation instruction data DG2 is sequentially instructed to the user, and the user plays the game by operating the key 11 in accordance with the instruction.
  • the lane 102 does not necessarily have to be linearly extended in the vertical direction. A part or all of the lane 102 may be defined to draw a curve.
  • the moving direction of the symbol 103 is not limited to the vertical direction. The symbol 103 moves from the back to the front of the screen, the symbol 103 moves in the left-right direction of the screen, or the symbol 103 moves toward the reference region 104 while appropriately changing the moving direction in the screen.
  • the display of the operation instruction screen 100 may be controlled.
  • the moving speed of the symbol 103 is not limited to a constant speed, and the speed may be changed as appropriate.
  • the display of the symbol 103 may be controlled so that the moving speed of the symbol 103 differs between the lanes 102. Furthermore, the display of the operation instruction screen 100 may be controlled so that the symbol 103 is fixedly displayed for every appropriate range of the music, for example, every 2 bars, and the reference area 104 moves according to the progress of the music.
  • the operation processing unit 53 determines whether or not each key 11 is operated based on the output of the magnetic sensor 31 of the keyboard unit 5 while the operation instruction unit 52 instructs the user to perform the operation through the above processing. .
  • the operation evaluation unit 54 evaluates the user's play by comparing the actual operation of the user determined by the operation processing unit 53 with the operation described in the operation instruction data DG2. The higher the degree of coincidence between the operation described in the operation instruction data DG2 and the operation actually performed by the user, the higher the user's play is evaluated. The degree of coincidence is determined from the viewpoint of both the position of the operation and the timing of the operation.
  • the degree of coincidence of the operation time is determined by a plurality of stages based on a deviation amount between the operation time specified in the operation instruction data DG2 and the actual operation time. It is done in the same way.
  • the operation position is determined based on whether or not the designated key 11 has been operated correctly.
  • the distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32 may be nonuniform between the keys 11.
  • the measured value of the magnetic sensor 31 when each key 11 is in an unoperated state varies between the keys 11. Therefore, the relationship between the operation amount of the key 11 and the measurement value output from the magnetic sensor 31 may not necessarily match between the keys 11.
  • the measurement value of the magnetic sensor 31 changes under the influence of the external environment such as ambient temperature, humidity, or magnetic field.
  • the change in the external environment includes the case where the magnetic field changes due to the temperature change of the magnet 32. Therefore, although the distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32 in the unoperated state has not changed, the measurement value output from the magnetic sensor 31 may change due to the influence of the external environment.
  • the operation processing unit 53 compensates for the influence of the mechanical error of the key 11 and the change in the external environment on the measurement value of the magnetic sensor 31 by the following method to suppress or prevent the variation in the operational feeling.
  • FIG. 7 is an example in which an appropriate time length is set as a sampling period, and a change in the measured value of one magnetic sensor 31 in that period is recorded.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the measurement value of the magnetic sensor 31.
  • the waveform of FIG. 7 shows a change in the measured value Va output from the magnetic sensor 31. It is assumed that the distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32 is adjusted as designed.
  • the measured value Va (measured value actually output) of the magnetic sensor 31 changes to a smaller value. Accordingly, it can be estimated that the key 11 is in the unoperated position during the time t1 to t2 when the measured value Va is held at the maximum value Vmax and during the time t5 to t6. Further, since the measured value Va changes between the times t2 and t5 and between the times t6 and t7, it is estimated that the key 11 is pressed. It can be estimated that the key 11 is pushed to the maximum during the time t3 to t4 when the measured value becomes the minimum value Vmin.
  • the difference ⁇ dx between the measured value Vmax and the measured value Va at an arbitrary time tx is the amount of change in the measured value accompanying the pressing operation of the key 11, and the amount of change ⁇ dx is from the unoperated state of the key 11. It can be handled as a physical quantity indicating the manipulated variable.
  • the measured value Von is a measured value that is expected to be output from the magnetic sensor 31 when the internal contact of the micro switch unit 42 is switched.
  • the measurement value Von may be referred to as a determination value.
  • the measured value Vmax in the unoperated state varies between the magnetic sensors 31 due to mechanical errors of the key 11 and the like, and accordingly, the measured value Vmax in the unoperated state varies between the magnetic sensors 31.
  • the change amount ⁇ dx of the measured value of the magnetic sensor 31 is The amount of change is smaller than the amount of change to be measured corresponding to the actual operation amount.
  • the measured value of the magnetic sensor 31 in an unoperated state also changes when the external environment such as temperature, humidity, and magnetic field changes. Therefore, it is not possible to correctly determine whether or not the key 11 is operated by simply comparing the actual measurement value Va with the determination value Von. Such inconvenience can be solved by the following method.
  • a common reference value is set for the measurement values of all the magnetic sensors 31.
  • the measurement value Vmax in FIG. 7 is set as a reference value for all the magnetic sensors 31.
  • the measurement value Va of the magnetic sensor 31 when the key 11 is in an unoperated state is acquired, and the difference Cd between the measurement value Va and the reference value Vmax is calculated as a compensation value for the measurement value of the magnetic sensor 31.
  • the measured value increases as the distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32 increases.
  • the compensation value is Calculated as a positive value.
  • the compensation value is calculated as a negative value. If the measured value in the unoperated state is Vmax ′ in FIG.
  • the compensation value is + Cd.
  • the actual measured value Va is subtracted from the value obtained by adding the correction value Cd to the reference value Vmax, thereby obtaining the measured value of the magnetic sensor 31 corresponding to the key 11.
  • a change amount ⁇ dx is calculated. By comparing the amount of change ⁇ dx with a threshold value ⁇ dth, which is the difference between the reference value Vmax and the determination value Von, it is possible to determine whether or not each key 11 has been operated on a constant basis without variation.
  • the reference value set for all the magnetic sensors 31 is 100, and the measured value of the magnetic sensor 31 when the specific key 11 (hereinafter referred to as the key A) is not operated is 80.
  • the measured value of the magnetic sensor 31 when the other specific key 11 (hereinafter referred to as the key B) is not operated is 110, and the determination value Von when the operation is determined to be 50 is changed.
  • the threshold value ⁇ dth of the amount ⁇ dx is 50.
  • the reference value is set to the measured value Vmax in FIG. 7, but it is sufficient that the reference value is set to a common value among all the magnetic sensors 31, and an appropriate value may be set as the reference value. .
  • FIG. 8 the operation processing unit 53 is provided with an operation determination unit 60, an unoperated state detection unit 61, and a correction value calculation unit 62 as further logical devices.
  • the magnetic sensors 31 provided for each key 11 are shown as being distinguished from each other by adding the subscripts of sensor numbers # 1 to #N.
  • the operation determination unit 60 calculates the change amount ⁇ dx of the measurement value for each magnetic sensor 31 as the operation amount of the key 11 in accordance with the measurement value Va output from each magnetic sensor 31, and the change amount ⁇ dx is as large as the threshold value ⁇ dth. In comparison, the presence or absence of an operation is determined for each key 11.
  • the calculation result of the operation determination unit 60 is provided to the operation evaluation unit 54 and used for evaluation of the user's operation.
  • the unoperated state detection unit 61 detects the unoperated state of the key 11 for each key 11 based on the measured value Va output from each magnetic sensor 31, and the measured value Vmax of the magnetic sensor 31 in the unoperated state. 'Is associated with the sensor number and provided to the correction value calculation unit 62.
  • the compensation value calculation unit 62 calculates the compensation value Cd for each magnetic sensor 31 based on the difference between the measured value Vmax ′ of the magnetic sensor 31 when the key 11 is not operated and a predetermined reference value, and the calculation result Is provided to the operation determination unit 60 in association with the sensor number.
  • the operation determination unit 60 holds correction value data DC in which the sensor number of the magnetic sensor 31 and the correction value Cd are recorded in association with each other.
  • the operation determination unit 60 updates the compensation value data DC so that the compensation value Cd provided from the compensation value calculation unit 62 is reflected in the compensation value data DC.
  • FIG. 9 shows a procedure of a correction value update process executed by the operation processing unit 53 to update the correction value Cd.
  • the process of FIG. 9 is executed at an appropriate time while the game machine 1 is operating. For example, the process of FIG. 9 is executed at least once while a music game is played by the user.
  • FIG. 9 shows a processing procedure corresponding to one magnetic sensor 31, the processing of FIG. 9 is executed at least once for the other magnetic sensors 31 during the play of the music game.
  • the position of the key 11 in an unoperated state is shifted during the play, or the temperature around the magnetic sensor 31 and the temperature of the magnet 32 are raised during the play. Even if a mechanical change or an environmental change that affects the measurement value of the magnetic sensor 31 occurs, the influence of the change on the measurement value of the magnetic sensor 31 is excluded, and whether or not the key 11 is operated. Can be determined correctly.
  • the processing during the game play may be repeatedly executed at a constant cycle, or the operation instruction data DG2 or the like is designated in advance at a time when the possibility that the key 11 is not operated is relatively high. Then, the process of FIG. 9 may be executed for each magnetic sensor 31 at the designated time. For example, in a music game, there may be a period in which an operation instruction to a user is temporarily suspended in accordance with a musical break such as a break of a measure or a modulation part of a song. When such a period exists, the timing may be designated in advance by the operation instruction data DG2 or the like, and the process of FIG. 9 may be executed in accordance with the designation. In addition, when the game machine 1 is activated, the process of FIG.
  • the process of FIG. 9 may be executed on time such as each of a plurality of time zones in a day. If the process of FIG. 9 is executed at the time of startup, the correction value can be updated in accordance with the temperature, humidity, magnetic field, etc. of the day. Moreover, if the process of FIG. 9 is performed in each of a plurality of time zones, the compensation value can be updated in accordance with the temperature change during the day. Furthermore, the process of FIG. 9 may be executed in accordance with the change in air conditioning at the place where the game machine 1 is installed.
  • step S11 the measurement value Va within the sampling period is taken into the non-operation state detection unit 61 from the magnetic sensor 31.
  • step S12 whether or not an unoperated state exists in the waveform of the obtained measurement value Va is determined by the unoperated state detection unit 61 (step S12). This process is performed by examining whether or not a portion where the measured value Va is held at the maximum value for a predetermined time is present in the measured value waveform within the sampling period. If an unoperated state is not detected, the operation processing unit 53 ends the current process.
  • the non-operating state is detected in step S12, the measured value Vmax ′ in the non-operating state is provided to the correction value calculating unit 62 in association with the sensor number.
  • the compensation value calculation unit 62 the difference between the given measured value Vmax ′ and the reference value given in advance is calculated as the compensation value Cd (step S13).
  • the reference value is a value set in common for all the magnetic sensors 31 as described above.
  • the compensation value Cd is provided to the operation determination unit 60 in association with the sensor number.
  • the operation determination unit 60 updates the correction value data DC so that the correction value Cd corresponding to the sensor number is replaced with the newly provided correction value Cd (step S14).
  • the operation processing unit 53 ends the current processing in FIG.
  • FIG. 10 shows a procedure of an operation determination process executed by the operation determination unit 60 to determine the presence / absence of an operation for each key 11 using the correction value Cd.
  • the process of FIG. 10 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the music game is being played.
  • FIG. 10 shows the procedure of processing corresponding to one key 11, but the processing of FIG. 10 is executed in the same manner for other keys 11.
  • the measurement value Va is read from the magnetic sensor 31 (step S21).
  • the operation amount of the key 11 is calculated by subtracting the actual measurement value Va of the magnetic sensor 31 from the sum of the reference value given in advance and the correction value Cd recorded in the correction value data DC.
  • the operation amount here is a value corresponding to the actual operation amount from the unoperated state of the key 11.
  • step S24 If the amount of change is equal to or greater than the threshold, it is determined that the determination target key 11 has been turned on, that is, pressed (step S24). On the other hand, if the amount of change is less than the threshold value, it is determined that the key 11 is off, that is, it is not pressed (step S25). After the determination in step S24 or S25, the determination result is notified to the operation evaluation unit 54 (step S26). When it is determined to be on, the operation determination unit 60 notifies the operation evaluation unit 54 of information indicating which key 11 has been operated and information for determining when the key 11 has been operated. Thereafter, the operation processing unit 53 ends the process of FIG.
  • the compensation value Cd used in step S22 is the latest compensation value Cd recorded in the compensation value data DC, and the same compensation is performed until the compensation value data DC is updated with a new compensation value Cd. The value Cd is used in step S22.
  • step S22 in FIG. 10 the change amount ⁇ dx of the measured value of the magnetic sensor 31 is calculated as the operation amount of the key 11. However, the actual distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32 and the magnetic sensor 31 are calculated.
  • the coefficient or function that correlates the measured value Va with the measured value Va is obtained in advance, and the change amount ⁇ dx of the measured value may be converted into a distance according to the coefficient or function.
  • the threshold value in step S23 of FIG. 10 can be set as the distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32 to be determined that the key 11 has been pressed.
  • the operation amount of the pressing operation of the key 11 is not limited to the actual change amount itself of the distance between the magnetic sensor 31 and the magnet 32, but is a concept including various physical quantities correlated with the change amount of the distance.
  • the above coefficient or function is different for each magnetic sensor 31, it is necessary to set the coefficient or function for each magnetic sensor 31 and convert the change amount ⁇ dx of the measured value into a distance for each magnetic sensor 31.
  • the above coefficients or functions change according to the external environment such as temperature, humidity, magnetic field, etc., those external environments are acquired by appropriate means, and the coefficient or function itself is adjusted according to the change. It may be corrected.
  • an operator who operates the game machine 1 commercially inputs it, acquires it from a site providing information such as temperature on the Internet, or detects it using a detection means such as an air temperature sensor.
  • a detection means such as an air temperature sensor.
  • Appropriate means such as can be adopted.
  • the process of FIG. 9 may be performed by using the change as a trigger.
  • the operation determination unit 60 determines whether or not the key 11 is operated, and the operation evaluation unit 54 evaluates the operation based on when which key 11 is operated.
  • a temporal change in an operation amount such as a speed at which the key 11 is operated or an acceleration may be considered in the evaluation in the operation evaluation unit 54.
  • a speed calculation unit 63 is added to the operation processing unit 53, and the change amount calculated in step S22 of FIG. 10 is provided to the speed calculation unit 63 to differentiate the change amount.
  • the speed of the pressing operation of the key 11 may be further calculated, and the calculation result may be provided to the operation evaluation unit 54.
  • an acceleration calculation unit that differentiates the change amount of the push operation twice to calculate the acceleration of the push operation as a time change amount and provides the calculation result to the operation evaluation unit 54. It may be provided.
  • the acceleration the operation force of the pushing operation can be obtained. Therefore, it is possible to determine how much the key 11 is pushed and use the determination result for the operation evaluation. Alternatively, it is possible to add a process of reflecting the result of determining the operation force on the sound effect to be pronounced along with the operation.
  • the present invention is not limited to the above-described form, and can be implemented in an appropriate form.
  • the operation member only needs to have a longitudinal direction, and does not necessarily need to be formed in a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the keyboard section is not limited to a configuration in which a plurality of operation members having a longitudinal direction are provided side by side in the left-right direction with respect to the longitudinal direction, and the keyboard of the musical instrument is faithfully reproduced.
  • the support mechanism is not limited to the example in which the coil spring is used as the elastic body as described above, and various elastic bodies may be used.
  • the operation detection mechanism is not limited to an example using a magnetic sensor and a magnet.
  • a non-contact type sensor such as a proximity sensor or a photoelectric sensor may be provided in the base instead of the magnetic sensor 31, and an object that can be detected by the sensor may be provided as a detection target on the operation member.
  • a contact type switch unit such as the micro switch unit 42 may be used for the operation detection mechanism.
  • the contact type switch unit is used for the operation detection mechanism, it is possible to improve the operation feeling of the operation member using the click feeling generated by the contact type switch unit.
  • a detection target such as a magnet may be provided on the base side, and a sensor may be provided on the operation member side.
  • the click feeling imparting mechanism is not limited to an example using a contact type switch unit such as the micro switch unit 42.
  • a mechanism for providing a click feeling by arranging a leaf spring that contacts the pressing bar 18 in accordance with the pressing operation of the key 11 and nonlinearly deforming the leaf spring in conjunction with detection of the pressing operation, or pressing An appropriate mechanism in which the resistance load changes non-linearly with respect to the displacement of the pressing operation of the operation member, such as a mechanism in which the key 11 gets over a predetermined step at a position immediately before the operation is detected, is a click feeling imparting mechanism. It may be provided.
  • An operating device for a game machine is arranged on a predetermined base (10) in a state where each of a plurality of operating members (11) having a longitudinal direction is arranged in the left-right direction with respect to the longitudinal direction.
  • the support mechanism is provided between the base and each of the longitudinal ends (11a, 11b) of the operation members.
  • a plurality of elastic bodies (21) arranged on the respective operation members are provided so that they can be pushed in and operated, and the operation detection mechanism is supported by the plurality of elastic bodies. At those provided so as to detect the pushing operation of the operation member.
  • both end portions in the longitudinal direction of the plurality of operating members are supported by the elastic body of the support mechanism so as to be pushed and operated, when one end side of the operating member is rotatably supported As compared with the above, the operation member can be pushed and displaced at any position in the longitudinal direction. Therefore, regardless of the position of the operation member in the longitudinal direction, the user can push in the operation member with substantially the same feeling. In particular, even when a user plays a game in which a plurality of operation members are operated in a short time, it is possible to reduce a user's sense of burden regarding what position in the longitudinal direction each operation member should be operated. Since the pushing operation is detected between the support positions by the elastic body, even when the operation member is pushed so as to be inclined with respect to the longitudinal direction, the influence of the inclination is reduced at the operation detection position by the operation detection mechanism. can get.
  • the operation detection mechanism corresponds to a detection object (32) for each operation member provided on one of the operation members and the base and a distance provided on the other to the detection object.
  • the push-in operation may be detected using a sensor (31) for each operation member that outputs a measurement value.
  • the measurement value output from the sensor continuously changes according to the operation amount of the push operation, the presence or absence of the push operation and the operation amount can be determined by appropriately processing the output of the sensor. Can do.
  • a switch unit that contacts or separates contacts such as a contact type switch unit is used, mechanical adjustment such as adjustment of its mounting position is inevitable, but when using a sensor such as the above, the mounting position, etc. These errors can be processed by arithmetic processing. Therefore, it is possible to reduce the work burden required for assembling the operation detection mechanism.
  • the magnet (32) may be provided as the detection target, and the magnetic sensor (31) may be provided as the sensor.
  • each operating member is provided with a pressing rod (18) extending in the direction of the pushing operation, and the base comes into contact with the pushing rod along with the pushing operation of each operating member, and the operation of the pushing operation is performed.
  • a click feeling imparting mechanism (40) for each operation member that generates a click feeling when the amount reaches a predetermined amount may be further provided. According to this, it is possible to provide the user with an appropriate operational feeling by sensing the operational feeling associated with the pushing operation of the operating member while detecting the pushing operation in a non-contact manner using the magnetic sensor.
  • a contact-type switch unit (42) that switches an internal contact according to an operation of a predetermined operation element (42a) and generates a click feeling in conjunction with the switching of the internal setting includes the operation of the operation.
  • the operation element may be provided so as to be operated with the pressing lever in accordance with the pushing operation of the member. According to this, a click feeling imparting mechanism can be realized easily and inexpensively using a contact type switch unit that is easily available in the market.
  • each operating member is provided with a pressing rod (18) extending in the direction of the pushing operation from between the support positions, and the operation detecting mechanism is configured to perform the pushing operation of each operating member.
  • the push-in operation may be detected by using a contact-type switch unit (42) for each operation member that contacts with the pressing lever and switches the internal contact and generates a click feeling in conjunction with the switching of the internal setting. .
  • a contact-type switch unit (42) for each operation member that contacts with the pressing lever and switches the internal contact and generates a click feeling in conjunction with the switching of the internal setting.
  • a game machine includes an operation device according to the above-described embodiment, a display device (3) that displays a predetermined game screen (100), and a push-in operation on each of the plurality of operation members in the operation device.
  • Operation instruction means (52) for instructing the user to perform an operation through the game screen.
  • the operational effect of the operation device described above is utilized to reduce the user's sense of burden regarding what position in the longitudinal direction each operation member should be operated. It is possible to increase the interest of the game by creating an effect of giving the user a willingness to challenge a high-priced game.

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Abstract

長手方向を有する操作部材としての複数の鍵11が左右方向に並べられた状態でベース10上に配置された鍵盤部5と、鍵盤部5の鍵11のそれぞれをベース10側に向かって個別に押し込み操作可能に支持する支持機構20と、ゲームのユーザによる鍵11押し込み操作を検出する操作検出機構30とを備えたゲーム機の操作装置において、支持機構20は、ベース10と各鍵11の長手方向両端部11a、11bのそれぞれとの間に配置された複数の弾性体としてのコイルばね21により各鍵11を押し込み操作可能に支持するように設けられ、操作検出機構30は、コイルばね21による各鍵11の支持位置間にて各鍵11の押し込み操作を検出するように設けられている。

Description

ゲーム機の操作装置、及びこれを備えたゲーム機
 本発明は、複数の操作部材が左右方向に並べられたゲーム機の操作装置等に関する。
 概略直方体状の操作部材に対する押し込み操作を、その操作部材の下方に配置されたスイッチにより電気的に検出する操作装置が知られている(特許文献1参照)。押し込まれた操作部材をその操作部材の下方に配置されたばねの反発力により元の位置に復帰させる操作装置も知られている(特許文献2参照)。押し込み操作時のタッチ感や力覚を制御するため、操作部材の操作速度等の物理量を検出する操作装置も知られている(特許文献3~5参照)。
特開2001-236056号公報 特開2002-196748号公報 特開2008-170971号公報 特開2009-244825号公報 特開2010-217479号公報
 特許文献1~5の操作装置は、いずれも操作部材をその長手方向一端側にて回転自在に支持し、操作部材の長手方向他端側をユーザに操作させるように構成されている。しかしながら、そのような構成の操作装置をゲーム機に適用した場合には問題が生じることがある。例えば、表示装置の画面内で所定の標識を移動させてユーザに操作時期を案内するタイプの音楽ゲームにおいて、ユーザは、左右方向に並んだ操作部材のそれぞれをどのような時期に操作すべきかを画面内の表示で確認しつつ、その表示内容に合わせて操作部材を操作する必要がある。そのため、ユーザは操作部材を目視で選択しながら操作を続けることができず、画面を見ながら見当をつけて操作部材を選択し、それを操作することが少なくない。その場合、ユーザが操作部材の長手方向における他端側、つまりユーザからみて手元側を正しく操作するとは限らず、長手方向中央部あるいはさらに奧側をユーザが操作することがある。短時間に多数の操作が要求される場合にはその傾向がさらに高まる。しかし、操作部材がその奧側で回転可能に支持されていれば、中央部や奧側の操作では手元側の操作に比してより強く操作部材を押し込む必要があり、押し込み力が不足する場合には操作が検出されない、といった不都合が生じる。そのため、ユーザは操作部材の適切な位置を操作するよう常に意識せざるを得ない。そのような制約はゲームの興趣を損なう要因となり得る。
 そこで、本発明は、操作部材をその長手方向に関してどのような位置で操作しても概ね同様の感覚で押し込むことが可能なゲーム機の操作装置等を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係るゲーム機の操作装置は、長手方向を有する複数の操作部材のそれぞれが前記長手方向に対する左右方向に並べられた状態で所定のベース上に配置された鍵盤部と、前記鍵盤部の前記複数の操作部材のそれぞれを前記ベース側に向かって個別に押し込み操作可能に支持する支持機構と、ゲームのユーザによる各操作部材の押し込み操作を検出する操作検出機構とを備えたゲーム機の操作装置において、前記支持機構は、前記ベースと各操作部材の長手方向両端部のそれぞれとの間に配置された複数の弾性体により各操作部材を押し込み操作可能に支持するように設けられ、前記操作検出機構は、前記複数の弾性体による各操作部材の支持位置間にて各操作部材の押し込み操作を検出するように設けられたものである。
 また、本発明の一態様に係るゲーム機は、上記態様の操作装置と、所定のゲーム画面を表示する表示装置と、前記操作装置における前記複数の操作部材のそれぞれに対する押し込み操作を前記ゲーム画面を通じて前記ユーザに指示する操作指示手段と、を備えたものである。
本発明の一形態に係るゲーム機の概略を示す斜視図。 鍵盤部の左右方向に沿った部分断面図。 鍵盤部の前後方向に沿った部分断面図。 ゲーム機の制御系の要部の構成を示す機能ブロック図。 ユーザに操作を指示するために表示される画面の一例を示す図。 複数の鍵間における位置の誤差の一例を示す図。 磁気センサから出力される計測値の波形の一例を示す図。 操作処理部の構成を示す機能ブロック図。 操作処理部が実行する補整値更新処理の手順を示すフローチャート。 操作処理部が実行する操作判定処理の手順を示すフローチャート。 図8の変形例を示す機能ブロック図。
 図1は、本発明の一形態に係る操作装置が組み込まれたゲーム機の外観構成を示している。ゲーム機1は、筐体2と、筐体2に取り付けられた表示装置3と、表示装置3の手前側に設けられた入力装置4を備えている。表示装置3には、例えば液晶モニタ等のフラットパネルディスプレイが用いられている。表示装置3は、その表示面を斜め上方に向けるようにして筐体2に取り付けられている。入力装置4は鍵盤部5を含んでいる。鍵盤部5は、ユーザが表示装置3と向かい合うようにして筐体2の前方に立ったときにそのユーザの手元に位置し、かつ表示装置3の左右方向の一端部から他端部まで延びるように設けられている。以下、ユーザを基準として方向を特定する場合には、特に断らない限り、ユーザが表示装置3と向かい合うようにして立った状態を基準としたときの方向を意味するものとする。なお、筐体2の表示装置3の上端側には左右一対のスピーカ6が設けられている。入力装置4には、鍵盤部5の他に押釦スイッチ、カードリーダ等の各種の入力機器が設けられるが、それらの説明は省略する。
 次に、図2及び図3を参照して鍵盤部5の具体的な構成を説明する。図2に示すように、鍵盤部5は、ベース10と、そのベース10上に設けられた操作部材の一例としての複数の鍵11とを備えている。ベース10は、鍵盤部5を筐体2に取り付ける支持構造体として機能する。鍵11は、筐体2の左右方向(図中の左右方向と一致する。)に一定の間隔で並ぶようにしてベース10に取り付けられている。なお、図2は鍵盤部5の一部を拡大して示しており、実際にはより多くの個数の鍵11が鍵盤部5に設けられている。鍵11の形状及び大きさは互いに等しい。鍵11の上面はその全体に亘って平面状である。
 図3にも示すように、ベース10は、筐体2の左右方向に延ばされる前後一対のビーム12と、それらのビーム12の上面側に取り付けられる天板13と、ビーム12の下面側に取り付けられる底板14とを備えている。また、ベース10内には、鍵11を下方から照明する一対のLED15が設けられている。鍵11は、鍵盤楽器の鍵と同様に細長い概略直方体状の基本形状を有している。鍵11は、その長手方向(図3の左右方向)を筐体2の前後方向に一致させるようにしてベース10の天板13上に配置されている。なお、図3は単一の鍵11及びその鍵11の周囲の構成を示しているが、他の鍵11及びその周囲の構成も同一である。鍵11は内部が詰まった中実のブロック状である。ただし、鍵11は内部が中空で下方に開口する箱状に形成されてもよい。鍵11の材質は適宜に選択されてよい。本形態では、磁気センサを用いて鍵11の押し込み操作を検出しているため、鍵11はプラスチック等の非磁性材料にて形成される。また、LED15の照明光にて鍵11を全体的に発光させるため、鍵11は照明光を拡散させる適度の散乱性を有する材料にて形成される。
 ベース10と鍵11との間には支持機構20が設けられている。支持機構20は、鍵11の前端部11a及び後端部11bとベース10の天板13との間に配置された弾性体の一例としてのコイルばね21を含んでいる。コイルばね21は鍵11ごとに設けられている。したがって、鍵11はベース10に向かって個別に押し込み操作することが可能である。全てのコイルばね21のばね特性及び寸法は同一である。鍵11を下方に押し込むとコイルばね21が撓み、それらのコイルばね21の弾性変形に対する反発力により鍵11が上方に押し返される。鍵11の長手方向両端部11a、11bを同一のコイルばね21にて支持しているので、鍵11をその長手方向に関してどのような位置で操作しても、略同様の感覚で鍵11を押し込むことが可能である。なお、コイルばね21による支持位置は可能な限り鍵11の長手方向の端部に寄せられている。したがって、上述したLED15はコイルばね21よりも鍵11の長手方向中央側に偏った位置に配置されている。
 天板13の前後方向中央部には上方への突出部13aが設けられている。鍵11の下方への移動はその突出部13aと鍵11の下面とが接することによって制限される。つまり、突出部13aは鍵11を押し込んだときの下部ストッパとして機能する。図3に示したように、鍵11の下面側であってコイルばね21が接する位置よりも長手方向中央側に幾らか偏った位置には、下方に延びる一対のストッパ桿16が設けられている。ストッパ桿16は天板13を貫いてベース10内に挿入され、その先端(下端)の爪16aはビーム12に設けられた凹部12aに嵌め合わされる。鍵11が押し込み操作されていない状態(以下、未操作状態と呼ぶことがある。)において、爪16aは凹部12aの上端と噛み合う。それにより、鍵11の上方への変位が阻止される。つまり、ストッパ桿16及び凹部12aは、鍵11の上方への抜け出しを阻止する上部ストッパとして機能する。なお、弾性体はコイルばね21に限定されない。例えば、スポンジ状の樹脂ブロック、ゴム、エラストマーその他の各種の弾性体がコイルばね21に代えて、又は加えて支持機構20に設けられてよい。
 鍵盤部5には、鍵11の押し込み操作を検出するための操作検出機構30がさらに設けられている。操作検出機構30は、天板13の突出部13aの下方に位置するようにしてベース10内の取付台17に取り付けられたセンサの一例としての磁気センサ31と、その磁気センサ31と天板13を挟んで対向するようにして鍵11に取り付けられた検出対象の一例としての磁石32とを含んでいる。磁気センサ31は鍵11ごとに設けられている。磁石32は永久磁石である。磁気センサ31は、磁石32との距離に応じた計測値を出力する。磁気センサ31及び磁石32は、コイルばね21による鍵11の支持位置間であって、コイルばね21同士の距離を略二等分する位置に設けられている。つまり、操作検出機構30による押し込み操作の検出位置は鍵11の長手方向中央部に設定されている。鍵11が傾いて押し込まれても長手方向中央部はその影響が生じにくいため、そのような位置に磁気センサ31及び磁石32を配置すれば、押し込み操作の検出感度のばらつきを抑える点で有利である。なお、取付台17には上述したLED15も取り付けられている。
 鍵11の下面側には、押し込み操作の方向(図示例では下方)に向かって延びる押下桿18が設けられている。押下桿18はベース10を貫き、その先端(下端)は鍵11の未操作状態で底板14の下方に突出する。ベース10の下面側にはクリック感付与機構40が設けられている。クリック感付与機構40は、ベース10の底板14にブラケット41を介して取り付けられたマイクロスイッチユニット42を備えている。マイクロスイッチユニット42は、操作子42aの押し込み操作に伴って内部接点が断続状態(オフ)から導通状態(オン)へと切り替わり、かつその内部接点の切り替えに連動して操作子42aにクリック感を付与する接触型スイッチユニットの一例に相当する。この種のスイッチユニットは市場に種々提供されており、適宜のスイッチユニットがクリック感付与機構40に採用されてよい。マイクロスイッチユニット42は、その操作子42aが鍵11の押し込み操作に伴って押下桿18と接触して下方に押し込まれるように設けられている。鍵11の押し込み操作の操作量が所定量に達したときに操作子42aにクリック感が付与される。市販のマイクロスイッチユニットを利用してクリック感付与機構40を設けることができるので、多数の鍵11が設けられた構成であっても、独自構造のクリック感付与機構を構築する場合と比較して容易かつ安価にクリック感付与機構を構成することができる。
 次に、図4を参照してゲーム機1の制御系について説明する。ゲーム機1にはゲーム制御装置50が設けられている。ゲーム制御装置50はCPU及びその動作に必要な内部メモリといった周辺機器を含んだコンピュータユニットである。ゲーム制御装置50には上述した鍵盤部5を含む入力装置4が接続されるとともに、表示装置3、音出力装置7及び記憶装置51が接続される。入力装置4からはゲームの制御に必要な各種の信号が入力される。鍵盤部5の磁気センサ31の出力もゲーム制御装置50に入力される。表示装置3はゲーム制御装置50から出力される画像信号に従ってゲーム画面を表示する。音出力装置7はスピーカ6及びその駆動回路を含み、ゲーム制御装置50から出力される音声信号に応じた音声、楽音、効果音等をスピーカ6から再生させる。
 記憶装置51は、磁気ディスク、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体を用いた記憶装置であって、ゲーム制御装置50のCPUに対する外部記憶装置として機能する。記憶装置51には、ゲームプログラムPG及びゲームデータDGが記録されている。ゲーム制御装置50はゲームプログラムPG及びゲームデータDGを適宜に読み込んで、ユーザに所定のゲームをプレイさせるための各種の処理を実行する。ゲームプログラムPGよって実現されるゲームは、鍵盤部5の操作を伴うものであれば適宜に設定されてよいが、ここでは音楽ゲームが実行されるものとする。音楽ゲームは、所定の音楽に合わせた操作をユーザに指示し、指示された操作とユーザの実際の操作とを比較してユーザの操作を評価するタイプのゲームである。ゲームデータDGには、ゲーム機1にて音楽の楽曲を再生するための楽曲データDG1と、ユーザに指示すべき操作の手順を記録した操作指示データDG2とが記録される。楽曲データDG1は複数の楽曲のそれぞれを再生するためのデータを含む。操作指示データDG2には、楽曲の再生中のどのような時期にどの鍵11が操作されるべきかを指定する情報が記録される。操作指示データDG2は、楽曲ごとに少なくとも1種類のデータが含まれる。一つの楽曲に対して難易度が異なる複数種類のデータが操作指示データDG2に記録されてもよい。ゲームデータDGには、上記の他にも各種の画像データや音源データが記録されるが、それらの図示は省略した。
 ゲーム機1が起動されると、ゲーム制御装置50は、ゲーム機1として動作するために必要な各種の初期設定を実行し、続いて、記憶装置51からゲームプログラムPGを読み込んでこれを実行することにより、音楽ゲームを実行するための環境を設定する。ゲームプログラムPGが実行されることにより、ゲーム制御装置50には、コンピュータハードウエアとコンピュータプログラムとの組み合わせによって実現される論理的装置として、操作指示部52、操作処理部53及び操作評価部54が生成される。操作指示部52は、操作指示データDG2に基づいてゲームのユーザが選択した楽曲の再生に合わせた操作をユーザに指示する。操作処理部53は入力装置4の鍵盤部5からの出力に従ってユーザがどの鍵11をどのような時期(タイミング)で操作したかを判定する。操作評価部54は、操作処理部53が判定したユーザの操作と、操作指示データDG2に記述された操作手順とを比較してユーザの操作を評価する。ゲーム制御装置50には図示以外にも各種の論理的装置が生成されるが、それらの図示は省略した。
 図5は、操作指示部52が表示装置3の画面を通じてユーザに提示する操作指示画面の一例を示している。なお、図5は一部の鍵11のみを対象として描かれている。まず、操作指示画面100の基本構成を説明する。操作指示画面100には、左右方向に複数の区切線101で区分された複数本のレーン102が設定される。区切線101は表示されてもよいし、表示されなくてもよい。レーン102の間隔は鍵盤部5における鍵11の左右方向における並び間隔(ピッチ)と一致し、レーン102の本数は鍵11の個数と一致する。つまり、レーン102と鍵11とは1対1の対応関係にある。ユーザから見たときの各レーン102の左右方向における位置は対応する鍵11の左右方向における位置と略一致する。
 レーン102には、ユーザが操作すべき鍵11の位置及び操作が行われるべき時期を指定するためのシンボル103が表示される。シンボル103は一例として音符状の形状で示されるが、これに限らず適宜の形状でよい。シンボル103は、ユーザが操作すべき鍵11に対応するレーン102上に表示される。つまり、シンボル103がいずれのレーン102に表示されているかにより、ユーザに対して操作が行われるべき位置が指定される。ただし、シンボル103は複数のレーン102に相当する幅で表示されてもよい。例えば、ユーザが操作すべき鍵11に対応するレーン102を中心として左右方向に隣接するレーン102にも重なるようにシンボル103が表示されてもよい。シンボル103は、所定時刻にレーン102の上端部に出現し、楽曲の再生の進行に伴ってレーン102を矢印Dで示したように徐々に下降する。シンボル103は、鍵11を操作すべき時期にレーン102の下端部の基準領域104と一致する。それにより、シンボル103に対応した鍵11を操作すべき時期が指定される。図5では、左から三番目のレーン102にてシンボル103が基準領域104と重なり合っている。ユーザは、シンボル103が基準領域104と重なり合ったタイミングで、そのシンボル103が表示されているレーン102に対応する鍵11を操作すれば、シンボル103にて指定された位置の鍵11をシンボル103にて指定された時期に操作することができる。
 シンボル103がレーン102の上端部に出現する時期は、そのシンボル103によって指定されるべき操作の時期に対して所定秒時早い時期に設定される。一例として、出現時期は、操作時期に対して楽曲の二小節に相当する時間長だけ先行した時刻に設定される。したがって、レーン102の基準領域104の中央をゲーム上の現在時刻Taとすれば、レーン102の上端部に位置するシンボル103は現在時刻に対して所定秒後の時刻Tbに操作時期が到来することを示している。また、基準領域104から各シンボル103までの上下方向における距離は、現在時刻から各シンボル103にて指定される操作時期までの時間差△Tを示している。
 図4に示した操作指示部52は、操作指示データDG2に基づいて現在時刻Taから所定秒時後の時刻Tbまでの間に操作時期が到来する操作を判別し、判別した操作の位置に対応したレーン102上にて基準領域104から時間差△Tに対応する距離だけ上方に離れた位置にシンボル103が配置されるように、各シンボル103の位置を演算する。そのような処理を操作指示画面100の描画周期に応じて繰り返すことにより、操作指示画面100の各レーン102をシンボル103が徐々に下降して操作時期に基準領域104に到達する画像が表示装置3上に表示される。それにより、ユーザに対して操作指示データDG2に記述されている操作が逐次指示され、ユーザはその指示に合わせて鍵11を操作するようにしてゲームをプレイする。なお、レーン102は必ずしも上下方向に直線状に延ばされている必要はない。レーン102の一部又は全部が曲線を描くように規定されてもよい。シンボル103の移動方向も上下方向に限らない。画面の奥から手前に向かってシンボル103が移動し、画面の左右方向にシンボル103が移動し、あるいは画面内で移動方向を適宜に変更しつつシンボル103が基準領域104に向かって移動するように操作指示画面100の表示が制御されてもよい。シンボル103の移動速度も一定速度に限らず、適宜に速度が変更されてもよい。レーン102間でシンボル103の移動速度に差が生じるようにシンボル103の表示が制御されてもよい。さらに、楽曲の適当な範囲ごと、例えば2小節ごとにシンボル103を固定的に表示し、楽曲の進行に応じて基準領域104が移動するように操作指示画面100の表示が制御されてもよい。
 操作指示部52が上記の処理によってユーザに操作を指示する間、これと並行して、操作処理部53は鍵盤部5の磁気センサ31の出力に基づいて各鍵11に対する操作の有無を判定する。操作評価部54は、操作処理部53の判定したユーザの実際の操作と、操作指示データDG2に記述された操作とを比較してユーザのプレイを評価する。操作指示データDG2に記述された操作とユーザが実際に行った操作との一致度が高いほどユーザのプレイが高く評価される。一致度は、操作の位置及び操作の時期の両者の観点で判定される。操作の時期の一致度は、操作指示データDG2にて指定された操作の時期と、実際に操作が行われた時期とのずれ量に基づいて、複数段階で評価するといった公知の音楽ゲーム機のそれと同様の手法で行われる。一方、操作の位置に関しては、指定された鍵11が正しく操作されたか否かに基づいて行われる。
 以上のゲーム機1においては、鍵11が操作されたと判定されるときの鍵11の操作量にばらつきが存在すると、反応しやすい鍵11と反応しにくい鍵11とが混在して各鍵11の操作感と実際のゲーム機1の反応との間にばらつきが生じ、それによりユーザが違和感を覚えるなどしてゲームの興趣が損なわれるおそれがある。そのため、鍵11が操作されたと判定される際の操作量は鍵11を問わず略一定であることが望ましい。しかしながら、鍵盤部5において、鍵11同士の間には製造誤差、取付誤差といった機械的誤差が存在する。例えば、図6に示すように、磁気センサ31が略一定の高さで取り付けられていても、鍵11の位置が上下方向に誤差を伴っていれば、各鍵11が未操作状態にあるときの磁気センサ31と磁石32との距離が鍵11間で不均一となることがある。この場合、各鍵11が未操作状態にあるときの磁気センサ31の計測値が鍵11間でばらつく。したがって、鍵11の操作量と磁気センサ31が出力する計測値との関係が鍵11間で必ずしも一致しないおそれがある。また、磁気センサ31の計測値は周囲の気温、湿度、あるいは磁場といった外部環境の影響を受けて変化する。外部環境の変化には、磁石32の温度変化により磁場が変化するといった場合も含まれる。そのため、未操作状態における磁気センサ31と磁石32との距離が変化していないにも拘わらず、外部環境の影響で磁気センサ31から出力される計測値が変化することがある。したがって、各鍵11の操作の有無を正しく判定するためには、鍵11の機械的誤差や外部環境の変化が磁気センサ31の計測値に与える影響を磁気センサ31ごとに補償し、各鍵11の操作量と磁気センサ31の計測値との対応関係を正しく調整する必要がある。
 そこで、操作処理部53では以下の手法により、鍵11の機械的誤差や外部環境の変化が磁気センサ31の計測値に与える影響を補償して操作感のばらつきを抑制し、又は防止している。まず、図7を参照してその基本的手法を説明する。図7は適宜の時間長をサンプリング期間として設定し、その期間内における一つの磁気センサ31の計測値の変化を記録した例である。図中の横軸は時間を、縦軸は磁気センサ31の計測値をそれぞれ示している。また、図7の波形は、磁気センサ31から出力される計測値Vaの変化を示している。なお、磁気センサ31と磁石32との距離は設計値通りに調整されていると仮定する。
 図7の例では、磁気センサ31と磁石32との距離が減少するほど磁気センサ31の計測値Va(実際に出力される計測値)が小さい値に変化する。したがって、計測値Vaが最大値Vmaxに保持される時刻t1~t2の間、及び時刻t5~t6の間は、鍵11が未操作状態の位置にあると推定することができる。また、時刻t2~t5間、及び時刻t6~t7間では計測値Vaが変化しているため、鍵11が押し込み操作されているものと推定される。計測値が最小値Vminとなる時刻t3~t4の間は鍵11が最大限に押し込まれた状態と推定することができる。さらに、任意の時刻txにおける計測値Vmaxと計測値Vaとの差△dxは、鍵11の押し込み操作に伴う計測値の変化量であり、その変化量△dxは鍵11の未操作状態からの操作量を示す物理量として扱うことができる。
 図7の計測値Vonはマイクロスイッチユニット42のクリック感が発生するときに磁気センサ31から出力されるべき計測値である。言い換えれば、計測値Vonは、マイクロスイッチユニット42の内部接点が切り替わるときに磁気センサ31から出力されることが予想される計測値である。以下では計測値Vonを判定値と呼ぶことがある。ユーザがクリック感を感得するまで鍵11を押し込み操作した場合に、その鍵11が押し込み操作されたと判定するためには、計測値Vaが判定値Von以下まで減少したか否かを判定すればよいことになる。時刻t2~t5の間では計測値Daが判定値Vonよりも減少しているので鍵11の操作があったと判定することができる。一方、時刻t6~t7の間では計測値Vaが計測値Vonよりも大きいので鍵11が操作されたと判定されることがない。
 しかしながら、上述したように、未操作状態の計測値Vmaxは鍵11等の機械的誤差により磁気センサ31間でばらつき、それに伴って未操作状態における計測値Vmaxも磁気センサ31間でばらつく。例えば、任意の鍵11が未操作状態にあるときの磁気センサ31の計測値がより大きな値Vmax′にずれたものとすれば、その磁気センサ31の計測値の変化量△dxは鍵11の実際の操作量に対応して計測されるべき変化量よりも小さくなる。あるいは、気温、湿度、磁場といった外部環境が変化した場合にも未操作状態における磁気センサ31の計測値は変化する。したがって、実際の計測値Vaを単純に判定値Vonと比較するだけでは鍵11の操作の有無を正しく判定することができない。このような不都合は、次に述べる手法により解消することができる。
 まず、全ての磁気センサ31の計測値に関して共通の基準値を設定する。一例として、図7の計測値Vmaxを基準値として全ての磁気センサ31に設定する。次に、鍵11が未操作状態にあることを計測値Vaに基づいて鍵11ごとに判別する。例えば、磁気センサ31の計測値Vaがその変化範囲内における最大値に保持された状態(計測値が変化しない状態、としてもよい。)が一定時間継続している場合、その磁気センサ31に対応する鍵11が未操作状態であると判定することができる。次に、鍵11が未操作状態にあるときの磁気センサ31の計測値Vaを取得し、その計測値Vaと基準値Vmaxとの差Cdを磁気センサ31の計測値に関する補整値として算出する。補整値には正負がある。例えば、図7では磁気センサ31と磁石32との距離が大きいほど計測値が増大するので、例えば鍵11が未操作状態にあるときの計測値Vaが基準値Vmaxよりも大きいときは補整値が正の値として算出される。反対に鍵11が未操作状態にあるときの計測値Vaが基準値Vmaxよりも小さいときは補整値が負の値として算出される。未操作状態における計測値が図7のVmax′であれば、補整値は+Cdである。そして、鍵11の操作の有無を判定する場合には、基準値Vmaxに補整値Cdを加算した値から実際の計測値Vaを減算することにより、鍵11に対応する磁気センサ31の計測値の変化量△dxを算出する。その変化量△dxを、基準値Vmaxと判定値Vonとの差分である閾値△dthと大小比較することにより、各鍵11の操作の有無を一定の基準でばらつきなく判定することができる。
 上記の手法をより具体的な数値を当てはめて説明すれば次の通りである。まず、全ての磁気センサ31に対して設定される基準値を100とし、特定の鍵11(以下、これを鍵Aと表記する。)が未操作状態のときの磁気センサ31の計測値が80、他の特定の鍵11(以下、これを鍵Bと表記する。)が未操作状態のときの磁気センサ31の計測値が110、操作ありと判定されるときの判定値Vonが50、変化量△dxの閾値△dthが50であったとする。この場合、鍵Aについての補整値は80-100=-20であり、鍵Bについての補整値は110-100=+10である。鍵Aが操作されたときの磁気センサ31の計測値が40であったとすれば、鍵Aに関する計測値の変化量△dxは100-20-40=40で、その変化量△dxは閾値△dth=50に満たない。よって鍵Aは押し込み操作されていないと判定される。一方、鍵Bが操作されたときの磁気センサ31の計測値が60であったとすれば、鍵Bに関する計測値の変化量△dxは100+10-60=50で、その変化量△dxは閾値△dth=50と等しい。よって鍵Bは押し込み操作されたと判定される。なお、仮に、補整値を用いることなく基準値とA、鍵Bのそれぞれの計測値との差分を閾値と比較すれば、鍵Aの変化量は100-40=60で鍵Aが操作されたと判定され、鍵Bの変化量は100-60=40で鍵Bは操作されていないと判定される。判定値Von=50として計測値と単純に比較した場合も同様に誤判定が生じる。なお、上記では基準値を図7の計測値Vmaxに設定したが、基準値は全ての磁気センサ31間で共通の値に設定されていれば足り、適宜の値が基準値として設定されてよい。
 次に、図8~図10を参照して、上述した手法により鍵11の操作の有無を判定するための操作処理部53の具体的構成及び制御手順を説明する。図8に示すように、操作処理部53には、操作判定部60、未操作状態検出部61及び補整値算出部62がさらなる論理的装置として設けられる。なお、図8では鍵11ごとに設けられている磁気センサ31をセンサ番号#1~#Nの添え字を付して相互に区別して示している。操作判定部60は各磁気センサ31から出力される計測値Vaに従って磁気センサ31ごとの計測値の変化量△dxを鍵11の操作量として算出し、その変化量△dxを閾値△dthと大小比較して鍵11ごとに操作の有無を判定する。操作判定部60の算出結果は操作評価部54に提供されてユーザの操作の評価に用いられる。
 未操作状態検出部61は、各磁気センサ31から出力される計測値Vaに基づいて鍵11の未操作状態を鍵11ごとに検出し、未操作状態にある場合の磁気センサ31の計測値Vmax′をセンサ番号と対応付けて補整値算出部62に提供する。補整値算出部62は、鍵11が未操作状態にあるときの磁気センサ31の計測値Vmax′と所定の基準値との差分に基づいて磁気センサ31ごとに補整値Cdを算出し、算出結果を操作判定部60にセンサ番号と対応付けて提供する。操作判定部60には、磁気センサ31のセンサ番号と補整値Cdとを対応付けて記録した補整値データDCが保持されている。操作判定部60は、補整値算出部62から提供される補整値Cdが補整値データDCに反映されるように補整値データDCを更新する。
 図9は、操作処理部53が補整値Cdを更新するために実行する補整値更新処理の手順を示している。図9の処理はゲーム機1が稼動している間の適宜の時期に実行される。例えば、ユーザにより音楽ゲームがプレイされている間に少なくとも一回は図9の処理が実行される。図9では一つの磁気センサ31に対応した処理の手順を示したが、他の磁気センサ31に関しても図9の処理が音楽ゲームのプレイ中に少なくとも一回は実行される。ゲームのプレイ中に図9の処理を行うことにより、プレイ中に鍵11の未操作状態における位置がずれ、あるいはプレイ中に磁気センサ31の周囲の温度や磁石32の温度が上昇する、といったように磁気センサ31の計測値に影響を与えるような機械的変化あるいは環境的な変化が生じた場合でも、それらの変化が磁気センサ31の計測値に与える影響を排除して鍵11の操作の有無を正しく判定することができる。
 なお、ゲームのプレイ中における処理は、一定の周期で繰り返して実行されるものとしてもよいし、鍵11が未操作状態である可能性が相対的に高い時期を予め操作指示データDG2等で指定し、その指定された時期に各磁気センサ31を対象として図9の処理が実行されてもよい。例えば、音楽ゲームには、小節の区切り、楽曲の変調箇所といったような音楽上の区切りに合わせてユーザへの操作指示が一時的に休止される期間が存在することがある。そのような期間が存在する場合には、その時期を操作指示データDG2等で予め指定し、その指定に合わせて図9の処理が実行されるものとしてもよい。その他に、図9の処理は、ゲーム機1が起動された場合、一日のうちの複数の時間帯のそれぞれといった定刻に実行されてもよい。起動時に図9の処理を実行すれば、その日の気温、湿度、磁場等に合わせて補整値を更新することができる。また、複数の時間帯のそれぞれで図9の処理を実行すれば、一日の間の気温変化等に対応して補整値を更新することができる。さらに、ゲーム機1が設置された場所の空調の変化に合わせて図9の処理が実行されてもよい。
 図9の処理が開始されると、まず磁気センサ31からサンプリング期間内の計測値Vaが未操作状態検出部61に取り込まれる(ステップS11)。次に、得られた計測値Vaの波形中に未操作状態が存在するか否かが未操作状態検出部61にて判別される(ステップS12)。この処理は、計測値Vaが所定時間続けて最大値に保持されている部分がサンプリング期間内の計測値波形に存在するか否かを検査することにより行われる。未操作状態が検出されない場合、操作処理部53は今回の処理を終了する。一方、ステップS12にて未操作状態が検出された場合には、その未操作状態における計測値Vmax′がセンサ番号と対応付けて補整値算出部62に提供される。補整値算出部62では、与えられた計測値Vmax′と予め与えられた基準値との差分が補整値Cdとして算出される(ステップS13)。基準値は上記の通り全ての磁気センサ31に対して共通に設定される値である。補整値Cdが算出されると、その補整値Cdがセンサ番号と対応付けて操作判定部60に提供される。操作判定部60では、センサ番号に対応する補整値Cdが新たに提供された補整値Cdにて置き換えられるように補整値データDCが更新される(ステップS14)。ステップS14の処理後、操作処理部53は今回の図9の処理を終える。
 図10は、操作判定部60が補整値Cdを利用して鍵11ごとに操作の有無を判定するために実行する操作判定処理の手順を示している。図10の処理は音楽ゲームがプレイされている間、所定の周期で繰り返し実行される。図10では一つの鍵11に対応する処理の手順を示すが、他の鍵11に関しても図10の処理が同様に実行される。
 図10の操作判定処理が開始されると、まず磁気センサ31から計測値Vaが読み込まれる(ステップS21)。次に、予め与えられた基準値と補整値データDCに記録されている補整値Cdとの和から磁気センサ31の実際の計測値Vaを減算することにより、鍵11の操作量が算出される(ステップS22)。ここでいう操作量は、鍵11の未操作状態からの現実の操作量に対応した値である。変化量が算出されると、その変化量が閾値以上か否かが判断される(ステップS23)。図7の例であれば、変化量はVmax′-Va(=Vmax+Cd-Va)に相当し、閾値は△dthに相当する。変化量が閾値以上であれば、判定対象の鍵11がオン判定、すなわち押し込み操作されたと判定される(ステップS24)。一方、変化量が閾値未満であれば鍵11はオフ判定、すなわち押し込み操作されていないと判定される(ステップS25)。ステップS24又はS25の判定後は、その判定結果が操作評価部54に通知される(ステップS26)。オン判定された場合、操作判定部60からは、いずれの鍵11が操作されたかを示す情報と、その鍵11が操作された時期を判別する情報が操作評価部54に併せて通知される。その後、操作処理部53は今回の図10の処理を終える。なお、ステップS22にて使用される補整値Cdは補整値データDCに記録されている最新の補整値Cdであり、補整値データDCがさらに新しい補整値Cdにて更新されるまでは同一の補整値CdがステップS22にて使用される。
 なお、図10のステップS22では鍵11の操作量として、磁気センサ31の計測値の変化量△dxを算出しているが、磁気センサ31と磁石32との間の実際の距離と磁気センサ31の計測値Vaとの対応関係を予め計測して両者を関連付ける係数又は関数を求め、計測値の変化量△dxをその係数又は関数に従って距離に換算してもよい。その場合、図10のステップS23における閾値は、鍵11が押し込み操作されたと判定されるべき磁気センサ31と磁石32との間の距離として設定することができる。つまり、鍵11の押し込み操作の操作量は、磁気センサ31と磁石32との距離の実際の変化量それ自体に限定されず、距離の変化量と相関する各種の物理量を含む概念である。上記の係数又は関数が磁気センサ31ごとに異なる場合、磁気センサ31ごとに係数又は関数を設定し、磁気センサ31ごとに計測値の変化量△dxを距離へ換算することが必要である。さらに、上記の係数又は関数が気温、湿度、磁場等の外部環境に応じて変化する場合には、それらの外部環境を適宜の手段にて取得し、その変化に合わせて係数又は関数それ自体を補正してもよい。外部環境の取得手段としては、ゲーム機1を商業的に運用するオペレータが入力し、あるいはインターネット上で気温等の情報を提供するサイトから取得し、あるいは気温センサ等の検出手段を用いて検出するといった適宜の手段が採用可能である。そのような手段にて気温等の外部環境を取得する場合には、その変化をトリガとして図9の処理が実行されてもよい。
 以上の形態においては、操作判定部60にて鍵11の操作の有無を判別するものとし、操作評価部54では、いずれの鍵11がいつ操作されたかに基づいて操作を評価しているが、これに代えて、又は加えて鍵11が操作される速度、あるいは加速度といった操作量の時間的変化が操作評価部54における評価で考慮されてもよい。例えば、図11に示すように、操作処理部53に速度算出部63を追加し、図10のステップS22にて算出された変化量を速度算出部63に提供して変化量を微分することにより、鍵11の押し込み操作の速度をさらに算出し、その算出結果を操作評価部54に提供してもよい。速度算出部63に代えて、又は加えて押し込み操作の変化量を二回微分して押し込み操作の加速度を時間的変化量として算出し、その算出結果を操作評価部54に提供する加速度算出部が設けられてもよい。加速度を算出する場合には押し込み操作の操作力を求めることができるので、どの程度の力で鍵11が押し込み操作されたかを判別し、その判別結果を操作の評価に用いてもよい。あるいは、操作力の判別結果を、操作に伴って発音されるべき効果音に反映させるといった処理を追加することもできる。
 本発明は上述した形態に限定されず、適宜の形態にて実施することができる。例えば、操作部材は長手方向を有していれば足り、必ずしも概略直方体状に形成されることを要しない。鍵盤部は、長手方向を有する複数の操作部材がその長手方向に対する左右方向に並べて設けられていれば足り、楽器の鍵盤を忠実に再現したような構成に限定されない。支持機構は上述した通り弾性体としてコイルばねを用いる例に限らず、各種の弾性体が利用されてよい。操作検出機構は、磁気センサと磁石とを用いる例に限らない。上記の形態において、磁気センサ31に代えて近接センサ、光電センサといった非接触型のセンサをベースに設け、操作部材にはそのセンサにて検出可能な対象物を検出対象として設けてもよい。さらに、非接触型のセンサに代えて、例えばマイクロスイッチユニット42等の接触型スイッチユニットが操作検出機構に用いられてもよい。接触型スイッチユニットを操作検出機構に利用した場合には、その接触型スイッチユニットが発生させるクリック感を利用して操作部材の操作感の改善を図ることができる。また、磁気センサ及び磁石といった非接触型のセンサを検出に用いる形態においては、ベース側に磁石等の検出対象が、操作部材側にセンサがそれぞれ設けられてもよい。
 クリック感付与機構はマイクロスイッチユニット42等の接触型スイッチユニットを用いる例に限らない。例えば、鍵11の押し込み操作に伴って押下桿18と接触する板ばねを配置し、その板ばねを押し込み操作の検出に連動して非線形に弾性変形させることによりクリック感を付与する機構、あるいは押し込み操作が検出される直前の位置で鍵11が所定の段差を乗り越えるような機構、といったように操作部材の押し込み操作の変位に対して抵抗荷重が非線形に変化する適宜の機構がクリック感付与機構として設けられてもよい。
 上述した実施の形態及び変形例のそれぞれから導き出される本発明の各種の態様を以下に記載する。なお、以下の説明では、本発明の各態様の理解を容易にするために添付図面に図示された対応する部材を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
 本発明の一態様に係るゲーム機の操作装置は、長手方向を有する複数の操作部材(11)のそれぞれが前記長手方向に対する左右方向に並べられた状態で所定のベース(10)上に配置された鍵盤部(5)と、前記鍵盤部の前記複数の操作部材のそれぞれを前記ベース側に向かって個別に押し込み操作可能に支持する支持機構(20)と、ゲームのユーザによる各操作部材の押し込み操作を検出する操作検出機構(30)とを備えたゲーム機(1)の操作装置において、前記支持機構は、前記ベースと各操作部材の長手方向両端部(11a、11b)のそれぞれとの間に配置された複数の弾性体(21)により各操作部材を押し込み操作可能に支持するように設けられ、前記操作検出機構は、前記複数の弾性体による各操作部材の支持位置間にて各操作部材の押し込み操作を検出するように設けられたものである。
 上記態様の操作装置によれば、複数の操作部材のそれぞれの長手方向両端部を支持機構の弾性体にて押し込み操作可能に支持しているので、操作部材の一端側を回転可能に支持する場合と比較して、操作部材を長手方向のどの位置でも押し込んで変位させることができる。そのため、操作部材の長手方向の位置に関わりなく、ユーザは概ね同様の感覚で操作部材を押し込むことが可能である。特に複数の操作部材を短時間で数多く操作するようなゲームをユーザにプレイさせる場合でも、各操作部材を長手方向のどのような位置で操作すべきかに関するユーザの負担感を軽減することができる。弾性体による支持位置間で押し込み操作を検出しているので、操作部材が長手方向に関して傾くように押し込まれた場合でも、操作検出機構による操作の検出位置ではその傾きの影響が緩和される利点も得られる。
 上記態様の操作装置において、前記操作検出機構は、各操作部材及び前記ベースの一方に設けられた操作部材ごとの検出対象(32)と、他方に設けられて前記検出対象までの距離に応じた計測値を出力する操作部材ごとのセンサ(31)とを利用して前記押し込み操作を検出してもよい。この形態によれば、押し込み操作の操作量に応じてセンサから出力される計測値が連続的に変化するため、センサの出力を適宜に処理することによって押し込み操作の有無や操作量を判別することができる。接触型スイッチユニットのような接点を接触又は離間させるスイッチユニットを利用した場合にはその取付位置の調整といった機械的調整が不可避であるが、上記のようなセンサを用いた場合には取付位置等の誤差を演算処理にて処理することができる。したがって、操作検出機構の組み付けに要する作業負担を軽減することが可能である。なお、前記検出対象として磁石(32)が、前記センサとして磁気センサ(31)がそれぞれ設けられてもよい。
 さらに、各操作部材には、前記押し込み操作の方向に延びる押下桿(18)が設けられ、前記ベースには、各操作部材の押し込み操作に伴って前記押下桿と接触し、前記押し込み操作の操作量が所定量に達した場合にクリック感を発生する操作部材ごとのクリック感付与機構(40)がさらに設けられてもよい。これによれば、磁気センサを用いて非接触で押し込み操作を検出しつつも、操作部材の押し込み操作に伴う操作感をユーザに感得させて、適切な操作感をユーザに与えることができる。
 前記クリック感付与機構には、所定の操作子(42a)の操作に応じて内部接点が切り替わりかつ前記内部設定の切り替えに連動してクリック感を発生する接触型スイッチユニット(42)が、前記操作部材の押し込み操作に伴って前記操作子が前記押下桿にて操作されるように設けられてもよい。これによれば、市場にて容易に入手可能な接触型スイッチユニットを用いてクリック感付与機構を容易かつ安価に実現することができる。
 上記態様の操作装置において、各操作部材には、前記支持位置間から前記押し込み操作の方向に延びる押下桿(18)が設けられ、前記操作検出機構は、各操作部材の押し込み操作に伴って前記押下桿と接触して内部接点が切り替わり、かつ前記内部設定の切り替わりに連動してクリック感を発生する操作部材ごとの接触型スイッチユニット(42)を利用して前記押し込み操作を検出してもよい。この形態によれば、市場にて容易に入手可能な接触型スイッチユニットを用いて操作検出機構及びクリック感付与機構の両者を容易かつ安価に実現することができる。
 本発明の一態様に係るゲーム機は、上述した態様に係る操作装置と、所定のゲーム画面(100)を表示する表示装置(3)と、前記操作装置における前記複数の操作部材のそれぞれに対する押し込み操作を前記ゲーム画面を通じて前記ユーザに指示する操作指示手段(52)と、を備えたものである。
 上記態様のゲーム機によれば、上述した操作装置の作用効果を活用して、各操作部材を長手方向のどのような位置で操作すべきかに関するユーザの負担感を軽減し、それにより、難易度の高いゲームに挑戦する意欲をユーザに与えるといった効果を創出してゲームの興趣を高めることができる。
 1 ゲーム機
 3 表示装置
 4 入力装置
 5 鍵盤部
 10 ベース
 11 鍵(操作部材)
 11a 前端部
 11b 後端部
 18 押下桿
 20 支持機構
 21 コイルばね(弾性体)
 30 操作検出機構
 31 磁気センサ(センサ)
 32 磁石(検出対象)
 40 クリック感付与機構
 42 マイクロスイッチユニット(接触型スイッチユニット)
 42a 操作子
 50 ゲーム制御装置
 51 記憶装置
 52 操作指示部(操作指示手段)
 53 操作処理部
 54 操作評価部
 60 操作判定部(操作判定手段)
 61  未操作状態検出部(未操作状態検出手段)
 62 補整値算出部(補整値算出手段)
 63 速度算出部(時間的変化量算出手段)
 100 操作指示画面
 DC 補整値データ
 DG2 操作指示データ
 PG ゲームプログラム

Claims (7)

  1.  長手方向を有する複数の操作部材のそれぞれが前記長手方向に対する左右方向に並べられた状態で所定のベース上に配置された鍵盤部と、
     前記鍵盤部の前記複数の操作部材のそれぞれを前記ベース側に向かって個別に押し込み操作可能に支持する支持機構と、
     ゲームのユーザによる各操作部材の押し込み操作を検出する操作検出機構とを備えたゲーム機の操作装置において、
     前記支持機構は、前記ベースと各操作部材の長手方向両端部のそれぞれとの間に配置された複数の弾性体により各操作部材を押し込み操作可能に支持するように設けられ、
     前記操作検出機構は、前記複数の弾性体による各操作部材の支持位置間にて各操作部材の押し込み操作を検出するように設けられているゲーム機の操作装置。
  2.  前記操作検出機構は、各操作部材及び前記ベースの一方に設けられた操作部材ごとの検出対象と、他方に設けられて前記検出対象までの距離に応じた計測値を出力する操作部材ごとのセンサとを利用して前記押し込み操作を検出する請求項1に記載のゲーム機の操作装置。
  3.  前記検出対象として磁石が、前記センサとして磁気センサがそれぞれ設けられている請求項2に記載のゲーム機の操作装置。
  4.  各操作部材には、前記押し込み操作の方向に延びる押下桿が設けられ、
     前記ベースには、各操作部材の押し込み操作に伴って前記押下桿と接触し、前記押し込み操作の操作量が所定量に達した場合にクリック感を発生する操作部材ごとのクリック感付与機構がさらに設けられている請求項2又は3に記載のゲーム機の操作装置。
  5.  前記クリック感付与機構には、所定の操作子の操作に応じて内部接点が切り替わりかつ前記内部設定の切り替えに連動してクリック感を発生する接触型スイッチユニットが、前記操作部材の押し込み操作に伴って前記操作子が前記押下桿にて操作されるように設けられている請求項4に記載のゲーム機の操作装置。
  6.  各操作部材には、前記支持位置間から前記押し込み操作の方向に延びる押下桿が設けられ、
     前記操作検出機構は、各操作部材の押し込み操作に伴って前記押下桿と接触して内部接点が切り替わり、かつ前記内部設定の切り替わりに連動してクリック感を発生する操作部材ごとの接触型スイッチユニットを利用して前記押し込み操作を検出する請求項1に記載のゲーム機の操作装置。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の操作装置と、所定のゲーム画面を表示する表示装置と、前記操作装置における前記複数の操作部材のそれぞれに対する押し込み操作を前記ゲーム画面を通じて前記ユーザに指示する操作指示手段と、を備えたゲーム機。
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