JP3791221B2 - 抵抗力発生装置及びそれを備えた操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲームの種類や状況等のゲーム内容（情報）に応じて入力操作部に抵抗力を発生させる抵抗力発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用ゲーム機用操作装置のボタンやレバー等の入力操作部は、内部に設けられたスプリング等によって所定状態に復帰するように付勢されており、入力部を操作すると、その変位に応じてスプリングが変形し、その反撥力により反力を受けるようになっていた。
【０００３】
このような構成によれば、操作ボタン等を操作することによりモニタ画面上の動作ターゲットの動作を指示してゲームを行う場合に、モニタ画面上のキャラクタを見ること（視覚）およびモニタから発生する音を聞くこと（聴覚）でしか体感できず、両手および腕をさまざまに動かして操作する操作装置自体は、実質的に指で操作して一方向を指示する機能しか活用されていないので、フィードバックによる体感機能を有しない。
【０００４】
そこで、ゲームの種類や入力操作部の操作によって特定の操作や場面に遭遇した時に、ゲーム機本体からフィードバックした体感が入力部自体で得られるようにして臨場感を高めてゲーム性能を向上させるようにした反力発生装置が開発されている。
【０００５】
たとえば第１図に示す装置は、モータ１等によって発生した回転力を歯車２、歯車３、ピニオン４、ラック５等の減速機構６で減速・倍力しかつ直線運動に変換し、リンク機構７によってレバー８等の入力操作部に伝達するようになっている。また、減速機構６とリンク機構７との間には、スプリング９等の緩衝部材１０を介在させ、この緩衝部材１０によって無理な力が各構成部品に加わることを防止するようになっている。
【０００６】
一方、第2図に示す装置は、モータ１１等によって発生した回転力をウオーム１２、ウオームホイール１３、ピニオン１４、ラック１５等の減速機構１６、スプリング１７等の緩衝部材１８、リンク機構１９を介してレバー２０等の入力操作部に伝達するようになっていて、入力部の反力がラック１５とピニオン１４によりモータ１１に伝わるのを防止している。
【０００７】
そして、これら装置では、モータ１，１１の駆動により、スプリング９，１７の縮み量をゲーム情報に応じて変化させることにより、レバー８，２０の反力を変化させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記２つの装置では、減速機構６，１６等を設けるため、部品点数が多く、信頼性、コストの面で不利であった。
また、入力操作部からモータ１，１１までにいくつかの機構を介するので、バックラッシュによるガタツキがあり、指先に伝わる感触がダイレクト感に欠ける傾向にあった。
しかも、これら装置の方式では、入力操作部の操作量すなわち入力操作部の変位に比例した「反力」を発生させるもので、入力操作部の中立状態からの変位量が少なければ反力が小さく、多ければ反力が大きくなるようになっている。このため、入力操作部の操作速度に比例した「抵抗力」を発生させることは不可能であった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、入力操作部の操作速度に比例した「抵抗力」を発生させることができ、しかも部品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる抵抗力発生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る操作装置は、押し込み操作可能な入力操作部と、前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、前記入力操作部は、筐体に回転軸を介して回動自在に取り付けられて該筐体の穴に押し込み可能となっており、前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記磁界によって前記磁性体から前記回転部材に加えられる抵抗力が変化することを特徴とする。
【００１１】
上記操作装置では、前記入力操作部に、入力操作の変位に比例した反力を付与するためのスプリングを更に備えることもできる。
【００１２】
更に、本発明に係る操作装置は、押し込み操作可能な入力操作部と、前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記回転部材は、無磁界時には前記磁性体と部分的に接触しており、前記磁界発生手段から磁界が発生された時には変位した前記磁性体を回転しながら収容する収容部を備え、前記磁界によって前記磁性体から前記回転部材に加えられる抵抗力が変化することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係る抵抗力発生装置は、ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力手段の入力操作部に、入力操作に対する抵抗力を前記ゲーム機本体からの情報に応じて発生する装置であって、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記回転部材は、無磁界時には前記磁性体と部分的に接触しており、前記磁界発生手段から磁界が発生された時には変位した前記磁性体を回転しながら収容する収容部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明に係る操作装置は、上記抵抗力発生装置と、前記ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力操作部であって、前記抵抗力発生装置から前記抵抗力が与えられる入力操作部とを有する。
【００１５】
更に、上記操作装置では、前記入力操作部に抵抗力を発生させる前記ゲーム機本体からの情報は、ゲームの種類、内容、状況、及びゲームにおける操作者の操作対象の少なくとも１つに応じたゲーム情報とすることができる。
【００１６】
更に、上記操作装置では、前記入力操作部は、筐体に回転軸を介して回動自在に取り付けられて該筐体の穴に押し込み可能とすることもできる。
更に、上記操作装置では、前記入力操作部に、入力操作の変位に比例した反力を付与するためのスプリングを更に備えることもできる。
更に、本発明に係る抵抗力発生装置は、ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力手段の入力操作部に、入力操作に対する抵抗力を前記ゲーム機本体からの情報に応じて発生する装置であって、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記容器は、前記回転部材から離れて位置する空間であって、該回転部材から離れて位置する前記磁界発生手段の近傍に配置された空間を有し、該磁界発生手段からの磁界発生時に前記磁性体を該回転部材から離して該空間に集めることを特徴とする。
更に、本発明に係る操作装置は、押し込み操作可能な入力操作部と、前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記容器は、前記回転部材から離れて位置する空間であって、該回転部材から離れて位置する前記磁界発生手段の近傍に配置された空間を有し、該磁界発生手段からの磁界発生時に前記磁性体を該回転部材から離して該空間に集めることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態に係る抵抗力発生装置を用いたゲーム機について、図３〜図１０を参照しながら説明する。
【００１８】
第３図中、符号３１はゲーム機本体であり、このゲーム機本体３１は、テレビジョン受像機等のモニタ３２およびゲーム機用操作装置（入力手段）３３に接続されている。
【００１９】
ゲーム機本体３１は、ビデオ記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭを再生する機能を有するＣＤ−ＲＯＭドライバが内蔵されており、ゲーム機本体３１の上面には、ＣＤ−ＲＯＭを収納して蓋をする蓋部材３４と、蓋部材３４の開閉をする開閉スイッチ３５と、電源を供給する電源スイッチ３６と、ゲーム機本体３１の動作を初期状態にするリセットスイッチ３７と、２系統の操作装置が接続可能な接続部３８とを設けた構造となっている。この接続部３８にゲーム機用操作装置３３（後述する。）のコネクタ３９を接続することにより、ゲーム機本体３１とゲーム機用操作装置３３とがケーブル４０を介して電気的に接続され、ゲーム機本体３１とゲーム機用操作装置３３の双方向通信が可能になる。
【００２０】
ゲーム機用操作装置３３は、図４に示すように、全体がｘ方向およびｙ方向に傾倒することにより所定の入力操作を行うことができるものであり、ゲーム機本体３１およびテレビジョン受像機等のモニタ３２等に接続されている。
【００２１】
この操作装置３３は、片手で把持して操作できるように略ステイック状に形成された筐体４１を備えている。この筐体４１の後面側（手前側）には、入力ボタン４２…が、前面（向こう側）には、入力操作部としてのトリガー４３が設けられている。
【００２２】
また、筐体４１の内部には、図示しないスイッチ群、および図示しないビデオ記録媒体であるＣＤーＲＯＭを収納して再生可能なゲーム機本体３１との通信を司る基板、後述する抵抗力発生装置５３等が設けられている。
【００２３】
トリガー４３は、図５に示すように、筐体４１に回動軸４４を中心として回動自在に取り付けられ、回動に伴って筐体４１の穴（図示しない。）から突出没入可能になっている。なお、このトリガー４３は、図示しないストッパによって筐体４１外方への抜け出しを規制されている。
【００２４】
このトリガー４３の回動自由端側には軸４５が設けられ、この軸４５にはロッド４６の一端が回動自在に連結されている。ロッド４６の他端は、軸４７を介してアーム４８の回動自由端側に回動自在に連結され、アーム４８の基端は、軸４９に固定されている。
【００２５】
この軸４９には、二股状のスプリング５０の基端部が取り付けられている。このスプリング５０の一端は、アーム４８に係止され、他端は、筐体４１の係止部５１に係止されている。そして、このスプリング５０の弾性力により、トリガー４３に変位に比例した反力が付与されるようになっている。
【００２６】
また、軸４９の一端側には、ボリューム５２が連結されている。そして、トリガー４３を操作すると、ボリューム５２が回転し、入力信号が発生するようになっている。
また、軸４９の他端側には、トリガー４３に入力操作に対する抵抗力をゲーム情報に応じて付与する抵抗力発生装置５３が連結されている。
【００２７】
この抵抗力発生装置５３は、容器５４および電磁石（磁界発生手段）５５を備えている。
容器５４は有底円筒状に形成され、この容器５４には、少量の磁性粉末（磁性体）５６が封入されているとともに非磁性体からなる回転羽根（回転部材）５７が収容されている。
【００２８】
回転羽根５７は、前記軸４９の端部に取り付けられている。すなわち、容器５４には挿通口５８が設けられ、この挿通口５８から容器５４の内部に軸４９の端部が挿入されている。そして、この軸４９の挿入端部に前記回転羽根５７が取り付けられ、トリガー４３の入力操作に基づいて回転するようになっている。
また、磁性粉末５６は、無磁界時に容器５４内の底部に溜まるように収容され、回転羽根５７は、その周縁一部が無磁界時に前記底部に溜まった磁性粉末５６に浸漬する状態に配置されている。
【００２９】
前記電磁石５５は容器５６内にゲーム情報に応じて磁界を発生させるもので、容器５４の挿通口５８と反対側の端面に設けられ、鉄心６０とコイル６１とを備えている。鉄心６０は、容器５４の端面に隣接して配置された大径部６０ａと、この大径部６０ａに一体的に連接された小径部６０ｂとからなり、この小径部６０ｂにコイル６１が配設されている。そして、図７に示すように、この電磁石５５の磁界発生時に回転羽根５７の全域に磁性粉末が集まるようになっている。
【００３０】
しかして、トリガー４３を押し込むと、スプリング５０が弾性力に抗して変形しトリガー４３に入力操作変位に比例した反力が付与されるとともに、ボリューム５２および回転羽根５７が回動されボリューム５２から入力信号が出力される。
一方、ゲーム情報によって後述するドライバ６５が駆動され、ドライバ６５からゲーム情報に応じた電流がコイル６１に通電され、電流に応じた磁力を発生する。
【００３１】
すなわち、通常時は、図６に示すように、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は容器５４の底部に落ちていて、回転羽根５７の一部すなわち周縁下部にしか接触せず、凝集現象もない。したがって、回転羽根５７の回転抵抗は小さい。
【００３２】
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、図７に示すように、磁性粉末５６は回転羽根５７の全域に集められ、回転羽根５７の回転抵抗を増大させる。
すなわち、電磁石５５によって発生された磁界により、磁性粉末５６が励起され磁着凝集し、回転羽根５７の回転の抵抗力を増大させる。これによりトリガー４３にゲーム情報に応じた抵抗力が付与される。この場合、磁性粉末５６の凝集により回転羽根５７に抵抗力を発生する方式のため、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。
【００３３】
次に、双方向通信機能について説明すると、図８に示すように、ゲーム機用操作装置３３には、ゲーム機本体３１とシリアル通信を行うＩ／ＯインターフェースＳＩＯと、複数の操作ボタンからの操作データを入力するパラレルＩ/ＯインターフェースＰＩＯ，ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭであるワンチップマイクロコンピュータ（以下これをマイコンと呼ぶ。）と、電磁石５５に、ゲーム情報に応じた電流を供給するドライバ６５とを備えた構成となっている。
【００３４】
一方、ゲーム機本体３１側には、ゲーム機用操作装置３３との間でシリアル通信を行うシリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを設けた構造となっており、ゲーム機操作装置３３のコネクタ３９を接続すると、このコネクタ３９を介してゲーム機用操作装置３３側のシリアルＩ/ＯインターフェースＳＩＯと接続され、双方向の通信手段、即ち双方向のシリアル通信を行うことができるようになっている。
【００３５】
双方向のシリアル通信を行う信号線および制御線は、ゲーム機本体３１からゲーム機用操作装置３３に対してデータを送るデータ伝送用の信号線ＴＸＤ（Transmit X’for Data）と、ゲーム機用操作装置３３側からゲーム機本体３１側にデータを送るデータ伝送用の信号線ＲＸＤ（Received X’ for Data）と、各データ伝送用の信号線ＴＸＤ，ＲＸＤからデータを抜き出すシリアル同期クロック用の信号線ＳＣＫ（Serial Clock）と、ターミナル側であるゲーム機用操作装置３３の通信の確立および中断等を行うための制御線ＤＴＲ(Data Terminal Ready）とから構成されている。
【００３６】
また、この双方向のシリアル通信を行う信号線および制御線からなるケーブルには、信号線および制御線の他にゲーム機本体３１側の電源から直接に取り出した電源用ケーブル６６が含まれており、この電源用ケーブル６６はゲーム機用操作装置３３側のドライバ６５に接続され、電磁石５５に電源を供給する。
【００３７】
このような構成からなる双方向のシリアル通信手順は、ゲーム機本体３１がゲーム機用操作装置３３と通信して、操作ボタン４２…の操作データ（ボタン情報）を取り込むために、先ずゲーム機本体３１は制御線ＤＴＲによって選択されたことを確認して、それに続く信号線ＴＸＤの受信待状態になる。続いてゲーム機本体３１は、データ伝送用の信号線ＴＸＤにゲーム機用操作装置３３を示す識別コードを送出する。これによりゲーム機用操作装置３３が信号線ＴＸＤよりこの識別コードを受け取る。
【００３８】
識別コードがゲーム機用操作装置３３を示すことにより。これ以降ゲーム機本体３１との通信を開始する。即ち、ゲーム機本体３１からは制御データ等がデータ伝送用の信号線ＴＸＤを介してゲーム機用操作装置３３側に送信され、逆にゲーム機用操作装置３３からは操作ボタン４２…で操作された操作データ等がデータ伝送用の信号線ＲＸＤを介してゲーム機本体３１に送信される。このようにしてゲーム機本体３１とゲーム機用操作装置３３との間で双方向のシリアル通信が行われ、この通信はゲーム機本体３１が制御線ＤＴＲを通じて選択中止データを出力することにより終了する。
【００３９】
このようにして双方向のシリアル通信機能を備えていれば、ゲーム機用操作装置３３側からの主として操作ボタンの操作データ等をゲーム機本体３１側に送信することができるとともにゲーム機本体側からは、データ伝送用信号線ＴＸＤを介して電磁石５５にゲーム情報に応じた磁力を発生させる電流を供給するための抵抗力用データをゲーム機用操作装置３３側に送出することができる。このゲーム情報に応じた抵抗力データは、ゲーム機本体３１に搭載したゲーム用ＣＤ−ＲＯＭによって予め設定されており、ゲームの種類、内容や状況、さらにゲームを行う利用者の動作ターゲットに応じてゲーム機本体３１からゲーム機用操作装置３３自体に一定時間の動的伝達によるフィードバックが行われる。この点に関しては、図９および図１０を参照してさらに説明する。
【００４０】
先ず、図９を参照しながら操作装置３３側の処理手順を説明すると、ステップＳＴ１では、特定のゲーム用ＣＤ―ＲＯＭをゲーム機本体３１に装着して、ゲーム機用操作装置３３のスタートスイッチによりゲームの開始をセットし、かつセレクトスイッチの操作によってゲームが行われる状態になり、ステップＳＴ２に進む。
【００４１】
ステップＳＴ２では、ゲーム開始に伴ってゲーム機用操作装置３３のＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭからなるマイコンは反力用データがゲーム機本体３１側からシリアルＩ／Ｏインターフェースを介して送られてきているかを常時監視している。この抵抗力用データには、ゲーム情報に応じて電磁石５５を駆動するデータが含まれている。ついで、ステップＳＴ３に進む。
【００４２】
ステップＳＴ３では、ゲーム機用操作装置３３側で受けたデータ信号の中の抵抗力用データを判定する。抵抗力用データがあればステップＳＴ４に進み、反力用データがなければステップＳＴ５に進む。
【００４３】
ステップＳＴ５では、操作ボタン等が操作されたか否かを判断し、操作が行われればステップＳＴ６に進み、操作が行われなければ、待機状態となり、操作が行われたか否かの監視を継続する。
【００４４】
ステップＳＴ６では、操作データをパラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯを介して出力され、ステップＳＴ４に進む。
ステップＳＴ４では、反力用データをマイコンで処理し、ステップＳＴ７に進む。また、パラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯからの操作データを処理し、ステップ８に進む。
【００４５】
ステップＳＴ７では、抵抗力用データをアナログ信号に変換し、ステップＳＴ９に進む。
ステップＳＴ９では、アナログ信号によってドライバ６５を駆動し、ドライバ６５からゲーム情報に応じた電力が出力され、ステップＳＴ１０に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１０では、ドライバ６５から供給される電流により電磁石５５が磁力を発生し、これによりトリガー４３に抵抗力が付与される。すなわち、この電磁石５５により発生するゲーム情報に応じた抵抗力は、スプリング５０による固有の反力に重畳される。この場合、電磁石５５に供給される電流の大きさによってトリガー４３に付加される抵抗力の大きさが変化する。
【００４７】
ステップＳＴ８では、操作データをシリアルデータに変換し、シリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを介してゲーム機本体３１に返信し、ステップＳＴ１１に進む。
ステップＳＴ１１では、ゲーム機本体３１からのデータを待ち受ける状態で待機し、ステップＳＴ２に進む。
【００４８】
次に、図１０を参照しながらゲーム機本体３１側の処理手順を説明すると、先ずステップ１２では、ステップＳＴ１と同時にゲームが行われる状態になり、ステップＳＴ１３に進む。
ステップＳＴ１３では、ゲーム機用操作装置３３からシリアルデータを受信し、ステップＳＴ１４に進む。
【００４９】
ステップＳＴ１４では、動作ターゲットのデータと、受信したシリアルデータとの比較が行えるようにシリアルデータを取込み、ステップＳＴ１５に進む。
【００５０】
ステップＳＴ１５では、動作ターゲットのデータと、受信したシリアルデータとの比較を行ってヒット状態を判別する。動作ターゲットのデータと受信したシリアルデータとが一致したとき、即ちヒットしたときは、ステップＳＴ１６およびステップＳＴ１７に進む。一致しなければステップＳＴ１８に進む。
【００５１】
ステップＳＴ１６では、ヒットした動作ターゲットをモニタの画面上に表示する。
ステップＳＴ１７では、抵抗力用データを出力し、ステップＳＴ１９に進む。
【００５２】
ステップＳＴ１９では、抵抗力用データをシリアルデータに変換してシリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを介してゲーム機用操作装置３３に特定の応答信号として返信し、ステップＳＴ２０に進む。
【００５３】
ステップＳＴ１８では、ゲーム機本体３１のＣＰＵ（Central Processing Unit）が操作ボタンに基づいた動作ターゲットをモニタの画面上に表示した後、ステップＳＴ２０に進む。
ステップＳＴ２０では、ゲーム機用操作装置３３からのデータを待ち受け、ステップＳＴ１３に進む。
【００５４】
以上の構成によれば、ゲーム情報（内容）に応じた抵抗力がトリガー４３に付与される。しかもこの場合、磁性粉末５６の凝集により回転羽根５７に抵抗力を発生する方式のため、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。したがって、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる。しかも、部品点数の減少が図れる。
【００５５】
また、前述した抵抗力用データは、ゲーム機本体３１から特定の応答信号としてゲーム機用操作装置３３が受け取る構成になっているが、ゲーム機本体３１から一方向の通信によってゲーム機用操作装置３３に送出する構成でもよい。
【００５６】
次に、抵抗力発生装置５３の他の実施の形態について説明する。
この実施形態では、図１１に示すように、容器５４は、挿入口５８が上向きになるように配置されている。したがって、磁性粉末５６は、無磁界時に容器５４内の底部すなわち挿入口５８と反対の端面側に溜まるように収容されている。そして、回転羽根５７は、その一面側全体すなわち軸４９と反対面側全体が無磁界時に前記低部に溜まった磁性粉末５６に浸漬する状態に配置されている。
【００５７】
回転羽根５７は、図１２にも示すように、軸４９から放射状に伸びるアーム部５７ａ…と、このアーム部５７ａ…の先端側から下方に延出形成されたフィン５７ｂ…とから構成され、このフィン５７ｂの下端側で容器５４の低部に溜まった磁性粉末５６を掻きまわすようになっている。
【００５８】
このような構成では、通常時は、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は磁着凝集することなく容器５４の底部に溜まっているので、回転羽根５７の回転抵抗は小さい。
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、磁性粉末５６は磁着凝集するため、回転羽根５７の回転抵抗は増大する。
【００５９】
次に、抵抗力発生装置５３のさらに他の実施の形態について説明する。
この実施形態では、図１３に示すように、回転羽根５７は、磁界発生時に磁性粉末５６が収容される収容部５７ａを備えた構造となっている。すなわち、通常時は、図１３に示すように、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は容器５４の底部に落ちていて、回転羽根５７の一部すなわち周縁下部にしか接触していない。この場合、磁性粉末５６によって回転羽根５７に抵抗力が付与されるように磁性粉末５６の量および種類が選定されている。したがって、このときの回転羽根５７の回転抵抗は大きい。
【００６０】
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、図１４に示すように、磁性粉末５６は磁界によって回転羽根５７の収容部５７ａに収容される。したがって、回転羽根５７の回転抵抗はコイル６１に通電される電流に応じて小さくなる。この場合も、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。
【００６１】
次に、抵抗力発生装置５３のさらに他の実施の形態について説明する。
この実施形態では、図１５に示すように、容器５４は、回転羽根５７から離れた部分に、磁界発生時に磁性粉末５６が集まる空間５４ａを備えた構造となっている。すなわち、通常時は、図１５に示すように、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は容器５４の底部に落ちていて、回転羽根５７の一部すなわち周縁下部にしか接触していない。この場合、磁性粉末５６によって回転羽根５７に抵抗力が付与されるように磁性粉末５６の量および種類が選定されている。したがって、このときの回転羽根５７の回転抵抗は大きい。
【００６２】
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、図１６に示すように、磁性粉末５６は磁界によって回転羽根５７から離れた空間５４ａに集まる。したがって、回転羽根５７の回転抵抗はコイル６１に通電される電流に応じて小さくなる。
【００６３】
この場合も、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。
なお、上記各実施形態では、磁性体として、磁性粉末を用いたが、磁性流体を用いてもよい。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１７に示すように、軸４９には磁性円盤（磁性部材）８１が取り付けられ、トリガー４３の入力操作に基づいて回転するようになっている。また、この磁性円盤８１の周縁近傍に対向して電磁石６１が配置され、磁性円盤８１に向けてゲーム情報に応じて磁界を発生させるようになっている。
【００６５】
このような構成においても、ゲーム機本体３１に対し情報を入力する操作装置（入力手段）３３のトリガー（入力操作部）４３に入力操作に対する抵抗力をゲーム情報に応じて発生させることができ、しかもトリガー４３の操作速度に比例して抵抗力を増大させることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力操作部の操作速度に比例した「抵抗力」を発生させることができ、しかも部品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる等優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の反力発生装置を示す図である。
【図２】従来の他の反力発生装置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明するためのゲーム機を示す概略図である。
【図４】同ゲーム機の操作装置を示す図である。
【図５】同操作装置の抵抗力発生装置を示す斜視図である。
【図６】同反力発生装置の要部を示す断面図である。
【図７】同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図８】同ゲーム機の操作装置とゲーム機本体との接続状態を示すブロック図である。
【図９】同ゲーム機用操作装置側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】同ゲーム機本体側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】同抵抗力発生装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１２】同装置の回転羽根を示す斜視図である。
【図１３】同抵抗力発生装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図１５】同抵抗力発生装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１６】同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態を説明するためのゲーム機の操作装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
３１…ゲーム機本体、 ３３…ゲーム機用操作装置（入力手段）、４３…トリガー（入力操作部）、５３…抵抗力発生装置、５６…磁性粉末（磁性体）、５４…容器、５７…回転羽根（回転部材）、５５…電磁石（磁界発生手段）、５７ａ…収容部、５４ａ…空間、８１…磁性円盤（磁性部材）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲームの種類や状況等のゲーム内容（情報）に応じて入力操作部に抵抗力を発生させる抵抗力発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用ゲーム機用操作装置のボタンやレバー等の入力操作部は、内部に設けられたスプリング等によって所定状態に復帰するように付勢されており、入力部を操作すると、その変位に応じてスプリングが変形し、その反撥力により反力を受けるようになっていた。
【０００３】
このような構成によれば、操作ボタン等を操作することによりモニタ画面上の動作ターゲットの動作を指示してゲームを行う場合に、モニタ画面上のキャラクタを見ること（視覚）およびモニタから発生する音を聞くこと（聴覚）でしか体感できず、両手および腕をさまざまに動かして操作する操作装置自体は、実質的に指で操作して一方向を指示する機能しか活用されていないので、フィードバックによる体感機能を有しない。
【０００４】
そこで、ゲームの種類や入力操作部の操作によって特定の操作や場面に遭遇した時に、ゲーム機本体からフィードバックした体感が入力部自体で得られるようにして臨場感を高めてゲーム性能を向上させるようにした反力発生装置が開発されている。
【０００５】
たとえば第１図に示す装置は、モータ１等によって発生した回転力を歯車２、歯車３、ピニオン４、ラック５等の減速機構６で減速・倍力しかつ直線運動に変換し、リンク機構７によってレバー８等の入力操作部に伝達するようになっている。また、減速機構６とリンク機構７との間には、スプリング９等の緩衝部材１０を介在させ、この緩衝部材１０によって無理な力が各構成部品に加わることを防止するようになっている。
【０００６】
一方、第2図に示す装置は、モータ１１等によって発生した回転力をウオーム１２、ウオームホイール１３、ピニオン１４、ラック１５等の減速機構１６、スプリング１７等の緩衝部材１８、リンク機構１９を介してレバー２０等の入力操作部に伝達するようになっていて、入力部の反力がラック１５とピニオン１４によりモータ１１に伝わるのを防止している。
【０００７】
そして、これら装置では、モータ１，１１の駆動により、スプリング９，１７の縮み量をゲーム情報に応じて変化させることにより、レバー８，２０の反力を変化させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記２つの装置では、減速機構６，１６等を設けるため、部品点数が多く、信頼性、コストの面で不利であった。
また、入力操作部からモータ１，１１までにいくつかの機構を介するので、バックラッシュによるガタツキがあり、指先に伝わる感触がダイレクト感に欠ける傾向にあった。
しかも、これら装置の方式では、入力操作部の操作量すなわち入力操作部の変位に比例した「反力」を発生させるもので、入力操作部の中立状態からの変位量が少なければ反力が小さく、多ければ反力が大きくなるようになっている。このため、入力操作部の操作速度に比例した「抵抗力」を発生させることは不可能であった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、入力操作部の操作速度に比例した「抵抗力」を発生させることができ、しかも部品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる抵抗力発生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る操作装置は、押し込み操作可能な入力操作部と、前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、前記入力操作部は、筐体に回転軸を介して回動自在に取り付けられて該筐体の穴に押し込み可能となっており、前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記磁界によって前記磁性体から前記回転部材に加えられる抵抗力が変化することを特徴とする。
【００１１】
上記操作装置では、前記入力操作部に、入力操作の変位に比例した反力を付与するためのスプリングを更に備えることもできる。
【００１２】
更に、本発明に係る操作装置は、押し込み操作可能な入力操作部と、前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記回転部材は、無磁界時には前記磁性体と部分的に接触しており、前記磁界発生手段から磁界が発生された時には変位した前記磁性体を回転しながら収容する収容部を備え、前記磁界によって前記磁性体から前記回転部材に加えられる抵抗力が変化することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係る抵抗力発生装置は、ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力手段の入力操作部に、入力操作に対する抵抗力を前記ゲーム機本体からの情報に応じて発生する装置であって、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記回転部材は、無磁界時には前記磁性体と部分的に接触しており、前記磁界発生手段から磁界が発生された時には変位した前記磁性体を回転しながら収容する収容部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明に係る操作装置は、上記抵抗力発生装置と、前記ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力操作部であって、前記抵抗力発生装置から前記抵抗力が与えられる入力操作部とを有する。
【００１５】
更に、上記操作装置では、前記入力操作部に抵抗力を発生させる前記ゲーム機本体からの情報は、ゲームの種類、内容、状況、及びゲームにおける操作者の操作対象の少なくとも１つに応じたゲーム情報とすることができる。
【００１６】
更に、上記操作装置では、前記入力操作部は、筐体に回転軸を介して回動自在に取り付けられて該筐体の穴に押し込み可能とすることもできる。
更に、上記操作装置では、前記入力操作部に、入力操作の変位に比例した反力を付与するためのスプリングを更に備えることもできる。
更に、本発明に係る抵抗力発生装置は、ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力手段の入力操作部に、入力操作に対する抵抗力を前記ゲーム機本体からの情報に応じて発生する装置であって、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記容器は、前記回転部材から離れて位置する空間であって、該回転部材から離れて位置する前記磁界発生手段の近傍に配置された空間を有し、該磁界発生手段からの磁界発生時に前記磁性体を該回転部材から離して該空間に集めることを特徴とする。
更に、本発明に係る操作装置は、押し込み操作可能な入力操作部と、前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記容器は、前記回転部材から離れて位置する空間であって、該回転部材から離れて位置する前記磁界発生手段の近傍に配置された空間を有し、該磁界発生手段からの磁界発生時に前記磁性体を該回転部材から離して該空間に集めることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態に係る抵抗力発生装置を用いたゲーム機について、図３〜図１０を参照しながら説明する。
【００１８】
第３図中、符号３１はゲーム機本体であり、このゲーム機本体３１は、テレビジョン受像機等のモニタ３２およびゲーム機用操作装置（入力手段）３３に接続されている。
【００１９】
ゲーム機本体３１は、ビデオ記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭを再生する機能を有するＣＤ−ＲＯＭドライバが内蔵されており、ゲーム機本体３１の上面には、ＣＤ−ＲＯＭを収納して蓋をする蓋部材３４と、蓋部材３４の開閉をする開閉スイッチ３５と、電源を供給する電源スイッチ３６と、ゲーム機本体３１の動作を初期状態にするリセットスイッチ３７と、２系統の操作装置が接続可能な接続部３８とを設けた構造となっている。この接続部３８にゲーム機用操作装置３３（後述する。）のコネクタ３９を接続することにより、ゲーム機本体３１とゲーム機用操作装置３３とがケーブル４０を介して電気的に接続され、ゲーム機本体３１とゲーム機用操作装置３３の双方向通信が可能になる。
【００２０】
ゲーム機用操作装置３３は、図４に示すように、全体がｘ方向およびｙ方向に傾倒することにより所定の入力操作を行うことができるものであり、ゲーム機本体３１およびテレビジョン受像機等のモニタ３２等に接続されている。
【００２１】
この操作装置３３は、片手で把持して操作できるように略ステイック状に形成された筐体４１を備えている。この筐体４１の後面側（手前側）には、入力ボタン４２…が、前面（向こう側）には、入力操作部としてのトリガー４３が設けられている。
【００２２】
また、筐体４１の内部には、図示しないスイッチ群、および図示しないビデオ記録媒体であるＣＤーＲＯＭを収納して再生可能なゲーム機本体３１との通信を司る基板、後述する抵抗力発生装置５３等が設けられている。
【００２３】
トリガー４３は、図５に示すように、筐体４１に回動軸４４を中心として回動自在に取り付けられ、回動に伴って筐体４１の穴（図示しない。）から突出没入可能になっている。なお、このトリガー４３は、図示しないストッパによって筐体４１外方への抜け出しを規制されている。
【００２４】
このトリガー４３の回動自由端側には軸４５が設けられ、この軸４５にはロッド４６の一端が回動自在に連結されている。ロッド４６の他端は、軸４７を介してアーム４８の回動自由端側に回動自在に連結され、アーム４８の基端は、軸４９に固定されている。
【００２５】
この軸４９には、二股状のスプリング５０の基端部が取り付けられている。このスプリング５０の一端は、アーム４８に係止され、他端は、筐体４１の係止部５１に係止されている。そして、このスプリング５０の弾性力により、トリガー４３に変位に比例した反力が付与されるようになっている。
【００２６】
また、軸４９の一端側には、ボリューム５２が連結されている。そして、トリガー４３を操作すると、ボリューム５２が回転し、入力信号が発生するようになっている。
また、軸４９の他端側には、トリガー４３に入力操作に対する抵抗力をゲーム情報に応じて付与する抵抗力発生装置５３が連結されている。
【００２７】
この抵抗力発生装置５３は、容器５４および電磁石（磁界発生手段）５５を備えている。
容器５４は有底円筒状に形成され、この容器５４には、少量の磁性粉末（磁性体）５６が封入されているとともに非磁性体からなる回転羽根（回転部材）５７が収容されている。
【００２８】
回転羽根５７は、前記軸４９の端部に取り付けられている。すなわち、容器５４には挿通口５８が設けられ、この挿通口５８から容器５４の内部に軸４９の端部が挿入されている。そして、この軸４９の挿入端部に前記回転羽根５７が取り付けられ、トリガー４３の入力操作に基づいて回転するようになっている。
また、磁性粉末５６は、無磁界時に容器５４内の底部に溜まるように収容され、回転羽根５７は、その周縁一部が無磁界時に前記底部に溜まった磁性粉末５６に浸漬する状態に配置されている。
【００２９】
前記電磁石５５は容器５６内にゲーム情報に応じて磁界を発生させるもので、容器５４の挿通口５８と反対側の端面に設けられ、鉄心６０とコイル６１とを備えている。鉄心６０は、容器５４の端面に隣接して配置された大径部６０ａと、この大径部６０ａに一体的に連接された小径部６０ｂとからなり、この小径部６０ｂにコイル６１が配設されている。そして、図７に示すように、この電磁石５５の磁界発生時に回転羽根５７の全域に磁性粉末が集まるようになっている。
【００３０】
しかして、トリガー４３を押し込むと、スプリング５０が弾性力に抗して変形しトリガー４３に入力操作変位に比例した反力が付与されるとともに、ボリューム５２および回転羽根５７が回動されボリューム５２から入力信号が出力される。
一方、ゲーム情報によって後述するドライバ６５が駆動され、ドライバ６５からゲーム情報に応じた電流がコイル６１に通電され、電流に応じた磁力を発生する。
【００３１】
すなわち、通常時は、図６に示すように、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は容器５４の底部に落ちていて、回転羽根５７の一部すなわち周縁下部にしか接触せず、凝集現象もない。したがって、回転羽根５７の回転抵抗は小さい。
【００３２】
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、図７に示すように、磁性粉末５６は回転羽根５７の全域に集められ、回転羽根５７の回転抵抗を増大させる。
すなわち、電磁石５５によって発生された磁界により、磁性粉末５６が励起され磁着凝集し、回転羽根５７の回転の抵抗力を増大させる。これによりトリガー４３にゲーム情報に応じた抵抗力が付与される。この場合、磁性粉末５６の凝集により回転羽根５７に抵抗力を発生する方式のため、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。
【００３３】
次に、双方向通信機能について説明すると、図８に示すように、ゲーム機用操作装置３３には、ゲーム機本体３１とシリアル通信を行うＩ／ＯインターフェースＳＩＯと、複数の操作ボタンからの操作データを入力するパラレルＩ/ＯインターフェースＰＩＯ，ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭであるワンチップマイクロコンピュータ（以下これをマイコンと呼ぶ。）と、電磁石５５に、ゲーム情報に応じた電流を供給するドライバ６５とを備えた構成となっている。
【００３４】
一方、ゲーム機本体３１側には、ゲーム機用操作装置３３との間でシリアル通信を行うシリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを設けた構造となっており、ゲーム機操作装置３３のコネクタ３９を接続すると、このコネクタ３９を介してゲーム機用操作装置３３側のシリアルＩ/ＯインターフェースＳＩＯと接続され、双方向の通信手段、即ち双方向のシリアル通信を行うことができるようになっている。
【００３５】
双方向のシリアル通信を行う信号線および制御線は、ゲーム機本体３１からゲーム機用操作装置３３に対してデータを送るデータ伝送用の信号線ＴＸＤ（Transmit X’for Data）と、ゲーム機用操作装置３３側からゲーム機本体３１側にデータを送るデータ伝送用の信号線ＲＸＤ（Received X’ for Data）と、各データ伝送用の信号線ＴＸＤ，ＲＸＤからデータを抜き出すシリアル同期クロック用の信号線ＳＣＫ（Serial Clock）と、ターミナル側であるゲーム機用操作装置３３の通信の確立および中断等を行うための制御線ＤＴＲ(Data Terminal Ready）とから構成されている。
【００３６】
また、この双方向のシリアル通信を行う信号線および制御線からなるケーブルには、信号線および制御線の他にゲーム機本体３１側の電源から直接に取り出した電源用ケーブル６６が含まれており、この電源用ケーブル６６はゲーム機用操作装置３３側のドライバ６５に接続され、電磁石５５に電源を供給する。
【００３７】
このような構成からなる双方向のシリアル通信手順は、ゲーム機本体３１がゲーム機用操作装置３３と通信して、操作ボタン４２…の操作データ（ボタン情報）を取り込むために、先ずゲーム機本体３１は制御線ＤＴＲによって選択されたことを確認して、それに続く信号線ＴＸＤの受信待状態になる。続いてゲーム機本体３１は、データ伝送用の信号線ＴＸＤにゲーム機用操作装置３３を示す識別コードを送出する。これによりゲーム機用操作装置３３が信号線ＴＸＤよりこの識別コードを受け取る。
【００３８】
識別コードがゲーム機用操作装置３３を示すことにより。これ以降ゲーム機本体３１との通信を開始する。即ち、ゲーム機本体３１からは制御データ等がデータ伝送用の信号線ＴＸＤを介してゲーム機用操作装置３３側に送信され、逆にゲーム機用操作装置３３からは操作ボタン４２…で操作された操作データ等がデータ伝送用の信号線ＲＸＤを介してゲーム機本体３１に送信される。このようにしてゲーム機本体３１とゲーム機用操作装置３３との間で双方向のシリアル通信が行われ、この通信はゲーム機本体３１が制御線ＤＴＲを通じて選択中止データを出力することにより終了する。
【００３９】
このようにして双方向のシリアル通信機能を備えていれば、ゲーム機用操作装置３３側からの主として操作ボタンの操作データ等をゲーム機本体３１側に送信することができるとともにゲーム機本体側からは、データ伝送用信号線ＴＸＤを介して電磁石５５にゲーム情報に応じた磁力を発生させる電流を供給するための抵抗力用データをゲーム機用操作装置３３側に送出することができる。このゲーム情報に応じた抵抗力データは、ゲーム機本体３１に搭載したゲーム用ＣＤ−ＲＯＭによって予め設定されており、ゲームの種類、内容や状況、さらにゲームを行う利用者の動作ターゲットに応じてゲーム機本体３１からゲーム機用操作装置３３自体に一定時間の動的伝達によるフィードバックが行われる。この点に関しては、図９および図１０を参照してさらに説明する。
【００４０】
先ず、図９を参照しながら操作装置３３側の処理手順を説明すると、ステップＳＴ１では、特定のゲーム用ＣＤ―ＲＯＭをゲーム機本体３１に装着して、ゲーム機用操作装置３３のスタートスイッチによりゲームの開始をセットし、かつセレクトスイッチの操作によってゲームが行われる状態になり、ステップＳＴ２に進む。
【００４１】
ステップＳＴ２では、ゲーム開始に伴ってゲーム機用操作装置３３のＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭからなるマイコンは反力用データがゲーム機本体３１側からシリアルＩ／Ｏインターフェースを介して送られてきているかを常時監視している。この抵抗力用データには、ゲーム情報に応じて電磁石５５を駆動するデータが含まれている。ついで、ステップＳＴ３に進む。
【００４２】
ステップＳＴ３では、ゲーム機用操作装置３３側で受けたデータ信号の中の抵抗力用データを判定する。抵抗力用データがあればステップＳＴ４に進み、反力用データがなければステップＳＴ５に進む。
【００４３】
ステップＳＴ５では、操作ボタン等が操作されたか否かを判断し、操作が行われればステップＳＴ６に進み、操作が行われなければ、待機状態となり、操作が行われたか否かの監視を継続する。
【００４４】
ステップＳＴ６では、操作データをパラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯを介して出力され、ステップＳＴ４に進む。
ステップＳＴ４では、反力用データをマイコンで処理し、ステップＳＴ７に進む。また、パラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯからの操作データを処理し、ステップ８に進む。
【００４５】
ステップＳＴ７では、抵抗力用データをアナログ信号に変換し、ステップＳＴ９に進む。
ステップＳＴ９では、アナログ信号によってドライバ６５を駆動し、ドライバ６５からゲーム情報に応じた電力が出力され、ステップＳＴ１０に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１０では、ドライバ６５から供給される電流により電磁石５５が磁力を発生し、これによりトリガー４３に抵抗力が付与される。すなわち、この電磁石５５により発生するゲーム情報に応じた抵抗力は、スプリング５０による固有の反力に重畳される。この場合、電磁石５５に供給される電流の大きさによってトリガー４３に付加される抵抗力の大きさが変化する。
【００４７】
ステップＳＴ８では、操作データをシリアルデータに変換し、シリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを介してゲーム機本体３１に返信し、ステップＳＴ１１に進む。
ステップＳＴ１１では、ゲーム機本体３１からのデータを待ち受ける状態で待機し、ステップＳＴ２に進む。
【００４８】
次に、図１０を参照しながらゲーム機本体３１側の処理手順を説明すると、先ずステップ１２では、ステップＳＴ１と同時にゲームが行われる状態になり、ステップＳＴ１３に進む。
ステップＳＴ１３では、ゲーム機用操作装置３３からシリアルデータを受信し、ステップＳＴ１４に進む。
【００４９】
ステップＳＴ１４では、動作ターゲットのデータと、受信したシリアルデータとの比較が行えるようにシリアルデータを取込み、ステップＳＴ１５に進む。
【００５０】
ステップＳＴ１５では、動作ターゲットのデータと、受信したシリアルデータとの比較を行ってヒット状態を判別する。動作ターゲットのデータと受信したシリアルデータとが一致したとき、即ちヒットしたときは、ステップＳＴ１６およびステップＳＴ１７に進む。一致しなければステップＳＴ１８に進む。
【００５１】
ステップＳＴ１６では、ヒットした動作ターゲットをモニタの画面上に表示する。
ステップＳＴ１７では、抵抗力用データを出力し、ステップＳＴ１９に進む。
【００５２】
ステップＳＴ１９では、抵抗力用データをシリアルデータに変換してシリアルＩ／ＯインターフェースＳＩＯを介してゲーム機用操作装置３３に特定の応答信号として返信し、ステップＳＴ２０に進む。
【００５３】
ステップＳＴ１８では、ゲーム機本体３１のＣＰＵ（Central Processing Unit）が操作ボタンに基づいた動作ターゲットをモニタの画面上に表示した後、ステップＳＴ２０に進む。
ステップＳＴ２０では、ゲーム機用操作装置３３からのデータを待ち受け、ステップＳＴ１３に進む。
【００５４】
以上の構成によれば、ゲーム情報（内容）に応じた抵抗力がトリガー４３に付与される。しかもこの場合、磁性粉末５６の凝集により回転羽根５７に抵抗力を発生する方式のため、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。したがって、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる。しかも、部品点数の減少が図れる。
【００５５】
また、前述した抵抗力用データは、ゲーム機本体３１から特定の応答信号としてゲーム機用操作装置３３が受け取る構成になっているが、ゲーム機本体３１から一方向の通信によってゲーム機用操作装置３３に送出する構成でもよい。
【００５６】
次に、抵抗力発生装置５３の他の実施の形態について説明する。
この実施形態では、図１１に示すように、容器５４は、挿入口５８が上向きになるように配置されている。したがって、磁性粉末５６は、無磁界時に容器５４内の底部すなわち挿入口５８と反対の端面側に溜まるように収容されている。そして、回転羽根５７は、その一面側全体すなわち軸４９と反対面側全体が無磁界時に前記低部に溜まった磁性粉末５６に浸漬する状態に配置されている。
【００５７】
回転羽根５７は、図１２にも示すように、軸４９から放射状に伸びるアーム部５７ａ…と、このアーム部５７ａ…の先端側から下方に延出形成されたフィン５７ｂ…とから構成され、このフィン５７ｂの下端側で容器５４の低部に溜まった磁性粉末５６を掻きまわすようになっている。
【００５８】
このような構成では、通常時は、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は磁着凝集することなく容器５４の底部に溜まっているので、回転羽根５７の回転抵抗は小さい。
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、磁性粉末５６は磁着凝集するため、回転羽根５７の回転抵抗は増大する。
【００５９】
次に、抵抗力発生装置５３のさらに他の実施の形態について説明する。
この実施形態では、図１３に示すように、回転羽根５７は、磁界発生時に磁性粉末５６が収容される収容部５７ａを備えた構造となっている。すなわち、通常時は、図１３に示すように、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は容器５４の底部に落ちていて、回転羽根５７の一部すなわち周縁下部にしか接触していない。この場合、磁性粉末５６によって回転羽根５７に抵抗力が付与されるように磁性粉末５６の量および種類が選定されている。したがって、このときの回転羽根５７の回転抵抗は大きい。
【００６０】
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、図１４に示すように、磁性粉末５６は磁界によって回転羽根５７の収容部５７ａに収容される。したがって、回転羽根５７の回転抵抗はコイル６１に通電される電流に応じて小さくなる。この場合も、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。
【００６１】
次に、抵抗力発生装置５３のさらに他の実施の形態について説明する。
この実施形態では、図１５に示すように、容器５４は、回転羽根５７から離れた部分に、磁界発生時に磁性粉末５６が集まる空間５４ａを備えた構造となっている。すなわち、通常時は、図１５に示すように、コイル６１には通電されておらず、磁性粉末５６は容器５４の底部に落ちていて、回転羽根５７の一部すなわち周縁下部にしか接触していない。この場合、磁性粉末５６によって回転羽根５７に抵抗力が付与されるように磁性粉末５６の量および種類が選定されている。したがって、このときの回転羽根５７の回転抵抗は大きい。
【００６２】
ゲーム情報に基づいてコイル６１に通電されると、図１６に示すように、磁性粉末５６は磁界によって回転羽根５７から離れた空間５４ａに集まる。したがって、回転羽根５７の回転抵抗はコイル６１に通電される電流に応じて小さくなる。
【００６３】
この場合も、トリガー４３に入力操作変位とは関係なく、トリガー４３の入力操作速度に比例した抵抗力が得られる。
なお、上記各実施形態では、磁性体として、磁性粉末を用いたが、磁性流体を用いてもよい。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１７に示すように、軸４９には磁性円盤（磁性部材）８１が取り付けられ、トリガー４３の入力操作に基づいて回転するようになっている。また、この磁性円盤８１の周縁近傍に対向して電磁石６１が配置され、磁性円盤８１に向けてゲーム情報に応じて磁界を発生させるようになっている。
【００６５】
このような構成においても、ゲーム機本体３１に対し情報を入力する操作装置（入力手段）３３のトリガー（入力操作部）４３に入力操作に対する抵抗力をゲーム情報に応じて発生させることができ、しかもトリガー４３の操作速度に比例して抵抗力を増大させることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力操作部の操作速度に比例した「抵抗力」を発生させることができ、しかも部品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレクト感が味わえる等優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の反力発生装置を示す図である。
【図２】従来の他の反力発生装置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明するためのゲーム機を示す概略図である。
【図４】同ゲーム機の操作装置を示す図である。
【図５】同操作装置の抵抗力発生装置を示す斜視図である。
【図６】同反力発生装置の要部を示す断面図である。
【図７】同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図８】同ゲーム機の操作装置とゲーム機本体との接続状態を示すブロック図である。
【図９】同ゲーム機用操作装置側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】同ゲーム機本体側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】同抵抗力発生装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１２】同装置の回転羽根を示す斜視図である。
【図１３】同抵抗力発生装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図１５】同抵抗力発生装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１６】同反力発生装置の作用を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態を説明するためのゲーム機の操作装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
３１…ゲーム機本体、 ３３…ゲーム機用操作装置（入力手段）、４３…トリガー（入力操作部）、５３…抵抗力発生装置、５６…磁性粉末（磁性体）、５４…容器、５７…回転羽根（回転部材）、５５…電磁石（磁界発生手段）、５７ａ…収容部、５４ａ…空間、８１…磁性円盤（磁性部材）。
Claims (10)
- 押し込み操作可能な入力操作部と、
前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、
前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、
前記入力操作部は、筐体に回転軸を介して回動自在に取り付けられて該筐体の穴に押し込み可能となっており、
前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、前記磁界によって前記磁性体から前記回転部材に加えられる抵抗力が変化することを特徴とする、操作装置。 - 前記入力操作部に、入力操作の変位に比例した反力を付与するためのスプリングを更に備える、請求項１に記載の操作装置。
- 押し込み操作可能な入力操作部と、
前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、
前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、
前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、
前記回転部材は、無磁界時には前記磁性体と部分的に接触しており、前記磁界発生手段から磁界が発生された時には変位した前記磁性体を回転しながら収容する収容部を備え、前記磁界によって前記磁性体から前記回転部材に加えられる抵抗力が変化することを特徴とする、操作装置。 - ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力手段の入力操作部に、入力操作に対する抵抗力を前記ゲーム機本体からの情報に応じて発生する装置であって、
磁性体を収容した容器と、
この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、
前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、
前記回転部材は、無磁界時には前記磁性体と部分的に接触しており、前記磁界発生手段から磁界が発生された時には変位した前記磁性体を回転しながら収容する収容部を備えたことを特徴とする、抵抗力発生装置。 - 請求項４に記載の抵抗力発生装置と、
前記ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力操作部であって、前記抵抗力発生装置から前記抵抗力が与えられる入力操作部とを有する、操作装置。 - 前記入力操作部に抵抗力を発生させる前記ゲーム機本体からの情報は、ゲームの種類、内容、状況、及びゲームにおける操作者の操作対象の少なくとも１つに応じたゲーム情報であることを特徴とする、請求項５に記載の操作装置。
- 前記入力操作部は、筐体に回転軸を介して回動自在に取り付けられて該筐体の穴に押し込み可能となっている、請求項５に記載の操作装置。
- 前記入力操作部に、入力操作の変位に比例した反力を付与するためのスプリングを更に備える、請求項７に記載の操作装置。
- ゲーム機本体に対して情報を入力するための入力手段の入力操作部に、入力操作に対する抵抗力を前記ゲーム機本体からの情報に応じて発生する装置であって、
磁性体を収容した容器と、
この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、
前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、
前記容器は、前記回転部材から離れて位置する空間であって、該回転部材から離れて位 置する前記磁界発生手段の近傍に配置された空間を有し、該磁界発生手段からの磁界発生時に前記磁性体を該回転部材から離して該空間に集めることを特徴とする、抵抗力発生装置。 - 押し込み操作可能な入力操作部と、
前記入力操作部に対する操作に応じた情報をゲーム機本体に対して出力する手段と、
前記入力操作部に対して前記ゲーム機本体からの情報に応じた抵抗力を加えることが可能な抵抗力発生装置とを備え、
前記抵抗力発生装置は、磁性体を収容した容器と、この容器内に設けられ、前記入力操作部の入力操作に基づいて回転する回転部材と、前記容器内に前記ゲーム機本体からの情報に応じて磁界を発生させる磁界発生手段とを具備し、
前記容器は、前記回転部材から離れて位置する空間であって、該回転部材から離れて位置する前記磁界発生手段の近傍に配置された空間を有し、該磁界発生手段からの磁界発生時に前記磁性体を該回転部材から離して該空間に集めることを特徴とする、操作装置。
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