ゲーム装置用コントローラ
【課題】本体部の質量に対する振動部の質量をある程度の大きさにしても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができるゲーム装置用コントローラを提供すること。
【解決手段】コントローラ２０は、プレーヤに把持される第１把持部を含む本体部３２と、本体部３２に対して振動可能に設けられた振動部３０と、所定条件下で振動部３０を振動させる動力部と、を備え、動力部は、振動部３０に設けられている。
【解決手段】コントローラ２０は、プレーヤに把持される第１把持部を含む本体部３２と、本体部３２に対して振動可能に設けられた振動部３０と、所定条件下で振動部３０を振動させる動力部と、を備え、動力部は、振動部３０に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲーム装置用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プレーヤに把持される把持部を含む本体部に対して振動可能に設けられた振動部を振動させることにより、ゲーム演出を行うゲーム装置用コントローラが知られている。そして、このようなゲーム装置用コントローラの中には、本体部の内部にソレノイドなどの動力部を設け、この動力部を作動させることにより振動部を振動させるものがある。
【特許文献１】特許第３０３１４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、振動部の振動により効果的なゲーム演出を行うためには、本体部の質量に対する振動部の質量をある程度の大きさにする必要があるが、従来のゲーム装置用コントローラでは、本体部の内部に質量が比較的大きな動力部が設けられていたため、振動部の質量を動力部の質量に応じて増加させる必要があった。従って、従来のゲーム装置用コントローラでは、ゲーム装置用コントローラ全体の質量が増加してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、本体部の質量に対する振動部の質量を増加させても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができるゲーム装置用コントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明は、
プレーヤに把持される第１把持部を含む本体部と、
前記本体部に対して振動可能に設けられた振動部と、
所定条件下で前記振動部を振動させる動力部と、
を備え、
前記動力部は、
前記振動部に設けられていることを特徴とするゲーム装置用コントローラに関係する。
【０００６】
本発明では、動力部が振動部に設けられているため、動力部が本体部に設けられている従来のゲーム装置用コントローラに比して、本体部の質量を減少させることができるとともに、動力部の質量により、本体部の質量に対する振動部の質量を増加させることができる。従って本発明によれば、本体部の質量に対する振動部の質量を増加させても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができる。
【０００７】
（２）また本発明は、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
回転運動を往復運動に変換する変換部に回転力を与え、前記変換部を介して前記振動部を往復移動させるようにしてもよい。
【０００８】
このようにすれば、動力部による回転運動を往復運動に変換することにより効率的に振動部を振動させることができる。
【０００９】
（３）また本発明は、
前記動力部に設けられ、前記動力部により回転される第１回転軸と、
前記第１回転軸に対して平行かつ軸中心をずらして設けられた第２回転軸と、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とを接続する接続部と、
前記本体部に設けられ、前記第２回転軸を回転可能に支持する支持部と、
を更に備え、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
前記第１回転軸を正転および逆転させることにより、前記振動部を往復移動させるようにしてもよい。
【００１０】
このようにすれば、更に効率的に振動部を振動させることができる。
【００１１】
（４）また本発明は、
前記本体部に設けられ、前記接続部と接触することにより前記接続部の正転方向および逆転方向への回転範囲を１８０°以内の回転範囲で制限する制限部を更に備え、
前記制限部は、
前記本体部に対して着脱可能に設けられているようにしてもよい。
【００１２】
このようにすれば、接続部と接触することにより劣化しやすい制限部を新たな制限部に交換することができる。
【００１３】
（５）また本発明は、
前記振動部は、
前記動力部に電力を供給するためのケーブルを固定する第１固定部を備え、
前記本体部は、
前記ケーブルを固定する第２固定部を備え、
前記ケーブルは、
前記振動部が前記本体部に対して振動しても特定箇所に応力が集中しないように、前記第１固定部と前記第２固定部との間において、撓んだ状態で固定されるようにしてもよい。
【００１４】
このようにすれば、本体部に対して振動部を振動させても、第１固定部と第２固定部との間においてケーブルが撓む箇所が分散されるので、ケーブルが固定されている箇所に撓みが集中することによりケーブルが切断されてしまう事態を防止することができる。
【００１５】
（６）また本発明は、
前記本体部は、
プレーヤに把持される第２把持部を更に含み、
前記振動部は、
前記第１把持部と前記第２把持部との間に対応する位置に重心が設定されているようにしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、ゲーム装置用コントローラを把持するプレーヤの負担を軽減しつつ、振動部の振動により効果的なゲーム演出を行うようにすることができる。
【００１７】
（７）また本発明は、
前記第１把持部を把持する手で操作されるトリガを更に備え、
前記本体部は、
銃型の形状を有し、
前記動力部は、
前記トリガが操作されたことに基づいて、前記振動部を振動させるようにしてもよい。
【００１８】
このようにすれば、振動部の振動により、銃から弾丸を発射させたときの衝撃を効果的に再現するゲーム演出を行うようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２０】
１．全体構成
図１は、本実施形態のゲーム装置１０の外観を示す斜視図である。図１に示すようにゲーム装置１０の筐体１２の正面上部には、画像を表示する表示部１４が設けられており、この表示部１４は、敵キャラクタなど標的となる画像を表示する。そして表示部１４の左上と右上には、表示部１４に対して所定の位置関係を有する発光部１６がそれぞれ設けられており、この２つの発光部１６は、ゲーム装置１０の前方に向けて赤外光を出力する。
【００２１】
また表示部１４の下方からは外部ケーブル１８が延出しており、外部ケーブル１８の先端には、実物の銃の形状を模したコントローラ２０が接続されている。従って図１に示すように、プレーヤはコントローラ２０を手で持って支える（支持の一例）ことにより、射撃方向を任意の方向に向けることができる。すなわちコントローラ２０は、ゲーム装置１０に取り付けられることによりゲーム装置１０に支持されるのではなく、外部ケーブル１８を介してゲーム装置１０に接続されてはいるが、プレーヤに支持されることによりプレーヤにコントローラ２０の質量に応じた重量が作用するようになっている。
【００２２】
そしてコントローラ２０の先端の銃口に相当する部分には、発光部１６からの赤外光を受光して画像を撮像する撮像部２２が設けられている。そしてコントローラ２０の内部には、この撮像部２２が撮像した画像（画素ごとの情報）が入力される回路（図示せず）が設けられており、この回路は撮像部２２における赤外光の受光位置に基づいて、表示部１４の表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算する。
【００２３】
図２は、コントローラ２０を表示領域２４に向けたときに撮像部２２が撮像した画像の一例を示す図である。撮像部２２は、矩形の面上に１７５×１２６の計２２０５０個の受光素子（撮像素子）がマトリクス状に配列されており、１つの受光素子を１つの画素とする画像を撮像する。そして撮像部２２は、画像を１／６０秒ごとにコントローラ２０の位置、向きに応じて更新し、更新した画像を回路に出力する。
【００２４】
すると回路は、入力された画像に基づいて、発光部１６からの赤外光を撮像した領域である受光領域Ａ１、受光領域Ａ２の画像における位置情報を用いて、表示領域２４に対するコントローラ２０の指示位置の情報を演算する。詳細には回路は、図２に示すように、画像の中心点である原点Oをコントローラ２０が指示する点とし、原点Ｏと受光領域Ａ１、Ａ２との位置関係から、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算する。
【００２５】
図２の例では、画像の中央よりもやや上方において、２つの受光領域Ａ１、Ａ２を結ぶ直線ｌが、画像の基準線Ｌ（撮像部２２のＸ軸）に対して時計回りにω°回転した状態で、受光領域Ａ１、Ａ２が形成されている。従って図２の例では、原点Ｏは表示領域２４の右下部の座標に対応させることができ、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置の座標を求めることができる。こうしてゲーム装置１０は、図１に示すようにプレーヤがコントローラ２０を把持しながら手を動かしたりプレーヤが移動したりすることにより、コントローラ２０の位置、向きが変化しても、表示領域２４上におけるコントローラ２０の指示位置を演算することができる。
【００２６】
２．コントローラの構成
図３は、本実施形態のコントローラ２０の側面図である。本実施形態のコントローラ２０は、コントローラ２０の一部を構成する振動部３０を本体部３２に対して振動させることにより、実物の銃を射撃する際に発生する衝撃を擬似的に発生させ、仮想現実感を高めるようにしている。ここで振動部３０の振動により効果的なゲーム演出を行うためには、本体部３２の質量に対する振動部３０の質量をある程度の大きさにする必要があるが、従来のコントローラでは本体部３２の内部に質量が比較的大きなソレノイドなどの動力源が設けられていたため、振動部３０の質量を動力源の質量に応じて増加させると、コントローラ全体の質量が増加してしまうという問題があった。
【００２７】
そこで本実施形態では、本体部３２に対して振動する振動部３０に動力源を設けることにより、本体部３２の質量を減少させるとともに、振動部３０の質量に関しては、錘などを加えなくとも動力源の質量により本体部３２の質量に対する振動部３０の質量を増加させることができる。従って本発明によれば、本体部３２の質量に対する振動部３０の質量をある程度の大きさにしても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができる。具体的には本実施形態では、振動部３０の質量がコントローラ２０の全体の質量の約４割を占めている。
【００２８】
以下、コントローラ２０の構成の詳細について説明する。なお以下の説明では、コントローラ２０の銃口がある部分に相当する先端部分３４が向く方向を前方とする。図３に示すようにコントローラ２０は、サブマシンガンタイプの銃の形状を模した形状を有しており、本体部３２と、本体部３２の下部に設けられ、プレーヤに把持される第１グリップ部３６（把持部の一例）とを有している。また本体部３２の下部であって第１グリップ部３６よりも前方には、第１グリップ部３６を把持する手の人差し指で操作されるトリガ部３８が設けられている。
【００２９】
そして本体部３２の下部であってトリガ部３８よりも前方には、第１グリップ部３６を把持する手ではない方の手で把持される第２グリップ部４０が設けられている。そしてコントローラ２０は、プレーヤが一方の手で第１グリップ部３６を把持してトリガ部３８を操作し、他方の手で第２グリップ部４０を把持して本体部３２を支えるようにして使用される。
【００３０】
また、本体部３２の上部には、図中で斜線が施されている振動部３０が、本体部３２に対して振動可能に設けられている。本実施形態では振動部３０は、外部から視認可能な状態で、銃の射撃方向（銃身方向）に沿って、図中矢印Ａの方向に３ｍｍの範囲で前後方向に移動することができるように、本体部３２に対して取り付けられている。そして振動部３０の内部には、振動部３０を振動させる動力源となるロータリーソレノイド４２（動力部の一例）が、振動部３０に対して固定的に取り付けられている。
【００３１】
図４は、コントローラ２０の内部構成を示す側面図である。図４に示す第１フレーム４４は、本体部３２の内側に対して固定的に取り付けられており、第２フレーム４６は、振動部３０の内側に対して固定的に取り付けられている。そして第１フレーム４４の上部には、第２フレーム４６が第１フレーム４４に対して前後方向に直線的にスライドできる空間を形成する前スライドレール４８（経路の一例）と後スライドレール５０とが取り付けられており、第２フレーム４６の上面には、ロータリーソレノイド４２が固定的に取り付けられている。このロータリーソレノイド４２は、通電方向に応じて正転方向および逆転方向に高速かつ連続的に回転することができる。
【００３２】
そして本実施形態では、ロータリーソレノイド４２が正転方向および逆転方向に高速かつ連続的に回転すると、ロータリーソレノイド４２は正転方向に回転するときの力と逆転方向に回転するときの力とを本体部３２に対して交互に作用させ、その反作用により、ロータリーソレノイド４２が取り付けられた振動部３０が本体部３２に対して振動される。本実施形態ではロータリーソレノイド４２は、ロータリーソレノイド４２の下方に設けられ、ロータリーソレノイド４２の回転運動を往復運動に変換するクランク（変換部の一例）に回転力を与え、クランクを介して振動部３０を往復移動させる。
【００３３】
図５は、コントローラ２０の組立斜視図である。図５に示すように本実施形態では、ロータリーソレノイド４２のロータから下方に向けて第１回転軸５２が突出しており、第１回転軸５２は、金属製（剛体の一例）の接続部５４に対して固定的に接続されている。そして接続部５４の下面からは、第１回転軸５２に対して平行かつ軸中心を４ｍｍずらして第２回転軸５６が下方に向けて突出している。すなわち本実施形態では、第１回転軸５２と接続部５４と第２回転軸５６とによりクランクが形成されている。そして第２回転軸５６は、その下方において第２回転軸５６を回転可能に支持するジュラコン製の支持部５８により支持されており、支持部５８は、前後方向へのスライドが制限されつつ左右方向へのスライドが可能となるように、第１フレーム４４に設けられたスライド空間６０に配置されている。
【００３４】
また、第１フレーム４４の上部には、前スライドレール４８と後スライドレール５０との間に、接続部５４の一端部６４を取り囲むような形状を有するゴム製の制限部６２が設けられている。この制限部６２は、接続部５４が一定範囲で回転することができる空間を有しており、接続部５４の一端部６４と接触することにより接続部５４の正転方向および逆転方向への回転範囲を制限する。本実施形態では制限部６２は、接続部５４の回転角度が制限部６２に対して中立となる基準角度から右回りに約３０°変化すると、接続部５４の一端部６４が制限部６２の後方部分に接触し、基準角度から左回りに約３０°変化すると、接続部５４の一端部６４が制限部６２の前方部分に接触するように形成されている。
【００３５】
すなわち制限部６２は、接続部５４の正転方向および逆転方向への回転範囲を約６０°以内に制限している。これにより本実施形態では、ロータリーソレノイド４２が、第１回転軸５２を約６０°（１８０°以内の一例）の回転範囲で連続的に正転および逆転させるようにしている。また制限部６２は、第１フレーム４４に対して工具などを用いずに着脱可能に設けられており、制限部６２に接続部５４が接触することにより制限部６２が摩耗すると、新たな制限部６２に交換できるようになっている。
【００３６】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、コントローラ２０の内部構成の一部を示す平面図である。本実施形態では、ロータリーソレノイド４２によって第１回転軸５２が図中右回りに回転すると、図６（Ａ）に示すように、接続部５４も図中右回りに回転する。ここで、接続部５４から下方に向けて突出している第２回転軸５６は第１回転軸５２と軸中心をずらして設けられているので、接続部５４が図中右回りに回転すると第２回転軸５６を後方向（図中では左方向）に移動させるように力が作用する。
【００３７】
しかし第２回転軸５６は、上述したように支持部５８により前後方向（図中では左右方向）への移動が制限されているので、接続部５４が図中右回りに回転しても第２回転軸５６は後方向に移動することができない。一方、第１回転軸５２を回転させるロータリーソレノイド４２が取り付けられている第２フレーム４６は、第１フレーム４４に対して前後方向に移動可能となっている。従って、第１回転軸５２が図中右回りに回転すると、第２回転軸５６を後方向に移動させるように作用する力の反作用により、第１回転軸５２を前方向（図中では右方向）に移動させるように力が作用する。すなわち、第１回転軸５２が図中右回りに回転すると、振動部３０が本体部３２に対して前方向に移動する。そして図６（Ａ）に示すように、接続部５４の一端部６４が制限部６２の前方部分に接触するまで、第１回転軸５２は図中右回りに回転し、振動部３０が本体部３２に対して前方向に移動する。
【００３８】
一方、ロータリーソレノイド４２が逆転することによって第１回転軸５２が図中左回りに回転すると、図６（Ｂ）に示すように、接続部５４も図中左回りに回転する。しかし、接続部５４が図中左回りに回転しても第２回転軸５６は前方向に移動することができないので、第２回転軸５６を前方向に移動させるように作用する力の反作用により、第１回転軸５２を後方向（図中では左方向）に移動させるように力が作用する。すなわち、第１回転軸５２が図中左回りに回転すると、振動部３０が本体部３２に対して後方向に移動する。そして図６（Ｂ）に示すように、接続部５４の一端部６４が制限部６２の後方部分に接触するまで、第１回転軸５２は図中左回りに回転し、振動部３０が本体部３２に対して後方向に移動する。
【００３９】
ここで、第１回転軸５２の中心と第２回転軸５６の中心とは４ｍｍずれているので、第１回転軸５２は第２回転軸５６に対して円弧を描くようにして移動する。しかし、上述したように第１回転軸５２を回転させるロータリーソレノイド４２が取り付けられている第２フレーム４６は、第１フレーム４４に対して前後方向に直線的にスライドするようになっているので、第１回転軸５２の前後方向への移動軌跡は直線となる。そこで本実施形態では、上述したように、第２回転軸５６を支持する支持部５８が、前後方向へのスライドが制限されつつ左右方向（図中では上下方向）へのスライドが可能となるように配置されており、図６（Ａ）に示す状態と図６（Ｂ）に示す状態との間で接続部５４が回転する際には、第２回転軸５６が左右方向に直線的に移動することにより、第１回転軸５２が前後方向に直線的に移動することができるようになっている。
【００４０】
こうして本実施形態では、第１回転軸５２と接続部５４と第２回転軸５６とにより形成されるクランク機構により、振動部３０に固定的に取り付けられたロータリーソレノイド４２の回転運動が振動部３０の往復運動に変換されている。なおロータリーソレノイド４２は、トリガ部３８が１回引かれる毎に１回（１往復）の振動を発生させるように動作するようにしてもよいし、トリガ部３８が引かれている間は連続的に振動を発生させるように動作するようにしてもよい。前者の場合には、ハンドガンやセミオート銃の射撃による衝撃を表現することができ、後者の場合には、フルオート銃の射撃による衝撃を表現することができる。そして本実施形態では、ロータリーソレノイド４２に供給する電気信号の態様によりこれらを切り替えている。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ２０では、振動部３０に固定的に取り付けられたロータリーソレノイド４２が振動部３０を振動させているが、ロータリーソレノイド４２の電源は、図４に示すように、本体部３２から内部ケーブル６６によって供給されている。従って、振動部３０が本体部３２に対して振動すると、本体部３２において内部ケーブル６６を固定する部分と、振動部３０において内部ケーブル６６を固定する部分との間で、内部ケーブル６６が撓みと復帰を繰り返すことになり、内部ケーブル６６が固定されている部分に撓みが集中すると内部ケーブル６６が切断される事態が懸念される。
【００４２】
そこで本実施形態では、図４に示すように、振動部３０が本体部３２に対して振動しても特定箇所に応力が集中しないように、本体部３２において内部ケーブル６６を固定する第１固定部６８と、振動部３０において内部ケーブル６６を固定する第２固定部７０との間で、内部ケーブル６６が円を描くように撓んだ状態で固定されるようにしている。すなわち本実施形態では、内部ケーブル６６は、振動部３０が本体部３２に対して振動しても第１固定部６８と第２固定部７０との間において内部ケーブル６６が撓む箇所が分散されるように向きを変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されている。具体的には本実施形態では、内部ケーブル６６は、内部ケーブル６６が延びる方向を、右回りまたは左回りの一方向の回転方向で、可撓性の内部ケーブル６６へ負担がかからない程度の曲率で、３６０°（１８０°以上の一例）変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されている。そして本実施形態では、内部ケーブル６６が描く円の内側を貫通するように棒状部材７２が設けられており、内部ケーブル６６が円を描くように向きを３６０°変化させる状態が維持されるようにしている。なお、第１固定部６８から内部ケーブル６６が延びる方向と、第２固定部７０から内部ケーブル６６が延びる方向とは、本体部３２に対して振動部３０が振動する方向に沿う方向であることが好ましい。
【００４３】
これにより本実施形態では、本体部３２に対して振動部３０を振動させても、図８（Ａ）に示すように、第１固定部６８と第２固定部７０との間において内部ケーブル６６が撓む箇所が分散されるので、内部ケーブル６６が固定されている箇所に撓みが集中することにより内部ケーブル６６が切断されてしまう事態を防止することができる。
【００４４】
なお、本体部３２と振動部３０との位置関係や、内部ケーブル６６の取り回しの関係から、図８（Ｂ）に示すように、本体部３２において内部ケーブル６６を固定する第１固定部６８と、振動部３０において内部ケーブル６６を固定する第２固定部７０との間で、内部ケーブル６６が半円を描くように内部ケーブル６６を撓ませるようにしてもよい。具体的にはこの場合では、内部ケーブル６６は、内部ケーブル６６が延びる方向を、右回りまたは左回りの一方向の回転方向で、可撓性の内部ケーブル６６へ負担がかからない程度の曲率で、１８０°変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されている。すなわち本実施形態では、内部ケーブル６６は、内部ケーブル６６が延びる方向を１８０°以上変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されていれば、振動部３０が本体部３２に対して振動しても第１固定部６８と第２固定部７０との間において内部ケーブル６６が撓む箇所が分散されるようにすることができる。そしてこの場合でも、内部ケーブル６６が描く半円の内側を貫通するように棒状部材７２を設けるようにしてもよい。
【００４５】
また本実施形態では、振動部３０の質量のうちロータリーソレノイド４２の質量が占める割合が高くなっているが、本実施形態では図４に示すようなコントローラ２０の通常の使用態様において、第１グリップ部３６と第２グリップ部４０との間の上方にロータリーソレノイド４２が配置されることにより、振動部３０の重心が、第１グリップ部３６と第２グリップ部４０との間に対応する位置に設定されるようにしている。これにより本実施形態では、コントローラ２０を把持するプレーヤの負担を軽減しつつ、振動部３０の振動により効果的なゲーム演出を行うようにしている。
【００４６】
３．機能ブロック
図７は、本実施形態のゲーム装置１０の機能を示すブロック図である。なお、図７の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。
【００４７】
コントローラ２０は、操作検出部９０と、動き検出部９１と、動力部９２と、位置演算部９４とを含む。
【００４８】
操作検出部９０は、トリガ部３８が引かれたことを検出するものであり、その機能は通電状態と非通電状態とを切り替えるスイッチなどにより実現することができる。
【００４９】
動き検出部９１は、コントローラ２０の動きを検出し、その動きに応じた情報（動き操作情報）を出力するものであり、コントローラ２０に内蔵される撮像部２２や加速度センサなどにより実現することができる。ここで動き検出部９１として加速度センサを用いた場合には、動き検出部９１は、コントローラ２０において互いに直行する３軸の各軸方向への加速度を検出することにより、コントローラ２０が移動された方向や回転された（傾けられた）方向に応じた値を出力することができる。
【００５０】
動力部９２は、トリガ部３８が引かれたことに基づいて動力を発生させるものであり、その機能はロータリーソレノイド４２などの各種のソレノイドやモータなどにより実現することができる。
【００５１】
位置演算部９４は、撮像部２２が撮像した画像に基づいて、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算するものであり、その機能は各種プロセッサ又は通信用の集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５２】
発光部１６は、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算するために、表示領域２４に対して所定の位置関係を有するように配置されるものであり、その機能は、赤外光を出力する赤外光ＬＥＤなどにより実現することができる。
【００５３】
表示部１４は、表示領域２４において画像を表示出力するものであり、その機能は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどにより実現できる。具体的には表示部１４は、コントローラ２０による射撃の対象となる敵キャラクタなどの標的画像を表示する。
【００５４】
音出力部９６は、音を出力するものであり、その機能は、スピーカ、ヘッドフォンなどにより実現できる。
【００５５】
情報記憶媒体９８（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯＭ）などにより実現できる。
【００５６】
この情報記憶媒体９８には、処理部１１０において種々の処理を行うためのプログラムやデータが記憶されている。即ち、この情報記憶媒体９８には、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム）が記憶されている。
【００５７】
記憶部１００は、処理部１１０や通信部１０８などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭやＶＲＡＭなどにより実現できる。そして、本実施形態の記憶部１００は、処理部１１０のワーク領域として使用される主記憶部１０２と、表示部１４に表示させる画像が描画される描画バッファ１０４と、オブジェクトのモデルデータが読み込まれるオブジェクトデータ記憶部１０６と、を含む。
【００５８】
通信部１０８は、外部（例えばサーバや他の携帯端末）との間で通信を行うための各種制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ又は通信用の集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５９】
なお、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（データ）は、ホスト装置（サーバ）が有する情報記憶媒体９８からネットワーク及び通信部１０８を介して情報記憶媒体９８（記憶部１００）に配信してもよい。このようなホスト装置（サーバ）の情報記憶媒体９８の使用も本発明の範囲内に含めることができる。
【００６０】
処理部１１０（プロセッサ）は、操作検出部９０や動き検出部９１や位置演算部９４からのデータやプログラムなどに基づいて、ゲーム処理、画像生成処理、音生成処理などの処理を行う。この処理部１１０は、主記憶部１０２をワーク領域として各種処理を行い、その機能は各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、各種集積回路（ＩＣ、ＡＳＩＣ）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。
【００６１】
特に、本実施形態の処理部１１０は、ゲーム処理部１１２、表示制御部１１４、描画部１２０、音生成部１３０を含む。なお、これらの一部を省略する構成としてもよい。
【００６２】
ゲーム処理部１１２は、ゲーム開始条件が満たされた場合にゲームを開始する処理、ゲームを進行させる処理、ゲーム結果を演算する処理、或いはゲーム終了条件が満たされた場合にゲームを終了する処理などを行う。特に本実施形態では、トリガ部３８が引かれたときにコントローラ２０が指示している表示領域２４における位置が、敵キャラクタなどの標的画像を表示させている位置と一致するか否かを判定する。そして一致していると判定した場合には、標的画像に銃弾が当たったことを示す演出画像を表示させる。
【００６３】
表示制御部１１４は、表示部１４に表示される画像（オブジェクト画像）の表示制御を行う。具体的には、表示すべきオブジェクト（標的、建物、樹木、柱、壁、マップ）を発生させたり、オブジェクトの表示や表示位置を指示したり、オブジェクトを消滅させたりするなどの表示制御を行う。即ち発生したオブジェクトをオブジェクトリストに登録したり、オブジェクトリストを描画部１２０等に転送したり、消滅したオブジェクトをオブジェクトリストから削除したりするなどの表示制御を行う。
【００６４】
特に本実施形態のゲームシステムでは、ゲーム空間を３次元のオブジェクト空間によって設定するようになっており、表示制御部１１４は、オブジェクト空間設定処理、仮想カメラ制御処理なども行う。
【００６５】
描画部１２０は、処理部１１０で行われる種々の処理（ゲーム処理）に基づいて画像を描画する処理を行い、描画した画像を表示部１４に出力するものであり、その機能は、描画プロセッサ（ＧＰＵ）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。ここで描画部１２０が描画する画像は、いわゆる２次元画像であってもよいし、３次元画像であってもよい。具体的には描画部１２０は、表示制御部１１４により転送されたオブジェクトリストに応じたオブジェクトをオブジェクトデータ記憶部１０６などから読み出し、ピクセル単位で画像情報を記憶できる描画バッファ（フレームバッファあるいは中間バッファなどのバッファ。ＶＲＡＭ。）にオブジェクトを描画する。
【００６６】
音生成部１３０は、処理部１１０で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、音出力部９６に出力する。
【００６７】
なお、本実施形態の画像生成システムは、１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモード専用のシステムにしてもよいし、複数のプレーヤがプレイできるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしてもよい。また複数のプレーヤがプレイする場合に、これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の端末（ゲーム機、携帯電話）を用いて分散処理により生成してもよい。
【００６８】
４．変形例
上記実施形態で説明した手法は、一例を示したに過ぎず、上記実施形態の手法と同様の効果を奏する均等な手法を採用した場合においても本発明の範囲に含めることができる。また本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。そして上記実施形態の手法や、変形例として後述する各種の手法は、本発明を実現する手法として適宜組み合わせて採用することができる。
【００６９】
例えば上述した実施形態では、ゲーム装置１０とコントローラ２０とが外部ケーブル１８により接続されている例を挙げて説明したが、ゲーム装置１０とコントローラ２０との間で無線通信により情報を送受信することにより、外部ケーブル１８を省略するようにしてもよい。またゲーム装置１０とコントローラ２０とが銃座により接続され、コントローラ２０の向きは変更することができるが、位置は変更できないようになっていてもよい。
【００７０】
また上述した実施形態では、発光部１６が表示部１４の上方に配置された例を挙げて説明したが、発光部１６の配置位置は、表示部１４の下方や側方など任意の位置とすることができる。すなわち発光部１６は、コントローラ２０が表示部１４の表示領域２４を指示した場合にコントローラ２０の撮像部２２が発光部１６からの光を受光できる範囲に配置されていればよい。
【００７１】
また上述した実施形態では、表示部１４の周辺に発光部１６が設けられ、コントローラ２０の先端に撮像部２２が設けられた例を挙げて説明したが、表示部１４の周辺に撮像部２２が設けられ、コントローラ２０の先端に発光部１６が設けられるようにしてもよい。この場合には、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算する位置演算部９４は、コントローラ２０の内部ではなく、ゲーム装置１０の筐体１２の内部に設けるようにすることができる。そしてこの場合には、コントローラ２０を振動させることにより撮像部２２や位置演算部９４などの精密機器が破損することを避けることができる。
【００７２】
また上述した実施形態では、振動部３０が本体部３２に対して直線的に振動する例を挙げて説明したが、振動部３０が本体部３２に対して円弧や円や楕円を描くように振動するようにしてもよい。
【００７３】
また上述した実施形態では、銃の形状を模したコントローラ２０を例に挙げて説明したが、コントローラ２０の形状は任意の形状を採用することができる。
【００７４】
そして本発明は、例えば業務用ゲームシステム、家庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型アトラクションシステム、シミュレータ等の種々の形態のゲーム装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態のゲーム装置の外観を示す斜視図。
【図２】本実施形態のゲーム装置の位置演算手法を説明するための図。
【図３】本実施形態のコントローラの側面図。
【図４】本実施形態のコントローラの内部構成を示す側面図。
【図５】本実施形態のコントローラの組立斜視図。
【図６】本実施形態のコントローラの内部構成の一部を示す平面図。
【図７】本実施形態のゲーム装置の機能ブロック図。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、本実施形態のコントローラの内部構成の一部を示す側面図。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ゲーム装置、１２ 筐体、１４ 表示部、１６ 発光部、１８ 外部ケーブル、
２０ コントローラ、２２ 撮像部、２４ 表示領域、３０ 振動部、３２ 本体部、３４ 先端部分、
３６ 第１グリップ部、３８ トリガ部、４０ 第２グリップ部、４２ ロータリーソレノイド、
４４ 第１フレーム、４６ 第２フレーム、４８ 前スライドレール、５０ 後スライドレール、
５２ 第１回転軸、５４ 接続部、５６ 第２回転軸、５８ 支持部、６０ スライド空間、
６２ 制限部、６４ 一端部、６６ 内部ケーブル、６８ 第１固定部、７０ 第２固定部、
７２ 棒状部材、９０ 操作検出部、９１ 動き検出部、９２ 動力部、９４ 位置演算部、
９６ 音出力部、９８ 情報記憶媒体、１００ 記憶部、１０８ 通信部、１１０ 処理部、
１１２ ゲーム処理部、１１４ 表示制御部、１２０ 描画部、１３０ 音生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲーム装置用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プレーヤに把持される把持部を含む本体部に対して振動可能に設けられた振動部を振動させることにより、ゲーム演出を行うゲーム装置用コントローラが知られている。そして、このようなゲーム装置用コントローラの中には、本体部の内部にソレノイドなどの動力部を設け、この動力部を作動させることにより振動部を振動させるものがある。
【特許文献１】特許第３０３１４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、振動部の振動により効果的なゲーム演出を行うためには、本体部の質量に対する振動部の質量をある程度の大きさにする必要があるが、従来のゲーム装置用コントローラでは、本体部の内部に質量が比較的大きな動力部が設けられていたため、振動部の質量を動力部の質量に応じて増加させる必要があった。従って、従来のゲーム装置用コントローラでは、ゲーム装置用コントローラ全体の質量が増加してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、本体部の質量に対する振動部の質量を増加させても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができるゲーム装置用コントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明は、
プレーヤに把持される第１把持部を含む本体部と、
前記本体部に対して振動可能に設けられた振動部と、
所定条件下で前記振動部を振動させる動力部と、
を備え、
前記動力部は、
前記振動部に設けられていることを特徴とするゲーム装置用コントローラに関係する。
【０００６】
本発明では、動力部が振動部に設けられているため、動力部が本体部に設けられている従来のゲーム装置用コントローラに比して、本体部の質量を減少させることができるとともに、動力部の質量により、本体部の質量に対する振動部の質量を増加させることができる。従って本発明によれば、本体部の質量に対する振動部の質量を増加させても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができる。
【０００７】
（２）また本発明は、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
回転運動を往復運動に変換する変換部に回転力を与え、前記変換部を介して前記振動部を往復移動させるようにしてもよい。
【０００８】
このようにすれば、動力部による回転運動を往復運動に変換することにより効率的に振動部を振動させることができる。
【０００９】
（３）また本発明は、
前記動力部に設けられ、前記動力部により回転される第１回転軸と、
前記第１回転軸に対して平行かつ軸中心をずらして設けられた第２回転軸と、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とを接続する接続部と、
前記本体部に設けられ、前記第２回転軸を回転可能に支持する支持部と、
を更に備え、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
前記第１回転軸を正転および逆転させることにより、前記振動部を往復移動させるようにしてもよい。
【００１０】
このようにすれば、更に効率的に振動部を振動させることができる。
【００１１】
（４）また本発明は、
前記本体部に設けられ、前記接続部と接触することにより前記接続部の正転方向および逆転方向への回転範囲を１８０°以内の回転範囲で制限する制限部を更に備え、
前記制限部は、
前記本体部に対して着脱可能に設けられているようにしてもよい。
【００１２】
このようにすれば、接続部と接触することにより劣化しやすい制限部を新たな制限部に交換することができる。
【００１３】
（５）また本発明は、
前記振動部は、
前記動力部に電力を供給するためのケーブルを固定する第１固定部を備え、
前記本体部は、
前記ケーブルを固定する第２固定部を備え、
前記ケーブルは、
前記振動部が前記本体部に対して振動しても特定箇所に応力が集中しないように、前記第１固定部と前記第２固定部との間において、撓んだ状態で固定されるようにしてもよい。
【００１４】
このようにすれば、本体部に対して振動部を振動させても、第１固定部と第２固定部との間においてケーブルが撓む箇所が分散されるので、ケーブルが固定されている箇所に撓みが集中することによりケーブルが切断されてしまう事態を防止することができる。
【００１５】
（６）また本発明は、
前記本体部は、
プレーヤに把持される第２把持部を更に含み、
前記振動部は、
前記第１把持部と前記第２把持部との間に対応する位置に重心が設定されているようにしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、ゲーム装置用コントローラを把持するプレーヤの負担を軽減しつつ、振動部の振動により効果的なゲーム演出を行うようにすることができる。
【００１７】
（７）また本発明は、
前記第１把持部を把持する手で操作されるトリガを更に備え、
前記本体部は、
銃型の形状を有し、
前記動力部は、
前記トリガが操作されたことに基づいて、前記振動部を振動させるようにしてもよい。
【００１８】
このようにすれば、振動部の振動により、銃から弾丸を発射させたときの衝撃を効果的に再現するゲーム演出を行うようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２０】
１．全体構成
図１は、本実施形態のゲーム装置１０の外観を示す斜視図である。図１に示すようにゲーム装置１０の筐体１２の正面上部には、画像を表示する表示部１４が設けられており、この表示部１４は、敵キャラクタなど標的となる画像を表示する。そして表示部１４の左上と右上には、表示部１４に対して所定の位置関係を有する発光部１６がそれぞれ設けられており、この２つの発光部１６は、ゲーム装置１０の前方に向けて赤外光を出力する。
【００２１】
また表示部１４の下方からは外部ケーブル１８が延出しており、外部ケーブル１８の先端には、実物の銃の形状を模したコントローラ２０が接続されている。従って図１に示すように、プレーヤはコントローラ２０を手で持って支える（支持の一例）ことにより、射撃方向を任意の方向に向けることができる。すなわちコントローラ２０は、ゲーム装置１０に取り付けられることによりゲーム装置１０に支持されるのではなく、外部ケーブル１８を介してゲーム装置１０に接続されてはいるが、プレーヤに支持されることによりプレーヤにコントローラ２０の質量に応じた重量が作用するようになっている。
【００２２】
そしてコントローラ２０の先端の銃口に相当する部分には、発光部１６からの赤外光を受光して画像を撮像する撮像部２２が設けられている。そしてコントローラ２０の内部には、この撮像部２２が撮像した画像（画素ごとの情報）が入力される回路（図示せず）が設けられており、この回路は撮像部２２における赤外光の受光位置に基づいて、表示部１４の表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算する。
【００２３】
図２は、コントローラ２０を表示領域２４に向けたときに撮像部２２が撮像した画像の一例を示す図である。撮像部２２は、矩形の面上に１７５×１２６の計２２０５０個の受光素子（撮像素子）がマトリクス状に配列されており、１つの受光素子を１つの画素とする画像を撮像する。そして撮像部２２は、画像を１／６０秒ごとにコントローラ２０の位置、向きに応じて更新し、更新した画像を回路に出力する。
【００２４】
すると回路は、入力された画像に基づいて、発光部１６からの赤外光を撮像した領域である受光領域Ａ１、受光領域Ａ２の画像における位置情報を用いて、表示領域２４に対するコントローラ２０の指示位置の情報を演算する。詳細には回路は、図２に示すように、画像の中心点である原点Oをコントローラ２０が指示する点とし、原点Ｏと受光領域Ａ１、Ａ２との位置関係から、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算する。
【００２５】
図２の例では、画像の中央よりもやや上方において、２つの受光領域Ａ１、Ａ２を結ぶ直線ｌが、画像の基準線Ｌ（撮像部２２のＸ軸）に対して時計回りにω°回転した状態で、受光領域Ａ１、Ａ２が形成されている。従って図２の例では、原点Ｏは表示領域２４の右下部の座標に対応させることができ、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置の座標を求めることができる。こうしてゲーム装置１０は、図１に示すようにプレーヤがコントローラ２０を把持しながら手を動かしたりプレーヤが移動したりすることにより、コントローラ２０の位置、向きが変化しても、表示領域２４上におけるコントローラ２０の指示位置を演算することができる。
【００２６】
２．コントローラの構成
図３は、本実施形態のコントローラ２０の側面図である。本実施形態のコントローラ２０は、コントローラ２０の一部を構成する振動部３０を本体部３２に対して振動させることにより、実物の銃を射撃する際に発生する衝撃を擬似的に発生させ、仮想現実感を高めるようにしている。ここで振動部３０の振動により効果的なゲーム演出を行うためには、本体部３２の質量に対する振動部３０の質量をある程度の大きさにする必要があるが、従来のコントローラでは本体部３２の内部に質量が比較的大きなソレノイドなどの動力源が設けられていたため、振動部３０の質量を動力源の質量に応じて増加させると、コントローラ全体の質量が増加してしまうという問題があった。
【００２７】
そこで本実施形態では、本体部３２に対して振動する振動部３０に動力源を設けることにより、本体部３２の質量を減少させるとともに、振動部３０の質量に関しては、錘などを加えなくとも動力源の質量により本体部３２の質量に対する振動部３０の質量を増加させることができる。従って本発明によれば、本体部３２の質量に対する振動部３０の質量をある程度の大きさにしても、ゲーム装置用コントローラ全体の質量の増加を抑制することができる。具体的には本実施形態では、振動部３０の質量がコントローラ２０の全体の質量の約４割を占めている。
【００２８】
以下、コントローラ２０の構成の詳細について説明する。なお以下の説明では、コントローラ２０の銃口がある部分に相当する先端部分３４が向く方向を前方とする。図３に示すようにコントローラ２０は、サブマシンガンタイプの銃の形状を模した形状を有しており、本体部３２と、本体部３２の下部に設けられ、プレーヤに把持される第１グリップ部３６（把持部の一例）とを有している。また本体部３２の下部であって第１グリップ部３６よりも前方には、第１グリップ部３６を把持する手の人差し指で操作されるトリガ部３８が設けられている。
【００２９】
そして本体部３２の下部であってトリガ部３８よりも前方には、第１グリップ部３６を把持する手ではない方の手で把持される第２グリップ部４０が設けられている。そしてコントローラ２０は、プレーヤが一方の手で第１グリップ部３６を把持してトリガ部３８を操作し、他方の手で第２グリップ部４０を把持して本体部３２を支えるようにして使用される。
【００３０】
また、本体部３２の上部には、図中で斜線が施されている振動部３０が、本体部３２に対して振動可能に設けられている。本実施形態では振動部３０は、外部から視認可能な状態で、銃の射撃方向（銃身方向）に沿って、図中矢印Ａの方向に３ｍｍの範囲で前後方向に移動することができるように、本体部３２に対して取り付けられている。そして振動部３０の内部には、振動部３０を振動させる動力源となるロータリーソレノイド４２（動力部の一例）が、振動部３０に対して固定的に取り付けられている。
【００３１】
図４は、コントローラ２０の内部構成を示す側面図である。図４に示す第１フレーム４４は、本体部３２の内側に対して固定的に取り付けられており、第２フレーム４６は、振動部３０の内側に対して固定的に取り付けられている。そして第１フレーム４４の上部には、第２フレーム４６が第１フレーム４４に対して前後方向に直線的にスライドできる空間を形成する前スライドレール４８（経路の一例）と後スライドレール５０とが取り付けられており、第２フレーム４６の上面には、ロータリーソレノイド４２が固定的に取り付けられている。このロータリーソレノイド４２は、通電方向に応じて正転方向および逆転方向に高速かつ連続的に回転することができる。
【００３２】
そして本実施形態では、ロータリーソレノイド４２が正転方向および逆転方向に高速かつ連続的に回転すると、ロータリーソレノイド４２は正転方向に回転するときの力と逆転方向に回転するときの力とを本体部３２に対して交互に作用させ、その反作用により、ロータリーソレノイド４２が取り付けられた振動部３０が本体部３２に対して振動される。本実施形態ではロータリーソレノイド４２は、ロータリーソレノイド４２の下方に設けられ、ロータリーソレノイド４２の回転運動を往復運動に変換するクランク（変換部の一例）に回転力を与え、クランクを介して振動部３０を往復移動させる。
【００３３】
図５は、コントローラ２０の組立斜視図である。図５に示すように本実施形態では、ロータリーソレノイド４２のロータから下方に向けて第１回転軸５２が突出しており、第１回転軸５２は、金属製（剛体の一例）の接続部５４に対して固定的に接続されている。そして接続部５４の下面からは、第１回転軸５２に対して平行かつ軸中心を４ｍｍずらして第２回転軸５６が下方に向けて突出している。すなわち本実施形態では、第１回転軸５２と接続部５４と第２回転軸５６とによりクランクが形成されている。そして第２回転軸５６は、その下方において第２回転軸５６を回転可能に支持するジュラコン製の支持部５８により支持されており、支持部５８は、前後方向へのスライドが制限されつつ左右方向へのスライドが可能となるように、第１フレーム４４に設けられたスライド空間６０に配置されている。
【００３４】
また、第１フレーム４４の上部には、前スライドレール４８と後スライドレール５０との間に、接続部５４の一端部６４を取り囲むような形状を有するゴム製の制限部６２が設けられている。この制限部６２は、接続部５４が一定範囲で回転することができる空間を有しており、接続部５４の一端部６４と接触することにより接続部５４の正転方向および逆転方向への回転範囲を制限する。本実施形態では制限部６２は、接続部５４の回転角度が制限部６２に対して中立となる基準角度から右回りに約３０°変化すると、接続部５４の一端部６４が制限部６２の後方部分に接触し、基準角度から左回りに約３０°変化すると、接続部５４の一端部６４が制限部６２の前方部分に接触するように形成されている。
【００３５】
すなわち制限部６２は、接続部５４の正転方向および逆転方向への回転範囲を約６０°以内に制限している。これにより本実施形態では、ロータリーソレノイド４２が、第１回転軸５２を約６０°（１８０°以内の一例）の回転範囲で連続的に正転および逆転させるようにしている。また制限部６２は、第１フレーム４４に対して工具などを用いずに着脱可能に設けられており、制限部６２に接続部５４が接触することにより制限部６２が摩耗すると、新たな制限部６２に交換できるようになっている。
【００３６】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、コントローラ２０の内部構成の一部を示す平面図である。本実施形態では、ロータリーソレノイド４２によって第１回転軸５２が図中右回りに回転すると、図６（Ａ）に示すように、接続部５４も図中右回りに回転する。ここで、接続部５４から下方に向けて突出している第２回転軸５６は第１回転軸５２と軸中心をずらして設けられているので、接続部５４が図中右回りに回転すると第２回転軸５６を後方向（図中では左方向）に移動させるように力が作用する。
【００３７】
しかし第２回転軸５６は、上述したように支持部５８により前後方向（図中では左右方向）への移動が制限されているので、接続部５４が図中右回りに回転しても第２回転軸５６は後方向に移動することができない。一方、第１回転軸５２を回転させるロータリーソレノイド４２が取り付けられている第２フレーム４６は、第１フレーム４４に対して前後方向に移動可能となっている。従って、第１回転軸５２が図中右回りに回転すると、第２回転軸５６を後方向に移動させるように作用する力の反作用により、第１回転軸５２を前方向（図中では右方向）に移動させるように力が作用する。すなわち、第１回転軸５２が図中右回りに回転すると、振動部３０が本体部３２に対して前方向に移動する。そして図６（Ａ）に示すように、接続部５４の一端部６４が制限部６２の前方部分に接触するまで、第１回転軸５２は図中右回りに回転し、振動部３０が本体部３２に対して前方向に移動する。
【００３８】
一方、ロータリーソレノイド４２が逆転することによって第１回転軸５２が図中左回りに回転すると、図６（Ｂ）に示すように、接続部５４も図中左回りに回転する。しかし、接続部５４が図中左回りに回転しても第２回転軸５６は前方向に移動することができないので、第２回転軸５６を前方向に移動させるように作用する力の反作用により、第１回転軸５２を後方向（図中では左方向）に移動させるように力が作用する。すなわち、第１回転軸５２が図中左回りに回転すると、振動部３０が本体部３２に対して後方向に移動する。そして図６（Ｂ）に示すように、接続部５４の一端部６４が制限部６２の後方部分に接触するまで、第１回転軸５２は図中左回りに回転し、振動部３０が本体部３２に対して後方向に移動する。
【００３９】
ここで、第１回転軸５２の中心と第２回転軸５６の中心とは４ｍｍずれているので、第１回転軸５２は第２回転軸５６に対して円弧を描くようにして移動する。しかし、上述したように第１回転軸５２を回転させるロータリーソレノイド４２が取り付けられている第２フレーム４６は、第１フレーム４４に対して前後方向に直線的にスライドするようになっているので、第１回転軸５２の前後方向への移動軌跡は直線となる。そこで本実施形態では、上述したように、第２回転軸５６を支持する支持部５８が、前後方向へのスライドが制限されつつ左右方向（図中では上下方向）へのスライドが可能となるように配置されており、図６（Ａ）に示す状態と図６（Ｂ）に示す状態との間で接続部５４が回転する際には、第２回転軸５６が左右方向に直線的に移動することにより、第１回転軸５２が前後方向に直線的に移動することができるようになっている。
【００４０】
こうして本実施形態では、第１回転軸５２と接続部５４と第２回転軸５６とにより形成されるクランク機構により、振動部３０に固定的に取り付けられたロータリーソレノイド４２の回転運動が振動部３０の往復運動に変換されている。なおロータリーソレノイド４２は、トリガ部３８が１回引かれる毎に１回（１往復）の振動を発生させるように動作するようにしてもよいし、トリガ部３８が引かれている間は連続的に振動を発生させるように動作するようにしてもよい。前者の場合には、ハンドガンやセミオート銃の射撃による衝撃を表現することができ、後者の場合には、フルオート銃の射撃による衝撃を表現することができる。そして本実施形態では、ロータリーソレノイド４２に供給する電気信号の態様によりこれらを切り替えている。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ２０では、振動部３０に固定的に取り付けられたロータリーソレノイド４２が振動部３０を振動させているが、ロータリーソレノイド４２の電源は、図４に示すように、本体部３２から内部ケーブル６６によって供給されている。従って、振動部３０が本体部３２に対して振動すると、本体部３２において内部ケーブル６６を固定する部分と、振動部３０において内部ケーブル６６を固定する部分との間で、内部ケーブル６６が撓みと復帰を繰り返すことになり、内部ケーブル６６が固定されている部分に撓みが集中すると内部ケーブル６６が切断される事態が懸念される。
【００４２】
そこで本実施形態では、図４に示すように、振動部３０が本体部３２に対して振動しても特定箇所に応力が集中しないように、本体部３２において内部ケーブル６６を固定する第１固定部６８と、振動部３０において内部ケーブル６６を固定する第２固定部７０との間で、内部ケーブル６６が円を描くように撓んだ状態で固定されるようにしている。すなわち本実施形態では、内部ケーブル６６は、振動部３０が本体部３２に対して振動しても第１固定部６８と第２固定部７０との間において内部ケーブル６６が撓む箇所が分散されるように向きを変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されている。具体的には本実施形態では、内部ケーブル６６は、内部ケーブル６６が延びる方向を、右回りまたは左回りの一方向の回転方向で、可撓性の内部ケーブル６６へ負担がかからない程度の曲率で、３６０°（１８０°以上の一例）変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されている。そして本実施形態では、内部ケーブル６６が描く円の内側を貫通するように棒状部材７２が設けられており、内部ケーブル６６が円を描くように向きを３６０°変化させる状態が維持されるようにしている。なお、第１固定部６８から内部ケーブル６６が延びる方向と、第２固定部７０から内部ケーブル６６が延びる方向とは、本体部３２に対して振動部３０が振動する方向に沿う方向であることが好ましい。
【００４３】
これにより本実施形態では、本体部３２に対して振動部３０を振動させても、図８（Ａ）に示すように、第１固定部６８と第２固定部７０との間において内部ケーブル６６が撓む箇所が分散されるので、内部ケーブル６６が固定されている箇所に撓みが集中することにより内部ケーブル６６が切断されてしまう事態を防止することができる。
【００４４】
なお、本体部３２と振動部３０との位置関係や、内部ケーブル６６の取り回しの関係から、図８（Ｂ）に示すように、本体部３２において内部ケーブル６６を固定する第１固定部６８と、振動部３０において内部ケーブル６６を固定する第２固定部７０との間で、内部ケーブル６６が半円を描くように内部ケーブル６６を撓ませるようにしてもよい。具体的にはこの場合では、内部ケーブル６６は、内部ケーブル６６が延びる方向を、右回りまたは左回りの一方向の回転方向で、可撓性の内部ケーブル６６へ負担がかからない程度の曲率で、１８０°変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されている。すなわち本実施形態では、内部ケーブル６６は、内部ケーブル６６が延びる方向を１８０°以上変化させて、第１固定部６８と第２固定部７０とにおいて固定されていれば、振動部３０が本体部３２に対して振動しても第１固定部６８と第２固定部７０との間において内部ケーブル６６が撓む箇所が分散されるようにすることができる。そしてこの場合でも、内部ケーブル６６が描く半円の内側を貫通するように棒状部材７２を設けるようにしてもよい。
【００４５】
また本実施形態では、振動部３０の質量のうちロータリーソレノイド４２の質量が占める割合が高くなっているが、本実施形態では図４に示すようなコントローラ２０の通常の使用態様において、第１グリップ部３６と第２グリップ部４０との間の上方にロータリーソレノイド４２が配置されることにより、振動部３０の重心が、第１グリップ部３６と第２グリップ部４０との間に対応する位置に設定されるようにしている。これにより本実施形態では、コントローラ２０を把持するプレーヤの負担を軽減しつつ、振動部３０の振動により効果的なゲーム演出を行うようにしている。
【００４６】
３．機能ブロック
図７は、本実施形態のゲーム装置１０の機能を示すブロック図である。なお、図７の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。
【００４７】
コントローラ２０は、操作検出部９０と、動き検出部９１と、動力部９２と、位置演算部９４とを含む。
【００４８】
操作検出部９０は、トリガ部３８が引かれたことを検出するものであり、その機能は通電状態と非通電状態とを切り替えるスイッチなどにより実現することができる。
【００４９】
動き検出部９１は、コントローラ２０の動きを検出し、その動きに応じた情報（動き操作情報）を出力するものであり、コントローラ２０に内蔵される撮像部２２や加速度センサなどにより実現することができる。ここで動き検出部９１として加速度センサを用いた場合には、動き検出部９１は、コントローラ２０において互いに直行する３軸の各軸方向への加速度を検出することにより、コントローラ２０が移動された方向や回転された（傾けられた）方向に応じた値を出力することができる。
【００５０】
動力部９２は、トリガ部３８が引かれたことに基づいて動力を発生させるものであり、その機能はロータリーソレノイド４２などの各種のソレノイドやモータなどにより実現することができる。
【００５１】
位置演算部９４は、撮像部２２が撮像した画像に基づいて、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算するものであり、その機能は各種プロセッサ又は通信用の集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５２】
発光部１６は、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算するために、表示領域２４に対して所定の位置関係を有するように配置されるものであり、その機能は、赤外光を出力する赤外光ＬＥＤなどにより実現することができる。
【００５３】
表示部１４は、表示領域２４において画像を表示出力するものであり、その機能は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどにより実現できる。具体的には表示部１４は、コントローラ２０による射撃の対象となる敵キャラクタなどの標的画像を表示する。
【００５４】
音出力部９６は、音を出力するものであり、その機能は、スピーカ、ヘッドフォンなどにより実現できる。
【００５５】
情報記憶媒体９８（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯＭ）などにより実現できる。
【００５６】
この情報記憶媒体９８には、処理部１１０において種々の処理を行うためのプログラムやデータが記憶されている。即ち、この情報記憶媒体９８には、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム）が記憶されている。
【００５７】
記憶部１００は、処理部１１０や通信部１０８などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭやＶＲＡＭなどにより実現できる。そして、本実施形態の記憶部１００は、処理部１１０のワーク領域として使用される主記憶部１０２と、表示部１４に表示させる画像が描画される描画バッファ１０４と、オブジェクトのモデルデータが読み込まれるオブジェクトデータ記憶部１０６と、を含む。
【００５８】
通信部１０８は、外部（例えばサーバや他の携帯端末）との間で通信を行うための各種制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ又は通信用の集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５９】
なお、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（データ）は、ホスト装置（サーバ）が有する情報記憶媒体９８からネットワーク及び通信部１０８を介して情報記憶媒体９８（記憶部１００）に配信してもよい。このようなホスト装置（サーバ）の情報記憶媒体９８の使用も本発明の範囲内に含めることができる。
【００６０】
処理部１１０（プロセッサ）は、操作検出部９０や動き検出部９１や位置演算部９４からのデータやプログラムなどに基づいて、ゲーム処理、画像生成処理、音生成処理などの処理を行う。この処理部１１０は、主記憶部１０２をワーク領域として各種処理を行い、その機能は各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、各種集積回路（ＩＣ、ＡＳＩＣ）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。
【００６１】
特に、本実施形態の処理部１１０は、ゲーム処理部１１２、表示制御部１１４、描画部１２０、音生成部１３０を含む。なお、これらの一部を省略する構成としてもよい。
【００６２】
ゲーム処理部１１２は、ゲーム開始条件が満たされた場合にゲームを開始する処理、ゲームを進行させる処理、ゲーム結果を演算する処理、或いはゲーム終了条件が満たされた場合にゲームを終了する処理などを行う。特に本実施形態では、トリガ部３８が引かれたときにコントローラ２０が指示している表示領域２４における位置が、敵キャラクタなどの標的画像を表示させている位置と一致するか否かを判定する。そして一致していると判定した場合には、標的画像に銃弾が当たったことを示す演出画像を表示させる。
【００６３】
表示制御部１１４は、表示部１４に表示される画像（オブジェクト画像）の表示制御を行う。具体的には、表示すべきオブジェクト（標的、建物、樹木、柱、壁、マップ）を発生させたり、オブジェクトの表示や表示位置を指示したり、オブジェクトを消滅させたりするなどの表示制御を行う。即ち発生したオブジェクトをオブジェクトリストに登録したり、オブジェクトリストを描画部１２０等に転送したり、消滅したオブジェクトをオブジェクトリストから削除したりするなどの表示制御を行う。
【００６４】
特に本実施形態のゲームシステムでは、ゲーム空間を３次元のオブジェクト空間によって設定するようになっており、表示制御部１１４は、オブジェクト空間設定処理、仮想カメラ制御処理なども行う。
【００６５】
描画部１２０は、処理部１１０で行われる種々の処理（ゲーム処理）に基づいて画像を描画する処理を行い、描画した画像を表示部１４に出力するものであり、その機能は、描画プロセッサ（ＧＰＵ）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。ここで描画部１２０が描画する画像は、いわゆる２次元画像であってもよいし、３次元画像であってもよい。具体的には描画部１２０は、表示制御部１１４により転送されたオブジェクトリストに応じたオブジェクトをオブジェクトデータ記憶部１０６などから読み出し、ピクセル単位で画像情報を記憶できる描画バッファ（フレームバッファあるいは中間バッファなどのバッファ。ＶＲＡＭ。）にオブジェクトを描画する。
【００６６】
音生成部１３０は、処理部１１０で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、音出力部９６に出力する。
【００６７】
なお、本実施形態の画像生成システムは、１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモード専用のシステムにしてもよいし、複数のプレーヤがプレイできるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしてもよい。また複数のプレーヤがプレイする場合に、これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の端末（ゲーム機、携帯電話）を用いて分散処理により生成してもよい。
【００６８】
４．変形例
上記実施形態で説明した手法は、一例を示したに過ぎず、上記実施形態の手法と同様の効果を奏する均等な手法を採用した場合においても本発明の範囲に含めることができる。また本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。そして上記実施形態の手法や、変形例として後述する各種の手法は、本発明を実現する手法として適宜組み合わせて採用することができる。
【００６９】
例えば上述した実施形態では、ゲーム装置１０とコントローラ２０とが外部ケーブル１８により接続されている例を挙げて説明したが、ゲーム装置１０とコントローラ２０との間で無線通信により情報を送受信することにより、外部ケーブル１８を省略するようにしてもよい。またゲーム装置１０とコントローラ２０とが銃座により接続され、コントローラ２０の向きは変更することができるが、位置は変更できないようになっていてもよい。
【００７０】
また上述した実施形態では、発光部１６が表示部１４の上方に配置された例を挙げて説明したが、発光部１６の配置位置は、表示部１４の下方や側方など任意の位置とすることができる。すなわち発光部１６は、コントローラ２０が表示部１４の表示領域２４を指示した場合にコントローラ２０の撮像部２２が発光部１６からの光を受光できる範囲に配置されていればよい。
【００７１】
また上述した実施形態では、表示部１４の周辺に発光部１６が設けられ、コントローラ２０の先端に撮像部２２が設けられた例を挙げて説明したが、表示部１４の周辺に撮像部２２が設けられ、コントローラ２０の先端に発光部１６が設けられるようにしてもよい。この場合には、表示領域２４におけるコントローラ２０の指示位置を演算する位置演算部９４は、コントローラ２０の内部ではなく、ゲーム装置１０の筐体１２の内部に設けるようにすることができる。そしてこの場合には、コントローラ２０を振動させることにより撮像部２２や位置演算部９４などの精密機器が破損することを避けることができる。
【００７２】
また上述した実施形態では、振動部３０が本体部３２に対して直線的に振動する例を挙げて説明したが、振動部３０が本体部３２に対して円弧や円や楕円を描くように振動するようにしてもよい。
【００７３】
また上述した実施形態では、銃の形状を模したコントローラ２０を例に挙げて説明したが、コントローラ２０の形状は任意の形状を採用することができる。
【００７４】
そして本発明は、例えば業務用ゲームシステム、家庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型アトラクションシステム、シミュレータ等の種々の形態のゲーム装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態のゲーム装置の外観を示す斜視図。
【図２】本実施形態のゲーム装置の位置演算手法を説明するための図。
【図３】本実施形態のコントローラの側面図。
【図４】本実施形態のコントローラの内部構成を示す側面図。
【図５】本実施形態のコントローラの組立斜視図。
【図６】本実施形態のコントローラの内部構成の一部を示す平面図。
【図７】本実施形態のゲーム装置の機能ブロック図。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、本実施形態のコントローラの内部構成の一部を示す側面図。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ゲーム装置、１２ 筐体、１４ 表示部、１６ 発光部、１８ 外部ケーブル、
２０ コントローラ、２２ 撮像部、２４ 表示領域、３０ 振動部、３２ 本体部、３４ 先端部分、
３６ 第１グリップ部、３８ トリガ部、４０ 第２グリップ部、４２ ロータリーソレノイド、
４４ 第１フレーム、４６ 第２フレーム、４８ 前スライドレール、５０ 後スライドレール、
５２ 第１回転軸、５４ 接続部、５６ 第２回転軸、５８ 支持部、６０ スライド空間、
６２ 制限部、６４ 一端部、６６ 内部ケーブル、６８ 第１固定部、７０ 第２固定部、
７２ 棒状部材、９０ 操作検出部、９１ 動き検出部、９２ 動力部、９４ 位置演算部、
９６ 音出力部、９８ 情報記憶媒体、１００ 記憶部、１０８ 通信部、１１０ 処理部、
１１２ ゲーム処理部、１１４ 表示制御部、１２０ 描画部、１３０ 音生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレーヤに把持される第１把持部を含む本体部と、
前記本体部に対して振動可能に設けられた振動部と、
所定条件下で前記振動部を振動させる動力部と、
を備え、
前記動力部は、
前記振動部に設けられていることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項２】
請求項１において、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
回転運動を往復運動に変換する変換部に回転力を与え、前記変換部を介して前記振動部を往復移動させることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項３】
請求項１において、
前記動力部に設けられ、前記動力部により回転される第１回転軸と、
前記第１回転軸に対して平行かつ軸中心をずらして設けられた第２回転軸と、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とを接続する接続部と、
前記本体部に設けられ、前記第２回転軸を回転可能に支持する支持部と、
を更に備え、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
前記第１回転軸を正転および逆転させることにより、前記振動部を往復移動させることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項４】
請求項３において、
前記本体部に設けられ、前記接続部と接触することにより前記接続部の正転方向および逆転方向への回転範囲を１８０°以内の回転範囲で制限する制限部を更に備え、
前記制限部は、
前記本体部に対して着脱可能に設けられていることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記振動部は、
前記動力部に電力を供給するためのケーブルを固定する第１固定部を備え、
前記本体部は、
前記ケーブルを固定する第２固定部を備え、
前記ケーブルは、
前記振動部が前記本体部に対して振動しても特定箇所に応力が集中しないように、前記第１固定部と前記第２固定部との間において、撓んだ状態で固定されることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記本体部は、
プレーヤに把持される第２把持部を更に含み、
前記振動部は、
前記第１把持部と前記第２把持部との間に対応する位置に重心が設定されていることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記第１把持部を把持する手で操作されるトリガを更に備え、
前記本体部は、
銃型の形状を有し、
前記動力部は、
前記トリガが操作されたことに基づいて、前記振動部を振動させることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項１】
プレーヤに把持される第１把持部を含む本体部と、
前記本体部に対して振動可能に設けられた振動部と、
所定条件下で前記振動部を振動させる動力部と、
を備え、
前記動力部は、
前記振動部に設けられていることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項２】
請求項１において、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
回転運動を往復運動に変換する変換部に回転力を与え、前記変換部を介して前記振動部を往復移動させることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項３】
請求項１において、
前記動力部に設けられ、前記動力部により回転される第１回転軸と、
前記第１回転軸に対して平行かつ軸中心をずらして設けられた第２回転軸と、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とを接続する接続部と、
前記本体部に設けられ、前記第２回転軸を回転可能に支持する支持部と、
を更に備え、
前記振動部は、
前記本体部に対して経路に沿って往復移動可能に設けられ、
前記動力部は、
前記第１回転軸を正転および逆転させることにより、前記振動部を往復移動させることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項４】
請求項３において、
前記本体部に設けられ、前記接続部と接触することにより前記接続部の正転方向および逆転方向への回転範囲を１８０°以内の回転範囲で制限する制限部を更に備え、
前記制限部は、
前記本体部に対して着脱可能に設けられていることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記振動部は、
前記動力部に電力を供給するためのケーブルを固定する第１固定部を備え、
前記本体部は、
前記ケーブルを固定する第２固定部を備え、
前記ケーブルは、
前記振動部が前記本体部に対して振動しても特定箇所に応力が集中しないように、前記第１固定部と前記第２固定部との間において、撓んだ状態で固定されることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記本体部は、
プレーヤに把持される第２把持部を更に含み、
前記振動部は、
前記第１把持部と前記第２把持部との間に対応する位置に重心が設定されていることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記第１把持部を把持する手で操作されるトリガを更に備え、
前記本体部は、
銃型の形状を有し、
前記動力部は、
前記トリガが操作されたことに基づいて、前記振動部を振動させることを特徴とするゲーム装置用コントローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−６８８４２（Ｐ２０１０−６８８４２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３６２７４（Ｐ２００８−２３６２７４）
【出願日】平成２０年９月１６日（２００８．９．１６）
【出願人】（０００１３４８５５）株式会社バンダイナムコゲームス (1,157)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１６日（２００８．９．１６）
【出願人】（０００１３４８５５）株式会社バンダイナムコゲームス (1,157)
【Ｆターム（参考）】
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