(57)【要約】      （修正有）【課題】長尺物の挿入度合いを検出するための検出手段を簡素化できるゲーム用コントローラを提供する。【解決手段】ゲーム用コントローラ１は、長尺物が挿入される挿入孔５０ａが形成された柔軟部材５０が装着されるコントローラ本体と、コントローラ本体の外周に設置され、長尺物の基底面との間の距離を波の送受信によって測定することによって挿入孔５０ａから挿入される長尺物の挿入度合いを検出するレーザ送受信器４０と、レーザ送受信器４０が検出した長尺物の挿入度合いを出力する配線ケーブル４４及び制御回路４５とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺物が挿入される挿入孔が形成された柔軟部材が装着されるコントローラ本体と、
前記コントローラ本体の外周に設置され、前記長尺物の基底面との間の距離を波の送受信によって測定することによって前記挿入孔から挿入される長尺物の挿入度合いを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した長尺物の挿入度合いを出力する出力手段と
を備えることを特徴とするゲーム用コントローラ。
【請求項２】
前記波は、レーザ光であることを特徴とする請求項１記載のゲーム用コントローラ。
【請求項３】
前記コントローラ本体は、外形寸法が異なる複数の柔軟部材を着脱可能に装着できる装着部材を有することを特徴とする請求項１記載のゲーム用コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ又はゲーム機上等で実行されるゲームを操作するためのゲーム用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲームプログラムを操作するためのコントローラが知られている。一般的には、ゲーム用コントローラを手で持ち、ゲーム用コントローラに備えられたキーを指で操作したり、ゲーム用コントローラ自体を空間的に動かしたりすることで、ゲームを操作する。
また、新しいタイプのゲーム用コントローラも開発されている。
【０００３】
特許文献１には、一端面に開口部が形成された中空の筐体を有するとともにこの筐体内部にゲームプログラムへ所定の命令信号を入力可能な内部入力手段を備えたコントローラ本体と、前記コントローラ本体の内部に装填されているとともに軸線に沿う挿入孔が形成された柔軟部材とを有し、前記柔軟部材は、前記挿入孔に長尺物が挿入されたとき、径方向外方へ膨脹し前記内部入力手段に接触又は押動して前記命令信号を入力する、ゲーム用コントローラが記載されている。特許文献１に記載のゲーム用コントローラは、ゲーム内における操作対象の挿入動作や抜き出す動作と同様な挿入動作や抜き出す動作に反応させて入力操作することが可能であるとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１６２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたゲーム用コントローラは、長尺物の挿入度合いを検出するために、内部入力手段を複数配置しなければならない（段落［００５８］）。
【０００６】
そこで、本発明は、長尺物の挿入度合いを検出するための手段を簡素化できるゲーム用コントローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のゲーム用コントローラは、長尺物が挿入される挿入孔が形成された柔軟部材が装着されるコントローラ本体と、前記コントローラ本体の外周に設置され、前記長尺物の基底面との間の距離を波の送受信によって測定することによって前記挿入孔から挿入される長尺物の挿入度合いを検出する検出手段と、前記検出手段が検出した長尺物の挿入度合いを出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成により、検出手段を複数配置することなく、長尺物の挿入度合いを検出することができる。
【０００９】
前記波は、レーザ光であることで、非接触でリアルタイムで高精度に計測できる。
【００１０】
前記コントローラ本体は、外形寸法が異なる複数の柔軟部材を着脱可能に装着できる装着部材を有することで、専用の大きさのものに限られることなく、大きさの異なる柔軟部材をしっかりと固定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長尺物の挿入度合いを検出するための検出手段を簡素化できるゲーム用コントローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るゲーム用コントローラの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るゲーム用コントローラを示す図であり、（ａ）は、その側面図、（ｂ）は、その上面図、（ｃ）は、その正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るゲーム用コントローラの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るゲーム用コントローラを示す図であり、（ａ）は、コントローラ本体の円筒底部から柔軟部材を取り外した場合の斜視図、（ｂ）は、コントローラ本体の円筒底部に柔軟部材を固定した場合の斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図６】変形例のゲーム用コントローラの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るゲーム用コントローラの斜視図、図２（ａ）は、その側面図、図２（ｂ）は、その上面図、図２（ｃ）は、その正面図である。
以下の説明において、「波」は、音波、電波及び光の総称である。本実施形態では、「波」のうち、「光」（レーザ光）を用いる例を説明し、変形例では、「音波」（超音波）を用いる例を説明する。
【００１４】
本実施形態に係るゲーム用コントローラ１は、パーソナルコンピュータ又はゲーム機上で実行されるゲームを操作するためのものである。
図１及び図２に示すように、ゲーム用コントローラ１は、長尺物が挿入される挿入孔５０ａが形成された柔軟部材５０が装着されるコントローラ本体１０と、コントローラ本体１０の外周に設置され、長尺物の基底面との間の距離を波の送受信によって測定することによって挿入孔５０ａから挿入される長尺物の挿入度合いを検出するレーザ送受信器４０（検出手段）と、レーザ送受信器４０が検出した長尺物の挿入度合いを出力する制御回路４５（出力手段）（図５及び図６参照）と、外形寸法が異なる複数の柔軟部材５０を着脱可能に装着できるゴムバンド１５（装着部材）（図３及び図４参照）とを備える。
【００１５】
コントローラ本体１０は、通常、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）等のプラスチックで形成される。
【００１６】
ゲーム用コントローラ１は、円筒状のコントローラ本体１０を一方又は両方の手で握った状態で、ゲームを操作することも可能である。コントローラ本体１０の外側表面には、電源をオン、オフする主電源ボタン２０と、レーザ送受信器４０の電源ボタン２１と、操作板３０ａ及びロッド３０ｂからなるアナログスティック３０とが設置されている。主電源ボタン２０で押すとオン、オフを繰り返す。電源ボタン２１は、スライドでオン、オフする。なお、ゲームの進行状況にあわせて光るＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを設けることもできる。
【００１７】
図３は、本発明の実施形態に係るゲーム用コントローラの分解斜視図、図４（ａ）は、コントローラ本体１０の円筒底部１０ａから柔軟部材５０を取り外した場合の斜視図、図４（ｂ）は、コントローラ本体１０の円筒底部１０ａに柔軟部材５０を固定した場合の斜視図である。
図３及び図４に示すように、コントローラ本体１０は、有底の円筒形状であり、円筒底部１０ａと、円筒底部１０ａの前方側（挿入孔５０ａ側）の外周部に取付けられた半円筒形状の蓋部１０ｂと、円筒底部１０ａの前方側と蓋部１０ｂの前方側とを組み合わせて固定する円環状の固定リング１１（図１参照）と、固定リング１１の外周部にヒンジ１３を介して回動自在に取り付けられ、柔軟部材５０を周方向から押さえて固定する柔軟部材固定リング１２とを備える。
【００１８】
図１に示すように、固定リング１１は、上面側（レーザ送受信器４０側）の外周部に柔軟部材固定リング１２のフック１２ｂ（後記）を係止する凹部１１ａを有する。柔軟部材固定リング１２は、柔軟部材５０の小径部５０ｂ（後記）を内周面に当接させて保持する本体リング部１２ａと、柔軟部材固定時に、固定リング１１の凹部１１ａに組み合わさって本体リング部１２ａを係止するフック１２ｂと、本体リング部１２ａの内周面に設けられ柔軟部材５０の外周部を周方向から押さえる複数の突起１２ｃとを有する。複数の突起１２ｃが柔軟部材５０の外周部を押さえることで、柔軟部材５０が外径方向又は前後方向に不用意に動かなくなる。
【００１９】
柔軟部材固定リング１２の本体リング部１２ａは、固定リング１１の下面側の外周部にヒンジ１３を介して取り付けられている。固定リング１１の凹部１１ａから柔軟部材固定リング１２のフック１２ｂを外すと、図１に示すように、本体リング部１２ａは外方に開放され、柔軟部材５０の小径部５０ｂが露出する。この状態で、固定リング１１を所定位置まで回動することで、固定リング１１を円筒底部１０ａ及び蓋部１０ｂから取り外すことができ、柔軟部材５０の着脱が可能になる。
【００２０】
図３に示すように、蓋部１０ｂは、後方側（挿入孔５０ａと反対側）の端部に段差部１０ｃを有し、この段差部１０ｃを円筒底部１０ａの有底側の円周内面１０ｄに組み合わせて、蓋部１０ｂの後方側を係合する。また、蓋部１０ｂは、前方側（挿入孔５０ａ側）の端部に半円形状のリブ１０ｅを有し、このリブ１０ｅを円筒底部１０ａの前方側（挿入孔５０ａ側）の端部の半円形状のリブ１０ｆに組み合わせる。これにより、コントローラ本体１０の前方側（挿入孔５０ａ側）には、リブ１０ｅ及びリブ１０ｆからなる段差部を有する円形開口部１０ｇが形成され、リブ１０ｅ及びリブ１０ｆの外周部に円環状の固定リング１１（図１参照）を固定することができる。
円筒底部１０ａと蓋部１０ｂとが組み合わされる端面には、蓋部１０ｂに係合突起１０ｈが、また円筒底部１０ａに係合突起１０ｈと係合する係合溝１０ｉがそれぞれ設けられ、両者を緊密に係合させることができる。
【００２１】
固定リング１１が、円筒底部１０ａ及び蓋部１０ｂの円形開口部１０ｇの外周面に組み合わされた状態では、コントローラ本体１０にある程度の振動・衝撃が加わったとしても蓋部１０ｂが外れることがなく、柔軟部材５０がコントローラ本体１０から脱落することもない。
【００２２】
図３及び図４に示すように、円筒底部１０ａの内周面には、ゴムバンド１５が長尺物の進入方向と直交する位置に複数列設けられる。ゴムバンド１５は、伸縮自在の弾性部材からなり、図４（ｂ）に示すように、柔軟部材５０の前後をしっかりと固定することができる。本発明は、コントローラ本体１０内にセンサを設けていないので、コントローラ本体１０内の空間を広くとることができる。また、センサ位置に依存しないので、内部の空間における設計の自由度は高い。これらの特徴から、柔軟部材５０を着脱可能に装着する装着部材について、材質、形状、設置位置、設置個数を最適なもので設計することができる。これにより、装着部材（ここでは、ゴムバンド１５）を設置することができ、特に、大きさの異なる柔軟部材をしっかりと固定することができる。
【００２３】
柔軟部材５０は、長尺部を挿入可能な挿入孔５０ａと、挿入孔５０ａ側の端部に設けられ、柔軟部材５０の軸方向の動きを柔軟部材固定リング１２によって規制するための小径部５０ｂと、空気抜けのための連通口５０ｃとを有する。
柔軟部材５０は、図１及び図４（ｂ）に示すように、その大部分がコントローラ本体１０の内部に設置されており、柔軟部材５０の挿入孔５０ａの一部はコントローラ本体１０の外部に露出した状態である。また、図４（ａ）に示すように、柔軟部材５０は、コントローラ本体１０の蓋部１０ｂの開放時にコントローラ本体１０及びゴムバンド１５から着脱可能である。
【００２４】
柔軟部材５０は、挿入孔５０ａの径よりも太い細長い物体が挿入孔５０ａに挿入されたときに挿入孔５０ａの径が押し広げられる程度の柔軟性を持っていればよく、エラストマー（elastomer）等の柔軟性の高い材料で形成されている。柔軟部材５０は、コントローラ本体１０の外部に露出している部分には、指等の長尺物を挿入可能な挿入孔５０ａが形成されている。また、挿入孔５０ａと対向する柔軟部材５０の奥方向には、空気抜けのための連通口５０ｃが形成されている。
【００２５】
図５は、図１のＡ−Ａ断面図である。図５では、コントローラ本体１０の外周に設置されたレーザ送受信器４０に関する部分以外の構造は簡略化している。
図５に示すように、コントローラ本体１０の外周には、長尺物の基底面との間の距離を波の送受信によって測定することによって挿入孔５０ａから挿入される長尺物の挿入度合いを検出するレーザ送受信器４０が配置されている。レーザ送受信器４０は、配線ケーブル４４（出力手段）を介してコントローラ本体１０の円筒底部１０ａに設置された制御回路４５（出力手段）に接続されている。制御回路４５は、電源をレーザ送受信器４０に給電するとともに、レーザ送受信器４０からのセンサ信号を受信する。制御回路４５は、レーザ送受信器４０が検出した長尺物の挿入度合いを出力する。なお、レーザ送受信器４０及び制御回路４５は、図示しないバッテリにより駆動される。
【００２６】
レーザ送受信器４０は、例えばレーザダイオード及び投光レンズからなるレーザ送信部と、受光レンズ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semi-conductor）等の受光素子からなるレーザ受信部とを備え、基底面にレーザ光（図５のレーザ投光ａ参照）を照射して、その反射光（図５のレーザ受光ｂ参照）により基底面から突出した長尺物の進入距離を検出する。レーザ送受信器４０は、レーザ光を用いるものであれば、どのような測距方式のものでもよい。レーザによる距離計測には、代表的なものとして「三角測距方式」と「位相差測距方式」とがある。「三角測距方式」は、対象物に照射されたレーザの反射光をセンサ内にある受光素子にて読み取り、三角測量の原理で距離計測を行う方法である。「三角測距方式」は、センサが比較的安価で小型・高精度である利点がある。なお、「位相差測距方式」を用いると長距離の検出が可能になる。
【００２７】
また、上記基底面は、長尺物が突出する面であり、レーザ光が反射できる面であればどのようなものでもよい。例えば、長尺物が指の場合には、手首や身体の表面である。
【００２８】
ゲーム用コントローラ１は、レーザ送受信器４０をコントローラ本体１０の外部（ここではコントローラ本体１０の外周）に設置する構成であるので、コントローラ本体１０内部の柔軟部材５０への長尺物の挿入度合いを検出するが、コントローラ本体１０の内部状態（内部構造）には依存することなく、柔軟部材５０への長尺物の挿入度合いを検出することができる。
【００２９】
図５に示すように、ユーザが、柔軟部材５０の挿入孔５０ａに指等の長尺物を挿入すると、コントローラ本体１０の外周に設置されたレーザ送受信器４０から基底面（手首や身体の表面）までの距離が変わる。レーザ送受信器４０は、レーザ送受信器４０から基底面までの距離をレーザ光の送受信によって測定することによって挿入孔５０ａから挿入される長尺物の挿入度合いを検出する。レーザ送受信器４０は、センサ信号を配線ケーブル４４を介して制御回路４５に出力する。これにより、長尺物の挿入度合いをリアルタイムで検出することができる。レーザ送受信器４０は、波としてレーザ光を用いることで非接触で高精度に計測できる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態のゲーム用コントローラ１は、長尺物が挿入される挿入孔５０ａが形成された柔軟部材５０が装着されるコントローラ本体１０と、コントローラ本体１０の外周に設置され、長尺物の基底面との間の距離を波の送受信によって測定することによって挿入孔５０ａから挿入される長尺物の挿入度合いを検出するレーザ送受信器４０と、レーザ送受信器４０が検出した長尺物の挿入度合いを出力する配線ケーブル４４及び制御回路４５とを備える。
【００３１】
引用文献１に記載の装置では、長尺物の挿入度合いを検出するためには、内部入力手段を複数配置しなければならなかった（引用文献１の段落［００５８］）。これに対し、本実施形態では、複雑な操作を要するゲームに対応する場合であっても１つのレーザ送受信器４０を用いて、長尺物の挿入度合いを検出することができる。すなわち、検出手段を複数配置することなく、長尺物の挿入度合いを検出することができる。
【００３２】
引用文献１に記載の装置では、コントローラ本体内にセンサを設けているので、センサ配置及び柔軟部材の大きさや形状等に制約がある。これに対して、本実施形態のゲーム用コントローラ１は、レーザ送受信器４０をコントローラ本体１０の外周に設置する構成であるので、コントローラ本体１０の内部状態には依存することなく、柔軟部材５０への長尺物の挿入度合いを検出することができる。大きさや形状の異なる柔軟部材５０を自由に配置することができる。
【００３３】
本実施形態では、コントローラ本体１０は、外形寸法が異なる複数の柔軟部材５０を着脱可能に装着できる装着部材（ゴムバンド１５）を有する。従来は、内部入力手段が接触又は押動によって機能するため、柔軟部材は着脱可能ではあっても専用の大きさのものに限られた。本実施形態では、コントローラ本体１０内にセンサを設けていないので、コントローラ本体１０内の空間における設計自由度は高い。このため、柔軟部材５０を着脱可能に装着する装着部材について、材質、形状、設置位置、設置個数を最適に設計することができ、大きさの異なる柔軟部材をしっかりと固定することができる。
【００３４】
［変形例］
変形例では、「波」のうち、「音波」（超音波）を用いる例を説明する。
図６は、変形例のゲーム用コントローラ１Ａの断面図である。図５と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。
図６に示すように、ゲーム用コントローラ１Ａは、図１乃至図５のレーザ送受信器４０に代えて、超音波センサ４０Ａ（検出手段）を備える。
超音波センサ４０Ａは、超音波を発信し基底面に当たって反射した超音波を受信して、超音波の空気中を伝わる速さ（音速）と送受の時間（伝搬時間）の半分との積から、基底面までの距離を求める。
なお、超音波センサ４０Ａは、ドプラ効果を用いて超音波で速度計測し、長尺物の挿入の動きを検出してもよい。
【００３５】
本変形例によれば、実施形態と同様の効果、すなわち１つの超音波センサ４０Ａを用いて、長尺物の挿入度合いを検出することができ、また、コントローラ本体１０内に大きさや形状の異なる柔軟部材５０を自由に配置することができる。
【００３６】
また、一般に、超音波センサは、レーザ送受信器よりも低コストで導入可能である。
【００３７】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
例えば、本実施形態のゲーム用コントローラ１，１Ａは、パーソナルコンピュータに外付け接続することを想定して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタを有していてもよい。また、Bluetooth（登録商標）等による無線通信機能を備えたリモートコントローラとして構成してもよく、あるいは接続ケーブルでゲーム機等と一体的に接続してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１，１Ａ  ゲーム用コントローラ
１０  コントローラ本体
１０ａ  円筒底部
１０ｂ  蓋部
１１  固定リング
１５  ゴムバンド（装着部材）
２０  主電源ボタン
２１  電源ボタン
３０  アナログスティック
４０  レーザ送受信器（検出手段）
４０Ａ  超音波センサ（検出手段）
４４  配線ケーブル（出力手段）
４５  制御回路（出力手段）
５０  柔軟部材
５０ａ  挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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