(57)【要約】  所定の範囲内で移動可能な可動部材と、この可動部材の可動方向に移動可能な状態に配され、可動部材の可動方向の当接面に当接することで可動部材の移動可能範囲を規制する規制部材であって、当接面の第１の範囲に当接して可動部材の移動可能範囲を規制する状態と、当該第１の範囲とは異なる当接面の第２の範囲に当接して可動部材の移動可能範囲を規制する状態との間で切替可能な規制部材とを有する操作デバイスである。
2019082386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の範囲内で移動可能な可動部材と、
前記可動部材の可動方向に移動可能な状態に配され、前記可動部材の可動方向の当接面に当接することで前記可動部材の移動可能範囲を規制する規制部材であって、前記当接面の第１の範囲に当接して前記可動部材の移動可能範囲を規制する状態と、当該第１の範囲とは異なる前記当接面の第２の範囲に当接して前記可動部材の移動可能範囲を規制する状態との間で切替可能な規制部材とを有する操作デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の操作デバイスであって、
前記可動部材の当接面の第１の範囲と第２の範囲とは、互いにヤング率の異なる素材で形成されてなる操作デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の操作デバイスであって、
前記可動部材の前記当接面の第１または第２の範囲のいずれかには、前記規制部材に係止して、前記規制部材の移動と前記可動部材との移動とを連係させる係止部をさらに有する操作デバイス。
【請求項４】
所定の範囲内で移動可能な可動部材と、
前記可動部材の可動方向に移動可能な状態に配され、前記可動部材の可動方向の当接面に当接することで前記可動部材の移動可能範囲を規制する規制部材であって、前記当接面の第１の範囲に当接して前記可動部材の移動可能範囲を規制する状態と、筐体に当接した状態との間で移動可能な規制部材とを有する操作デバイス。
【請求項５】
請求項４記載の操作デバイスであって、
前記可動部材の当接面の第１の範囲と、筐体の、少なくとも前記規制部材が当接する部分とが、互いにヤング率の異なる素材で形成されてなる操作デバイス。
【請求項６】
所定の範囲内で移動可能な可動部材と、
前記可動部材の可動方向に移動可能な状態に配され、前記可動部材の可動方向の当接面に当接することで前記可動部材の移動可能範囲を規制する規制部材であって、前記当接面の第１の範囲に当接して前記可動部材の移動可能範囲を規制する規制部材と、
一対の端部を有して、ユーザの手に巻きかかるベルト状部材と、
当該ベルト状部材の前記端部の少なくとも一方を、操作デバイスの筐体内部に引き込んで、所定の位置で係止する引込部材であって、前記規制部材の動きに応じて、前記ベルト状部材の筐体内部への引き込み動作を行う引込部材と、
をさらに有する操作デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用ゲーム機で用いられるゲームコントローラ等の操作デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用ゲーム機等における操作デバイスは、ユーザが行ったボタン押下や操作デバイスを振る等の動作を検出して、ゲーム機等の本体に当該検出したユーザの動作を表す情報を送出している。また、こうした操作デバイスのうちには、アクチュエータ等を用いて、ユーザに対して触力覚を提示するものもある。【０００３】
具体的には、ユーザが操作可能なロッキングスイッチの可動範囲を制御し、ユーザに、仮想的に把持した物体の大きさを感じさせるように構成する例がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ロッキングスイッチ等の可動部材の可動範囲を制御する方法として、この可動部材の移動軌跡内で移動して、可動部材の可動範囲を規制する規制部材を設ける方法がある。【０００５】
このような方法によれば、可動部材の可動範囲を制御できるが、この規制部材を専ら可動部材の規制に用いるのではなく、例えば他の態様の触力覚の提示に用いることができれば、別の部材を設けることなく多様な触力覚提示が可能となるなど、製造コストを増大させることなく多機能化を図ることが可能となる。【０００６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、製造コストを増大させることなく、多機能化を図ることが可能な操作デバイスを提供することを、その目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、所定の範囲内で移動可能な可動部材と、前記可動部材の可動方向に移動可能な状態に配され、前記可動部材の可動方向の当接面に当接することで前記可動部材の移動可能範囲を規制する規制部材とを有し、この規制部材を種々の用途に用いることとしたものである。【０００８】
本発明の一態様では、この規制部材は、前記当接面の第１の範囲に当接して前記可動部材の移動可能範囲を規制する状態と、当該第１の範囲とは異なる前記当接面の第２の範囲に当接して前記可動部材の移動可能範囲を規制する状態との間で切替可能に設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、製造コストを増大させることなく、多機能化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る操作デバイスを正面側から見た概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る操作デバイスを背面側から見た概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る操作デバイスの回路部の例を表す構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る操作デバイスのロッキングボタンの構造例を表す模式的な断面斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る操作デバイスのロッキングボタンと、アームとの関係を表す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る操作デバイスの例を表す機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る操作デバイスのアームの制御例を表す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る操作デバイスのロッキングボタンのもう一つの構造例を表す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る操作デバイスのアームに連動する機構の例を表す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において各部の大きさやその比、配置等は一例であり、本実施の形態の例は、図示等した大きさや比率、配置に限られるものではない。本発明の実施の形態に係る情報処理システムは、図１に例示するように、操作デバイス１０と、操作デバイス１０に対して無線または有線にて接続される家庭用ゲーム機等の主装置２０とを含む。この操作デバイス１０は、ユーザから受け入れた指示操作の内容を主装置２０に出力する。また操作デバイス１０は、主装置２０から入力される指示を受け入れて、各部の制御を行う。
【００１２】
［操作デバイスの構成］
本実施の形態の例では、操作デバイス１０は、ユーザの左手または右手のどちらかに装着されるものとして設定される。この操作デバイス１０の一例は、図１，図２に例示するようなものである。図１は操作デバイス１０を正面側から見た斜視図であり、図２は操作デバイス１０を背面側から見た斜視図である。
【００１３】
この操作デバイス１０は、ユーザにより把持される把持部２１と、操作部２２と、ベルト部２３とを含む。把持部２１は、実質的に多角形柱状をなし、操作部２２が、この把持部２１から連続して形成されている。図１，２の例では、操作部２２は、正面側にセンサ部２２１と、ボタン操作部２２２とを含み、背面側に、指センサ２２３と、本発明の可動部に対応するロッキングボタン２２４とを備える。
【００１４】
本実施の形態では、この操作デバイス１０の左側面または右側面のいずれか一方側に固定具であるベルト部２３が固定される。このベルト部２３は、例えば可撓性あるベルトを環状としたものである。この例の操作デバイス１０を操作するユーザは、環状としたベルト部２３内にユーザ自身の人差指から小指までを通し、操作デバイス１０の本体をユーザの親指の付根に当接させた位置に固定して用いる。図１，２の例では、操作デバイス１０の右側面側がユーザの手の平に押付けられて操作デバイス１０が固定された状態が示されている。またこの操作デバイス１０の大きさは、固定具に指を通して操作デバイス１０を装着したユーザが、自然に操作デバイス１０を把持したときに、ユーザの親指末節が操作デバイス１０の正面側のボタン操作部２２２に到達する程度の大きさとする。つまり本実施の形態では、ロッキングボタン２２４を含む、操作部２２の少なくとも一部のボタン等が、把持部２１を把持したときに、ユーザの指が到達する範囲に配される。
【００１５】
すなわち、操作デバイス１０を装着したユーザが、自然に操作デバイス１０を把持したときには、当該ユーザの人差指は操作デバイス１０のロッキングボタン２２４に触れる位置となり、ユーザは把持部２１を手の平と、中指、薬指、小指とで握りこむようになる。もっとも、この状態からユーザが手を開いても、固定具により操作デバイス１０がユーザの手に固定されるので、操作デバイス１０が落下することはない。
【００１６】
またこの操作デバイス１０は、本体内部に、図３に例示するように、回路部１００を含む。この回路部１００は、制御部１１と、記憶部１２と、インタフェース部１３と、通信部１４とを含んで構成される。
【００１７】
この制御部１１は、マイクロコンピュータ等のプログラム制御デバイスであり、記憶部１２に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態では、この制御部１１は、ロッキングボタン２２４を介してユーザに提示する触力覚を設定する情報を、主装置２０から受け入れる。そして制御部１１は、この受け入れた情報に基づき、ロッキングボタン２２４のユーザによる移動動作に対し、ユーザに提示するべき触力覚に応じて、所定の制御を実行する。この制御部１１の動作については後述する。記憶部１２は、メモリデバイスであり、制御部１１によって実行されるプログラムを保持する。またこの記憶部１２は制御部１１のワークメモリとしても動作する。
【００１８】
インタフェース部１３は、操作部２２の各部に接続され、センサ部２２１や、ボタン操作部２２２等から入力されるユーザの指示を表す信号等、各種の信号を受け入れて制御部１１に出力する。またこのインタフェース部１３は、制御部１１から入力される指示を、操作部２２の各部に出力する。
【００１９】
通信部１４は、例えばブルートゥース（登録商標）等の無線通信インタフェース、またはＵＳＢや有線ＬＡＮ等の有線通信インタフェース等を含む。この通信部１４は、主装置２０に接続され、主装置２０との間で種々の信号を授受する。
【００２０】
センサ部２２１は、例えば、ユーザが自然にデバイス本体２１０を把持したとき、ユーザの親指の末節側が到達する位置よりやや下方、ユーザの親指の基節側が近接する位置に配される。この指センサ部２２１は、操作デバイス１０の正面側であって操作デバイス１０の表面の法線方向を中心とし、操作デバイス１０正面の左側面側から右側面側までの比較的広角の角度範囲を検出可能範囲として、この検出可能範囲においてユーザの親指を検出する。そして当該親指を検出した位置（上記角度範囲内の角度）と、指センサ部２２１からユーザの親指までの距離とを検出し、これらの情報を含む、検出結果情報を制御部１１に出力する。この指センサ部２２１は例えば、カメラや、光学センサ、焦電センサ、静電容量センサ等、どのようなものでも構わない。
【００２１】
ボタン操作部２２２は、少なくとも一つのボタンを含み、当該ボタンに対しユーザの押下操作があったときに、押下操作がされたボタンを特定する情報を制御部１１に出力する。指センサ２２３は、操作デバイス１０の把持部２１にユーザの中指ないし小指が近接しているか（あるいは触れているか）否かを検出する。そして当該検出の結果を表す情報を、制御部１１に出力する。
【００２２】
ロッキングボタン２２４は、本発明の可動部に相当し、操作デバイス１０の本体に対して、操作デバイス１０の背面側に突出した第１の位置と、操作デバイス１０の本体側へ押し込まれた第２の位置との間で、所定の軸回りに回転移動可能なボタンである。本実施の形態の例では、このロッキングボタン２２４は、ユーザの人差指等で第２の位置に向って押し込み操作され、またユーザが指を放せば、第１の位置に復帰するよう、弾性体等によって付勢されてもよい。
【００２３】
本実施の形態の操作デバイス１０は、このロッキングボタン２２４により、ユーザの指に触力覚を提示することで、ユーザが仮想的に手にした仮想対象物の質感を表現する。具体的にはロッキングボタン２２４の可動範囲を変化させ、またユーザの操作に対して反力（ユーザがロッキングボタン２２４を押込む力に抵抗する力）を提示して、ユーザに対して触力覚を提示する。なお、本実施の形態はこの例に限るものではなく、可動部を例えば、ロッキングボタン２２４ではなく、ユーザの手のひら近傍に配した部材として、ユーザの手のひらに触力覚を堤示するなど、ユーザの手の一部に触力覚を堤示できれば、可動部の配置及び態様は、ここで例示したものに限られるものではない。
【００２４】
この例の本実施の形態では、このロッキングボタン２２４は、図４に例示するように、可動部材であるボタンカバー２２４ｂと、ボタンカバー支持部３０と、ロッキングボタン２２４の位置を検出する位置センサ３１と、ボタンカバー２２４ｂの可動範囲を、指示された範囲に規制する規制部３２とを備える。また規制部３２は、例えばアクチュエータとしてのモータ３２１と、その制御回路３２２と、当該アクチュエータにより駆動される規制部材であるアーム３２３とを含んで構成される。図４は、ロッキングボタン２２４を、アーム３２３の回転軸を含む面で破断した状態を表す概略断面図である。
【００２５】
ここで位置センサ３１は、アーム３２３の回転中心であるヒンジに取付けられたポテンショメータ等であり、アーム３２３の回転角度の情報を出力する。またはこの位置センサ３１は、アーム３２３ではなく、ロッキングボタン２２４の回転中心であるヒンジに取付けられたポテンショメータ等であってもよい。この場合、位置センサ３１は、ロッキングボタン２２４の回転角度の情報を出力することとなる。
【００２６】
本実施の形態の一例では、アーム３２３は、板カム状の形状を有し、具体的には円板状のアーム本体３２３ａと、このアーム本体３２３ａの外周の一点の接線方向に突出したアーム部３２３ｂとを有している。図４の例では、円板状のアーム本体３２３ａの中心がモータ３２１の回転軸に固定される。ボタンカバー２２４ｂの内側面（操作デバイス１０側の面）には、このアーム３２３のアーム本体３２３ａを収容する凹部（Ｃ）が形成される。この凹部（Ｃ）は、アーム３２３の回転軸を挟んで非対称に形成されてもよい。
【００２７】
またボタンカバー２２４ｂの外側面はユーザの指によって押圧される押圧面となり、内側面の凹部（Ｃ）を除く範囲は、アーム３２３が当接する当接面となる。ボタンカバー支持部３０は、操作デバイス１０の本体側に固定されたヒンジを有し、このヒンジ周りの所定の角度範囲（上記第１の位置と第２の位置との間）で回転可能な状態にボタンカバー２２４ｂを支持する。またこのボタンカバー支持部３０は、ボタンカバー２２４ｂを第１の位置に向って、バネ等の弾性体により付勢している。これよりユーザが押圧しない状態では、ボタンカバー２２４ｂは第１の位置に移動する。
【００２８】
このボタンカバー２２４ｂは、操作デバイス１０の背面側に突出した第１の位置と、操作デバイス１０の本体側へ押し込まれた第２の位置との間であって、その当接面がアーム３２３のアーム部材３２３ｂに当接する位置（当接位置と呼ぶ）まで押込み可能となる。そこでユーザが操作デバイス１０本体を握る動作を行うとともに、ボタンカバー２２４ｂの押圧面を人差指で押圧すると、当接位置まではボタンカバー２２４ｂは特段の抵抗力を感じることなく（ボタンカバー支持部３０の付勢力のみに抵抗するだけで）移動し、当接位置でアーム３２３に当接することで硬いものに触れたという触力覚が提示される。
【００２９】
さらにユーザが力を入れて握る動作を行い、それによりボタンカバー２２４ｂの押圧力を強めたときに、アーム３２３を操作デバイス１０の本体側に後退させるようモータ３２１を回転させると、ユーザに対して、あたかも握る力によって対象物が変形したかのような触力覚を提示できる。この際、モータ３２１の回転速度をユーザによるボタンカバー２２４ｂの押圧力に応じて変化させることで硬さの相違も併せて提示できる。
【００３０】
既に伸べたように、アーム３２３は、モータ３２１の回転軸に取付けられているので、モータ３２１の回転角度θに応じて、ボタンカバー２２４ｂの移動可能範囲を規制することとなる。具体的に図４の例のアーム３２３によれば、モータ３２１の回転角度に応じてアーム部材３２３ｂの先端（当接部）の位置が、ボタンカバー２２４ｂの移動可能範囲内で移動する。これによりボタンカバー２２４ｂはアーム部材３２３ｂの当接部に当接する当接位置まで移動可能となる。
【００３１】
図５は、図４の例のアーム３２３と、ボタンカバー２２４ｂとの関係を概念的に示した図である。図５に概念的に示すように、アーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向（ボタンカバー２２４ｂを押下するときの移動方向とは反対の方向）とのなす角度θが、図５の範囲θ２とθ３との範囲にあるときには、このアーム３２３がボタンカバー２２４ｂの移動範囲を規制することがない。従ってこの場合は、ボタンカバー２２４ｂの押圧面は第１の位置（図５のＸ）と、第２の位置（図５のＹ２）との間で自由に（ボタンカバー支持部３０の付勢力のみに抵抗するだけで）移動可能となっている。なお、この場合の第２の位置は機構的にこれ以上押し込むことができない位置であり、以下の説明では最下点と呼ぶこととする。
【００３２】
一方、アーム３２３がモータ３２１により回動され、アーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向とのなす角度θが図５のθ１とθ２との間（範囲Ｐ１）、及びθ３とθ４との間（範囲Ｐ２）にあるときには、アーム部材３２３ｂの先端がボタンカバー２２４ｂの移動軌跡内に位置することとなる。具体的に、アーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向とのなす角度θが図５のθ１とθ２との間にあるときには、ボタンカバー２２４ｂが押下されると、当該ボタンカバー２２４ｂの当接面のうち、凹部（Ｃ）を挟んで位置する第１の範囲（Ｒ１）と第２の範囲（Ｒ２）とのうち、アーム部材３２３ｂが位置する側の範囲（当接面の第１の範囲Ｒ１）にアーム部材３２３ｂの先端が当接する。そして、この当接した位置から押し込む方向のボタンカバー２２４ｂの移動が規制される。
【００３３】
このようにアーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向とのなす角度θが図５のθ１とθ２との間であるときには、θが「０」に近いθ１に近接するほど、アーム部材３２３ｂとボタンカバー２２４ｂとの当接位置（図５のＹの位置）が、ボタンカバー２２４ｂの第１の位置（図５のＸ）に近接する（もっとも近接した位置がＹ１となる）。
【００３４】
なお、アーム部材３２３ｂはθ＝０からθ＝θ１の間，θ＝θ４からθ＝３６０度の間には、アーム３２３を回転しないよう制御しておく。
【００３５】
またアーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向とのなす角度θが図５のθ３とθ４との間であるときには、ボタンカバー２２４ｂが押下されると、当該ボタンカバー２２４ｂの当接面のうち、凹部（Ｃ）を挟んで位置する第１の範囲（Ｒ１）と第２の範囲（Ｒ２）とのうち、アーム部材３２３ｂが位置する側の範囲（当接面の第２の範囲Ｒ２）にアーム部材３２３ｂの先端が当接する。そして、この当接した位置から押し込む方向のボタンカバー２２４ｂの移動が規制される。
【００３６】
このようにアーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向とのなす角度θが図５のθ３とθ４との間であるときには、θが「３６０度」に近いθ４に近接するほど、アーム部材３２３ｂとボタンカバー２２４ｂとの当接位置（図５のＹの位置）が、ボタンカバー２２４ｂの第１の位置（図５のＸ）に近接する（もっとも近接した位置がＹ１となる）。これより、ボタンカバー２２４ｂの押込み可能量（可動範囲）が規制される。
【００３７】
規制部３２のモータ３２１は、サーボモータまたはステッピングモータ等、回転角度を制御可能なモータである。このモータ３２１はギアヘッドが一体化されたいわゆるギアードモータであってもよい。このモータ３２１は、制御回路３２２から入力される電流により回転動作する。
【００３８】
モータ３２１の制御回路３２２は、制御部１１から例えばトルク制御値τと回転方向の情報Ｄとの入力を受け入れる。この制御回路３２２は、そしてこのトルク制御値τに応じた大きさで、回転方向の情報Ｄに対応する方向の電流を、モータ３２１に供給する。モータ３２１はこの電流に応じたトルクで、指定された回転方向へ回転する。具体的に回転方向が「アップ」の場合、アーム３２３の先端（当接する部分）をボタンカバー２２４ｂ側へ移動させる方向へ回転する。また回転方向が「ダウン」の場合、アーム３２３の先端（当接する部分）を操作デバイス１０の本体側へ移動させる方向へ回転する。
【００３９】
回転方向が「アップ」の場合には、アーム３２３の先端（当接する部分）をボタンカバー２２４ｂ側へ移動させる方向へ回転し、モータ３２１によるトルクとユーザのボタンカバー２２４ｂの押圧力（アーム３２３によりモータ３２１の回転方向とは逆方向の回転力として伝達される）とが相殺し、押圧力がトルクに勝っている分の速度でボタンカバー２２４ｂが第２の位置に向って移動することとなる。また押圧力とトルクとがつり合えば、その時点の位置でボタンカバー２２４ｂが動かない状態となる。
【００４０】
さらに別の例では、この制御回路３２２は、制御部１１からトルク制御値τに代えて電流値または電圧値の入力を受けてもよい。この場合制御回路３２２は、モータ３２１に対して入力された値に対応する大きさの電流を供給し、または入力された値に対応する大きさの電圧を印加する。
【００４１】
またこの制御回路３２２は、制御部１１からトルク制御値τに代えて回転角度θの入力を受けてもよい。この場合制御回路３２２は、当該入力された回転角度θまでモータ３２１を回転制御して、アーム３２３の先端（当接する部分）をボタンカバー２２４ｂ側へ移動させる方向へ回転する。なお、モータを定められた回転角度まで回転して停止させる制御については広く知られているので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４２】
この場合に、制御回路３２２は、回転角度θをθ１とθ２との間にある第１の角度θａと、θ３とθ４との間にある第２の角度θｂとの入力を受け入れることで、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接してその移動可能範囲を規制する状態と、当該第１の範囲とは異なるボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接して、その移動可能範囲を規制する状態との間で切替可能となる。
【００４３】
［主装置の構成］
主装置２０は、例えばカメラを備えてユーザを撮像し、例えば所定のタイミングごとに、ユーザの手の現実空間内での位置を検出し、検出した現実空間内の位置に対応するゲーム空間内でのユーザの手の仮想的位置を演算により求める。そしてこの求めた仮想的位置の情報に基づいて、ゲームの処理としてユーザの手に対して提示するべき触力覚を決定する。一例として主装置２０は、ユーザがゲーム内で銃を手にしてトリガーを引こうとしていると検出すると、操作デバイス１０に対して銃のトリガーを引くときの触力覚を提示するよう制御する指示を出力する。
【００４４】
次に本発明の実施の形態に係る操作デバイス１０の制御部１１の動作について説明する。本実施の形態では、この制御部１１は、図６に例示するように、触力覚の制御に係る指示を受け入れる受入部５１と、当該受け入れた指示に基づき、ユーザのロッキングボタン２２４を介して、ユーザに対して提示する触力覚を制御するための指示を生成する触力覚制御部５２と、生成した指示を出力する出力部５３とを含んで構成される。
【００４５】
受入部５１は、主装置２０から触力覚の制御に係る指示を受け入れる。本実施の形態においてこの指示は、主装置２０から所定のタイミングごとに繰返し送信される指示データパケットに含めて送信される。ここで指示データパケットの送信タイミングは１０Ｈｚ〜１００Ｈｚのタイミング（１秒あたり１０回ないし１００回のタイミング）程度でよい。また、この指示データパケットは、パケット識別子（Ｎ）を含むヘッダ部Ｈと、触力覚指示部Ｆと、その他のデータ部Ｄとを含んでなる。また触力覚指示部Ｆは、制御モードを特定する情報（Ｍ）と、この制御モードごとに定められた制御情報（Ｐ）とを含む。
【００４６】
受入部５１は、このパケットを受信することで制御モードを特定する情報（Ｍ）と、制御モードごとに定められた制御情報（Ｐ）とを受け入れる。これらの情報の具体的な例については、後に述べる。
【００４７】
触力覚制御部５２は、受入部５１にて受け入れた情報で特定される制御モードにて、当該制御モードを特定する情報とともに受け入れた制御情報を用いて、可動部であるロッキングボタン２２４の移動動作に対して提示する触力覚を制御する。本実施の形態の例では、この触力覚制御部５２は、アクチュエータであるモータ３２１に対する制御を行い、ユーザに対して提示する触力覚を制御する。この触力覚制御部５２の動作は後に詳しく述べる。
【００４８】
出力部５３は、触力覚制御部５２から入力される制御の指示（トルク制御値や電流値、電圧値等）を、モータ３２１の制御回路３２２に出力する。
【００４９】
ここで触力覚制御部５２の動作を具体的な例を用いて説明する。本実施の形態の一例では、主装置２０からの指示によって指定される制御モードは、
（１）アクチュエータの目標位置及び、制御ゲインの情報を指定することで、アクチュエータを制御する第１の制御モード、
（２）アクチュエータに供給する電圧の電圧値またはアクチュエータに供給する電流の電流値を指定することでアクチュエータを制御する第２の制御モード、
（３）アクチュエータまたは可動部の位置範囲に対する制御情報を設定した複数の設定情報のうち、どの設定情報を用いるかを指定することで、操作デバイス１０側にアクチュエータの制御を指示する第３の制御モード、
を含む。
【００５０】
［目標位置とゲインとを指定する例］
まず、（１）アクチュエータの目標位置θｔ及び、制御ゲインの情報を指定する場合（第１の制御モード）、主装置２０から受け入れる制御ゲインの情報には、位置誤差に対するゲイン（ｐゲインｐ）と、速度に対するゲイン（ｄゲインｄ）とが含まれる。この場合、触力覚制御部５２は、位置センサ３１からアクチュエータの位置情報として、ロッキングボタン２２４の押し込みにより回転されるアーム３２３の回転角度θの情報を受け入れる。ここでの例では制御情報に含まれるアクチュエータの目標位置は、アーム３２３の回転角度θｔとして指定される。
【００５１】
そして触力覚制御部５２は、アクチュエータであるモータ３２１の制御回路３２２に出力するトルク制御値τを、ゲイン定数をＧとして、
τ＝（ｐ×｜θ−θｔ｜＋ｄ×Δθ）／Ｇｋ
として定める。ここでΔθは、前回位置センサ３１から入力された値θｐと、今回位置センサ３１から入力された値θとの差、
Δθ＝θ−θｐ
であり、｜ｘ｜は、ｘの絶対値を演算することを意味する。触力覚制御部５２は、ここで演算したトルク制御値τを出力部５３に出力する。
【００５２】
さらにこの例の場合、触力覚制御部５２は、モータ３２１の回転方向を、アーム３２３の実際の角度と、目標位置との差θ−θｔに基づいて、目標位置θｔとθとの関係が、θ＞θｔであれば「第一方向（図５の例では時計回り方向）」、θ＜θｔであれば「第二方向（図５の例では反時計回り方向）」として、出力部５３に出力する。なお、回転方向の判断は、θ−θｔを用いることなく、トルク制御値τの符号によって、τ＞０であれば「第一方向」、そうでなければ「第二方向」として、出力部５３に出力するようにしてもよい。制御の方法によっては、θ＞θｔであってもモータ３２１の回転方向が「第二方向」となり得る場合があることを考慮したものである。
【００５３】
なお、この例において触力覚制御部５２は、｜θ−θｔ｜が所定値未満であれば、トルク制御値τを「０」として、出力部５３に出力することとしてもよい。
【００５４】
また、アクチュエータの目標位置は、可動部であるロッキングボタン２２４の位置の情報（回転角度）として指定されてもよい。この場合、位置センサ３１は、アーム３２３ではなくロッキングボタン２２４の回転角度の情報を出力する。
【００５５】
［電圧値・電流値を指定する例］
また、（２）アクチュエータに供給する電圧の電圧値またはアクチュエータに供給する電流の電流値を指定する場合（第２の制御モード）、触力覚制御部５２は、受け入れた電流値または電圧値をそのまま出力部５３に出力する。この例では、出力部５３を介してこの電流値または電圧値の入力を受けた制御回路３２２は、当該電流値または電圧値をモータ３２１に供給する。この例において受入部５１は、電流値または電圧値とともに、回転方向を表す情報（「第一方向」または「第二方向」を表す情報）を主装置２０から受け入れる。そして触力覚制御部５２は、当該回転方向を表す情報をそのまま出力部５３に出力する。なお、ここで回転方向を表す情報は「第一方向」または「第二方向」を表す情報に限られず、回転方向を反転すべき旨の情報であってもよい。この場合、触力覚制御部５２は、現在の回転方向とは逆の回転方向（現在の回転方向が「第一方向」であれば「第二方向」とする、現在の回転方向が「第二方向」であれば「第一方向」とする情報）を出力部５３に出力する。
【００５６】
［継続時間を指定する例］
この電圧値や電流値を指定する例においては、受入部５１は、主装置２０から第２の制御モードを特定する情報や、電流値または電圧値とともに制御の継続時間に係る情報を受け入れてもよい。
【００５７】
この場合、触力覚制御部５２は、制御回路３２２に対して電流値や電圧値を出力した時点からの経過時間を、図示しない計時手段（例えばクロック信号の発生部とカウンタとにより実現できる公知のものでよい）を用いて計時し、上記受け入れた情報で特定される継続時間が経過したときに、制御回路３２２に対してモータ３２１の動作を停止するよう指示する（例えば電流値として「０」を出力する）。これによると、主装置２０からアクチュエータの制御に係る情報を新たに受信しない場合でも、指定された時間が経過した時点で処理を終了でき、主装置２０との通信が途切れたときにも主装置２０側で実行されている処理で意図されている触力覚が提示可能となる。
【００５８】
［制御パターンを指定する例］
次に、（３）アクチュエータまたは可動部の位置範囲に対する制御情報を設定した複数の設定情報のうち、どの設定情報を用いるかを指定することで、操作デバイス１０側にアクチュエータの制御を指示する例（第３の制御モード）について説明する。
【００５９】
なお、本実施の形態においてアクチュエータの位置範囲は、実際にはアーム３２３の回転角度の範囲を表すが、この角度の範囲はアクチュエータの回転軸の回転角度の範囲そのものである場合と、そうでない場合（減速ギアを介してアーム３２３が接続されている場合など）とがあり得る。この後者の場合は、減速ギアの出力側の位置がアクチュエータの位置に相当する。
【００６０】
この例では、操作デバイス１０の記憶部１２には予め、アクチュエータまたは可動部の位置範囲と制御情報との組を少なくとも一組含む設定情報を記憶しておく。この情報は例えば、ゲーム中で銃を撃つ際の例である図７に例示するように、アクチュエータの位置範囲を表す情報として当該位置範囲の下限を表す情報θｂminと、制御情報としての目標位置θｔ１＝４０及び制御ゲインｐ１，ｄ１との組、または、アクチュエータの位置範囲を表す情報として当該位置範囲の下限を表す情報θｂminと、制御情報としての電圧値の情報ＣＶ（または電流値の情報ＣＩ）との組を含む。なお、図７及び以下の説明ではアクチュエータの位置範囲を用いる例を示しているが、可動部の位置範囲を用いる場合は、図７及び以下の説明において、アクチュエータの位置範囲の代わりに、可動部の位置範囲を表す情報とすればよい。
【００６１】
この例では触力覚制御部５２は、アーム３２３または可動部であるロッキングボタン２２４の回転角度θの情報を受け入れ、指定された設定情報において当該受け入れた回転角度θを含む位置範囲の情報に関連付けられた制御情報を参照して、それが目標位置θｔ及び制御ゲインの組であれば第１の制御モードと同様の処理によりアクチュエータを制御し、また参照した制御情報が電圧値または電流値であれば第２の制御モードと同様の処理によりアクチュエータを制御する。
【００６２】
すなわち図７の例では、位置範囲がθｂmin（例えば４０とする）を下回ったとき「第一方向モード」となって、θｂmin＝２０から次の位置範囲の下限であるθｂmin＝４０の間、目標位置θｔ１及び制御ゲインｐ１，ｄ１（回転方向は図示していないが第一方向とする）にて制御を行う。またこの「第一方向モード」である間、θｂmin＝４０から次の位置範囲の下限であるθｂmin＝８０の間、電圧値ＣＶ＝２００とする制御を行い、θｂmin＝８０から次の位置範囲の下限であるθｂmin＝１２５までの間、電圧値ＣＶ＝−３０とする制御を行う（図７（Ａ），ここで電圧値ＣＶが正のときは第一方向、負のときは第二方向の回転方向に制御することを示す）。
【００６３】
また位置範囲がθｂmin以上（図５における、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接可能な最下点θ２＝１３０とするとき、θｂminは例えば１２５とする）となったときには「第二方向モード」となって、制御情報としての目標位置θｔ２＝２０及び制御ゲインｐ２，ｄ２にて制御を行う（図７（Ｂ），回転方向はここでは第二方向となる）。このように設定情報には、第１の制御モードに係る制御情報と、第２の制御モードに係る制御情報とが混在していても構わない。
【００６４】
この例によると、図７（Ａ）に例示するように、ユーザがロッキングボタン２２４を初期位置（このとき、アーム３２３の回転角度θ＝０）から押込むと、アーム３２３の位置がθ＝２０となるまでは何らの抵抗を受けずに（ロッキングボタン２２４を初期位置へ戻そうとする付勢力に抗するのみで）押込むこととなり、アーム３２３の位置がθ＝２０からθ＝４０までは徐々に抵抗が強くなる触力覚の提示を受け、アーム３２３の位置がθ＝４０からθ＝８０までは比較的強い反力（押戻そうとする力）の触力覚が提示され、アーム３２３の位置がθ＝８０となる位置までロッキングボタン２２４を押し込むと急激に反力がなくなったかのような触力覚を受けることとなる。
【００６５】
これはちょうど、拳銃などのトリガーを引くときに、最初に遊びがあり、撃鉄が引かれるまでは若干の反力があり、その後、撃鉄を戻すために強い力が必要となり、その後撃鉄が戻って弾丸が発射され、トリガーが自由になるのに対応する、いわば銃のノックバック感に相当する触力覚が提示されている状態に相当する。
【００６６】
また触力覚制御部５２は、アーム３２３の位置情報の変化速度に基づいてユーザの指の動きに基づいて速さまたは力を推定してゲインを変えてもよい。具体的に、ユーザの指の動き（アーム３２３の位置情報の変化速度）が予め定めた閾値より下回る場合と、閾値を上回る場合とで制御ゲインを異ならせる。例えば、ユーザの指の動き（アーム３２３の位置情報の変化速度）が予め定めた閾値より下回るときよりも、閾値を上回る場合において制御ゲインを強めに（より強い反力を提示するように）設定することとしてもよい。
【００６７】
［振動提示］
本実施の形態では、また、ロッキングボタン２２４を振動させて、ユーザに対して振動を提示してもよい。具体的には、主装置２０は、ロッキングボタン２２４を、次に述べる第１の位置と、第２の位置との間で振動させる指示を行う。
【００６８】
そして操作デバイス１０の制御部１１は、この振動を提示する指示を受けたときには、所定のタイミングごとに、アクチュエータの目標位置を第１の位置とする第１の制御モードと、電流値または電圧値とともに、回転方向を反転する情報とを出力する第２の制御モードとを切り替える。
【００６９】
このように第１の制御モードと第２の制御モードとを交互に切り替える方法によって振動を提示することで、上側の振動限界の位置（第１の位置）が制御可能となる。また、この方法によれば、第２の位置についても、アーム３２３が移動する距離（ユーザがロッキングボタン２２４を押し込んでいるときにはロッキングボタン２２４が移動する距離と同じになる）が第２の制御モードでの制御が行われている時間の長さに依存することとなり、一定の時間ごとに第２の制御モードから第１の制御モードへの切り替えを行っている場合は、ユーザがロッキングボタン２２４を押し込む力の大小に関わらず実質的に一定となるため、第１の制御モードと第２の制御モードとを切り替えるタイミングを変更することによって制御可能となる。
【００７０】
なお、制御部１１は、上述の場合に、第１の制御モードと第２の制御モードとを交互に切り替える方法に代えて、第１の制御モードにおいて目標位置を所定の時間ごとに、第１の位置と、第２の位置とで切り替えることとしてもよい。また、第２の制御モードを用い、回転方向を所定の時間ごとに交互に切り替えてもよい。
【００７１】
また、第１の制御モードと第２の制御モードとを切り替えるタイミングは、例えば第一方向への駆動中に、制御部１１がロッキングボタン２２４とアーム３２３の相対的な位置を検出し、アーム３２３とロッキングボタン２２４が接触するまでは第１の制御モードで駆動し、接触した後は第２の制御モードで駆動するようにしてもよい。
【００７２】
またこの振動提示の制御においては、位置センサ３１が検出する位置の範囲の情報に基づいて、次のような制御を行ってもよい。具体的には、例えば、指示された第１，第２（上限側，下限側）の位置の情報が２０度と６０度とであるのに、ロッキングアームに対するユーザの押し込み力の影響で、位置センサ３１により検出した位置の情報が４０度から６０度の間の２０度である場合に、制御部１１は、振動の幅が意図した振動の幅となるように、上限側または下限側（例えば下限側である第２の位置）を制御して、例えば、４０度と８０度に制御する。なお、このとき上限側も制御してもよい。
【００７３】
さらに本実施の形態では、第１の制御モードにおいて目標位置を所定の時間ごとに、第１の位置と、第２の位置とで切り替えることで振動を提示する場合、当該第１の位置と、第２の位置とを、
（位置設定Ａ）第１の位置θｐと、第２の位置θｑを、θｐ＜θｑ，かつ、θｐ，θｑは、いずれもθ１以上θ３未満の間にある、
（位置設定Ａ）第１の位置θｐと、第２の位置θｑを、θｐ＜θｑ，かつ、θｐはθ１以上θ２未満の間、θｑは、θ３＜θｑ≦θ４、
あるいは、
（位置設定Ｃ）第１の位置θｐと、第２の位置θｑを、θｐ＜θｑ，かつ、θｐ，θｑは、いずれもθ３＜θｐ，θｑ≦θ４、
のいずれかに設定してもよい。
【００７４】
ここで位置設定Ａでは、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接させて振動を提示させることとなる。また位置設定Ｃでは、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接させて振動を提示させることとなる。さらに位置設定Ｂでは、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接させる状態と、当該第１の範囲とは異なるボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接させる状態とを交互に繰り返して振動を提示させることとなる。
【００７５】
［ゲームプログラムによる制御］
さらに、主装置２０はゲームの処理として、制御ゲインを設定する指示を出力してもよい。例えば銃の連射を行うゲームの場合、残弾数に応じて制御ゲインを変更制御してもよい。
【００７６】
また主装置２０は、所定の条件に応じてゲインを弱める制御を行ってもよい。具体的にこの条件には、総プレイ時間（毎回のプレイ時間の合計）、ゲームのプレイ回数、毎回のプレイ開始からの時間（プレイ時間）、所定の操作開始からの経過時間に基づいて制御ゲインを制御（例えば制御ゲインを弱める制御）してもよい。例えば、マシンガンを撃ち続ける操作が行われる場合に、マシンガンを撃つ操作開始からの経過時間に応じて制御ゲインを小さくなるよう制御する。このようにすると、マシンガンを連射している感覚は与えつつ、強い振動が継続的に提示されることが防止される。このことで操作性が向上する。
【００７７】
［ボタンカバーの別の構成］
また本実施の形態では、ロッキングボタン２２４のボタンカバー２２４ｂの当接面のうち、凹部（Ｃ）を挟んで位置する第１の範囲（Ｒ１）と第２の範囲（Ｒ２）とは、それぞれ互いにヤング率の異なる素材で形成されてもよい。具体的には、ボタンカバー２２４ｂ本体の第２の範囲Ｒ２を、第１の範囲Ｒ１に比べてやや凹に形成し、当該第２の範囲Ｒ２の凹となった部分に、ボタンカバー２２４ｂ本体の素材（例えばプラスチック）とは、ヤング率の異なる素材（例えばゴム、スポンジ等の弾性体）を貼り付けるなどして、第１の範囲（Ｒ１）と第２の範囲（Ｒ２）とを、それぞれ互いにヤング率の異なる素材で形成することとしてもよい（図８）。なお、図８では、ヤング率がボタンカバー２２４ｂの他の部分とは異なる素材である部分を、理解のためにハッチングを施して示しているが、このハッチングは素材の種類を表すものではない。
【００７８】
この例では、上述のように、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接させて振動を提示させるときと、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接させて振動を提示させるときとで、それぞれ異なる態様の振動が提示できる。例えば、第１の範囲の素材がプラスチック、第２の範囲の素材がゴムであれば、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接させて振動を提示させるときにはメリハリのあるコツコツという振動が得られ、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接させて振動を提示させるときには、くぐもった振動が得られることとなる。
【００７９】
またアーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接させる状態と、当該第１の範囲とは異なるボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接させる状態とを交互に繰り返して振動を提示させると、交互に振動態様を異ならせることができ、さらに、アーム３２３を、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接させる状態をしばらく継続した後で、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲に当接させる状態とを交互に繰り返して振動を提示させると、明確な振動から不明瞭な振動に変わったような変化を提示できる。
【００８０】
［ロッキングボタンの位置制御］
また本実施の形態では、可動部材であるロッキングボタン２２４のボタンカバー２２４ｂの当接面には、規制部材であるアーム３２３に係止して、このアーム３２３の移動とアーム３２３との移動とを連係させる係止部をさらに有してもよい。
【００８１】
具体的にこの係止部を設ける場合、ボタンカバー２２４ｂの当接面側では、図５の当接面の第２の範囲Ｒ２の部分を切除して、凹部Ｃを拡大した状態とする。またボタンカバー２２４ｂには、アーム３２３のアーム部材３２３ｂが、凹部Ｃ内でボタンカバー２２４ｂの当接面側に近接したときに、当該アーム部材３２３ｂに係合する断面Ｃ字状のキャッチャー２２５を、揺動可能に吊り下げておく。またこの場合、アーム部材３２３ｂは、少なくともキャッチャー２２５に係合する部分を円筒形状としておく。
【００８２】
アーム部材３２３ｂが、このキャッチャー２２５に係合可能な位置に移動すると、キャッチャー２２５のＣ字状部にアーム部材３２３ｂの円筒形状部分が係合し、以降、アーム部材３２３ｂの動きに、ボタンカバー２２４ｂを連動させることが可能となる。
【００８３】
また、キャッチャー２２５のＣ字状部の形状は、ボタンカバー２２４ｂを下端まで（最下点まで）移動した後、さらにアーム部材３２３ｂを第一方向（図５のθが小さくなる方向）に移動し続けると、キャッチャー２２５とアーム部材３２３ｂとの係合状態が解除される程度に、アーム部材３２３ｂに係合する形状とする。
【００８４】
なお、ここでは、係合により、アーム部材３２３ｂがキャッチャー２２５に係止する例について述べたが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、ロッキングボタン２２４のボタンカバー２２４ｂの当接面のうち、ボタンカバー２２４ｂ本体の第２の範囲Ｒ２に、マグネットを配し、アーム部材３２３ｂをマグネットに吸着される金属等としてもよい。
【００８５】
この場合、アーム部材３２３ｂがボタンカバー２２４ｂの当接面の第２の範囲Ｒ２に近接すると、当該第２の範囲Ｒ２に配されたマグネットにアーム部材３２３ｂが吸着され、磁気的に係止された状態となって、以降、アーム部材３２３ｂの動きに、ボタンカバー２２４ｂを連動させることが可能となる。またこの場合も、ボタンカバー２２４ｂを下端まで（最下点まで）移動した後、さらにアーム部材３２３ｂを第一方向（図５のθが小さくなる方向）に移動し続けると、マグネットの吸着力よりもアーム部材３２３ｂの移動の力が大きくなったところで、磁気的な係止が解除されて、アーム部材３２３ｂと、ボタンカバー２２４ｂとの連動が解除される。
【００８６】
本実施の形態のこの例によれば、アーム部材３２３ｂとボタンカバー２２４ｂとを連動させる状態として、アーム部材３２３ｂの動きによってボタンカバー２２４ｂを直接移動させる動作を行うことができ、また連動を解除して、アーム部材３２３ｂによりボタンカバー２２４ｂの当接面（第１の範囲Ｒ１）をノックする動作を行わせて振動を提示することが可能となる。
【００８７】
［筐体への当接］
またここまでの説明では、図５に示したように、アーム３２３は、アーム部材３２３ｂの長手方向（突出方向）とボタンカバー２２４ｂの移動方向とのなす角度θがθ＞１８０度を超えて移動可能であるものとしていた。しかしながら、本実施の形態は、このような例に限られない。
【００８８】
すなわち本実施の形態のある例では、アーム３２３は、１８０度＞θＴ＞θ２の範囲で操作デバイス１０の筐体（の内側）に当接してもよい。この場合、アーム３２３は、θＴより大きい角度θまで回転することはできなくなる（すなわちこの場合のアーム３２３は、ボタンカバー２２４ｂの第２の範囲Ｒ２には当接できない状態となる）。
【００８９】
本実施の形態のこの例の場合には、制御回路３２２が、制御部１１から入力される指示により、アーム３２３を、θＴ＞θＰ＞θ１（ないし、θＴ＞θＰ′＞θ２）の角度から、θＴの角度へ回転させることで、アーム３２３の先端（先端下側）を操作デバイス１０の筐体内側に当接（衝突）させ、操作デバイス１０全体を振動させることが可能となる。
【００９０】
ここで制御回路３２２が、アーム３２３の回転角度としてθＰとθＴとの入力を交互に受けて、アーム３２３の回転角度を、これらの角度θＰとθＴとの間で繰り返し制御すると、アーム３２３が、ボタンカバー２２４ｂに当接した状態と、筐体内側に当接した状態とを交互に繰り返すこととなり、ボタンカバー２２４ｂと、筐体全体とを介して、それぞれ振動を提示できる。
【００９１】
また、制御回路３２２が、アーム３２３の回転角度としてθＰ′とθＴとの入力を交互に受けて、アーム３２３の回転角度を、これらの角度θＰ′とθＴとの間で繰り返し制御すると、アーム３２３が、ボタンカバー２２４ｂに当接しない状態（ボタンカバー２２４ｂの移動軌跡上に入り込まない状態）と、筐体内側に当接した状態とを交互に繰り返すこととなり、筐体を介した振動のみを提示できる。
【００９２】
このように、制御回路３２２が各回転角度の入力を受け入れることで、アーム３２３が、ボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲に当接してその移動可能範囲を規制する状態と、筐体に当接した状態との間で移動可能となる。
【００９３】
この例において、可動部材であるボタンカバー２２４ｂの当接面の第１の範囲と、筐体の、少なくとも規制部材であるアーム３２３が当接する部分とは、互いにヤング率の異なる素材で形成されていてもよい。
【００９４】
例えば、ボタンカバー２２４ｂ本体の第１の範囲Ｒ１が、ボタンカバー２２４ｂの素材（例えばプラスチック）そのものであるとき、筐体内側の、アーム３２３が当接する部分には、これとはヤング率の異なる素材（例えばゴム、スポンジ等の弾性体）を貼り付けておくこととしてもよい。
【００９５】
［キャリブレーション］
また、このようにアーム３２３が筐体内側に当接する構成とした場合は、アーム３２３の回転限界である角度が当該筐体内側の当接位置θＴに固定されるため、アーム３２３を筐体内側に当接させたときの、位置センサ３１の出力は角度θＴを表すものとなる。そこで、制御回路３２２により、アーム３２３を筐体内側に当接する方向に回転するよう制御した状態で、位置センサ３１が出力する最大値を、θＴとすることで、位置センサ３１の出力値のキャリブレーションを実行することができる。このようなキャリブレーションの処理としては、位置センサ３１の出力値を補正する方法等、広く知られた方法を採用できるので、その処理の詳細についてはここでの説明を省略する。
【００９６】
さらに、主装置２０において、ユーザに対してボタンカバー２２４ｂから指を離すよう案内する表示を行った状態で、アーム３２３を回転角度θが小さくなる方向に回転させ、位置センサ３１が出力する最小値を、θ１とすることでも、位置センサ３１の出力値のキャリブレーションを実行できる。
【００９７】
同様に、主装置２０において、ユーザに対してボタンカバー２２４ｂを一杯に押下した状態とするよう案内する表示を行った状態で、アーム３２３を回転角度θが小さくなる方向に回転させ、位置センサ３１が出力する最小値を、θ２とすることで、位置センサ３１の出力値のキャリブレーションを実行してもよい。
【００９８】
また、これらのキャリブレーションの処理を組み合わせることにより、位置センサ３１の最大値及び最小値のキャリブレーションを実行できる。
【００９９】
［ベルトとの連動］
さらに本実施の形態の一例では、アーム部材３２３ｂが図５に例示した角度θ２以上の範囲（またはθ２とθ３との間にある範囲）において、他の機構と連動することとしてもよい。この機構は例えば、操作デバイス１０の固定具であるベルト部２３に係る機構であってもよい。
【０１００】
具体的に、この例では、図９に例示するように、ベルト部２３はその一端が操作デバイス１０の本体側面に固定され、もう一つの端部が、操作デバイス１０の本体内で、所定のガイドレールＬ１に沿って移動可能に支持されたラックギア６１の端部に固定される。このラックギア６１の他方側の端部は、バネ等の弾性体６１Ｅによりベルト部２３を操作デバイス１０の本体から排出する方向に付勢されているものとする。また、ラックギア６１にはピニオンギア６２が係合し、このピニオンギア６２には、さらにもう一つのラックギアである駆動側ギア６３が係合した状態にある。
【０１０１】
またラックギア６１のピニオンギア６２に係合する面の裏側の面は、所定のピッチで歯切りされており、この歯にはラチェット６５が係合する。このラチェット６５は、支点６５Ｐに、この支点６５Ｐを中心として回動可能に支持されており、その下端がラックギア６１の歯に係合する形状の爪となっている。また、このラチェット６５は、バネ等の弾性体６６により、支点６５Ｐより下端側が、ラックギア６１に係合する方向に付勢されている。
【０１０２】
このため、ラチェット６５の爪は、自然な状態（人為的に移動されない状態）にあるときには、ラックギア６１の歯に係合する。これにより自然な状態ではラックギア６１がベルト部２３の端部を操作デバイス１０内に引き込む方向にのみ移動可能とされる。一方、ラチェット６５の上端側は操作デバイス２０の筐体から突出しており、ユーザがこのラチェット６５の上端側を操作して（図９では右方向に移動して）ラチェット６５を弾性体６６の付勢方向とは逆方向に回動させると、ラチェット６５の爪がラックギア６１から外れる。すると、上記バネ等の弾性体６１Ｅの付勢力により、ベルト部２３の端部を操作デバイス１０の外へ押し出す。
【０１０３】
本実施の形態では、アーム部材３２３ｂが図５に例示した角度θ２以上の範囲（ここでの例ではθ２以上、１８０度未満の範囲）で上記駆動側ギア６３の一端を押圧する。すなわち、駆動側ギア６３もまた、所定のガイドレールＬ２に沿って移動可能に支持され、その一端側は、アーム部材３２３ｂによって押圧可能な位置に配される。
【０１０４】
この例では、アーム部材３２３ｂが図５に例示した角度θ２を超え、所定の角度θｋとなったところで、駆動側ギア６３が押圧され、ピニオンギア６２を介してラックギア６１を、ベルト部２３の端部を操作デバイス１０内に引き込む方向に移動させる。そして所定のトルクでアーム３２３を回転させようとしても、回転しなくなったところで、アーム部材３２３ｂを角度θ２以下の範囲に戻す。このとき、ラチェット６５により、ベルト部２３の端部は引き込まれた位置で固定された状態となる。
【０１０５】
このように、アーム３２３を駆動するモータ３２１のゲイン（及びアーム３２３の位置）を制御して、ベルト部２３の端部を操作デバイス１０内部に引き込ませる（以下、締結動作と呼ぶ）ことで、ユーザの手に操作デバイス１０をより強く固定する。
【０１０６】
その後、ユーザがラチェット６５の爪をラチェットギアから外されるように人為的に移動操作すると、バネ等の弾性体の付勢力により、ベルト部２３の端部が操作デバイス１０の外へ押し出される。なお、ラチェット６５の爪に連動して、操作デバイス１０の筐体外部からラチェット６５の爪をラチェットギアから外す操作を行わせる機構及び部材は、広く知られたものを採用できるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１０７】
本実施の形態のこの例では、ユーザが操作デバイス１０を把持したことを検出した主装置２０側において、締結動作を行う、すなわち、アーム３２３を駆動するモータ３２１のゲイン（及びアーム３２３の位置）を制御することで、ベルト部２３の端部を操作デバイス１０内部に引き込ませて、ユーザの手に操作デバイス１０をより強く固定することが可能となる。なお、ここで例示した構成では、アーム部材３２３ｂは角度１８０度以上には移動しない。
【０１０８】
このような構造を用いると、ユーザの手のサイズによらずに、ユーザの手に負担をかけない締め付け圧力でベルトを締結でき、操作デバイスをユーザの手に固定することが可能となる。
【０１０９】
なお、ベルトの締め付け圧力の程度は、主装置２０が実行するプログラム側で設定可能なパラメータ等により、ユーザ自身によって設定可能であってもよい。その場合、ユーザを特定する情報（認証情報等）に関連付けて、ユーザ毎の締め付け圧力の指定値が保持されてもよい。このようにしておくと、当該ユーザが操作デバイスを装着したことを、操作デバイス１０のセンサの出力やログイン時に入力されるユーザを特定する情報等から主装置２０が認識した際に、当該ユーザを特定する情報に関連付けて保持されている、主装置２０がベルト締め付け圧力の指定値に基づいた制御を、アーム３２３を駆動するモータに対して行う。
【０１１０】
なお、ユーザ自身によるパラメータの設定がなされていない場合、あるいはユーザ自身によるパラメータの設定を行わない場合には、あらかじめ設定された、ベルト締め付け圧力の規定値に基づいた制御を、主装置２０がアーム３２３を駆動するモータに対して行う。
【０１１１】
さらに本実施の形態のある例では、このベルト締め付け圧力を、主装置２０が実行するゲームプログラムによって制御してもよい。このようにすると、アーム３２３によるベルトの締め付け駆動そのものを、ゲーム演出の一環として用いることが可能となる。
【０１１２】
また主装置２０側のプログラムにより、ユーザが手を開いて操作する状況等、操作デバイスの手に対する固定が不安定になり得る、予め定められた状況が検出されたときに、締結動作を行うこととしてもよい。
【０１１３】
なお、この締結動作におけるベルトの駆動方法は、アーム３２３を使っていたが、本実施の形態は、これに限られない。例えば、アーム３２３を駆動するものとは別のモータによって、ベルトを駆動する等して締結動作を行い、ユーザに対し、操作デバイス２０を、ユーザの手の大きさに合わせてフィットさせることとしてもよい。
【０１１４】
また、このようなベルトとの連動は一例であり、アーム部材３２３ｂは他の機構と連動しても構わない。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  操作デバイス、１１  制御部、１２  記憶部、１３  インタフェース部、１４  通信部、２０  主装置、２１  把持部、２２  操作部、２３  ベルト部、３０  ボタンカバー支持部、３１  位置センサ、３２  規制部、５１  受入部、５２  触力覚制御部、５３  出力部、６１  ラックギア、６２  ピニオンギア、６３  駆動側ギア、６５  ラチェット、１００  回路部、２１０  デバイス本体、２２１  センサ部、２２２  ボタン操作部、２２３  指センサ、２２４  ロッキングボタン、２２４ｂ  ボタンカバー、２２５  キャッチャー、３２１  モータ、３２２  制御回路、３２３  アーム、３２３ａ  アーム本体、３２３ｂ  アーム部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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