🎮 ゲームのコントローラーはなぜ動きが分かる？かたむきを感じるセンサーのひみつ

🗣️ 話すなら|つるした消しゴムは、手といっしょに動く?5さい〜

「ひもの先に消しゴムをつるして、手をすっと横に動かすよ。消しゴムは、手といっしょに動くと思う? おくれると思う?」

30センチくらいのひもの先に、消しゴムをしっかり結ぶ。まわりに人や物がないか確かめて、ひものはしを持ち、手をすっと横に動かす。ふり回さない、首にかけない。消しゴムは、おくれてついてくる。手を止めると、こんどは消しゴムが行きすぎる。

消しゴムは、おくれたね。物は、急に動かされても、その場にとどまろうとするんだ。動いている物は、急には止まれない。だから、手を止めると行きすぎる。動きを感じるセンサーには、小さなおもりとばねを使うものが多い。センサーが動くと、おもりがおくれて、ばねがのびちぢみする。そのずれを電気で読みとって、動きを知るんだよ。

✅ ここで終わってもOKおもりは、急に動かすとおくれる。動きを感じるセンサーは、小さなおもりのおくれを読みとっている。

🗣️ 話すなら|コップを回すと、水も回る?小学生〜

「水に小さな紙きれを1つうかべて、コップだけをくるっと回すよ。紙きれも、いっしょに回ると思う?」

丸いコップに水を半分入れ、水が止まるまで待つ。小さな紙きれを1つ、まん中にそっとうかべる(かべにくっついたら、やり直す)。こぼれてもよい所で、コップをテーブルに置いたまま、すばやく、少しだけ回して止める。コップのもようと紙きれ、どっちがたくさん動いたかな? 紙がなければ、こしょうを少しふってもいい。

コップは回ったのに、紙きれは、あまりついてこなかったね。回しつづけると、水も少しずつ回りだすよ。耳のおくには、液の入った輪の形の管がある。頭が回ると、中の液がおくれて、ずれる。そのずれで、回ったと分かるんだ。コントローラーの「ジャイロセンサー」は、液ではなく、小さな部品をふるえさせておいて、回ったときのずれを電気で読みとるよ。

✅ ここで終わってもOK人は、耳のおくの液のずれで、回る動きを感じる。ふって遊べるコントローラーには、回る動きを感じるジャイロセンサーがある。

🗣️ 話すなら|とても小さなばねは、どうやって作る?小学校高学年〜

「センサーの中のおもりとばねは、とても小さくて、細かい所は目では見分けられないよ。同じ物を1000個作るなら、1つずつ組み立てる? はんこみたいに形を写す?」

消しゴムのはんこや、スタンプを紙に10回おしてみよう。同じ形を10個、えんぴつでかくのと、かかる時間をくらべよう。道具がなければ、紙を4つに折って1回だけ切り、開いて同じ形がいくつできたか数える(はさみは大人といっしょに)。

形を写すほうだよ。材料は、石や砂にふくまれる成分から作る「シリコン」の板。そこに光で形を写して、いらない所をけずり、おもりやばねの形をほり出すんだ。こうして作る小さな機械を「MEMS(メムス)」という。動きのセンサーのほかにも仲間がいて、合わせると、スマホ1台に何十個も入っているそうだよ。

✅ ここで終わってもOK動きを感じる小さなおもりとばねは、シリコンの板に形を写して、けずって作る。

🗣️ 話すなら|スマホを横にすると、写真は?5さい〜

「スマホで写真を出して、たてから横にたおすよ。写真は、どうなると思う?」

大人のスマホで写真を1まい出してもらう。すわって、両手でしっかり持ち、たてから横にゆっくりたおす。画面の向きを固定する設定だと回らないので、大人に見てもらおう。

回った? 回らなかった? 回ったなら、スマホが、自分がたてか横かを、センサーで感じたからなんだ。コントローラーのセンサーと同じ仲間だよ。回らなかったら、画面の向きを固定する設定になっているのかもしれないね。

✅ ここで終わってもOKスマホの画面が回るのも、スマホや歩数計の多くが歩いた数をかぞえるのも、動きを感じるセンサーのはたらき。

🗣️ 話すなら|車の中のセンサーは、何をしている?小学生〜

「車の中にも、動きを感じるセンサーがあるよ。何のために入っていると思う?」

車に乗ったら、シートベルトをしめてから、走りだすときと止まるときの体の感じをくらべよう。背中がシートにおされるのは、どっち?

車は、ぶつかったときの強い動きをセンサーで感じて、エアバッグをふくらませるんだ。すべりそうな動きを感じて、車を助ける装置もある。カメラは、手のゆれを感じて、写真のぶれをへらしているよ。

✅ ここで終わってもOK動きを感じるセンサーは、車で人を守り、カメラのぶれをへらすのにも使われている。