摇动装置以及摇动装置的控制方法

专利名称：摇动装置以及摇动装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及通过使使用者所搭乘的摇动构件摇动以让使 用者体验上升/下降感等的摇动装置以及其控制方法，特别涉 及可真实地体验在进行飞机、船、汽车、动物等的移动体上 升、下降等的运动之际的上升/下降感的摇动装置以及其控制 方法。
背景技术：
以往，公知有设置在游戏中心(game center)等的娱乐 (amusement)设施上、按照对操作部的操作而让使用者所搭乘的摇动构件摇动的体验型摇动游戏机(例如，参考专利文献 1)。在此游戏机中，为了可体验根据使用者的操纵而特定在 假想空间内的移动样态的假想移动体(战斗机等)在假想空间 内的姿势或移动样态，釆用将搭载座位或操纵杆等的摇动构 件以座位前方的支点以及座位后方的两个驱动点这三点支 承、通过将驱动点向上下方向驱动以使摇动构件的相对于水 平的倾斜角度变化的构成。即，在进行使移动体上升的操作时，通过使两驱动点向 下方移动，使摇动构件向使在座位上的使用者朝上的方向倾 斜，由此，让使用者体验上升感，在进行使移动体下降的操 作时，通过使两驱动点向上方移动，使摇动构件向使用者朝 下的方向倾斜，由此，使使用者体验下降感。另外，近年来，为了可体验更有冲击力、或真实感更高 的上升/下降感，实现了增加摇动构件的驱动点的个数，或将 驱动点的驱动方向多轴化的游戏机，但在增加驱动点、或将 驱动方向多轴化的情况下，无法避免装置的大型化或装置成 本增大等的问题。专利文献l:日本实开平3-107993号公报 发明内容本发明是鉴于上述问题而作出的，提供一种以更简略构 成可体验更有冲击力、或真实感更高的上升/下降感以及/或旋 转感的摇动装置。本发明的摇动装置包括供使用者搭乘的摇动构件；以 支点可摇动地支承上述摇动构件的支点支承机构；可摇动地 支承在前后方向上与上述支点分离开的上述摇动构件的第1 驱动点、且向上下方向驱动上述第l驱动点的第l驱动机构， 其特征在于，上述支点被配置于比使用者的搭乘位置靠后方 的位置(技术方案l)。本发明的发明人仔细检讨专利文献l等的以往游戏机的 构成，通过研究明白进 一 步提高该构成中的上升/下降感的沖 击力或真实感之困难的原因，完成本发明。以下，将在图1(A)、图l(B)中表示其俯视图以及侧视图的 游戏机l作为例子，将本发明的机构和专利文献l的以往构成 一边作对比 一边说明。如图所示，此游戏机1是在两个支承点P0、 Pl处被可摇动 地支承的摇动构件2上，搭载有操作部3、显示装置4以及使用 者0可就座的座位5，基于对操作部3的操作，导出假想移动体
另外，在必须限制或控制游戏机l中的左右方向的旋转(将 连结两个支承点PO、 Pl的直线作为中心旋转)的情况下，除了 支承点PO、 Pl上的支承机构之外，还需要设置用于将摇动构件2在左右方向保持水平的导引装置等的追加装置。在以往构成中，如图2(A)所示，比使用者O的搭乘位置靠 前方的支承点P1被作为限制朝上下方向移动的支点，比使用 者0的搭乘位置靠后方的支承点P 0被作为承受朝上下方向的 驱动的驱动点。因此，在操作部3进行使移动体上升的操作时，为了给予 使用者O上升感，如图2(A)的虚线所示，通过向下方驱动驱动 点PO，使摇动构件2向使使用者0成为朝上的方向倾斜，此时， 使用者的高度位置成为向下方只移动以H表示的距离的位置。 因此，使用者在感到由于身体向上而带来的上升感的同时， 也感到由于身体朝下方移动而带来的下降感，产生抵消了原 本意图的上升感的结果。此种状况也在进行使移动体下降的操作时也同样存在， 当为了给予使用者O下降感而向上方驱动驱动点P0时，由于在 摇动构件2向使使用者O朝下的方向倾斜的同时，使用者的高 度位置会上升，因此使用者在感到下降感的同时也感到上升 感，产生抵消了原本意图的下降感的结果。如图2(B)所示，本发明将比使用者O的搭乘位置靠后方的 支承点P0作为限制朝上下方向移动的支点，将在前后方向(图 2 (B)的情况下为前方)与支点P 0分离开的支承点P1作为在上 下方向驱动支承点P1的第1驱动点，以此解决该问题。亦即，在采用本发明构成的游戏机l中，在操作部3进行 使移动体上升的操作时，如图2(B)的虚线所示，通过向上方驱 动前方的第l驱动点Pl,使摇动构件2向使使用者O朝上的方
向倾斜，但此时，使用者的高度位置向上方移动以H表示的距离。因此，使用者同时感到由于身体朝上带来的上升感以及 由于身体向上方移动带来的上升感，通过此相乘效果，显著地提高上升感的冲击力、真实感。在进行移动体下降的操作时也是相同，通过向下方驱动前方的第l驱动点Pl,使摇动构件2向使使用者O朝下的方向 倾斜，但此时，由于使用者的高度位置向下方移动，所以使 用者同时感到由于身体朝下带来的下降感以及由于身体朝下 方移动带来的下降感，通过此相乘效果，显著地提高下降感 的冲击力、真实感。另外，本发明的效果是通过以比使用者O的搭乘位置靠后 方的支点PO为中心而使摇动构件2旋转来变化摇动构件2的倾 斜角而得到的，因此必须将支点PO的上下动作限制在某种程 度，若支点PO的上下移动相对于第1驱动点P1的上下动作在充 分小的范围内，则也可做成支点PO上下移动的构成。另外，本发明的摇动装置中的第l驱动点P1只要是在前方 或后方与支点PO分离规定距离即可，如图2(C)所示，即使在 将第l驱动点Pl配置在支点PO的后方时，也可以利用与如图 2(B)所述相同的机构来达到本发明的效果。只是，从空间 (space)效率等方面考虑，第1驱动点P1最好是配置在支点P0 的前方、特别是如图2(B)所示那样配置在比使用者的搭乘位置 靠前方的位置。本发明的摇动装置，可将上述那样的假想移动体使用在 一边享受搭乘在此移动体上那样的感觉、 一边进行操纵的体 验型的游戏机l上，除此之外，也可将上述那样的假想移动体 使用在一边享受搭乘在移动体上那样的感觉、 一边收听收看 来自此移动体的影像的体验型的影像观赏装置等，可适用在
意图让使用者体验上升/下降感等的任意装置上。本发明的摇动构件只要具备可搭乘使用者的程度的强度 及尺寸即可，其形态可以是如图l、 2所示那样的平板状，或者也可以是模仿战斗机或其驾驶员座舱(cockpit)等的形状的三维形态。本发明的支点支承机构以及第l驱动机构，为了容许摇动 构件的倾斜角度的变化而必须可摇动地支承摇动构件。作为可摇动的支承机构的例子，可例示出万向联轴器(universal joint)或球窝接头(ball joint)。在本发明的第l驱动机构中，可使用可在上下方向驱动第 1驱动点P1的液压气缸等任意的机构，但可特别优选使用在驱 动长度、驱动速度、驱动力等方面优良的线性致动器(linear actuator)。另外，从提高驱动力的传递效率方面考虑，最好是假想 将支点P0作为中心、将连结支点P0与第l驱动点Pl的线段作 为半径的假想球体，对此球的切线方向作用驱动力。然而， 在使第1驱动装置的驱动方向总是相对于连结支点P0和第l驱动点p 1的线段垂直的情况下，第1驱动点p 1在以上述线段为半 径的球面上移动，第l驱动装置的驱动方向与上述线段的夹角 随第1驱动点P1的移动一起变化，因此实际上不可能利用气缸 等进行直线驱动的机构总是进行相对于球面垂直的驱动。 因此，在第l驱动装置进行直线驱动的情况下，优选是构成在中立(neutral)状态(例如，在后述的实施方式中的游戏开 始或结束时的状态、或移动体在假想空间中作水平飞行的状 态等)中的第l驱动机构的支承力的作用方向相对于连结支点 P0和第1驱动点P1的线段垂直。本发明的搭乘位置是在装置的动作中、即进行第l驱动机
构对第1驱动点的驱动的期间中使用者在摇动构件上的位置， 例如，若是在装置的动作中，使用者就座在摇动构件上的座 位上，其座位位置就是本发明中的搭乘位置。在该例子中， 举出在座位就座的例子，但例如具有在直立状态下等防止从 摇动体落下的落下防止装置等，本发明的实现未必一定需要 座位。在本发明说明书中的前后左右的方向是将在装置的动作 中、即进行第l驱动机构对第l驱动点的驱动的期间中的使用 者的朝向为基准来表示的，使用者面对的方向为前方，其相 反方向为后方，与7JC平面内的前后方向垂直的方向为左右方 向。本发明的摇动装置优选是包括供使用者搭乘的摇动构 件；以支点支承上述摇动构件的支点支承机构；可摇动地支 承在前后方向上与上述支点分离开、且在左右方向相互分离 开的上述摇动构件的第l、第2驱动点、且相互独立地向上下 方向驱动上述第l、第2驱动点的第1、第2驱动机构，其特征 在于，上述支点被配置在比使用者的搭乘位置靠后方的位置 (技术方案2)。即，本发明在除了技术方案l的构成之外还具备向上下方 向驱动第2驱动点的第2驱动机构的特征，上述第2驱动点在前 后方向与支点分离开、且在左右方向与第l驱动点分离开。因此，在本发明中，通过使第l、第2驱动点同时上升或 下降，以与技术方案l的同样的样态，可让使用者体验上升/ 下降感，除此之外，还通过使第l、第2驱动点的高度不同而 上下驱动，也可体验在假想空间内进行移动的假想移动体朝 左右的旋转感、或可组合朝左右的旋转感与上升/下降感的感 觉等。
本发明优选还包括支轴和静定维持装置，上述支轴在上 述摇动构件的上述第l、第2驱动点之间突出设置，上述静定 维持装置形成有导引孔，该导引孔供上述支轴以自由转动的 方式贯穿，一边限制上述支轴朝左右方向移动、 一边向上下方向导引上述支轴(技术方案3)。根据本发明，连结支点和支轴的直线成为摇动构件的轴 心，摇动构件的运动自由度被限定在沿着导引孔的轴心的上下运动、以及以轴心为中心的摇动构件的;^走转运动，因此可 容易维持摇动构件的静定。另外，更优选的是上述支轴位置 位于与第l驱动点和第2驱动点等距离的位置。本发明优选是上述第1、第2驱动点被配置在比使用者的 搭乘位置更前方的位置(技术方案4)。即，若使用相同性能的驱动构件进行比较，支点位置与 驱动点的距离较远，则能够以低输出(低转矩)驱动，在技术方 案l、技术方案2中，由于支点位于使用者座位后方，因此与 在向前后任 一 方向使驱动点分离开的情况相比，在将驱动点 隔着上述使用者座位而配置在前方的情况下，更可将装置全 体小型化(compact)。本发明优选是还包括操作构件和处理装置，上述操作构 件根据使用者的操作发送操作信号，上述处理装置基于来自 上述操作构件的操作信号来特定假想移动体在假想空间内的 移动样态，上述第l、第2驱动机构按照由上述处理装置所特 定的上述假想移动体的移动样态，来驱动上述第l、第2驱动 点(技术方案5)。在该发明中，使用者通过自身进行的操作，可识别由处 理装置所导出的移动体的移动样态。因此，如在移动体上升 的情况下驱动第l、第2驱动点以使摇动构件的前方上升、在
移动体下降的情况下驱动第1、第2驱动点以使摇动构件的前方下降等那样，通过按照移动体的移动样态，使第l、第2驱动装置动作，可让使用者体验更加真实的上升/下降感、或旋转感等。本发明优选是还包括显示装置，该显示装置被配置在比 使用者的搭乘位置靠前方的位置，显示在假想空间内移动的 假想移动体的影像或从在假想空间内移动的假想视点所描绘的影像，上述第l、第2驱动机构按照上述移动体或上述假想 视点的移动样态来驱动上述第1、第2驱动点(技术方案6)。在该发明中，由于按照使用者借助在显示装置所显示的 影像而识别到的移动体或假想视点的移动样态而使第1 、第2 驱动装置动作，所以可让使用者体验更加真实的上升/下降感、 或旋转感等。另外，本发明中的影像可以是拍摄在现实空间移动的现 实移动体或风景的影l象、或动画(animation)影〗象，或也可以 是通过电脑绘图产生的影像。另外，在前者的情况下，可以 按照预先记录在记录装置等上的假想移动体或假想视点的移 动样态而使第l、第2驱动装置动作，在后者的情况下，可以 通过在电脑绘图产生之际所使用的数据来特定假想移动体或 假想视点的移动样态，按照所特定的移动样态而使第1、第2 驱动装置动作。另外，如图l、 2所示，本发明中的显示装置可以搭载在 比摇动构件上使用者的搭乘位置靠前方的位置，也可以配置 在摇动构件的前方与其分离开的位置，但在将显示装置搭载 在摇动构件上时，与CRT等其他显示装置相比，优选使用轻 量且抗震动性较高的液晶显示装置。在本发明中，优选是上述驱动点中的驱动机构的配置角
度被配置成将摇动构件配置在基准位置之际，该驱动机构 相对于连结支点和各驱动点的线段垂直(技术方案7)。即，在力学方面，在假定以支点位置为中心、以连结支 点与第l驱动点的线段、或连结支点与第2驱动点的线段为半 径的球之际，驱动才几构配置在相对于上述球的切线方向为理 想的，但在实际的情况下，若像上述那样配置第l驱动机构、 第2驱动机构，则各驱动机构的支承台向外侧扩开，存在整个 游戏机的横向宽度变大这样的缺点。因此，如先前所述，本 申请中的驱动机构的配置是在摇动构件为中立状态(例如，配 置成摇动构件成为游戏中基准的状态)中，驱动机构进行动作 方向相对于连结支点P 0和第1驱动点P1的线段垂直，从而可提 高驱动构件的伸缩方向的驱动效率，且能以使整个装置的横 向宽度小型化的设计使其动作。本发明可以提供一种摇动装置的控制方法，该摇动装置 包括供使用者搭乘的摇动构件；根据使用者的操作发送操 作信号的操作构件；基于来自上述操作构件的操作信号来特 定假想移动体在假想空间内的移动样态的处理装置；以配置 于比上述摇动构件上使用者的搭乘位置靠后方位置的支点可 摇动地支承上述摇动构件的支点支承机构；可摇动地支承在 前后方向上与上述支点分离开的上述摇动构件的第l驱动点、 且向上下方向驱动上述第l驱动点的第l驱动机构，其特征在 于，在由上述处理装置所特定的上述假想移动体的移动样态 为在假想空间内上升的情况下，使上述第l驱动机构动作，以 使得上述摇动构件的前方上升，在由上述处理装置所特定的 上述假想移动体的移动样态为在假想空间内下降的情况下， 使上述第l驱动机构动作，以使得上述摇动构件的前方下降(技 术方案8)。
在该发明中，使用者通过自身进行的操作，可识别由处 理装置导出的移动体的移动样态，因此可达到与技术方案5所 述相同的效果。
本发明还可以提供一种摇动装置的控制方法，该摇动装
置包括供使用者搭乘的摇动构件；被配置在比使用者的搭 乘位置靠前方的位置、且显示在假想空间内移动的假想移动 体的影像或从在假想空间内移动的假想视,泉所描绘的影像； 以配置于比上述摇动构件上使用者的搭乘位置靠后方位置的 支点可摇动地支承上述摇动构件的支点支承机构；可摇动地 支承在前后方向上与上述支点分离开的上述摇动构件的第1 驱动点、且向上下方向驱动上述第l驱动点的第l驱动机构， 其特征在于，在上述假想移动体或假想视点在假想空间内上 升的情况下，使上述第l驱动机构动作，以使得上述摇动构件 的前方上升，在上述假想移动体或假想视点在假想空间内下 降的情况下，使上述第l驱动机构动作，以使得上述摇动构件 的前方下降(技术方案9)。
在该发明中，由于使用者可通过显示在显示装置的影像 而识别移动体或假想视点的移动样态，因此可达到与技术方 案6所述相同的效果。
另外，在技术方案7、 8中，也可以具有如下这些、技术 方案3~ 5等增加构成，即使用具备将在前后方向与支点分离 开且在左右方向与第1驱动点分离开的第2驱动点向上下方向 驱动的第2驱动机构的摇动装置，按照假想移动体或假想视点 的上升或下降，使第l、第2摇动机构动作等，以使摇动构件 的前方上升或下降。


图l是表示例示的摇动游戏机的构成的说明图2是表示以往构成以及本发明的构成的摇动游戏机中的
摇动构件的驱动样态的说明图3是表示本发明的一实施方式的摇动游戏机的构成的立
体图4 (A)是表示本发明的 一 实施方式的摇动游戏机的构成的 立体图4 (B)是表示本发明的 一 实施方式的摇动游戏机的构成的
侧一见图4 (C)是表示本发明的 一 实施方式的摇动游戏机的构成的 主视图4(D)是表示本发明的 一 实施方式的摇动游戏机的构成的 后视图5(A)是表示支点支承机构的构成的说明图，图5(B)是表 示万向联轴器的构成的说明图，以及图5(C)是表示电动式线性 致动器的构成的说明图6是本发明的 一 实施方式的摇动游戏机的控制部的框
图7是表示在本发明的一实施方式的摇动游戏机中所执行 的处理的内容的流程图8 (A)是表示使移动体上升之际的摇动构件的倾斜样态的 说明图8(B)是表示使移动体下降之际的摇动构件的倾斜样态的 说明图8 (C)是表示使移动体右旋转之际的摇动构件的倾斜样态 的说明图8(D)是表示使移动体左旋转之际的摇动构件的倾斜样态
的说明图。
具体实施例方式
以下，以基于对操作构件的操作来导出在假想空间中的
假想移动体M(例如，战斗机)的移动样态、并将其样态在显示 装置上显示的体验型的摇动游戏机l为例，说明本发明的实施 方式。
图3是表示应用了本发明的摇动装置的摇动游戏机l的外 观构成的说明图，图4(A) 图4(D)是在拆除了上述摇动游戏机 l的框体框架的状态下予以表示的立体图、侧视图、主视图以 及后视图。
如图所示，摇动游戏机l主要由基台10、摇动构件20、支 点支承机构30、驱动机构收容部40以及货币处理机60构成。
其中基台10起到作为安装后述的支点支承机构30、第l驱 动机构41a、第2驱动机构41b、静定维持机构50等的台座的作 用，在基台10内的空间，可收纳进行摇动游戏机l的动作控制 的控制装置80、各种连接缆线等。
另外，若是将支点支承机构30、第l驱动机构41a、第2 驱动机构4lb 、静定维持机构50等直接设置在设置摇动游戏机 l的设施的地面，则不需要基台IO。
摇动构件20由在前后方向延伸的地板构件21以及安装在 地板构件21前部的载置台22、增强框架23等构成，在地板构 件21上载置有模拟战斗机的操纵席的形态的座位24，在载置 台22上安装有用于接受使用者的各种游戏操作的操作面板 25,且显示装置26以被增强框架23支承的状态被载置在载置 台22上。
在操作面板25配置有用于使用者指示移动体M的移动方
向等的操纵杆25a，通过将操纵杆25a向前后方向操作，可使 移动体M上升/下降，通过将操纵杆25a向左右方向操作，可使 移动体M左右旋转。在操作面板25上还配置有用于进行游戏 的开始或游戏项目的选择等的其他操作构件25b、 25c,另夕卜， 在座位24的侧部配置有追加的#:作构件25d。
显示装置26用于显示表示由使用者操作的移动体M在假 想空间内的移动样态的影像。该影像可做成使使用者可识别 移动体M的移动样态的任意样态的影像，例如，可做成从固定 于假想空间的视点看移动体M的影像、或从在移动体M的内部 或后方等与移动体M保持规定位置关系地同移动体M —起在 假想空间移动的视点所看到的假想空间的影像。
在显示装置26,与CRT等的其他显示装置相比，优选使 用抗震动性较高的液晶监视器。由于液晶监视器重量轻，所 以通过使用图示那样的画面尺寸较大的显示装置26,可进行 更有冲击力的游戏画面的显示。
由于摇动构件20可作摇摆或俯仰(pitching)等运动，因此 该摇动构件20以位于自基台IO向上方分离开规定距离的位置 的状态，由后述的机构支承。
在位于从作为使用者的搭乘位置的摇动构件20的座位24 向后方离开规定距离的位置，配置有支点支承机构3 0 。
图5(A)是将支点支承机构30的剖面放大而予以表示的说 明图。
如图所示，支点支承机构30由立设在基台IO上的四方柱 状的支承柱31、固定在该支承柱31上端的球窝接头32、以覆 盖形成在地板构件21上的开口 21a的方式被安装在地板构件 21上、且在内部形成有用于收容球窝接头32的-字状的空洞 的固定块33、以及覆盖固定块33上部的盖34构成。
在此，球窝接头32由在内部形成有球状空间的轴承构件 32a、在一端安装有球部32b的球轴32c构成，上述球部32b可 自由滚动地嵌合并保持在该球状空间中。球轴32c的另 一端通 过螺母等被贯穿固定在形成于固定块33的顶板上的贯穿孔 33a。因此，摇动构件20以球窝接头32的球部32b为不能移动的 支点，在支承柱31上^皮自由摇动地支承。在摇动游戏机1前方的驱动机构收容部40中收容有第l驱 动机构41a、第2驱动机构41b以及静定维持机构50。第l驱动机构41a、第2驱动机构41b由分别设于基台IO的 上表面前方的左右位置的支承台42a、42b、安装在支承台42a、 42b上端的万向联轴器43a、 43b、安装在万向联轴器43a、 43b 上的电动式线性致动器44a、 44b、安装在电动式线性致动器 44a、 44b的作动杆顶端上的万向联轴器45a、 45b构成，该万 向联轴器45a、 45b在被固定在增强框架23的往载置台22安装 的安装基端上的衬垫23a、 23b处支承摇动构件20。另外，衬垫23a、 23b安装在与作为摇动构件20的支点的 球窝接头32的球部32b等距离的位置，另外，支承台42a、 42b 被设置在在待命状态中电动式线性致动器44a、 44b的轴向与 连结作为摇动构件20的支点的球部32b和衬垫23a、 23b的直 线成大致正交的角度的位置。在此，万向联轴器43a、 43b以及45a、 45b是分别具有相 同构成的构件，其构成表示在图5(B)的放大说明图中。如图所示，万向联轴器43a、 43b以及45a、 45b由使两个 轴构件43xh 43x2直角交叉并固定而成的十字轴43x、在上表 面具有一对轴承部43yi的下板43y、在下表面具有一对轴承部 43zl的上才反43z构成，该一对轴寿(部43yi自由转动地支岸(一轴 构件43xi两端，该 一对轴承部43zi自由转动地支承另 一轴构件 43x2两端。以使安装于上板43z上表面的构件相对于安装于下 板43y下表面的构件自由摇动的方式支承该上板43z上表面所 安装的上述构件。图5(C)是表示电动式线性致动器44a、 44b的构造的说明图。如图所示，电动式线性致动器44a、 44b的主要的构成要 素是，在圆筒状的外壳44i内具有伺服马达442、由伺服马达 442旋转驱动的滚珠螺杆443、与滚珠螺杆443螺合且被禁止与 滚珠螺杆443—起旋转的滚珠循环式螺母444、以及与滚珠循环 式螺母444接合成一体的作动杆445,通过滚珠循环式螺母444 将由伺服马达442驱动而产生的滚珠螺杆443的旋转运动变换 为平移运动，而在轴向上驱动作动杆445进4亍进退。因此，摇动构件20以衬垫23a、 23b为驱动点，接受借助 万向联轴器45a、 45b的自由摇动的支承，并利用电动式线性 致动器44a、 44b的作动杆44s的进退，来接受上下方向的驱动。静定维持机构5 0由在作为摇动构件2 0的驱动，泉的衬垫 23a、 23b的左右方向中间位置处突出i殳置在增强框架23上的 支轴51、立设在基台10的上表面前方的支承台52、和导引框 架53构成。该导引框架53以规定角度倾斜地立设在支承台52 的上表面，且形成有供支轴51自由转动地贯穿且仅沿上下方 向导引该支轴51的导引孔53a。在此，支轴51以使其轴心朝向作为摇动构件2 0的支点的 球部32b的方式被立设，该支轴51接受导引孑L53a导引的结果， 摇动构件20的运动自由度成为被限定为支轴51沿着导引孔 53a的上下运动(俯仰)、以及以支轴51为中心的摇动构件20的 旋转运动(摇摆)，可防止在电动式线性致动器44a、 44b驱动
摇动构件20之际，摇动构件20的静定被破坏。货币处理机60在框体外表面形成有用于接受游戏费用的别处理、将硬币检测信号发送到控制装置8 0的硬币处理部6 2 。 图6是表示摇动游戏机1的控制装置80的构成的框图。 如图所示，控制装置80由主游戏基板81、介面输入输出 基板(JVS I/O BD)82、固态继电器(SSR， solid state relay) 控制基板(继电器BD)83 、摇动控制基板(运动[motion] PC)84、左右驱动控制电路85、 86、图像处理电路87、声音 处理电路88构成。在此，主游戏基板81具备CPU、 ROM、 RAM等，可统括 控制摇动游戏机l的动作。具体而言，CPU将预先保存在ROM 中的游戏程序以及系统程序在R A M上展开，经由介面输入输 出基板82 、按照从各种操作构件25a 25d输入的操作信号， 运算移动体M在假想空间内的时时刻刻的移动样态乃至位置， 基于该运算结果，将指定摇动构件2 0的俯仰角度以及摇摆角 度的倾斜角度信号发送至摇动控制基板84。另外，主游戏基 板81生成作为用于描绘游戏进行中的演出图像或输出演出声 音的任务(task)的描绘指令(command)以及声音指令，将该描 绘指令以及声音指令发送至图像处理电路87以及声音处理电 路88。固态继电器控制基板83基于来自设于摇动游戏机l周边 的检测传感器28的信号，生成指示电动式线性致动器44a、44b 的动作停止的安全(safety)信号，并将该信号发送至摇动控制 基板84。作为检测传感器28,可例示出用于检测座位24处的于检测人朝摇动游戏机1的危险部位接近的接近状态的光传感器。摇动控制基板84具备用于进行摇动构件20的驱动处理的CPU、 ROM、 RAM等，按照从ROM展开在RAM上的摇动控 制程序，基于来自主游戏基板81以及固态继电器控制基板83 的信号，进行电动式线性致动器44a、 44b的驱动控制。
具体而言，摇动控制基板84基于来自主游戏基板81的倾 斜角度指示信号，导出电动式线性致动器44a、 44b中的伺服 马达4 4 2的旋转方向以及旋转量，将指示该动作的驱动信号发 送至左右驱动控制电路85、 86。另外，在从固态继电器控制 基板83接受到表示未安装安全带或人朝危险部位接近等的安 全信号时，停止朝驱动控制电路85、 86发送驱动信号。
驱动控制电路85、 86按照来自摇动控制基板84的驱动信 号，控制电动式线性致动器44a、 44b的祠服马达442的旋转， 由此，进行摇动构件20的俯仰以及摇摆控制。
图像处理电路87基于来自主游戏基板81的描绘指令执行 游戏画面的描绘处理，使该画面显示于显示装置26,声音处 理电路88使基于来自主游戏基板81的声音指令而合成的游戏 声音，在例如埋入于座位24靠背部的左右的扩音器27a、 27b 出 一皮lt出。图7是表示在主游戏基板81中所执行的处理的概略的流程图。如图所示，当从货币处理机6 0接受到表示投入规定游戏 费用的检测信号时(步骤Sll),主游戏基板81等待对操作构件 25b、 2Sc等的游戏开始操作(步骤S12),开始游戏处理(步骤 S13 S17)。在游戏处理中，在每一帧(frame)时间，4丸行以下的处理。 即，主游戏基板81确认有无来自操纵杆25a的操作信号(步骤S13),依据该信号的有无以及内容，导出移动体M在假 想空间中的移动样态乃至位置(步骤S14)。接着，主游戏基板81,通过在配置有各种对象(object)的 假想空间中将移动体M配置在步骤S14中被导出的位置来构 筑出假想模型(model),做成从配置在规定位置(例如，移动体 M的后方位置)的假想视点拍摄该假想模型的图像，生成游戏 图像(步骤S15),并基于在步骤S14中被导出的移动体M的移 动样态等，生成倾斜角度指示信号，将该倾斜角度指示信号 发送至摇动控制基板84(步骤S16)。接着，在步骤S17中，检查规定的游戏结束条件是否成立， 在成立的情况下，执行游戏结束处理(步骤S18),在不成立的 情况下，为了执行后续帧时间中的游戏处理，处理返回到步 骤S13。图8(A) (D)是表示在游戏进行中的摇动构件20的各种摇 动样态的说明图。图8 (A)是进行对操纵杆2 5 a的上升操作时的摇动样态。此 时，电动式线性致动器44a、 44b的作动杆44s皆以相同进给量 延伸，向上方驱动作为驱动点的衬垫23a、 23b,结果摇动构 件20向使使用者O朝上的方向倾斜，同时使用者O的高度位置 也向上方移动。因此，使用者O通过身体朝向以及高度变化， 可具有较高冲击力地感受上升感。另外，由于在显示装置26 上将移动体M上升的样子作为影像而显示，进一步提高了使用 者感觉的上升感的真实性。图8(B)是进行对操纵杆25a的下降操作时的摇动样态。此 时，电动式线性致动器44a、 44b的作动杆445以相同进给量收 缩，向下方驱动作为驱动点的衬垫23a、 23b，结果摇动构件 20向使使用者O朝下的方向倾斜，同时使用者O的高度位置也
向下方移动。因此，使用者O通过身体朝向以及高度变化，可具有高冲击力地感受下降感。另外，由于在显示装置26上将 移动体M下降的样子作为影像而显示，进一步提高了使用者感 觉的下降感的真实性。图8(C)、 (D)是对操纵杆25a进行右旋转或左旋转的操作时 的摇动样态。此时，在使作为摇动构件20的驱动点的衬垫23a、 23b的高度不同的样态下，电动式线性致动器44a、 44b的作动 杆445会伸长或收缩，由此，使摇动构件20向左或向右倾斜， 从而可给予使用者右旋转感或左旋转感。同时，由于在显示装 置26上将移动体M右旋转或左旋转的样子作为影像而显示，进一步提高了使用者感觉的旋转感的真实性。另外，若使电动式线性致动器44a、 44b中的一作动杆445 伸长规定量，另 一方面将电动式线性致动器44a、 44b中的另 一作动杆4 4 5保持在中立位置，则摇动构件2 0在向右或向左倾 斜(摇摆)的同时，摇动构件2 0向使使用者O朝上的方向倾斜(俯 仰)，从而可使使用者O体验组合了旋转感和上升感的感觉， 或者，若使电动式线性致动器44a、 44b中的一作动杆445收缩 规定量，另 一方面将电动式线性致动器44a、 44b中的另一作 动杆4 4 5保持在中立位置，则摇动构件2 0在向右或向左倾斜(摇 摆)的同时，摇动构件20向使使用者O朝下的方向倾斜(俯仰)， 可使使用者O体验组合了旋转感和下降感的感觉等，能以多样 的样态使摇动构件2 0的倾斜变化。以上，基于例示的实施方式说明了本发明，但本发明并 不被上述实施方式所限定，在权利要求书的记载范围内，可 进行各种的变更、改变。例如，在上述实施方式中，虽然以将左右的驱动点23a、 23b以及驱动机构41a、 41b配置在比支点32b靠前方的情况作 为例子进行了说明，但也可将驱动点23a、 23b以及驱动机构 41a、 41b配置在比支点32b靠后方的位置。在此情况下，例如， 在对操纵杆25a进行上升操作时，使驱动点23a、 23b向下方移 动，在进行下降操作时，使驱动点23a、 23b向上方移动等， 除了驱动点的驱动方向和上述实施方式不同这点之外，可实 现以与上述实施方式相同的样态进行动作的摇动游戏机。另外，通过调整上述实施方式中的作为使用者的搭乘位 置的座位24与支点32b的距离、支点32b与驱动点23a、 23b的 距离、两驱动点23a、 23b之间的距离等，可调整在使驱动机 构41a、 41b的作动杆445以相同长度伸长或收缩时所产生的摇 动构件20的倾斜角度的变化程度、或以相同角度使摇动构件 2 0的俯仰倾斜时使用者在高度方向上的移动距离等。另外，在上述实施方式中，虽然以驱动机构使用电动式 线性致动器44a、 44b的情况作为例子进行了说明，但使驱动 点23a、 23b向上下方向的驱动可利用其他任意装置来进行， 例如，利用液压气缸等其他机构，能以与上述实施方式相同 的样态驱动驱动点23a、 23b,除此之外，也可通过从摇动游 戏机1的上方进行吊下牵引等来驱动驱动点23a、 23b。另外，构成上述实施方式中的摇动游戏机的各构件的形 状或尺寸等仅作为例子记载，做成其他任意的形状、尺寸， 也可实施本发明。
权利要求
1.一种摇动装置，包括供使用者搭乘的摇动构件；以支点可摇动地支承上述摇动构件的支点支承机构；可摇动地支承在前后方向上与上述支点分离开的上述摇动构件的第1驱动点、且向上下方向驱动上述第1驱动点的第1驱动机构，其特征在于，上述支点被配置于比使用者的搭乘位置靠后方的位置。
2. 根据权利要求l所述之摇动装置，还包括第2驱动机构， 该第2驱动机构可摇动地支承在前后方向上与上述支点分离 开、且在左右方向上与上述第1驱动点分离开的第2驱动点，并 与上述第l驱动机构独立地向上下方向驱动上述第2驱动点。
3. 根据权利要求2所述之摇动装置，其特征在于，还包括 支轴和静定维持装置，上述支轴在上述摇动构件的上述第1、 第2驱动点之间突出设置，上述静定维持装置形成有导引孔， 该导引孔供上述支轴以自由转动的方式贯穿， 一边限制上述支 轴朝左右方向移动、 一边向上下方向导引上述支轴。
4. 根据权利要求l ~ 3中任一项所述之摇动装置，其特征在 于，上述第l驱动点被配置在比使用者的搭乘位置靠前方的位 置。
5. 根据权利要求l ~ 4中任一项所述之摇动装置，其特征在 于，还包括操作构件和处理装置，上述操作构件根据使用者的 操作发送操作信号，上述处理装置基于来自上述操作构件的操 作信号来特定假想移动体在假想空间内的移动样态，上述第l驱动机构按照由上述处理装置所特定的上述假想 移动体的移动样态，进行上述第l驱动点的驱动。
6. 根据权利要求l ~ 5中任一项所述之摇动装置，其特征在 于，还包括显示装置，该显示装置被配置在比使用者的搭乘位 置靠前方的位置，显示在假想空间内移动的假想移动体的影像 或从在假想空间内移动的假想视点所描绘的影像， 上述第1驱动机构按照上述移动体或上述假想视,泉的移动 样态而进行上述第l驱动点的驱动。
7. 根据权利要求l ~ 6中任一项所述之摇动装置，其特征在 于，上述第l驱动机构被配置成在将摇动构件配置在基准位 置之际，上述第l驱动机构相对于连结支点和各驱动点的线段 垂直。
8. —种摇动装置的控制方法，该摇动装置包括供使用者 搭乘的摇动构件；根据使用者的操作发送操作信号的操作构件； 基于来自上述操作构件的操作信号来特定假想移动体在假想空 间内的移动样态的处理装置；以配置于比上述摇动构件上使用 者的搭乘位置靠后方位置的支点可摇动地支承上述摇动构件的 支点支承机构；可摇动地支承在前后方向上与上述支点分离开 的上述摇动构件的第l驱动点、且向上下方向驱动上述第l驱动 点的第l驱动机构，其特征在于，在由上述处理装置所特定的上述假想移动体的移动样态为 在假想空间内上升的情况下，使上述第l驱动机构动作，以使 得上述摇动构件的前方上升，在由上述处理装置所特定的上述假想移动体的移动样态为 在假想空间内下降的情况下，使上述第l驱动机构动作，以使 得上述摇动构件的前方下降。
9. 一种摇动装置的控制方法，该摇动装置包括供使用者 搭乘的摇动构件；被配置在比使用者的搭乘位置靠前方的位置、 且显示在假想空间内移动的假想移动体的影像或从在假想空间 内移动的假想视点所描绘的影像；以配置于比上述摇动构件上 使用者的搭乘位置靠后方位置的支点可摇动地支承上述摇动构 件的支点支承机构；可摇动地支承在前后方向上与上述支点分 离开的上述摇动构件的第l驱动点、且向上下方向驱动上述第1 驱动点的第l驱动机构，其特征在于，在上述假想移动体或假想视点在假想空间内上升的情况 下，使上述第l驱动机构动作，以使得上述摇动构件的前方上 升，在上述假想移动体或假想视点在假想空间内下降的情况 下，使上述第l驱动机构动作，以使得上述摇动构件的前方下降。
全文摘要
本发明提供一种以简略构成、可体验更有冲击力、或真实感更高的上升/下降感以及/或旋转感的摇动装置。该摇动装置包括供使用者搭乘的摇动构件(20)；以支点(32b)可摇动地支承上述摇动构件(20)的支点支承机构(30)；可摇动地支承在前后方向上与上述支点(32b)分离开的上述摇动构件(20)的第1驱动点(23a、23b)、且向上下方向驱动上述第1驱动点(23a、23b)的第1驱动机构(40)，其特征在于，上述支点(32b)被配置于比使用者的搭乘位置(24)靠后方的位置。
文档编号A63F13/00GK101125259SQ20071014317
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月3日 优先权日2006年8月4日
发明者东口元彦 申请人:世嘉股份有限公司