搖動裝置以及搖動裝置的控制方法

2023-12-09 00:57:41 2

專利名稱：搖動裝置以及搖動裝置的控制方法
技術領域：
本發明涉及通過使使用者所搭乘的搖動構件搖動以讓使 用者體驗上升/下降感等的搖動裝置以及其控制方法，特別涉 及可真實地體驗在進行飛機、船、汽車、動物等的移動體上 升、下降等的運動之際的上升/下降感的搖動裝置以及其控制 方法。
背景技術：
以往，公知有設置在遊戲中心(game center)等的娛樂 (amusement)設施上、按照對操作部的操作而讓使用者所搭乘的搖動構件搖動的體驗型搖動遊戲機(例如，參考專利文獻 1)。在此遊戲機中，為了可體驗根據使用者的操縱而特定在 假想空間內的移動樣態的假想移動體(戰鬥機等)在假想空間 內的姿勢或移動樣態，釆用將搭載座位或操縱杆等的搖動構 件以座位前方的支點以及座位後方的兩個驅動點這三點支 承、通過將驅動點向上下方向驅動以使搖動構件的相對於水 平的傾斜角度變化的構成。即，在進行使移動體上升的操作時，通過使兩驅動點向 下方移動，使搖動構件向使在座位上的使用者朝上的方向傾 斜，由此，讓使用者體驗上升感，在進行使移動體下降的操 作時，通過使兩驅動點向上方移動，使搖動構件向使用者朝 下的方向傾斜，由此，使使用者體驗下降感。另外，近年來，為了可體驗更有衝擊力、或真實感更高 的上升/下降感，實現了增加搖動構件的驅動點的個數，或將 驅動點的驅動方向多軸化的遊戲機，但在增加驅動點、或將 驅動方向多軸化的情況下，無法避免裝置的大型化或裝置成 本增大等的問題。專利文獻l:日本實開平3-107993號公報 發明內容本發明是鑑於上述問題而作出的，提供一種以更簡略構 成可體驗更有衝擊力、或真實感更高的上升/下降感以及/或旋 轉感的搖動裝置。本發明的搖動裝置包括供使用者搭乘的搖動構件；以 支點可搖動地支承上述搖動構件的支點支承機構；可搖動地 支承在前後方向上與上述支點分離開的上述搖動構件的第1 驅動點、且向上下方向驅動上述第l驅動點的第l驅動機構， 其特徵在於，上述支點被配置於比使用者的搭乘位置靠後方 的位置(技術方案l)。本發明的發明人仔細檢討專利文獻l等的以往遊戲機的 構成，通過研究明白進 一 步提高該構成中的上升/下降感的沖 擊力或真實感之困難的原因，完成本發明。以下，將在圖1(A)、圖l(B)中表示其俯視圖以及側視圖的 遊戲機l作為例子，將本發明的機構和專利文獻l的以往構成 一邊作對比 一邊說明。如圖所示，此遊戲機1是在兩個支承點P0、 Pl處被可搖動 地支承的搖動構件2上，搭載有操作部3、顯示裝置4以及使用 者0可就座的座位5，基於對操作部3的操作，導出假想移動體
另外，在必須限制或控制遊戲機l中的左右方向的旋轉(將 連結兩個支承點PO、 Pl的直線作為中心旋轉)的情況下，除了 支承點PO、 Pl上的支承機構之外，還需要設置用於將搖動構件2在左右方向保持水平的導引裝置等的追加裝置。在以往構成中，如圖2(A)所示，比使用者O的搭乘位置靠 前方的支承點P1被作為限制朝上下方向移動的支點，比使用 者0的搭乘位置靠後方的支承點P 0被作為承受朝上下方向的 驅動的驅動點。因此，在操作部3進行使移動體上升的操作時，為了給予 使用者O上升感，如圖2(A)的虛線所示，通過向下方驅動驅動 點PO，使搖動構件2向使使用者0成為朝上的方向傾斜，此時， 使用者的高度位置成為向下方只移動以H表示的距離的位置。 因此，使用者在感到由於身體向上而帶來的上升感的同時， 也感到由於身體朝下方移動而帶來的下降感，產生抵消了原 本意圖的上升感的結果。此種狀況也在進行使移動體下降的操作時也同樣存在， 當為了給予使用者O下降感而向上方驅動驅動點P0時，由於在 搖動構件2向使使用者O朝下的方向傾斜的同時，使用者的高 度位置會上升，因此使用者在感到下降感的同時也感到上升 感，產生抵消了原本意圖的下降感的結果。如圖2(B)所示，本發明將比使用者O的搭乘位置靠後方的 支承點P0作為限制朝上下方向移動的支點，將在前後方向(圖 2 (B)的情況下為前方)與支點P 0分離開的支承點P1作為在上 下方向驅動支承點P1的第1驅動點，以此解決該問題。亦即，在採用本發明構成的遊戲機l中，在操作部3進行 使移動體上升的操作時，如圖2(B)的虛線所示，通過向上方驅 動前方的第l驅動點Pl,使搖動構件2向使使用者O朝上的方
向傾斜，但此時，使用者的高度位置向上方移動以H表示的距離。因此，使用者同時感到由於身體朝上帶來的上升感以及 由於身體向上方移動帶來的上升感，通過此相乘效果，顯著地提高上升感的衝擊力、真實感。在進行移動體下降的操作時也是相同，通過向下方驅動前方的第l驅動點Pl,使搖動構件2向使使用者O朝下的方向 傾斜，但此時，由於使用者的高度位置向下方移動，所以使 用者同時感到由於身體朝下帶來的下降感以及由於身體朝下 方移動帶來的下降感，通過此相乘效果，顯著地提高下降感 的衝擊力、真實感。另外，本發明的效果是通過以比使用者O的搭乘位置靠後 方的支點PO為中心而使搖動構件2旋轉來變化搖動構件2的傾 斜角而得到的，因此必須將支點PO的上下動作限制在某種程 度，若支點PO的上下移動相對於第1驅動點P1的上下動作在充 分小的範圍內，則也可做成支點PO上下移動的構成。另外，本發明的搖動裝置中的第l驅動點P1隻要是在前方 或後方與支點PO分離規定距離即可，如圖2(C)所示，即使在 將第l驅動點Pl配置在支點PO的後方時，也可以利用與如圖 2(B)所述相同的機構來達到本發明的效果。只是，從空間 (space)效率等方面考慮，第1驅動點P1最好是配置在支點P0 的前方、特別是如圖2(B)所示那樣配置在比使用者的搭乘位置 靠前方的位置。本發明的搖動裝置，可將上述那樣的假想移動體使用在 一邊享受搭乘在此移動體上那樣的感覺、 一邊進行操縱的體 驗型的遊戲機l上，除此之外，也可將上述那樣的假想移動體 使用在一邊享受搭乘在移動體上那樣的感覺、 一邊收聽收看 來自此移動體的影像的體驗型的影像觀賞裝置等，可適用在
意圖讓使用者體驗上升/下降感等的任意裝置上。本發明的搖動構件只要具備可搭乘使用者的程度的強度 及尺寸即可，其形態可以是如圖l、 2所示那樣的平板狀，或者也可以是模仿戰鬥機或其駕駛員座艙(cockpit)等的形狀的三維形態。本發明的支點支承機構以及第l驅動機構，為了容許搖動 構件的傾斜角度的變化而必須可搖動地支承搖動構件。作為可搖動的支承機構的例子，可例示出萬向聯軸器(universal joint)或球窩接頭(ball joint)。在本發明的第l驅動機構中，可使用可在上下方向驅動第 1驅動點P1的液壓氣缸等任意的機構，但可特別優選使用在驅 動長度、驅動速度、驅動力等方面優良的線性致動器(linear actuator)。另外，從提高驅動力的傳遞效率方面考慮，最好是假想 將支點P0作為中心、將連結支點P0與第l驅動點Pl的線段作 為半徑的假想球體，對此球的切線方向作用驅動力。然而， 在使第1驅動裝置的驅動方向總是相對於連結支點P0和第l驅動點p 1的線段垂直的情況下，第1驅動點p 1在以上述線段為半 徑的球面上移動，第l驅動裝置的驅動方向與上述線段的夾角 隨第1驅動點P1的移動一起變化，因此實際上不可能利用氣缸 等進行直線驅動的機構總是進行相對於球面垂直的驅動。 因此，在第l驅動裝置進行直線驅動的情況下，優選是構成在中立(neutral)狀態(例如，在後述的實施方式中的遊戲開 始或結束時的狀態、或移動體在假想空間中作水平飛行的狀 態等)中的第l驅動機構的支承力的作用方向相對於連結支點 P0和第1驅動點P1的線段垂直。本發明的搭乘位置是在裝置的動作中、即進行第l驅動機
構對第1驅動點的驅動的期間中使用者在搖動構件上的位置， 例如，若是在裝置的動作中，使用者就座在搖動構件上的座 位上，其座位位置就是本發明中的搭乘位置。在該例子中， 舉出在座位就座的例子，但例如具有在直立狀態下等防止從 搖動體落下的落下防止裝置等，本發明的實現未必一定需要 座位。在本發明說明書中的前後左右的方向是將在裝置的動作 中、即進行第l驅動機構對第l驅動點的驅動的期間中的使用 者的朝向為基準來表示的，使用者面對的方向為前方，其相 反方向為後方，與7JC平面內的前後方向垂直的方向為左右方 向。本發明的搖動裝置優選是包括供使用者搭乘的搖動構 件；以支點支承上述搖動構件的支點支承機構；可搖動地支 承在前後方向上與上述支點分離開、且在左右方向相互分離 開的上述搖動構件的第l、第2驅動點、且相互獨立地向上下 方向驅動上述第l、第2驅動點的第1、第2驅動機構，其特徵 在於，上述支點被配置在比使用者的搭乘位置靠後方的位置 (技術方案2)。即，本發明在除了技術方案l的構成之外還具備向上下方 向驅動第2驅動點的第2驅動機構的特徵，上述第2驅動點在前 後方向與支點分離開、且在左右方向與第l驅動點分離開。因此，在本發明中，通過使第l、第2驅動點同時上升或 下降，以與技術方案l的同樣的樣態，可讓使用者體驗上升/ 下降感，除此之外，還通過使第l、第2驅動點的高度不同而 上下驅動，也可體驗在假想空間內進行移動的假想移動體朝 左右的旋轉感、或可組合朝左右的旋轉感與上升/下降感的感 覺等。
本發明優選還包括支軸和靜定維持裝置，上述支軸在上 述搖動構件的上述第l、第2驅動點之間突出設置，上述靜定 維持裝置形成有導引孔，該導引孔供上述支軸以自由轉動的 方式貫穿，一邊限制上述支軸朝左右方向移動、 一邊向上下方向導引上述支軸(技術方案3)。根據本發明，連結支點和支軸的直線成為搖動構件的軸 心，搖動構件的運動自由度被限定在沿著導引孔的軸心的上下運動、以及以軸心為中心的搖動構件的;^走轉運動，因此可 容易維持搖動構件的靜定。另外，更優選的是上述支軸位置 位於與第l驅動點和第2驅動點等距離的位置。本發明優選是上述第1、第2驅動點被配置在比使用者的 搭乘位置更前方的位置(技術方案4)。即，若使用相同性能的驅動構件進行比較，支點位置與 驅動點的距離較遠，則能夠以低輸出(低轉矩)驅動，在技術方 案l、技術方案2中，由於支點位於使用者座位後方，因此與 在向前後任 一 方向使驅動點分離開的情況相比，在將驅動點 隔著上述使用者座位而配置在前方的情況下，更可將裝置全 體小型化(compact)。本發明優選是還包括操作構件和處理裝置，上述操作構 件根據使用者的操作發送操作信號，上述處理裝置基於來自 上述操作構件的操作信號來特定假想移動體在假想空間內的 移動樣態，上述第l、第2驅動機構按照由上述處理裝置所特 定的上述假想移動體的移動樣態，來驅動上述第l、第2驅動 點(技術方案5)。在該發明中，使用者通過自身進行的操作，可識別由處 理裝置所導出的移動體的移動樣態。因此，如在移動體上升 的情況下驅動第l、第2驅動點以使搖動構件的前方上升、在
移動體下降的情況下驅動第1、第2驅動點以使搖動構件的前方下降等那樣，通過按照移動體的移動樣態，使第l、第2驅動裝置動作，可讓使用者體驗更加真實的上升/下降感、或旋轉感等。本發明優選是還包括顯示裝置，該顯示裝置被配置在比 使用者的搭乘位置靠前方的位置，顯示在假想空間內移動的 假想移動體的影像或從在假想空間內移動的假想視點所描繪的影像，上述第l、第2驅動機構按照上述移動體或上述假想 視點的移動樣態來驅動上述第1、第2驅動點(技術方案6)。在該發明中，由於按照使用者藉助在顯示裝置所顯示的 影像而識別到的移動體或假想視點的移動樣態而使第1 、第2 驅動裝置動作，所以可讓使用者體驗更加真實的上升/下降感、 或旋轉感等。另外，本發明中的影像可以是拍攝在現實空間移動的現 實移動體或風景的影l象、或動畫(animation)影〗象，或也可以 是通過電腦繪圖產生的影像。另外，在前者的情況下，可以 按照預先記錄在記錄裝置等上的假想移動體或假想視點的移 動樣態而使第l、第2驅動裝置動作，在後者的情況下，可以 通過在電腦繪圖產生之際所使用的數據來特定假想移動體或 假想視點的移動樣態，按照所特定的移動樣態而使第1、第2 驅動裝置動作。另外，如圖l、 2所示，本發明中的顯示裝置可以搭載在 比搖動構件上使用者的搭乘位置靠前方的位置，也可以配置 在搖動構件的前方與其分離開的位置，但在將顯示裝置搭載 在搖動構件上時，與CRT等其他顯示裝置相比，優選使用輕 量且抗震動性較高的液晶顯示裝置。在本發明中，優選是上述驅動點中的驅動機構的配置角
度被配置成將搖動構件配置在基準位置之際，該驅動機構 相對於連結支點和各驅動點的線段垂直(技術方案7)。即，在力學方面，在假定以支點位置為中心、以連結支 點與第l驅動點的線段、或連結支點與第2驅動點的線段為半 徑的球之際，驅動才幾構配置在相對於上述球的切線方向為理 想的，但在實際的情況下，若像上述那樣配置第l驅動機構、 第2驅動機構，則各驅動機構的支承臺向外側擴開，存在整個 遊戲機的橫向寬度變大這樣的缺點。因此，如先前所述，本 申請中的驅動機構的配置是在搖動構件為中立狀態(例如，配 置成搖動構件成為遊戲中基準的狀態)中，驅動機構進行動作 方向相對於連結支點P 0和第1驅動點P1的線段垂直，從而可提 高驅動構件的伸縮方向的驅動效率，且能以使整個裝置的橫 向寬度小型化的設計使其動作。本發明可以提供一種搖動裝置的控制方法，該搖動裝置 包括供使用者搭乘的搖動構件；根據使用者的操作發送操 作信號的操作構件；基於來自上述操作構件的操作信號來特 定假想移動體在假想空間內的移動樣態的處理裝置；以配置 於比上述搖動構件上使用者的搭乘位置靠後方位置的支點可 搖動地支承上述搖動構件的支點支承機構；可搖動地支承在 前後方向上與上述支點分離開的上述搖動構件的第l驅動點、 且向上下方向驅動上述第l驅動點的第l驅動機構，其特徵在 於，在由上述處理裝置所特定的上述假想移動體的移動樣態 為在假想空間內上升的情況下，使上述第l驅動機構動作，以 使得上述搖動構件的前方上升，在由上述處理裝置所特定的 上述假想移動體的移動樣態為在假想空間內下降的情況下， 使上述第l驅動機構動作，以使得上述搖動構件的前方下降(技 術方案8)。
在該發明中，使用者通過自身進行的操作，可識別由處 理裝置導出的移動體的移動樣態，因此可達到與技術方案5所 述相同的效果。
本發明還可以提供一種搖動裝置的控制方法，該搖動裝
置包括供使用者搭乘的搖動構件；被配置在比使用者的搭 乘位置靠前方的位置、且顯示在假想空間內移動的假想移動 體的影像或從在假想空間內移動的假想視,泉所描繪的影像； 以配置於比上述搖動構件上使用者的搭乘位置靠後方位置的 支點可搖動地支承上述搖動構件的支點支承機構；可搖動地 支承在前後方向上與上述支點分離開的上述搖動構件的第1 驅動點、且向上下方向驅動上述第l驅動點的第l驅動機構， 其特徵在於，在上述假想移動體或假想視點在假想空間內上 升的情況下，使上述第l驅動機構動作，以使得上述搖動構件 的前方上升，在上述假想移動體或假想視點在假想空間內下 降的情況下，使上述第l驅動機構動作，以使得上述搖動構件 的前方下降(技術方案9)。
在該發明中，由於使用者可通過顯示在顯示裝置的影像 而識別移動體或假想視點的移動樣態，因此可達到與技術方 案6所述相同的效果。
另外，在技術方案7、 8中，也可以具有如下這些、技術 方案3~ 5等增加構成，即使用具備將在前後方向與支點分離 開且在左右方向與第1驅動點分離開的第2驅動點向上下方向 驅動的第2驅動機構的搖動裝置，按照假想移動體或假想視點 的上升或下降，使第l、第2搖動機構動作等，以使搖動構件 的前方上升或下降。


圖l是表示例示的搖動遊戲機的構成的說明圖2是表示以往構成以及本發明的構成的搖動遊戲機中的
搖動構件的驅動樣態的說明圖3是表示本發明的一實施方式的搖動遊戲機的構成的立
體圖4 (A)是表示本發明的 一 實施方式的搖動遊戲機的構成的 立體圖4 (B)是表示本發明的 一 實施方式的搖動遊戲機的構成的
側一見圖4 (C)是表示本發明的 一 實施方式的搖動遊戲機的構成的 主視圖4(D)是表示本發明的 一 實施方式的搖動遊戲機的構成的 後視圖5(A)是表示支點支承機構的構成的說明圖，圖5(B)是表 示萬向聯軸器的構成的說明圖，以及圖5(C)是表示電動式線性 致動器的構成的說明圖6是本發明的 一 實施方式的搖動遊戲機的控制部的框
圖7是表示在本發明的一實施方式的搖動遊戲機中所執行 的處理的內容的流程圖8 (A)是表示使移動體上升之際的搖動構件的傾斜樣態的 說明圖8(B)是表示使移動體下降之際的搖動構件的傾斜樣態的 說明圖8 (C)是表示使移動體右旋轉之際的搖動構件的傾斜樣態 的說明圖8(D)是表示使移動體左旋轉之際的搖動構件的傾斜樣態
的說明圖。
具體實施例方式
以下，以基於對操作構件的操作來導出在假想空間中的
假想移動體M(例如，戰鬥機)的移動樣態、並將其樣態在顯示 裝置上顯示的體驗型的搖動遊戲機l為例，說明本發明的實施 方式。
圖3是表示應用了本發明的搖動裝置的搖動遊戲機l的外 觀構成的說明圖，圖4(A) 圖4(D)是在拆除了上述搖動遊戲機 l的框體框架的狀態下予以表示的立體圖、側視圖、主視圖以 及後視圖。
如圖所示，搖動遊戲機l主要由基臺10、搖動構件20、支 點支承機構30、驅動機構收容部40以及貨幣處理機60構成。
其中基臺10起到作為安裝後述的支點支承機構30、第l驅 動機構41a、第2驅動機構41b、靜定維持機構50等的臺座的作 用，在基臺10內的空間，可收納進行搖動遊戲機l的動作控制 的控制裝置80、各種連接纜線等。
另外，若是將支點支承機構30、第l驅動機構41a、第2 驅動機構4lb 、靜定維持機構50等直接設置在設置搖動遊戲機 l的設施的地面，則不需要基臺IO。
搖動構件20由在前後方向延伸的地板構件21以及安裝在 地板構件21前部的載置臺22、增強框架23等構成，在地板構 件21上載置有模擬戰鬥機的操縱席的形態的座位24，在載置 臺22上安裝有用於接受使用者的各種遊戲操作的操作面板 25,且顯示裝置26以被增強框架23支承的狀態被載置在載置 臺22上。
在操作面板25配置有用於使用者指示移動體M的移動方
向等的操縱杆25a，通過將操縱杆25a向前後方向操作，可使 移動體M上升/下降，通過將操縱杆25a向左右方向操作，可使 移動體M左右旋轉。在操作面板25上還配置有用於進行遊戲 的開始或遊戲項目的選擇等的其他操作構件25b、 25c,另夕卜， 在座位24的側部配置有追加的#:作構件25d。
顯示裝置26用於顯示表示由使用者操作的移動體M在假 想空間內的移動樣態的影像。該影像可做成使使用者可識別 移動體M的移動樣態的任意樣態的影像，例如，可做成從固定 於假想空間的視點看移動體M的影像、或從在移動體M的內部 或後方等與移動體M保持規定位置關係地同移動體M —起在 假想空間移動的視點所看到的假想空間的影像。
在顯示裝置26,與CRT等的其他顯示裝置相比，優選使 用抗震動性較高的液晶監視器。由於液晶監視器重量輕，所 以通過使用圖示那樣的畫面尺寸較大的顯示裝置26,可進行 更有衝擊力的遊戲畫面的顯示。
由於搖動構件20可作搖擺或俯仰(pitching)等運動，因此 該搖動構件20以位於自基臺IO向上方分離開規定距離的位置 的狀態，由後述的機構支承。
在位於從作為使用者的搭乘位置的搖動構件20的座位24 向後方離開規定距離的位置，配置有支點支承機構3 0 。
圖5(A)是將支點支承機構30的剖面放大而予以表示的說 明圖。
如圖所示，支點支承機構30由立設在基臺IO上的四方柱 狀的支承柱31、固定在該支承柱31上端的球窩接頭32、以覆 蓋形成在地板構件21上的開口 21a的方式被安裝在地板構件 21上、且在內部形成有用於收容球窩接頭32的-字狀的空洞 的固定塊33、以及覆蓋固定塊33上部的蓋34構成。
在此，球窩接頭32由在內部形成有球狀空間的軸承構件 32a、在一端安裝有球部32b的球軸32c構成，上述球部32b可 自由滾動地嵌合併保持在該球狀空間中。球軸32c的另 一端通 過螺母等被貫穿固定在形成於固定塊33的頂板上的貫穿孔 33a。因此，搖動構件20以球窩接頭32的球部32b為不能移動的 支點，在支承柱31上^皮自由搖動地支承。在搖動遊戲機1前方的驅動機構收容部40中收容有第l驅 動機構41a、第2驅動機構41b以及靜定維持機構50。第l驅動機構41a、第2驅動機構41b由分別設於基臺IO的 上表面前方的左右位置的支承臺42a、42b、安裝在支承臺42a、 42b上端的萬向聯軸器43a、 43b、安裝在萬向聯軸器43a、 43b 上的電動式線性致動器44a、 44b、安裝在電動式線性致動器 44a、 44b的作動杆頂端上的萬向聯軸器45a、 45b構成，該萬 向聯軸器45a、 45b在被固定在增強框架23的往載置臺22安裝 的安裝基端上的襯墊23a、 23b處支承搖動構件20。另外，襯墊23a、 23b安裝在與作為搖動構件20的支點的 球窩接頭32的球部32b等距離的位置，另外，支承臺42a、 42b 被設置在在待命狀態中電動式線性致動器44a、 44b的軸向與 連結作為搖動構件20的支點的球部32b和襯墊23a、 23b的直 線成大致正交的角度的位置。在此，萬向聯軸器43a、 43b以及45a、 45b是分別具有相 同構成的構件，其構成表示在圖5(B)的放大說明圖中。如圖所示，萬向聯軸器43a、 43b以及45a、 45b由使兩個 軸構件43xh 43x2直角交叉並固定而成的十字軸43x、在上表 面具有一對軸承部43yi的下板43y、在下表面具有一對軸承部 43zl的上才反43z構成，該一對軸壽(部43yi自由轉動地支岸(一軸 構件43xi兩端，該 一對軸承部43zi自由轉動地支承另 一軸構件 43x2兩端。以使安裝於上板43z上表面的構件相對於安裝於下 板43y下表面的構件自由搖動的方式支承該上板43z上表面所 安裝的上述構件。圖5(C)是表示電動式線性致動器44a、 44b的構造的說明圖。如圖所示，電動式線性致動器44a、 44b的主要的構成要 素是，在圓筒狀的外殼44i內具有伺服馬達442、由伺服馬達 442旋轉驅動的滾珠螺杆443、與滾珠螺杆443螺合且被禁止與 滾珠螺杆443—起旋轉的滾珠循環式螺母444、以及與滾珠循環 式螺母444接合成一體的作動杆445,通過滾珠循環式螺母444 將由伺服馬達442驅動而產生的滾珠螺杆443的旋轉運動變換 為平移運動，而在軸向上驅動作動杆445進4亍進退。因此，搖動構件20以襯墊23a、 23b為驅動點，接受藉助 萬向聯軸器45a、 45b的自由搖動的支承，並利用電動式線性 致動器44a、 44b的作動杆44s的進退，來接受上下方向的驅動。靜定維持機構5 0由在作為搖動構件2 0的驅動，泉的襯墊 23a、 23b的左右方向中間位置處突出i殳置在增強框架23上的 支軸51、立設在基臺10的上表面前方的支承臺52、和導引框 架53構成。該導引框架53以規定角度傾斜地立設在支承臺52 的上表面，且形成有供支軸51自由轉動地貫穿且僅沿上下方 嚮導引該支軸51的導引孔53a。在此，支軸51以使其軸心朝向作為搖動構件2 0的支點的 球部32b的方式被立設，該支軸51接受導引孑L53a導引的結果， 搖動構件20的運動自由度成為被限定為支軸51沿著導引孔 53a的上下運動(俯仰)、以及以支軸51為中心的搖動構件20的 旋轉運動(搖擺)，可防止在電動式線性致動器44a、 44b驅動
搖動構件20之際，搖動構件20的靜定被破壞。貨幣處理機60在框體外表面形成有用於接受遊戲費用的別處理、將硬幣檢測信號發送到控制裝置8 0的硬幣處理部6 2 。 圖6是表示搖動遊戲機1的控制裝置80的構成的框圖。 如圖所示，控制裝置80由主遊戲基板81、介面輸入輸出 基板(JVS I/O BD)82、固態繼電器(SSR， solid state relay) 控制基板(繼電器BD)83 、搖動控制基板(運動[motion] PC)84、左右驅動控制電路85、 86、圖像處理電路87、聲音 處理電路88構成。在此，主遊戲基板81具備CPU、 ROM、 RAM等，可統括 控制搖動遊戲機l的動作。具體而言，CPU將預先保存在ROM 中的遊戲程序以及系統程序在R A M上展開，經由介面輸入輸 出基板82 、按照從各種操作構件25a 25d輸入的操作信號， 運算移動體M在假想空間內的時時刻刻的移動樣態乃至位置， 基於該運算結果，將指定搖動構件2 0的俯仰角度以及搖擺角 度的傾斜角度信號發送至搖動控制基板84。另外，主遊戲基 板81生成作為用於描繪遊戲進行中的演出圖像或輸出演出聲 音的任務(task)的描繪指令(command)以及聲音指令，將該描 繪指令以及聲音指令發送至圖像處理電路87以及聲音處理電 路88。固態繼電器控制基板83基於來自設於搖動遊戲機l周邊 的檢測傳感器28的信號，生成指示電動式線性致動器44a、44b 的動作停止的安全(safety)信號，並將該信號發送至搖動控制 基板84。作為檢測傳感器28,可例示出用於檢測座位24處的於檢測人朝搖動遊戲機1的危險部位接近的接近狀態的光傳感器。搖動控制基板84具備用於進行搖動構件20的驅動處理的CPU、 ROM、 RAM等，按照從ROM展開在RAM上的搖動控 製程序，基於來自主遊戲基板81以及固態繼電器控制基板83 的信號，進行電動式線性致動器44a、 44b的驅動控制。
具體而言，搖動控制基板84基於來自主遊戲基板81的傾 斜角度指示信號，導出電動式線性致動器44a、 44b中的伺服 馬達4 4 2的旋轉方向以及旋轉量，將指示該動作的驅動信號發 送至左右驅動控制電路85、 86。另外，在從固態繼電器控制 基板83接受到表示未安裝安全帶或人朝危險部位接近等的安 全信號時，停止朝驅動控制電路85、 86發送驅動信號。
驅動控制電路85、 86按照來自搖動控制基板84的驅動信 號，控制電動式線性致動器44a、 44b的祠服馬達442的旋轉， 由此，進行搖動構件20的俯仰以及搖擺控制。
圖像處理電路87基於來自主遊戲基板81的描繪指令執行 遊戲畫面的描繪處理，使該畫面顯示於顯示裝置26,聲音處 理電路88使基於來自主遊戲基板81的聲音指令而合成的遊戲 聲音，在例如埋入於座位24靠背部的左右的擴音器27a、 27b 出 一皮lt出。圖7是表示在主遊戲基板81中所執行的處理的概略的流程圖。如圖所示，當從貨幣處理機6 0接受到表示投入規定遊戲 費用的檢測信號時(步驟Sll),主遊戲基板81等待對操作構件 25b、 2Sc等的遊戲開始操作(步驟S12),開始遊戲處理(步驟 S13 S17)。在遊戲處理中，在每一幀(frame)時間，4丸行以下的處理。 即，主遊戲基板81確認有無來自操縱杆25a的操作信號(步驟S13),依據該信號的有無以及內容，導出移動體M在假 想空間中的移動樣態乃至位置(步驟S14)。接著，主遊戲基板81,通過在配置有各種對象(object)的 假想空間中將移動體M配置在步驟S14中被導出的位置來構 築出假想模型(model),做成從配置在規定位置(例如，移動體 M的後方位置)的假想視點拍攝該假想模型的圖像，生成遊戲 圖像(步驟S15),並基於在步驟S14中被導出的移動體M的移 動樣態等，生成傾斜角度指示信號，將該傾斜角度指示信號 發送至搖動控制基板84(步驟S16)。接著，在步驟S17中，檢查規定的遊戲結束條件是否成立， 在成立的情況下，執行遊戲結束處理(步驟S18),在不成立的 情況下，為了執行後續幀時間中的遊戲處理，處理返回到步 驟S13。圖8(A) (D)是表示在遊戲進行中的搖動構件20的各種搖 動樣態的說明圖。圖8 (A)是進行對操縱杆2 5 a的上升操作時的搖動樣態。此 時，電動式線性致動器44a、 44b的作動杆44s皆以相同進給量 延伸，向上方驅動作為驅動點的襯墊23a、 23b,結果搖動構 件20向使使用者O朝上的方向傾斜，同時使用者O的高度位置 也向上方移動。因此，使用者O通過身體朝向以及高度變化， 可具有較高衝擊力地感受上升感。另外，由於在顯示裝置26 上將移動體M上升的樣子作為影像而顯示，進一步提高了使用 者感覺的上升感的真實性。圖8(B)是進行對操縱杆25a的下降操作時的搖動樣態。此 時，電動式線性致動器44a、 44b的作動杆445以相同進給量收 縮，向下方驅動作為驅動點的襯墊23a、 23b，結果搖動構件 20向使使用者O朝下的方向傾斜，同時使用者O的高度位置也
向下方移動。因此，使用者O通過身體朝向以及高度變化，可具有高衝擊力地感受下降感。另外，由於在顯示裝置26上將 移動體M下降的樣子作為影像而顯示，進一步提高了使用者感 覺的下降感的真實性。圖8(C)、 (D)是對操縱杆25a進行右旋轉或左旋轉的操作時 的搖動樣態。此時，在使作為搖動構件20的驅動點的襯墊23a、 23b的高度不同的樣態下，電動式線性致動器44a、 44b的作動 杆445會伸長或收縮，由此，使搖動構件20向左或向右傾斜， 從而可給予使用者右旋轉感或左旋轉感。同時，由於在顯示裝 置26上將移動體M右旋轉或左旋轉的樣子作為影像而顯示，進一步提高了使用者感覺的旋轉感的真實性。另外，若使電動式線性致動器44a、 44b中的一作動杆445 伸長規定量，另 一方面將電動式線性致動器44a、 44b中的另 一作動杆4 4 5保持在中立位置，則搖動構件2 0在向右或向左傾 斜(搖擺)的同時，搖動構件2 0向使使用者O朝上的方向傾斜(俯 仰)，從而可使使用者O體驗組合了旋轉感和上升感的感覺， 或者，若使電動式線性致動器44a、 44b中的一作動杆445收縮 規定量，另 一方面將電動式線性致動器44a、 44b中的另一作 動杆4 4 5保持在中立位置，則搖動構件2 0在向右或向左傾斜(搖 擺)的同時，搖動構件20向使使用者O朝下的方向傾斜(俯仰)， 可使使用者O體驗組合了旋轉感和下降感的感覺等，能以多樣 的樣態使搖動構件2 0的傾斜變化。以上，基於例示的實施方式說明了本發明，但本發明並 不被上述實施方式所限定，在權利要求書的記載範圍內，可 進行各種的變更、改變。例如，在上述實施方式中，雖然以將左右的驅動點23a、 23b以及驅動機構41a、 41b配置在比支點32b靠前方的情況作 為例子進行了說明，但也可將驅動點23a、 23b以及驅動機構 41a、 41b配置在比支點32b靠後方的位置。在此情況下，例如， 在對操縱杆25a進行上升操作時，使驅動點23a、 23b向下方移 動，在進行下降操作時，使驅動點23a、 23b向上方移動等， 除了驅動點的驅動方向和上述實施方式不同這點之外，可實 現以與上述實施方式相同的樣態進行動作的搖動遊戲機。另外，通過調整上述實施方式中的作為使用者的搭乘位 置的座位24與支點32b的距離、支點32b與驅動點23a、 23b的 距離、兩驅動點23a、 23b之間的距離等，可調整在使驅動機 構41a、 41b的作動杆445以相同長度伸長或收縮時所產生的搖 動構件20的傾斜角度的變化程度、或以相同角度使搖動構件 2 0的俯仰傾斜時使用者在高度方向上的移動距離等。另外，在上述實施方式中，雖然以驅動機構使用電動式 線性致動器44a、 44b的情況作為例子進行了說明，但使驅動 點23a、 23b向上下方向的驅動可利用其他任意裝置來進行， 例如，利用液壓氣缸等其他機構，能以與上述實施方式相同 的樣態驅動驅動點23a、 23b,除此之外，也可通過從搖動遊 戲機1的上方進行吊下牽引等來驅動驅動點23a、 23b。另外，構成上述實施方式中的搖動遊戲機的各構件的形 狀或尺寸等僅作為例子記載，做成其他任意的形狀、尺寸， 也可實施本發明。
權利要求
1.一種搖動裝置，包括供使用者搭乘的搖動構件；以支點可搖動地支承上述搖動構件的支點支承機構；可搖動地支承在前後方向上與上述支點分離開的上述搖動構件的第1驅動點、且向上下方向驅動上述第1驅動點的第1驅動機構，其特徵在於，上述支點被配置於比使用者的搭乘位置靠後方的位置。
2. 根據權利要求l所述之搖動裝置，還包括第2驅動機構， 該第2驅動機構可搖動地支承在前後方向上與上述支點分離 開、且在左右方向上與上述第1驅動點分離開的第2驅動點，並 與上述第l驅動機構獨立地向上下方向驅動上述第2驅動點。
3. 根據權利要求2所述之搖動裝置，其特徵在於，還包括 支軸和靜定維持裝置，上述支軸在上述搖動構件的上述第1、 第2驅動點之間突出設置，上述靜定維持裝置形成有導引孔， 該導引孔供上述支軸以自由轉動的方式貫穿， 一邊限制上述支 軸朝左右方向移動、 一邊向上下方向導引上述支軸。
4. 根據權利要求l ~ 3中任一項所述之搖動裝置，其特徵在 於，上述第l驅動點被配置在比使用者的搭乘位置靠前方的位 置。
5. 根據權利要求l ~ 4中任一項所述之搖動裝置，其特徵在 於，還包括操作構件和處理裝置，上述操作構件根據使用者的 操作發送操作信號，上述處理裝置基於來自上述操作構件的操 作信號來特定假想移動體在假想空間內的移動樣態，上述第l驅動機構按照由上述處理裝置所特定的上述假想 移動體的移動樣態，進行上述第l驅動點的驅動。
6. 根據權利要求l ~ 5中任一項所述之搖動裝置，其特徵在 於，還包括顯示裝置，該顯示裝置被配置在比使用者的搭乘位 置靠前方的位置，顯示在假想空間內移動的假想移動體的影像 或從在假想空間內移動的假想視點所描繪的影像， 上述第1驅動機構按照上述移動體或上述假想視,泉的移動 樣態而進行上述第l驅動點的驅動。
7. 根據權利要求l ~ 6中任一項所述之搖動裝置，其特徵在 於，上述第l驅動機構被配置成在將搖動構件配置在基準位 置之際，上述第l驅動機構相對於連結支點和各驅動點的線段 垂直。
8. —種搖動裝置的控制方法，該搖動裝置包括供使用者 搭乘的搖動構件；根據使用者的操作發送操作信號的操作構件； 基於來自上述操作構件的操作信號來特定假想移動體在假想空 間內的移動樣態的處理裝置；以配置於比上述搖動構件上使用 者的搭乘位置靠後方位置的支點可搖動地支承上述搖動構件的 支點支承機構；可搖動地支承在前後方向上與上述支點分離開 的上述搖動構件的第l驅動點、且向上下方向驅動上述第l驅動 點的第l驅動機構，其特徵在於，在由上述處理裝置所特定的上述假想移動體的移動樣態為 在假想空間內上升的情況下，使上述第l驅動機構動作，以使 得上述搖動構件的前方上升，在由上述處理裝置所特定的上述假想移動體的移動樣態為 在假想空間內下降的情況下，使上述第l驅動機構動作，以使 得上述搖動構件的前方下降。
9. 一種搖動裝置的控制方法，該搖動裝置包括供使用者 搭乘的搖動構件；被配置在比使用者的搭乘位置靠前方的位置、 且顯示在假想空間內移動的假想移動體的影像或從在假想空間 內移動的假想視點所描繪的影像；以配置於比上述搖動構件上 使用者的搭乘位置靠後方位置的支點可搖動地支承上述搖動構 件的支點支承機構；可搖動地支承在前後方向上與上述支點分 離開的上述搖動構件的第l驅動點、且向上下方向驅動上述第1 驅動點的第l驅動機構，其特徵在於，在上述假想移動體或假想視點在假想空間內上升的情況 下，使上述第l驅動機構動作，以使得上述搖動構件的前方上 升，在上述假想移動體或假想視點在假想空間內下降的情況 下，使上述第l驅動機構動作，以使得上述搖動構件的前方下降。
全文摘要
本發明提供一種以簡略構成、可體驗更有衝擊力、或真實感更高的上升/下降感以及/或旋轉感的搖動裝置。該搖動裝置包括供使用者搭乘的搖動構件(20)；以支點(32b)可搖動地支承上述搖動構件(20)的支點支承機構(30)；可搖動地支承在前後方向上與上述支點(32b)分離開的上述搖動構件(20)的第1驅動點(23a、23b)、且向上下方向驅動上述第1驅動點(23a、23b)的第1驅動機構(40)，其特徵在於，上述支點(32b)被配置於比使用者的搭乘位置(24)靠後方的位置。
文檔編號A63F13/00GK101125259SQ20071014317
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月3日 優先權日2006年8月4日
發明者東口元彥 申請人:世嘉股份有限公司