CN1115613C - 一种多方向切换器和一种使用该切换器的驾驶游戏机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多方向切换器，配置有一控制杆、一控制杆支座总成；一自动控制杆复位机构，用于使控制杆自动地从其倾斜位置返回到中间位置；一止动器，用于抵住由自动控制杆复位机构施加的恢复力把控制杆卡持在一个在第二轴线方向上倾斜的位置上；以及一传感器，其各传感元件配置在对应于控制杆的各个倾斜位置的位置处。多方向切换器可取决于控制杆倾斜的方向而提供不同类型的信息。

Description

一种多方向切换器和一种使用 该切换器的驾驶游戏机

技术领域

本发明涉及一种可在一个以上方向上操作的多方向切换器，诸如那些经常用于视频游戏机中的切换器，以及一种使用这样一种多方向切换器的驾驶游戏机。更为具体地说，本发明涉及一种多方向切换器，包括一可在相互交叉的第一和第二两轴线方向上倾斜的控制杆，关联于一切换传感器，传感器各传感元件配置在对应于控制杆各倾斜位置的各位置上，以及一种使用此多方向切换器的驾驶游戏机。

背景技术

通常，这类多方向切换器主要用作控制显示在一视频游戏监视屏幕上的各种字符和其他目标的操作器。图19表明一种传统多方向切换器的大体结构，它包括一控制杆151、四个沿着相互垂直的方向从控制杆151的下部侧向突出的销子152-155，以及沿着销子152-155的轴向分别装接于销子152-155的外端的各弹簧156-159。如此构成的控制杆151可以围绕一控制杆支座移动到由图19中各箭头X1、X2、Y1和Y2所示的相互垂直的四个方向上的倾斜位置。在靠近控制杆151的下部处，有四个微型开关160-163，各自设置在控制杆151的各倾斜方向上。在控制杆151偏向某一方向时，设置在相应方向上的一个这种微型开关160-163就变成ON。

采用这一结构，在玩游戏的人沿侧向施力于控制杆151时，它斜向一个方向而一个微型开关160-163接通。当游戏者放开控制杆151时，弹簧156-159的恢复力导致控制杆151返回其直立位置而微型开关160-163全部成为OFF。各个微型开关160-163响应于游戏者对于控制杆151的动作而接通和断开以检测其各个倾斜方向，而游戏则按照各微型开关160-163所检拾的信息继续下去。

一种使用上述传统类型的多方向切换器的驾驶游戏机具有一监视屏幕，而游戏者在注视显示在监视屏幕上的图象的同时“驾驶”一模拟汽车。在玩一种诸如赛车的游戏时，游戏者可以以手动变速模式控制模拟汽车，其中换高档和换低档操作依靠改变多方向切换器的控制杆倾斜位置来实现的。

传统的多方向切换器可以提供关于游戏者各种不同动作的信息，因为其控制杆151可以在两条相互垂直的轴线的各个方向上倾斜。不过，无论控制杆151倾斜于什么方向，在其被放开时它都会自动地返回其直立位置。这意味着，从这一多方向切换器获得的信息只局限于少数固定不变的操作，而不可能获得在一种游戏是以各种不同模式进行时可能需要的关于广为多样的游戏者动作的信息。

在使用传统的多方向切换器的前述传统驾驶游戏机中，一当游戏者在一种游戏的开始选定手动变速模式，就毫无另外选择而只能以手动变速模式在整个游戏过程中继续操纵多方向切换器的控制杆驾驶模拟汽车。传统的驾驶游戏机的一项问题是，对手动控制杆操作不熟练的游戏者或许偶尔会发现在一种游戏期间的半路上很难在机器上继续游戏。传统驾驶游戏机的另一项问题是，对于在手动控制杆操作方面熟练的游戏能手来说，在整个游戏过程中通过以手动变速模式不断挪动多方向切换器来驾驶汽车并不是多么诱人的激动之事。

发明内容

本发明的一项目的是提供一种多方向切换器和一种驾驶游戏机，它们克服了先前技术中的前述问题。

本发明的另一项目的是提供一种多方向切换器，可根据各种控制杆倾斜操作给出各种不同类型的信息。

本发明的另一项目的是提供一种驾驶游戏机，可以向手动操作不熟练的游戏者提供易行的操作和向熟练的游戏者提供更多的激情。

因而，本发明提供了一种多方向切换器，包括：一控制杆；一用于支承控制杆的控制杆支座，其支承方式是，控制杆可以在一第一轴线的一方向上和在交叉于第一轴线的一第二轴线的一方向上倾斜；一自动控制杆复位机构，用于自动地使控制杆从其倾斜位置返回到中间位置；一止动器，用于抵住自动控制杆复位机构所施加的恢复力把控制杆卡持在沿第一或第二轴线的一方向倾斜的位置上；以及一传感器，配置在对应于控制杆各倾斜位置的每一位置处。

由于控制杆可以在交叉的第一和第二轴向的任一轴向上倾斜并可以卡持在一沿第一或第二轴向倾斜的位置上，所以，可以获得取决于控制杆是沿着第一轴线方向还是沿着第二轴线方向操作的各种不同类型的信息。

控制杆支座可以配置一用于托持控制杆的控制杆托座；一第一对枢轴，从控制杆托座对置两侧沿相反方向伸出；一第一轴架，用于可转动地支承第一对枢轴；一第二对枢轴，从第一轴架对置两侧沿相反方向伸出；以及一第二轴架，用于可转动地支承第二对枢轴。

这种结构用以确保当控制杆在其规定倾斜方向的任一方向上操作时控制杆的平稳倾斜运动。

自动控制杆复位机构可以配置一第一螺旋弹簧，套装在第一对枢轴之一上面，用于使控制杆托座在其被转动时返回到其中间位置，以及一第二螺旋弹簧，套装在第二对枢轴之一上面，用于使控制杆托座在其被转动时返回到其中间位置。

这种结构可确保控制杆在作用于它的操作力撤除时返回到其中间位置。

止动器可以配置一操作连接于控制杆的锁定件，锁定件包括一快速压紧部分和一固定臂；以及一锁闩，包括一对通常彼此推压的滚轮。锁定件当快速压紧部分被所述对滚轮抓住时而由锁闩固定住。

在这种结构中，当控制杆在锁定件由锁闩抓住的方向上倾斜时，快速压紧部分向外推开两滚轮而进入其内部空间，以致控制杆被牢固地卡持在其倾斜位置上。当游戏者施力于控制杆，把它从倾斜位置推向中间位置时，快速压紧部分向外推开两滚轮，从它们之间脱开，而自动控制杆复位机构则使控制杆返回到其中间位置。

锁闩可以装在控制杆下端附近。锁定件可以通过其固定臂装于第二对枢轴之一上，以致快速压紧部分位于锁闩附近。

这种结构赋予锁定件快速压紧部分以很大的摆动行程，确保了快速压紧部分在它插进两滚轮的内侧空间和从它们之间松开时的可靠动作。

控制杆可在第一轴线的正或负方向上和第二轴线的仅只正方向上倾斜。

在这种配置情况下，根据控制杆是在第一轴线的正或负方向上，还是在第二轴线的正方向上操作，多方向切换器可提供不同类型的信息。

一种使用本发明的多方向切换器的驾驶游戏机可使游戏者控制一显示在一监视器上的模拟汽车。此驾驶游戏机可以配置一当控制杆在第一轴线的正或负方向上倾斜时选定的手动变速模式和一当控制杆在第二轴线的正方向上倾斜时选定的自动变速模式。

这样设计出来的驾驶游戏机允许游戏者通过选择多方向切换器控制杆的倾斜方向随意以手动或自动变速模式来玩游戏机。即使在游戏者不熟悉手动操作时，也有可能享受驾驶游戏的乐趣。

甚至在游戏正在进行之中，通过改变控制杆的倾斜位置也可进行手动与自动变速模式之间的切换。

这样也可允许不熟悉手动变速的游戏者以希望的变速模式享受驾驶游戏的乐趣。熟练的游戏者可以在驾驶游戏期间进行手动与自动变速模式之间的切换，以致游戏变得更加令人激动和富有情趣。

此驾驶游戏机还可以配置一定时器，用于在变速器传动比已经改变一次之后的一规定时段之内阻止此传动比的改变，定时器仅在自动变速模式中被设定执行一计时程序。

这种配置用以确保在变速器传动比在自动变速模式中已经改变之后的规定时段内按照一加速踏板的推动距离平稳地加速和减速模拟汽车。由于定时器仅在自动变速模式中被设定，因此，变速器传动比可响应于手动变速模式中每一控制杆换档操作而迅速改变，而模拟汽车可按照加速踏板的推动距离以一选定的传动比被加速或减速。这种配置也可确保即使在驾驶游戏期间在手动与自动变速模式之间作快速切换。

定时器可以不启动，如果模拟汽车的运行速度等于或低于一规定值。

在这种配置情况下，在自动变速模式中，变速器传动比按照加速踏板的推动距离而迅速改变。这种配置还可确保即使在驾驶游戏期间从手动到自动变速模式的快速切换。

附图说明

在现已综述了本发明之后，其各项其他的目的、特性和优点将在以下的详细说明和附图中变得更加显而易见，其中

图1是一透视图，表明本发明一种多方向切换器的外观；

图2是一透视图，表示多方向切换器的内部结构；

图3是多方向切换器的侧视图；

图4是多方向切换器的横截面视图，沿图3中IV-IV直线按箭头方向取得；

图5是多方向切换器的平面视图，沿图3V-V直线按箭头方向取得；

图6是多方向切换器的平面视图，沿图3VI-VI直线按箭头方向取得；

图7是多方向切换器的平面视图，沿图3中VII-VII直线按箭头方向取得，其中不包括各微型开关；

图8是一透视图，表明一种使用本发明多方向切换器的驾驶游戏机；

图9是一示意图，表明一模拟场地，游戏者在图8的驾驶游戏机上在该模拟场地中玩驾驶游戏；

图10是一示意图，表明一模拟闭合轨迹的一部分；

图11是一简图，使用虚拟笛卡儿坐标把图10中的闭合轨迹的一部分表示成一平直行车道；

图12是驾驶游戏机一种控制系统的方框图；

图13是表明一种用于识别相干汽车的操作顺序的流程图；

图14是控制系统的一种汽车主控制器的方框图；

图15是表明驾驶游戏机的一种操作顺序的流程图；

图16是表明图15步骤S21的子程序的一第一部分的流程图；

图17是表明图15步骤S21的子程序的一第二部分的流程图；

图18是表明图15步骤S33的子程序的流程图；

图19是一种传统多方向切换器的局部透视简图。

具体实施方式

现在参照附图说明体现本发明的多方向切换器和使用此多方向切换器的驾驶游戏机。

本多方向切换器包括：一控制杆1；一控制杆支座总成2，其支持控制杆1的方式是，它可以在箭头X1和X2(X轴)的方向上和在箭头Y1(Y轴)的方向上倾斜；一自动控制杆复位机构3，用于使控制杆1自动地从其倾斜位置返回到直立位置；一止动器4，用于克服自动控制杆复位机构3所施加的恢复力而使控制杆1定位在一沿着Y轴方向倾斜的位置上；以及一切换器传感器5，其各传感元件配置在对应于控制杆1的各个倾斜位置的各位置处。

为控制杆支座总成2所支承的控制杆1具有一圆棒，沿铅直方向挺出在其直立位置上，以及一球形把手1a，拧在圆棒的上端。

控制杆支座总成2包括一控制杆托座6，用于托持控制杆1；一对枢轴7、8，在平行于Y轴的两对置方向上突出地装接于控制杆托座6；一第一轴架9，用于可转动地支承所述一对枢轴7、8；一对枢轴10、11，在平行于X轴的两对置方向上突出地装接于第一轴架9；以及一第二轴架12，用于可转动地支承所述对枢轴10、11。

制成为一矩形六面体形状的控制杆托座6具有一穿过其顶部和底部两表面中部的一铅直通孔13。当控制杆1紧密配装在通孔13中时，它由控制杆托座6支承住。第一轴架9包括一对L形支承件9a、9b，其相应各端部接合起来以形成一矩形框架。从控制杆托座6突出的枢轴7配装在支承件9a的一平直部分上的一孔眼之中，而枢轴8配装在支承件9b的一平直部分上的一孔眼之中，以便可转动地支承控制杆托座6。枢轴10、11分别牢固地配装于支承件9a、9b的另外两个平直部分。

第二轴架12包括一对直立支架12a、12b，面对面地装在一底板15上。从直立支架12b的顶部延伸出的C形连接臂12c固定于直立支架12a的上部以把两支架连接在一起。从第一轴架9突出的枢轴10配装在第二轴架12的直立支架12a上的一孔眼中，而枢轴11配装在直立支架12b上的一孔眼中，以便可转动地支承第一轴架9。

一顶板16装在第二轴架12的顶部。在顶板16上形成有一孔眼17，用于沿控制杆1各倾斜方向导引控制杆1。在本实施例中，孔眼17的形状是，在对应于X轴正和负两侧的箭头X1和X2的两个方向上和在对应于Y轴正侧的箭头Y1的方向上延伸，以允许控制杆1沿各方向移动。在底板15顶部装有一导板18，用于限制控制杆1的各倾斜方向和角度。具体地说，导板18具有一通孔19，控制杆1穿之而过。通孔19的形状做成为，控制杆1只能以规定的倾斜角度在箭头X1、X2和Y1的方向上倾斜。在游戏者沿着X1或X2方向推动控制杆1时，可使枢轴7、8转动。在游戏者沿着Y1方向推动控制杆时，可使枢轴10、11转动。

自动控制杆复位机构3包括一对螺旋弹簧20、21，分别围绕枢轴7、8安装，以便施加作用力使控制杆托座6在X1或X2方向上转动后回复到其直立位置，以及另一螺旋弹簧22，围绕枢轴10安装，以便施加作用力以使控制杆托座6在Y1方向上转动后回复到其直立位置。

螺旋弹簧20的一端钩搭在第一轴架9的支承件9a的上缘，而另一端钩搭在由一固定于控制杆托座6的螺钉所形成的一突起23上。在控制杆沿X1方向倾斜时，螺旋弹簧20被迫拉紧，而在控制杆1放开时，螺旋弹簧20的恢复力使控制杆1自动地返回其直立位置。

同样，螺旋弹簧21的一端钩搭在第一轴架9的支承件9b的上缘，而另一端钩搭在由一固定于控制杆托座6的螺钉所形成的一突起24上。在控制杆1沿X2方向倾斜时，螺旋弹簧21被迫拉紧，而在控制杆1放开时，螺旋弹簧21的恢复力使控制杆1自动地返回其直立位置。

还有，螺旋弹簧22的一端钩搭在由一固定于第二轴架12的直立支架12a的螺钉所形成的一突起25上，而另一端钩搭在由一固定于第一轴架9的支承件9a的螺钉所形成的一突起26。在控制杆1沿Y1方向倾斜时，螺旋弹簧22被迫拉紧，而在控制杆1放开时，螺旋弹簧22的恢复力使控制杆1自动地返回其直立位置。

止动器4包括一锁定件27，联锁于控制杆1以从事各种协调动作，以及一双滚轮弹簧作用式锁闩28。锁定件27包括一管式盒状快速压紧突出27a和一硕长的固定臂27b，后者安装于枢轴10的方式是，快速压紧突出27a设置得靠近控制杆1的下端。更为具体地说，在控制杆1处于其直立位置时，盒状快速压紧突出27a倾斜地倒向下方，其一条边沿指向锁闩28，如图4所示。锁闩28包括一对滚轮28c、28d，可转动地装于相应的支架28a、28b。支架28a、28b由一内装弹簧向内拉紧，以形成压紧力量。锁闩28在控制杆1的下端下面由其安装板28e固定于一框架29的底部，此框架装接于底板15的底侧。

在控制杆1在Y1方向上倾斜时，锁定件27的快速压紧突出27a移向锁闩28并接触滚轮28c、28d。在进一步被迫抵靠滚轮28c、28d时，快速压紧突出27a向外推动它们并进入两支架28a、28b之间的空间。在快速压紧突出27a完全插进两支架28a、28b之间的空间时，滚轮28c、28d返回它们起初的靠内位置，在该位置上它们在内装弹簧的帮助下彼此接触。在快速压紧突出27a由滚轮28c、28d以这种方式压紧时，控制杆1保持在Y1方向上的倾斜位置，尽管有螺旋弹簧22所施加的恢复力。虽然在控制杆1直立时，快速压紧突出27a倾斜地指向控制杆1以下，但在它被推入两支架28a、28b之间并由滚轮28c、28d夹紧时，快速压紧突出27a就被固定于其直立位置上。如果游戏者施力于控制杆1以便把它从倾斜位置推向直立位置，快速压紧突出27a就向外推动滚轮28c、28d并从它们之中脱出。控制杆1随后由螺旋弹簧22的恢复力驱动回复到其直立位置。由于装于枢轴10上的锁定件27的快速压紧突出27a位于控制杆1的下端附近，如上所述，锁定件27的固定臂27b具有很大的长度。这意味着，快速压紧突出27a具有很大的摆动行程。这在快速压紧突出27a插进滚轮28c、28d的内部空间并从二者之中解脱时会有助于确保快速压紧突出27a的各种可靠动作。

开关传感器5包括第一至第三微型开关31-33，它们装在底板15的下侧。第一微型开关31安装在这样一个位置上，当控制杆1在X1方向上倾斜而其下部顶压第一微型开关31的一个可动触头31a时，它成为ON或OFF。第二微型开关32装在这样一个位置上，当控制杆1在X2方向上倾斜而其下部顶压第二微型开关32的一个可动触头32a时，它成为ON或OFF。第三微型开关33装在这样一个位置上，当控制杆1在Y1方向上倾斜而其下部顶压第三微型开关33的一个可动触头33a时，它成为ON或OFF。设置在这些位置上、构成开关传感器5的第一至第三微型开关可测知控制杆1的各个倾斜方向。

按照本发明多方向切换器的上述结构，在X1或X2方向上倾斜的控制杆1在游戏者放开控制杆1时会自动地返回其直立位置。不过，在Y1方向上倾斜的控制杆1即使在游戏者放开控制杆1时也不会自动地返回其直立位置。这意味着，本发明多方向切换器，取决于控制杆1是在X-轴线还是Y-轴线方向上操作，可提供不同类型的信息。更为具体地说，在控制杆1沿着X-轴线移动时，第一或第二微型开关31、32可测知控制杆1的倾斜方向，只提供有关游戏者各种瞬间动作的信息。在控制杆1沿着Y-轴线移动时，第三微型开关33甚至在游戏者放开控制杆1之后也不断地测知控制杆1的倾斜方向，不断地提供有关游戏者一种动作结果的信息。

虽然在本实施例中，控制杆1可以在对应于X-轴线正和负侧的X1和X2方向上和在对应于Y-轴线正侧的Y1方向上倾斜，但是也可以做成在Y-轴线的负方向上是可动的。在此情况下，导板18上的通孔19应当重新成形以容许控制杆1的这种运动，而自动控制杆复位机构3和开关传感器5应当配置一另外的适当螺旋弹簧和微型开关。其次，控制杆1沿之移动的X-和Y-轴线只要它们彼此交叉就行，不必设置得互成直角。

虽然，在以上实施例中，控制杆1可在X-轴线两方向上围绕装接于第一轴架9的枢轴7、8以及可在Y-轴线两方向上围绕装接于第二轴架12的枢轴10、11作枢转，但控制杆1可以做成可在X-轴线两方向上围绕枢轴10、11以及可在Y-轴线两方向上围绕枢轴7、8作枢转。

在此实施例中，止动件4制作成锁定件27联锁于控制杆1，而锁闩28固定于框架29。在一种替代结构中，锁定件27可以固定于框架29，而锁闩28联锁于控制杆1。对于本技术领域中的熟练人员来说，同样显而易见的是，锁定件27和锁闩28可以制作成不同于最佳实施例的前述形状和结构。作为一例，锁定件27可由锁闩28依靠磁吸力抓住。虽然在以上实施例中，锁定件27以其装接于枢轴10的固定臂27b予以支承，锁定件27也可以固定于另一适当位置，只要它联锁于控制杆1就行。具体而言，比方说，它可以装于枢轴7、枢轴8、枢轴11、控制杆托座6或第一轴架9。

止动件4可把控制杆1保持在其沿Y-轴线正方向上的倾斜位置。另外，止动件4可以制作成把控制杆1保持在沿X-轴线正或负方向上的一个倾斜位置，或者在两方向上的两个倾斜位置。

使用第一至第三微型开关31-33来测知控制杆1的倾斜方向。不过，有可能用其他类型的开关，诸如磁开关或光电开关来代替第一至第三微型开关31-33。如果使用磁开关，各磁铁件将装接在控制杆1的下部，而如果使用光电开关，各光路遮断板将装接于控制杆1的下部。

图8是一透视图，表明使用前述多方向切换器的一种驾驶游戏机的外观。

此驾驶游戏机一般包括一监视器41和一驾驶间42。监视器41包括一阴极射线管(此后称作CRT)，用于显示比方说汽车和道路的图象。驾驶间42具有相似于汽车驾驶司机座椅的形状，包括一座位43、一驾驶盘44、一加速踏板45、一刹车踏板46和一变速杆47。驾驶间42还配有一投币槽口48，用于投放币。诸如驾驶盘44、加速踏板45、刹车踏板46和变速杆47等控制装置各自配有传感器，用于测知它们的位置。随着坐在座位43上的游戏者操纵驾驶盘44、加速踏板45、刹车踏板46、变速杆47和其他一些如已设置的控制装置，同时注视着一幅包括显示在监视器41上面的各种汽车的模拟场景，一种游戏在继续下去。

早先所述的多方向切换器用以构成变速杆47。特别是，此多方向切换器的安装方式是，控制杆1的X1和X2两方向分别相应于驾驶间42的前和后两方向。如果控制杆1在前(X1)方向上倾斜几次，比如说，显示在监视器41上的某一变速器档位则按照换高速档动作的次数换成高速档位。同样，如果控制杆1在后(X2)方向上倾斜，变速器档位则按照换低速档动作的次数换成低速档位。

各个换高速档和换低速档动作都由对应于控制杆1的相应倾斜方向的微型开关31、32予以测知。微型开关31、32的输入讯号发送至一高/低计数器，它随着每一输入脉冲而递增和递减其计数。变速杆47的最终位置是由一预定的数据处理运算确定的。一对应于当前变速杆位置的系数可读自一系数表，其中储存了许多对应于各个档位的系数。手动变速模式下的车速是由系数乘以加速踏板45的推动距离来确定的。游戏者在玩一种游戏时，会感到他或她真的是在“驾驶”一辆手动变速式汽车。

如果控制杆1在Y方向上向侧向倾斜，控制杆1就锁定在该位置上。在一项最佳实施例中，在这种情况下，一模拟汽车设定于自动变速模式之中，此时，变速器自动地变换到适当的传动比。在控制杆1在Y方向上倾斜时，对应于此倾斜位置的第三微型开关33测知到游戏者已经选定自动变速模式，并发送一输出讯号。然后，进行一预定的数据处理运算以按照加速踏板45的推动距离确定一变速杆位置。一对应于如此确定的变速杆位置的系数可自系数表读出，而自动变速模式之中的车速由系数乘以加速踏板45的推动距离来确定。游戏者会享有游戏的乐趣，即使他或她对变速器的手动换档不很熟练。

游戏者在游戏开始时可以通过把控制杆1锁定在沿Y1方向倾斜的位置或从此位置放开它而选择以手动或自动变速模式从事游戏。还可以在游戏进行过程中在两种模式中作切换。在不熟悉手动变速模式的游戏者在游戏进程中发现难以以手动变速模式继续玩下去的情况下，游戏者可以及时切换到自动变速模式而享受游戏其余部分的乐趣。熟练的游戏者在游戏期间可以按照各种道路状况(比如高坡或平地)在手动与自动变速模式之间切换，以致游戏变得更为令人激动和饶有乐趣。

现在较为详细地说明使用本发明多方向切换器的最佳实施例的驾驶游戏机。

图9是一示意简图，表明由此实施例的驾驶游戏机模拟的一驾驶游戏场地51；图10是一示意简图，表明闭合模拟轨迹52的一部分；以及图11是一简图，使用虚拟笛卡儿坐标把图10中的闭合轨迹52的一部分表示成一平直路面520。

图9所示场地51代表通过计算机制图成象在驾驶游戏机中所模拟的整个空间。场地51包括靠近场地51外围延伸的模拟闭合轨迹52，以及各种建筑和其他一些模型(未画出)。闭合轨迹52在离开一起点的各特定距离处，划分为一些路段模型①、②、③、④、⑤、⑥等等，如图10所示。在此说明书中所用的“模型”一词指的是通过使用计算机制图技术所模拟的每一单独的屏上物体。

为场地51建立一三维整体坐标系(X、Y、Z)，如图9所示。为用于确定每一模型诸如一道路模型、一建筑模型或任何其他类型物体的形状的每一子空间建立一局部坐标系(x、y、z)。

示于图11的平直路面520是通过把曲线的闭合轨迹52转换成笛卡儿坐标而获得的，以致闭合轨迹52的中心线成为直线的并平行于笛卡儿坐标系的一条轴线。画在图11中的一二维行程坐标系(x、y)是一为平直路面520建立的坐标系，其中某一y坐标值表示离开起点的某一距离，而某一x坐标值表示横跨平直路面520的某一侧向位置。在示于图11的本实施例中，在平直路面520上，从而在闭合轨迹52上，设置四条车道。

在驾驶游戏机上所玩的驾驶游戏中，游戏者在闭合轨迹52上驾驶他或她自己的汽车(此后称作原车)。游戏者可以接管行驶在闭合轨迹52上的其他汽车。在此实施例中，模拟了由驾驶游戏机控制的好几十辆其他汽车。监视器41按照原车的当前位置和方位显示一幅处于游戏者视野之内的周围各种建筑模型和在闭合轨迹52上的其他一些汽车的图象。

图12是最佳实施例驾驶游戏机的一控制系统的方框图。

此控制系统包括监视器41、一投币检测器53、一游戏者输入区块54、一只读存储器(此后称作ROM)55、一随机存取存储器(此后称作RAM)56和一控制区块57。

投币检测器53检测塞入示于图8的投币槽口48的各币并向控制区块57输出一检测讯号。

游戏者输入区块54，包括驾驶盘44、加速踏板45、刹车踏板46和变速杆47在内，可测知各种游戏者动作，包括驾驶盘44的转角、加速踏板45的推动距离和推动速度、刹车踏板46的推动距离，以及变速杆47的位置。有关这些游戏者动作的数据传向一原车控制器575，此控制器随后在本说明书中将予以说明。

ROM55可储存一部用于运行驾驶游戏机的游戏程序、基于前述整体坐标系的场地坐标数据、基于各个局部坐标系的各模拟模型的坐标数据、基于前述行程坐标系的行程数据、按照汽车工程理论控制各模拟汽车的行驶的程序、确定整体坐标系与各个局部坐标系之间关系的数据，以及随后将予以说明的表1至3的数据。RAM用作一种各类数据的临时储存。

控制区块57，包括一中央处理装置(此后称作CPU)和逻辑电路，控制驾驶游戏机的操作并根据从投币检测器53发出的检测讯号的状态检测游戏者是否已经把一枚币插进投币槽口48。

参见图12，控制区块57包括一整体坐标系处理器571、一行程坐标系处理器572、一行程坐标系变换器573和一整体坐标系处理器574。

整体坐标系处理器571包括前述的原车控制器575和一图象生成处理器576，以在整体坐标系中执行控制操作。行程坐标系处理器572包括一其他汽车控制器572、一相干汽车识别器578和一位置确定器579，以在行程坐标系中执行控制操作。

整体坐标系处理器571的原车控制器575根据储存在ROM55之中的基于汽车工程的程序和从游戏者输入区块54输入的有关游戏者各种动作的数据来控制原车的各种行驶状态。行程坐标系变换器575把原车的坐标数据从整体坐标系变换到行程坐标系。

行程坐标系处理器572的其他汽车控制器577使用行程坐标系控制许多其他汽车在假想平直路面520(图11)上的运动，其方式是，除了原车之外的各个汽车，比如说，在预定的各种条件下，可以改变它们的运行速度或者从一条车道挪向另一条。由于用于其他汽车控制器577之中的行程坐标系的一Y坐标值对应于原车从起点所行进的一特定距离，所以每一汽车的当前位置可以很容易地仅仅通过把(取样时间间隔)×(车速)加到当前Y坐标值上而获得。同样，一X坐标值对应于横跨平直路面520的某特定侧向位置。侧向运动，比如改换车道，因而可以通过把(取样时间间隔)×(侧向运动速度)加到当前X坐标值上或从中减去而容易地加以控制。

位置确定器579可确定各种位置关系，包括原车与其他各车之间以及原车之外各车之间的微小和巨大碰撞。它还可确定，其他各车的哪个从原车看来进入了视野。位置确定器579使用从行程坐标系变换器573接收到的用于表达原车当前位置的坐标数据。原车的视野是以按行驶方向测取的顺时针和反时针角度和从原车起的一前方距离预先确定的。在位置确定器579判断出原车与另一汽车之间已发生碰撞时，它向图象生成处理器576发送一碰撞讯号。

相干汽车识别器578可按照示于图13的、随后说明的子程序检查是否原车或任何别的汽车正在与从原车之外的所有汽车中选出的某一特定汽车行驶在同一车道上且位置靠前，选择所根据的是由位置确定器579所确定的原车与其他各车之间以及原车之外各车之间的位置关系。相干汽车识别器578的判断结果由其他汽车控制器577用来控制各汽车的运动。相干汽车识别器578还可另外检查是否有任何近旁的汽车正行驶在一条邻近车道上，以便有可能断定是否某一特定汽车可以改换车道。

整体坐标系处理器574把已由位置确定器579判定落入原车视野之内的其他各车的位置坐标按照示于图18的、随后说明的子程序从行程坐标系变换到整体坐标系。

整体坐标系处理器571的图象生成处理器576利用现有技术的三维图象处理技术，诸如几何模拟和复制方法(geometric modeling and rendering)，根据由原车控制器575确定的原车位置和方位产生一幅各路段模型、位于闭合轨迹52(图9)沿线的各建筑模型和其他一些落入原车视野之内的模型以及其位置坐标已经变换至整体坐标系的其它汽车的综合图象。如此产生的图象显示在监视器41的CRT屏幕上。在接到来自位置确定器579的碰撞讯号时，图象生成处理器576可使示于监视器41上的图象振动或转向，就象在原车急转时所看到的那样。

位置确定器579可以容易而迅速地确定原车与其他各车之间以及原车之外各车之间的位置关系并识别落入原车视野之内的各车。这是因为，位置确定器579使用二维行程坐标系作出上述那些决策。

行程坐标系处理器572处理各个其他汽车的二维位置坐标，而且只是那些显示在监视器41上的汽车的位置坐标才变换成由三维整体坐标系表达的坐标。这一作法用以防止CPU过载并且增大了可以同时控制的其他汽车的数量。因此有可能提供一种三维图象，造成真实感觉以及玩驾驶游戏时的更大乐趣。

现在参照图13的流程图说明相干汽车识别器578的操作，图中示出了用于识别相干汽车的操作顺序。

使用行程坐标系，一选定汽车的坐标由(X0，Y0)表示，而一不同于选定汽车的汽车K的坐标由(Xk，Yk)表示，k是取为从1到n的整数(“n”是包括原车在内、但排除选定汽车在外的模拟汽车的数量)。平直路面520每一车道的宽度用D表示。

参照图13，首先要判断是否|Xk-Xo|等于或小于D(步骤S1)。如果|Xk-Xo|≤D(在步骤S1中为“是”)，进一步判断是否Yk大于Yo(步骤S3)。如果Yk＞Yo(在步骤S3中为“是”)，判定汽车k位于选定汽车前方(步骤S5)。

如果|Xk-Xo|＞D(在步骤S1中为“否”)，则判定汽车k不是位于选定汽车的前方(步骤S7)。同样，如果Yk≤Yo(步骤S3中为“否”)，则判定汽车k不是位于选定汽车的前方(步骤S7)。

上述程序对于除选定汽车以外的所有汽车(1至n)重复执行，以便位于与选定汽车同一车道内并在其前方的每一汽车得以识别。

在一种驾驶游戏的计算机辅助控制中，相干各汽车的识别一般需要最复杂的数据处理和最大数量的运行步骤。然而，必须使用前述相干汽车识别程序或者别的程序来检验是否有任何一辆汽车行驶在一特定汽车前头的行进路线上。假如三维坐标用于计算所有模拟汽车的位置和用于通过如上所述那样判断各个汽车之间的位置关系和识别相干各汽车而显示一幅三维图象，所得的一部游戏程序就会非常复杂而涉及一长串运行步骤。在本实施例中，相干汽车识别程序通过使用二维行程坐标系而变得十分简单，如图13所示。这样就有可能同时模拟数十辆其它汽车并使驾驶游戏中的激情大增。

如已说明，整体坐标系处理器571的原车控制器575可按照储存在ROM55之中的、基于汽车工程的程序和从游戏者输入区块54输入的有关游戏者各种动作的数据来控制原车的行驶状态。本实施例驾驶游戏机的变速杆47使用本发明的多方向切换器。原车控制器575具有一种如图14所示的结构，用于通过使用有关游戏者各种动作的数据在手动和自动变速模式中从事各种不同形式的数据处理。

具体地说，原车控制器575包括一模式鉴别器5751，用于判断变速杆47是设定在手动还是设定在自动变速模式上；一换高速挡/换低速档鉴别器5752，用于判断在手动变速模式中游戏者已把变速器换为高速档还是换为低速档并确定原车的当前变速杆位置；一游戏者动作数据处理器5753，用于使用从模式鉴别器5751和换高速档/换低速档鉴别器5752馈进的数据进行一预定的数据处理操作；一引掣速度计算器5754，用于使用从游戏者动作数据处理器馈进的数据来确定原车模拟引擎的转动速度；以及一加速踏板推动速度检测器5755，用于根据从加速踏板45馈进的游戏者动作数据来确定加速踏板推进速度。在接到关于作用在驾驶盘44、加速踏板45和刹车踏板46上的游戏者各种动作的数据时，游戏者动作数据处理器5753就执行一预定的数据处理操作并把所得结果输出到行程坐标系变换器573和图象生成处理器576。

模式鉴别器5751可在变速杆47不在Y1方向上倾斜时，亦即示于图6的多方向切换器第三微型开关33的可动触头33a未被压下时，判定当前选定的是手动变速模式。在可动触头33a被压下时，模式鉴别器5751则判定当前选定的是自动变速模式。

换高速档/换低速挡鉴别器5752可在示于图6的多方向切换器第一微型开关31的可动触头被压下时判定游戏者已经把变速器换为高速档，并可把对应于可动触头31a被连续压下的次数的数据传送至游戏者动作数据处理器5753。换高速档/换低速档鉴别器5752还可在第二微型开关32的可动触头32a被压下时判定游戏者已经把变速器换为低速档，并把对应于可动触头32a被连续压下的次数的数据传送至游戏者动作数据处理器5753。

在手动变速模式中，游戏者动作数据处理器5753基于从换高速档/换低速档鉴别器5752接收到的换高速档动作数据来产生档位状况信息并基于其他操作数据把变速器换至最高达五档的高速档。同样在手动变速模式中，游戏者动作数据处理器5753基于从换高速档/换低速档鉴别器5752接收到的换低速档动作数据来产生档位状况信息并基于其他操作数据把变速器换为低速档。在自动变速模式中，游戏者动作数据处理器5753可根据加速踏板45的推动距离确定一变速杆位置并把变速器换至最高达五档的高速档。更为具体地说，在自动变速模式中，游戏者动作数据处理器5753可基于从引擎速度计算器5754、加速踏板推动速度检测器5755等接收到的数据来产生档位状况信息并把变速器换为高速档或换为低速档。游戏者动作数据处理器5753还可基于变速杆位置和加速踏板45的推动距离来确定原车的运行速度。

游戏者数据处理器5753包括一定时器5753a，它可在变速器传动比由于一前面的换档操作而已经作了变更之后在一规定时段内阻止传动比的变更。定时器5753a只在自动变速模式中设定执行一计时程序。它在变速器换档时开始计时。在此情况下，变速器传动比即使在游戏者通过压下加速踏板45而加速原车时也不会在规定时段内(比如，1秒)发生改变。这种设计用以按照加速踏板45的推动距离形成原车的平稳加速。如果原车的运行速度等于或小于一规定值(比如10公里/小时)，定时器5753a不启动，即使它因换档操作而已被设定得执行一计时程序。

引擎速度计算器5754可基于诸如从游戏者动作数据处理器5753接收到的原车运行速度等数据来确定模拟引掣的转动速度并把所得的数据输出至游戏者动作数据处理器5753。游戏者动作数据处理器5753可使用这种数据执行一预定的数据处理操作。

加速踏板推动速度检测器5755可基于从加速踏板45馈进的游戏者动作数据来确定加速踏板推动速度并把所得的数据输出至游戏者动作数据处理器5753。游戏者动作数据处理器5753使用这种数据执行一预定的数据处理操作。

现在结合图8、12和14参照图15至图18的各流程图进一步说明驾驶游戏机的操作。

图15是一流程图，表明本发明驾驶游戏机的一操作顺序。

在驾驶游戏机打开时，监视器41显示一由图象生成处理器576(步骤S13)生成的演示图像。接下去，判断是否游戏者已经把一币塞入投币槽口48(步骤S15)。如果判断结果是否定的(步骤S15中为“否”)，监视器41继续显示演示图像。如果判断结果是肯定的(步骤S15中为“是”)，图象生成处理器576在监视器41上显示一起动幕景(步骤S17)。一旦起动幕景消失，游戏立即开始，而游戏者可以通过操纵驾驶间42内所配置的各种控制装置来驾驶原车。

有关各种游戏者动作的数据从游戏者输入区块54送往原车控制器575(步骤S19)并执行一随后说明的手动或自动变速模式下的换档操作(步骤S21)。原车的反应随后使用从游戏者输入区块54馈进的有关游戏者各种动作的数据和当前变速杆位置数据按照储存在ROM55之中的、基于汽车工程学的程序予以模拟(步骤S23)。在步骤S23中获得的有关原车当前位置的坐标数据由行程坐标系变换器573变换成用于行程坐标系的数据(步骤S25)。

接着，位置确定器579之中的原车位置数据予以更新(步骤S27)，而其他汽车控制器577按照其他各汽车的位置关系和相干汽车识别器578的判断结果来执行一项控制其他各汽车运动的操作(步骤S29)。位置确定器579识别进入原车视野的其他各车(步骤S31)，而整体坐标系处理器574可按照一随后说明的程序把这些其他各车的位置数据从行程坐标系变换至整体坐标系(步骤S33)。

图象生成处理器576可通过模拟汽车行驶状态利用变换成整体坐标系的其他各车的位置数据和在步骤S23中所确定的原车位置和方位来产生一幅从原车看到的三维图象并可使监视器41显示这样一幅图象(步骤S35)。随后判断是否从游戏开始时起的一预定时段已经流逝过去(步骤S37)，如果此预定时段还没有过去(步骤S37中为“否”)，操作流程返回步骤S19并重复同样一些操作(步骤S19至37)。如果预定时段已经过去(步骤S37中为“是”)，图15的操作程序就结束了。

步骤S19至S37的程序以每秒30次的速率予以重复。

图16和17是表明图15中步骤S21的一子程序的流程图。

在开始时设定档位状况为“0”以保持当前变速器档位之后(步骤S41)，判断当前选定的是手动还是自动变速模式(步骤S43)，如果当前选定的是手动变速模式(步骤S43中为“是”)，定时器5753a即使在它被设定去执行一计时程序时也不启动(步骤S45)。

接着，判断是否换高速档数据已经从变速杆47输出(步骤S47)。如果换高速档数据已经输出(步骤S47中为“是”)，就产生换高速档档位状况信息(步骤S49)。然后判断是否换高速档档位状况信息已经产生(步骤S51)。如果判断结果是肯定的(步骤S51中为“是”)，则进一步判断是否变速器目前处于最高(第五)档位(步骤S53)。在步骤S55中，变速器保持在最高(第五)档位，如果它已处在那里的话(步骤S53中为“是”)；而变速器往高调一挡，如果它目前不在最高(第五)档位的话(步骤S53中为“否”)。

如果换高速档数据还未输出(步骤47中为“否”)，则判断是否换低速档数据已从变速杆47输出(步骤S57)。如果换低速档数据已经输出(步骤S57中为“是”)，就产生换低速档档位状况信息(步骤S59)。然后判断是否换高速档档位状况信息已经产生(步骤S51)。如果判断结果是否定的(步骤S51中为“否”)，则判断是否换低速档档位状况信息已经生成(步骤S61)，如果判断结果是肯定的(步骤S61中为“是”)，则进一步判断是否变速器当前处于最低(第一)档位(步骤S63)。在步骤S65中，变速器保持在最低(第一)档位，如果它已经处在那里的话(步骤S63之中为“是”)；而变速器往低调一档，如果它目前不在最低(第一)档位的话(步骤S63中为“否”)。

如果当前选定的是自动变速模式(步骤S43中为“否”)，则判断是否定时器5753a被设定去执行一计时程序(步骤S67)。如果定时器5753a被设定去执行一计时程序(步骤S67中为“是”)，则判断是否原车的运行速度等于或小于10公里/小时(步骤S69)。如果原车的运行速度等于或低于10公里/小时(步骤S69中为“是”)，定时器5753a复位到“0”(步骤S71)。如果原车的运行速度超过10公里/小时(步骤S69中为“否”)，则从定时器5753a的当前计数值中减去1(1/30秒)(步骤S73)。如果定时器5753a没有设定去执行一计时程序(步骤S67中为“否”)，则判断是否游戏者已经以迅速动作压下加速踏板45(步骤S75)。如果游戏者已经迅速地压下加速踏板45(步骤S75中为“是”)，进一步判断原车的引掣速度是否等于或低于6000r.p.m.(步骤S77)。如果原车的引掣速度等于或低于6000r.p.m.(步骤S77中为“是”)，则产生换低速档档位状况信息(换低速档信息)(步骤S79)并设定定时器5753a去执行一计时程序(步骤S81)。操作流程随后通过步骤SS51和S61前进至早先说明的步骤S63。在步骤S63中，判断是否变速器目前处于最低(第一)档位。在步骤S65中，变速器保持在最低(第一)档位，如果它已经处在那里的话(步骤S63中为“是”)；而变速器往低调一档，如果它目前不在最低(第一)档位的话(步骤S63中为“否”)。

如果游戏者还未迅速地压下加速踏板45(步骤S75中为“否”)，则判断是否原车的车轮不在旋转和引掣速度已经达到在红色区段(red zone)以下的1200r.p.m.(步骤S83)。如果原车引掣速度已经达到红色区段以下的1200r.p.m.而车轮不旋转(步骤S83中为“是”)，则产生换高速档档位状况信息(步骤S85)并设定定时器5753a去执行一计时程序(步骤S81)。操作流程随后通过步骤S51和S53前进至早先说明的步骤S55。在步骤S53中，判断是否变速器当前处于最高(第五)档位。在步骤S55中，变速器保持在最高(第五)档位，如果它已经处在那里的话(步骤S53中为“是”)；而变速器往高调一档，如果它目前不在最高(第五)档位的话(步骤S53中为“否”)。

如果原车的引掣速度还未达到红色区段以下的1200r.p.m.(步骤S83中为“否”)，进一步判断是否引掣速度等于或低于4000r.p.m.(步骤S87)。如果原车的引掣速度等于或低于4000r.p.m.(步骤S87中为“是”)，则产生换低速档档位状况信息(步骤S89)并设定定时器5753a去执行一计时程序(步骤S81)。操作流程随后通过步骤S51和S61前进至早先说明的步骤S63。在步骤S63中；判断是否变速器当前处于最低(第一)档位，在步骤S65中，变速器保持在最低(第一)档位，如果它已经处在那里的话(步骤S63中为“是”)；而变速器往低调一档，如果它目前不在最低(第一)档位的话(步骤S63中为“否”)。如果原车的引掣速度超过4000r.p.m.(步骤S87中为“否”)，变速器保持在当前的档位。

图18是一流程图，表明图15中步骤S33的一子程序。

首先，对应于相关各汽车当前位置的道路模型可参照由行程坐标系表述的汽车坐标从下面的表1中予以选定(步骤S91)。

                          表1

距离(米)	道路模型
		0-100	(1)
100-150	(2)
		150-200	(3)
200-230	(4)
		230-400	(5)
400-500	(6)
		…	…

以上表1表明储存在ROM55之中的部分道路模型表。道路模型表确定了示于图11中的用于描述平直路面520的各种道路模型与行程坐标系各Y坐标之间的关系。

参照示于以下表2中的一道路模型位置数据表，检索基于整体坐标系、用于确定各局部坐标系原点的坐标数据(步骤S93)。如此建立的各局部坐标系用来描述在步骤S91中所选定的各道路模型的形状。

                          表2

道路模型	在整体坐标系中的原点位置
		(1)	X1，Y1，Z1
(2)	X2，Y2，Z2

(3)	X3，Y3，Z3
		(4)	X4，Y4，Z4
(5)	X5，Y5，Z5
		(6)	X6，Y6，Z6
…	…

表2表明储存在ROM55之中的部分道路模型位置数据表。道路模型位置数据表确定了一用于描述每一单独道路模型的形状的局部坐标系与整体坐标系之间的关系。

接着参照示于下面表3的一道路模型形状表，检索在步骤S91中选定的各道路模型的形状信息(步骤S95)。

                            表3

道路模型	道路模型形状信息
					车道数量	形状	曲率中心	曲率半径
	(1)	4	平直	----					----
(2)					4	左转曲线	(x2，y2，z2)	r2
	(3)	4	平直	----					----
(4)					4	右转曲线	(x4，y4，z4)	r4
	(5)	4	平直	----					----
(6)					4	左转曲线	(x6，y6，z6)	r6
	…	…	…	…					…

以上表3表明储存在ROM55之中的部分道路模型形状表。道路模型形状表提供有关每一道路模型结构的信息。此信息确定了每一道路模型的车道数量和形状(平直、左或右转曲线)。此信息包括由相关局部坐标系所表述的每一转弯道路模型的曲率中心和曲率半径。

随后，由各道路模型的局部坐标系所表述的相关各汽车的坐标可根据在以上步骤S95中所获得的道路模型形状信息和基于行程坐标系的汽车坐标数据予以计算(步骤S97)。

由整体坐标系所表述的相关各汽车的坐标可根据在以上步骤S93中所获得的基于整体坐标系的各道路模型的坐标数据和在以上步骤S97中所获得的基于各局部坐标系的各汽车的坐标数据予以计算(步骤S99)。

图18中的子程序可以包括这样一种操作，在把坐标数据从行程坐标系变换至整体坐标系时，在闭合轨迹52的各弯曲处，使靠外面各车道上的汽车稍微加速和靠内各车道上的汽车稍微减速。这种设计可以用来补偿闭合轨迹52内外车道长度之间的差别。

参照图10，闭合轨迹52可以划分为具有同一长度的各路段模型。在此情况下，在步骤S91中各道路模型可以比较容易选定。

以下说明此最佳实施例的一种修改形式，可以使两各游戏者在一种驾驶游戏中相互配合地从事竞赛。

在此实施例中，一对示于图8的驾驶游戏机用一条通讯电缆彼此互联，而每一驾驶游戏机的控制系统包括一用点划线画在图12之中的通讯控制器58，附加于为早先说明的最佳实施例驾驶游戏机所配置的各个器件。

一部驾驶游戏机的通讯控制器58可把由行程坐标系变换器573变换过的其原车当前位置的坐标数据传向另一驾驶游戏机。同样，一部驾驶游戏机的通讯控制器58可以接收由行程坐标系所表述的另一驾驶游戏机的原车(此后称作竞车)的当前位置坐标数据并把接收到的坐标数据传给位置确定器579。

在此实施例中，位置确定器579还另外确定原车与竞车之间和其他各车与竞车之间的位置关系。位置确定器579还判断是否竞车位于原车的视野之内。在位置确定器579判定一次碰撞已经发生在原车与竞车之间时，它会传送一碰撞讯号至图象生成处理器576。

相干汽车识别器578还另外检查是否竞车正在与选自除原车以外所有汽车的某一特定汽车行驶在同一车道上并位于其前方。如果位置确定器579判定竞车落入原车的视野之内，整体坐标系处理器574还另外把竞车的位置坐标从行驶坐标系变换至整体坐标系。此外，图象生成处理器576基于竞车的变换成整体坐标系的位置坐标把一幅竞车的图象显示在监视器41上。

如上可见，最佳实施例的这一修改形式的各驾驶游戏机各自包括用于使原车彼此交流的通讯控制器58。这一设计允许两各游戏者在同一道路上从事赛车，使得玩驾驶游戏更有乐趣和令人激动。

位置确定器579可以容易而快速地确定原车与竞车之间的位置关系并确定是否竞车落入原车的视野之内。这是因为，位置确定器579就象对于其他各车那样，使用二维行程坐标系处理竞车的位置数据。

在最佳实施例的修改形式中，多于两部的驾驶游戏机可以彼此互联以增加竞车的数量，以使玩驾驶游戏更加富有乐趣和令人激动。

通讯控制器58可以设计得传送由整体坐标系表述的原车的位置数据并接收由整体坐标系表述的竞车的位置数据。在这种改型中，行程坐标系变换器573应当把原车和竞车二者的位置数据变换至行程坐标系并把得出的坐标数据传至位置确定器579。

在另一改型中，可以设置一共用控制区块用于控制多个彼此互联的驾驶游戏机，而不是在每一驾驶游戏机中设置控制区块57。在此改型中，并不需要通讯控制器58，而应当为每一驾驶游戏机配置一整体坐标系处理器571。共用控制区块应当包括一行程坐标系处理器572、一行程坐标系变换器573和一整体坐标系处理器574，它们可以以与前述同样的方式从事判断、坐标变换等等。

在前述最佳实施例中，监视器41在币塞入投币槽口时显示一起动幕景，随后一驾驶游戏自动开始。在该实施例的又一改型中，可以在驾驶间42里面设置一起动开关，而驾驶游戏机可以下述方式予以控制：当游戏者在监视器41已经显示起动幕景之后压下起动开关时，驾驶游戏开始。

用于上述驾驶游戏机之中的多方向切换器可取决于其控制杆1是在X轴线还是Y轴线方向上操作而提供不同类型的信息。游戏者可以选定是以手动还是以自动变速模式来玩，以使驾驶游戏变得非常有趣。

在使用此多方向切换器的驾驶游戏机中，原车以外各车的运动通过使用对应于由一种三维坐标系所确定的闭合轨迹52的由一种二维坐标系所确定的虚拟平直路面520而予以控制。这种作法用以增加那些可以同时控制的其他汽车的数量并提供玩驾驶游戏的更大乐趣。原车与其他各车之间的位置关系可通过使用由二维坐标系所确定的虚拟平直路面520上的各坐标而很容易地予以确定。这也有助于检测原车与其他各车之间的微小和巨大碰撞。

同样在使用此多方向切换器的驾驶游戏机中，原车控制器575包括定时器5753a，仅在自动变速模式中被设定执行一计时程序，用于阻止在变速器传动比改变之后的一特定时段内改变此传动比。由于变速器传动比是按照示于图16和17的子程序予以改变的，所以，游戏者可以甚至在驾驶游戏进行过程中在手动与自动变速模式之间从事切换。应当认识到，原车的运行速度和各引掣速度的界限值并不局限于图17中所示者。这些值可以采取任何从汽车工程技术看来适于确定原车平稳运转性能的一些数值。

Claims (13)

1.一种多方向切换器，包括：

一控制杆(1)；

一用于支承控制杆(1)的控制杆支座(2)，控制杆(1)可沿一第一轴线方向和一与第一轴线交叉的第二轴线方向二者之中的任一方向倾斜；

一自动控制杆复位机构(3)，用于自动地使控制杆(1)从一倾斜位置返回到一中间位置；

一止动器(4)，用于抵住由自动控制杆复位机构(3)所施加的恢复力把控制杆(1)卡持在沿第一与第二轴线方向之一倾斜的位置上，且所述控制杆(1)在其处于沿所述各轴线方向中的另一轴线方向倾斜的位置上时不受所述止动器(4)的作用；以及

设置在控制杆(1)的各倾斜位置处的传感器(5)。

2.按照权利要求1所述的多方向切换器，其中，控制杆支座(2)包括：

一用于托持控制杆(1)的控制托座(6)；

从控制杆托座(6)沿对置的两方向伸出的一第一对枢轴(7、8)；

一用于可转动地支承所述第一对枢轴(7、8)的第一轴架(9)；

从第一轴架(9)沿着对置的两方向伸出的一第二对枢轴(10、11)；以及

一用于可转动地支承所述第二对枢轴(10、11)的第一轴架(12)。

3.按照权利要求2所述的多方向切换器，其中，自动控制杆复位机构(3)包括：

套装在所述第一对枢轴(7、8)之一上面的第一螺旋弹簧(20、21)，用于使控制杆托座(6)在它被转动时返回到其中间位置；以及

套装在所述第二对枢轴(10、11)之一上面的第二螺旋弹簧(22)，用于使控制杆托座(6)在它被转动时返回到其中间位置。

4.按照权利要求1所述的多方向切换器，其中，止动器(4)包括：

一与控制杆(1)操作连接的锁定件(27)，锁定件(27)具有一快速压紧部分(27a)和一固定臂(27b)；以及

一锁闩(28)，具有一对通常彼此推压的滚轮(28c，28d)；

锁定件(27)在快速压紧部分(27a)被所述对滚轮(28c，28d)抓住时被锁闩(28)固定住。

5.按照权利要求4所述的多方向切换器，其中

锁闩(28)装在控制杆(1)的下端附近；以及

锁定件(27)通过其固定臂(27b)装接于所述第二对枢轴(10、11)之一上，以致快速压紧部分(27a)位于锁闩(28)附近。

6.按照权利要求1所述的多方向切换器，其中，控制杆(1)可在第一轴线的正或负任一方向上和第二轴线的仅只正方向上倾斜。

7.按照权利要求1所述的多方向切换器，其中，沿所述第一轴线方向设置在所述控制杆(1)的各倾斜位置处的所述传感器检测所述控制杆(1)的沿第一轴线方向的移动动作的次数。

8.按照权利要求1所述的多方向切换器，其中，设置有第一传感器和第二传感器，使得所述第一传感器检测控制杆沿所述第一轴线方向的正向的移动，而所述第二传感器检测控制杆沿所述第一轴线方向的与所述正向相反的负向的移动。

9.按照权利要求8所述的多方向切换器，其中，所述第一传感器在所述控制杆每次沿所述第一轴线方向的正向移动时递增一数值，而所述第二传感器在所述控制杆每次沿所述第一轴线方向的负向移动时递减一数值。

10.一种包括权利要求6所述的一种多方向切换器的驾驶游戏机，此驾驶游戏机能够控制一显示在一监视器(41)上的模拟汽车，并具有一手动变速模式和一自动变速模式，当控制杆(1)在第一轴线的正或负方向上倾斜时，手动变速模式被选定；而当控制杆(1)在第二轴线的正方向上倾斜时自动变速模式被选定。

11.按照权利要求10所述的驾驶游戏机，其中，手动和自动变速模式即使在一种游戏正在进行时也可通过改变控制杆(1)的倾斜位置而选择性地进行切换。

12.按照权利要求11所述的驾驶游戏机，其中，还包括一定时器(5753a)，用于在变速器传动比已经改变一次后的一规定时段之内阻止传动比的改变，定时器(5753a)仅在自动变速模式中被设定执行一计时程序。

13.按照权利要求12所述的驾驶游戏机，其中，如果模拟汽车的运行速度等于或低于一规定值，定时器(5753a)不启动。

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