CN1607021A - 游戏装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种可提供与真实感受相似的震动感受的游戏装置。与本发明有关的游戏装置执行在屏幕上显示被显示物体的游戏程序，并包括用于为操作游戏装置的游戏者模拟由所显示的处在运动状态中的物体产生的震动的装置。

Description

游戏装置

本申请是申请人于1998年11月6日提交的申请号为98801718.0(国际申请号为：PCT/JP98/05014)，题为“游戏装置”专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及游戏装置，特别是诸如赛车之类的驾驶游戏的游戏装置(typo in source)，这类游戏装置根据游戏者的操作移动监视器上的车辆之类的对象，同时模拟所显示的运动中物体产生的震动，并将其传送给操作该游戏装置的游戏者。

背景技术

此前，在日本专利特许公开平8-276070中提到了这种包括驾驶游戏的游戏装置，该专利申请是一种驾驶游戏。该游戏装置包括一个带有控制装置的外壳，控制装置包括驾驶盘、加速器和刹车，等等；显示在屏幕上的车辆的行为由来自这些控制装置的输入信号控制。这种游戏装置在驾驶盘的一端有一个电机，并且当车辆由于，例如，把驾驶盘从一侧稍微转到另一侧(顺时针，逆时针)而受到冲击时，把震动传送给游戏者(第一现有技术)。

该申请人提出了一种命名为“侏罗纪公园：失去的世界”的游戏装置。这种游戏装置有一个位于游戏者座位下面的震动发生器。游戏装置利用震动发生器根据屏幕上显示的对象的环境产生震动，并将震动传送给坐在坐椅中的游戏者(第二现有技术)。

但是，上述第一现有技术只是通过把驾驶盘从一侧转动到另一侧产生震动。这种技术的一个缺点在于，由于没有震动发生器来提供真实的震动，所以游戏者不能体验到真实震动。

上述第二现有技术也没有以一种更为真实的方式向屏幕上显示的车辆提供震动。这种技术的缺点在于，它不能正确地模拟屏幕上正在移动和颤动的对象的震动。

此外，第二现有技术具有位于坐椅之下的唯一震动发生器。不用说就可以知道，由于震动来自一个单一的震动源，因此不可能正确地模拟震动；这种设置与乘客所体验到的来自多个震动源的合成震动的真实车辆的场合相去甚远。

上述第一现有技术和第二现有技术不能只是通过传送震动而提供加速感觉或路况感觉。

另外，上述第一现有技术和第二现有技术具有外壳结构复杂和需要许多部件的缺点。现有游戏装置还具有不能从外面看到游戏者对诸如驾驶盘和踏板之类的控制装置的操作的缺点。

另外，上述第二现有技术具有借助于安装板安装在游戏装置上的震动源。这个安装板起到一个震动板的作用。也就是说，震动源震动安装板，由此把震动传送到游戏者操作的刹车踏板和加速器，并给予游戏者操作实际车辆的感觉。但是，借助安装板把震动源安装在游戏装置上的问题在于，当安装板的两端都连接在游戏装置上时，安装板的震动变弱，并且游戏者不能体验到驾驶真实车辆的感觉。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种能够提供类似实际感受的震动感受并且解决了上面讨论的问题的游戏装置。本发明的另一个目的是要提供一种游戏装置和具有可以观察到游戏者操作控制装置的简单结构的外壳。

为了实现上述目的，有关本发明的游戏装置是一种用于执行控制显示在屏幕上的物体的游戏程序的游戏装置，并且该游戏装置装备有用于模拟和向操作这个游戏装置的游戏者提供从被显示的运动状态中的物体产生的震动的装置。

另外，与本发明相关的游戏装置是一种用于根据游戏处理程序执行规定的游戏的游戏装置，该游戏装置包括：用于存储游戏程序的装置；用于在根据游戏处理情况形成震动产生命令的同时，根据上述程序执行规定的计算的游戏处理装置；用于支撑游戏者和输入用于游戏处理情况的的操作命令的控制装置的外壳；和用于根据来自游戏处理装置的震动产生命令产生震动的震动发生器；其中在分离的位置上设置有多个震动发生器。

设置在分离位置的震动发生器最好相互隔开一定距离，因而使得它们的震动与实际震动相同或相似。另外，震动发生器还装备有震动源和用于把震动源的震动传送到要被震动的对象的震动板；震动板的一端最好固定于要震动的对象，另一端保持开放。此外，震动板最好装备有从开放端延伸到遭受震动的对象的加强元件。震动源最好是低频声震动源。

另外，上述外壳还包括一个游戏者的座位和一个设置在座位前面的控制装置。震动发生器最好靠近控制装置和座位安装。震动发生器最好安装在坐椅底下，或坐椅的座位部分。

有关本发明的游戏装置是一种用于执行控制显示在屏幕上的物体的游戏程序的游戏装置，包括一个用于游戏者向游戏处理装置提供控制信号的控制装置，和一个用于产生对应于游戏程序的震动的震动发生器。震动发生器设置在控制装置附近，以便把震动传送到控制装置。控制装置包括操作者的控制终端；震动发生器最好安装在驾驶盘终端的基座和/或加速器之类的脚踏终端的基座中。

有关本发明的游戏装置是一种用于执行控制显示在屏幕上的物体的游戏程序的游戏装置，并且包括：一个静止固定的外壳部分；一个借助于旋转轴可转动地安装在这个固定外壳部分上的活动外壳部分；和一个安装在与固定外壳和活动外壳之间的旋转轴分离位置上的，用于模拟运动状态中的显示对象的震动，和向上述活动外壳部分提供这些震动的震动发生器。

震动发生器具有绕在安装在可以向前和向后转动的电机上的皮带轮、辅助皮带轮，和连接于刹车装置的皮带轮上的皮带。刹车装置根据震动模拟提供的刹车命令产生转矩，并以皮带旋转运动的方向转动活动外壳部分。因此，电机根据震动模拟提供的向前或向后转动命令来向前或向后转动。旋转轴最好包括用于以恒定方向连续向活动外壳部分提供动力的装置。

该游戏装置是一种用于执行控制显示在屏幕上物体的游戏程序的游戏装置，包括一个静止固定外壳部分，和一个经过一旋转轴可旋转地安装在固定外壳部分上的活动外壳部分。在游戏装置中，一个包括管子的结构体安装在上述活动外壳部分的一端，和一个包括管子的后结构体安装在活动外壳部分另一端的固定外壳部分上。最好把仪表盘和规定的控制装置固定在上述的结构体，和把扬声器固定于后结构体。

有关本发明的外壳是一个游戏者坐在其中并且通过操作附装的输入设备执行游戏程序的外壳，包括构成外壳框架的管子和铺设在管子间的网。

有关本发明的外壳是一个游戏者坐在其中并且通过操作附装的输入设备执行游戏程序的外壳，包括构成外壳框架的管子和安装在管子间的透明板。

有关本发明的外壳是一个游戏者坐在其中并且通过操作附装的输入设备执行游戏程序的外壳，其中外壳的框架包括固定平板的平侧边体。

附图说明

图1是显示有关本发明的游戏装置的外观的透视图；

图2是显示有关本发明的游戏装置的细节的附图；

图3是执行有关本发明的游戏装置的游戏处理的电路的方框图；

图4是显示有关本发明的游戏装置的主程序的流程图；

图5是显示有关本发明的游戏装置的子例程的流程图；

图6是说明有关本发明的游戏装置的震动类型1的操作的示意图；

图7是显示在有关本发明的游戏装置中接收震动产生命令的震动发生器的一个实例的示意图；

图8是说明有关本发明的游戏装置的震动模式2的操作的示意图；

图9是说明有关本发明的游戏装置的震动模式3的操作的示意图；

图10是说明有关本发明的游戏装置的震动模式4的操作的示意图；

图11是说明有关本发明的游戏装置的震动模式5的操作的示意图；

图12是说明有关本发明的游戏装置的震动模式11的操作的示意图；

图13是显示在有关本发明的游戏装置中接收震动产生命令的震动发生器的一个实例的示意图；

图14是说明有关本发明的游戏装置的震动模式12的操作的示意图；

图15是显示有关本发明的游戏装置的外壳部分的侧视图；

图16是在一种规定的操作状态中的相同的游戏装置的实施例的外壳部分的侧视图；

图17是有关本发明的游戏装置的外壳部分的俯视图；

图18是显示在有关本发明的游戏装置中使用的旋转轴的细节的附图；

图19是显示在有关本发明的游戏装置中使用的旋转轴的轴承细节的附图；

图20是显示在有关本发明的游戏装置中使用的旋转轴的轴承一个细节部分的附图；

图21是有关本发明的游戏装置的方框图；

图22是说明本发明的第二实施例的操作的流程图；

图23是显示有关本发明的第三实施例的游戏装置的透视图；

图24是脚踏终端的透视图；

图25是从后面看的脚踏终端的透视图；

图26显示了脚踏终端右面的侧视图；

图27是说明安装在座位内的震动发生器的示意图；

图28是有关本发明的外壳的透视图；

图29是有关本发明的外壳的透视图；

图30是有关本发明的外壳的透视图。

优选实施方式

第一实施例

构造

图1是显示用于有关本发明的驾驶游戏的游戏装置的第一实施例的透视图。图2是该游戏装置的外壳部分的局部剖视图。在这些图中，标号1用于指示游戏装置本身。游戏装置1包括一个类似于汽车驾驶者座位形式的外壳2，和一个安装在外壳2前方的显示器3。外壳2包括一个游戏者坐在其中的座位4，和一个安装在该坐椅4前面的控制装置5。震动发生器6设置在坐椅4中。还有一个震动发生器7设置在上述控制装置5附近。

上述震动发生器6被划分为一个震动发生器6a和一个震动发生器6b。震动发生器6a设置在坐椅4下面，而震动发生器6b设置在坐椅4中与游戏者臀部接触的位置。

上述震动发生器7被划分为一个震动发生器7a和一个震动发生器7b。震动发生器7a位于控制装置5的驾驶盘终端5a的基座部分中。震动发生器7b位于控制装置5的脚踏终端5b，例如，加速器和刹车踏板，的基座部分中。

多个震动发生器6a和震动发生器7b安装在分离的位置上，或多个震动发生器6b和7a安装在分离的位置上，因而使得能够在十分类似于实际震动情况的距离上检测到震动。因此，游戏者可以体验到更真实的震动。

以下参考图24至26说明与座位一起安装和靠近加速器安装的震动发生器。图24是脚踏终端5b的透视图。如图中所示，加速器504和刹车踏板505安装在加速器基座503上。506是一个脚踏板。根据游戏者在虚拟空间中操作车辆，把他的或她的脚踏上加速器504和刹车踏板505或收回的情况，震动发生器颤动加速器504，刹车踏板505，加速器基座503(受到震动的物体)，等等。因而，游戏者可以体验到驾驶实际车辆的感觉。加速器基座503固定于游戏装置1。震动源安装在震动板502的背面。震动板502是L型的；震动板502的一端固定于加速器基座503(此后称这端为固定端)。另一端不固定于加速器基座503，是自由的(此后，称这端为开放端)。

图25是脚踏终端5b的后视透视图。震动源501安装在L型震动板502的弯曲部分C与开放端A之间。此外，在震动板502上，沿震动板502的长度方向上形成有两个加强肋507a和507b；也就是说，它们从震动源501延伸到加速器基座503(受震动物体)。参考图26说明这两个加强肋507a和507b的作用。图26是脚踏终端5b的右视图。由于以前震动板502没有使用加强元件之类的东西，因此震动板502在震动传播方向上的刚性低，并且震动板502的震动只能到达弯曲部分C。由于这种原因，只有开放端A震动，并且震动不能传送到加速器基座503。而在本发明的震动发生器中，加强肋507a和507b沿震动板502震动传播方向延伸，并增大了震动板502的刚性。因此，震动板502的开放端A的震动经过弯曲部分C传送到震动板502的固定端B，从而能够稳定地振荡加速器504等。此外，震动板502的弯曲部分C与固定端B之间的地带固定于加速器基座503，开放端A与弯曲部分C之间的地带是自由状态。因此，这种结构可以开保证放端A与弯曲部分C之间的足够的震动能，同时也能够把这种震动能通过加强肋507a，507b之类的加强元件有效地传送到加速器基座503。

另外，为了把震动板502的震动稳定地传送到加速器504等，加速器基座503的刚性最好小于震动板502的刚性。震动板502不必弯曲成L型，并且也可以是平的。在震动板502是平的时候，也可以通过折叠震动板502的侧边，以及形成加强肋作为震动板502的加强元件提高震动板在震动方向上的刚性。震动源501最好是一种低频声震动源。例如，可以使用AURA公司制造的130-5172″变换器(由Kaga电子有限公司出售)。

把本发明的震动发生器安装在座位内导致了图27中所示的情况。震动源501和震动板502的构造与图24至26中所示的相同。利用图27中所示的构造，游戏者可以直接感觉到座位背部中的震动，以及座位区中的震动。结果，由于游戏者可以体验到更真实的震动，游戏变得更为有趣。

如图1和2中所示，扬声器安装孔设置在安装着控制装置5的外壳2前方两侧。用于背景音乐的扬声器8a，和用于音响效果的扬声器8b安装在这两个孔中。在外壳2的坐椅4的两侧也设有音箱，用于音响效果的扬声器8C安装在这两个音箱中。

此外，外壳2上安装着变速杆5c，并且在驾驶盘终端5a旁还设置有视图变换开关，各种仪表，灯，等等，但未示出。游戏处理电路板10和其它电路设置在外壳2内。

图3是有关本发明的游戏装置的方框图。这个游戏装置的基本部件包括：显示器3，控制装置5，包括各种类型的灯和仪表的输出装置9，和震动发生器6，7，以及扬声器8。

游戏处理电路板10包括以下部件：CPU(中央处理单元)101，ROM102，RAM103，音响设备104(a，b，c)，输入/输出接口106，滚屏数据计算器107，协处理器(辅助处理单元)108，地形数据ROM109，几何图形发生器110，运动数据ROM111，绘图仪112，纹理数据ROM113，纹理映象RAM114，帧缓冲器115，图像合成器116，和数/模转换器117。

CPU101通过总线连接于下述部件：存储规定程序和图像处理程序的ROM102，存储数据的RAM103，音响设备104a，104c，输入/输出接口106，滚屏数据计算器107，协处理器108，和几何图形发生器110。RAM103的作用是一个缓冲存储器，向其中写入用于几何图形发生器(例如显示对象)的各种命令和在各种计算中必要的数据。

输入/输出接口106连接于上述控制装置5的视图变换开关，变速杆5c，脚踏终端5b，和驾驶盘终端5a。通过它把控制装置5的变速杆5c，脚踏终端5b，驾驶盘终端5a，等等的操作信号作为数字值输入到CPU101。输出装置9也连接于输入/输出接口106，因而可以根据来自CPU101的震动命令操作输出装置9中的震动发生器6a，6b，7a和/或7b。此外，由此可以根据游戏的内容操作外壳2的控制装置5和/或座位4。

通过电子放大器105a，105b，105c分别把音响设备104a，104b，104c连接于扬声器8a，8b，8c。由音响设备104a，104b，104c独立产生的声音信号经过电子放大，然后提供到扬声器8a，8b，8c。

根据存储在作为存储介质的ROM102中的程序，本实施例中的CPU101读取以下数据，并且至少计算行为(模拟)和特定效果：来自控制装置5的操作信号，来自地形数据ROM109的地形数据，或来自运动数据ROM111的运动数据(三维数据，例如敌人之类的角色，和地形、天空、及各种结构之类的背景)。行为计算模拟虚拟空间内的敌人的动作。在确定了三维空间内的坐标后，CPU101指示变换矩阵把这些坐标变换到视野坐标系，和把形状数据(多边形数据)转换到几何图形发生器110。

地形数据ROM109连接于协处理器108。结果，事先确定的形状数据转移到协处理器108和CPU101。协处理器108主要进行浮点运算。结果是协处理器108执行各种决策；把这些决策的结果提供给CPU101，因而减轻了CPU的负担。

几何图形发生器110连接于运动数据ROM111和绘图仪112。如上所述，包括多个多边形的形状数据(由顶点构成的诸如背景、地形、和角色之类的三维数据)事先存储在运动数据ROM111中。这种形状数据被传送到几何图形发生器110中。几何图形发生器110对用CPU101发送的变换矩阵指示的形状数据进行透视变换，并且获得从三维虚拟空间坐标系变换为视野坐标系的数据。

绘图仪112为变换到视野坐标系的形状数据增添纹理，并将其输出到帧缓冲器115。为了应用这种纹理，绘图仪112连接于纹理数据ROM113和纹理映象RAM114，以及帧缓冲器115。

此外，多边形数据指的是包括一组顶点的一个多边形(多边形：主要是三和四边形)的顶点的相对或绝对坐标的一组数据。上述地形数据ROM109存储足以进行规定判断的相对粗糙的多边形数据。

另一方面，运动数据ROM111存储有关构成诸如背景和敌对角色之类的屏幕的形状的更为精确的多边形数据。

滚屏数据计算器107计算存储在ROM102中的滚动屏幕所用的数据，例如角色数据。这个计算器107和上述帧缓冲器115经过图像合成器116和D/A转换器117连接于显示器。因而根据指示的周期合成了必要的角色信息的滚动屏幕和暂时存储在帧缓冲器115中的诸如地形背景和敌对角色之类的多边形屏幕模拟结果，并且产生最终的帧图像数据。

主程序

现在说明有关本实施例的游戏装置的操作。图4示出了有关本实施例的游戏处理的主程序。这个主程序是在每个时间t执行的。主CPU101执行对车辆行为和背景以及根据车辆行为作为的特定效果而产生的震动的计算。

此外，对车辆行为的计算包括确定车辆冲击地形特征和车辆间碰撞的情况，以及对四轮悬挂行为的计算。

当游戏装置开始时，CPU101经过输入/输出接口106从游戏者操作的控制装置5取得，例如，作为数字值的诸如驾驶盘终端5a的角度和脚踏终端5b中的加速器的打开之类的控制信息(步骤(S)1)。然后，CPU101根据控制信息执行车辆的运动模拟虚拟驾驶(S2)。CPU101还重复地执行步骤S1和S2，并把结果显示在显示器3上，由此模拟如同游戏者驾驶着车辆。但是，当未经进一步处理而把该模拟应用到游戏时，车辆的行为变得过于敏感，使得难于操纵车辆。因此，CPU101进行虚拟衰减处理(S3)，而使车辆的行为变得更接近于真实车辆的行为。

此外，CPU101产生用于进行把三维形状数据透视变换到视野坐标系的透视变换矩阵。然后CPU101把该矩阵与形状数据一起经过RAM103提供给上述几何图形发生器110(S4，S5)。作为本实施例中的驾驶游戏的特定效果，CPU101监视正在显示的车辆的行为，并确定车辆是否应当震动(S8)。当CPU101确定车辆应当震动时(S8：是)，它转移到步骤9中的子例程，向震动发生器6和/或震动发生器7提供与震动细节匹配的震动发生命令，并退出处理过程。

此外，用于确定是否要产生震动的根据包括轮胎是否平稳，是否有大的力施加到悬挂系统，在刹车过程中前轮是否锁住，是否发生了冲撞，等等。在通过上述子例程时，也一直从输入/输出接口106输出震动产生命令，直到发出释放命令。

同时，当CPU101确定车辆不震动时(S8：否)，CPU101输出震动释放命令(S10)，并退出处理过程。

此外，当不产生震动时，从输入/输出接口106连续地输出震动释放命令，并且震动发生器6，7不操作。

子例程处理

CPU101根据步骤S2中车辆行为计算结果确定车辆是否震动(S8)。当它确定车辆震动时(S8：是)，在步骤S9中调用子例程。

当开始步骤S9中的子例程时，CPU101确定震动是否是由于碰撞或是一些其它车辆行为造成的(S91)。

由其它行为造成的震动

当CPU101确定车辆行为是由于一些其它震动造成时(S91：否)，CPU101确定震动的类型(S92)。

震动类型1

当CPU101决定为震动类型1时(S92：是)，CPU转移到以下处理。震动类型1反映，例如，车辆驶到路面升高部分上而跳起并且前轮着地的情况。

当CPU101决定为震动类型1时(S92：是)，CPU101在时间t1计算车辆如图6(a)中所示那样开始驶到路面31的升高部分上的情况。CPU101在时间t1经过输入/输出接口106把震动产生信号提供给图7中所示的震动发生器7b(S93)。

在这种场合，CPU101从，例如，对应于事先存储在ROM102中的车辆条件的震动产生命令的表中取出最能反映车辆当前条件的震动产生命令。结果，游戏者体验到仿佛车辆前部升高的震动。

当在每个时间t执行主程序时，调用步骤S9中的子例程，并处理步骤S91，S92和S93，因此车辆更高地驶到路面的升高部分上，并且开始跳跃。此时，CPU101从上述表中取出对应于那些条件的震动产生命令，并经过输入/输出接口106把命令提供给震动发生器7a。结果，游戏者可以体验到如同来自车辆前轮升高状态的跳跃的震动。

当在每个时间t执行主程序时，调用步骤S9中的子例程，并且处理步骤S91，S92和S93。因而在时间t2，如图6(b)中所示，车辆30以它的前轮30a开始降落到路面上。此时，CPU101根据车辆条件从上述表中取出最优的震动产生命令，并且经过输入/输出接口106把震动产生命令提供给图7所示震动发生器6a。因此，坐椅被震动，仿佛它正在被抬高，并且游戏者可以体验到仿佛车辆正降落到地面的震动。

震动类型2

当CPU101决定为震动类型2时(S9：否，S94：是)，CPU转移到以下处理。这里，震动类型2反映的是，例如，前轮和后轮相继驶过一个突起部分时的情况。

当CPU101决定震动类型1不适合(S92：否)，并且决定为震动类型2时(S94：是)，CPU101在时间t11计算如图8(a)中所示的车辆30驶上突起部分35时的情况。在这个时间T11，CPU101从表中取出对应于车辆情况的震动产生命令，并且经过输入/输出接口106把震动产生命令提供给图7中所示的震动发生器7b(S95)。结果，游戏者可以体验到仿佛前轮正在驶过一个突起部分的震动。

当在每个时间t执行主程序时，调用步骤S9中的子例程，和处理步骤S91，S92，S94和S95，由此车辆完成通过突起部分35。

当随后在每个时间t执行主程序时，由于通过了突起部分，震动消失(S8：否)，并撤消震动产生命令(S10)。结果，游戏者体验到前轮驶过突起部分之后，后轮到达突起部分之前的水平行驶的情况。

另外，当随后在每个时间t执行主程序时，在车辆30的后轮30b如图8(b)中所示的那样驶上突起部分35时，CPU101调用步骤S9中的子例程(S8：是)，并执行步骤S91，S92，S94和S95。

在时间t12，如图8(b)中所示，车辆30的后轮30b在突起部分35上。此时，CPU101参考表，并且根据上述车辆条件取出最适合于车辆条件的震动产生命令。随后，CPU101经过输入/输出接口106把该震动产生命令提供给图7中所示的震动发生器6a。因此，座位4被震动，仿佛它正在升高，并且游戏者体验到仿佛车辆的后轮正在通过突起部分的震动。

此外，根据车辆30的速度，使从时间t1至t2的处理过渡快或慢。

震动类型3

当CPU101决定为震动类型3时(S92：否，S94：否，S96：是)，CPU转移到以下处理。这里，震动类型3反映的是刹车时前轮锁住的情况。

当CPU101决定震动类型1和2不适合(S92：否，S94：否)，并且决定是震动类型3时(S96：是)，CPU101具有在时间t21的车辆30正在如图9中所示的刹车，并且前轮锁住。CPU101在时间31根据上述车辆30的条件参考上述表，并且取出最适合于车辆30条件的震动产生命令。CPU101随后经过输入/输出接口106把震动产生命令提供给图7中所示的震动发生器7b(S97)。结果，游戏者可以体验到仿佛在刹车过程中前轮锁住的震动。

震动类型4

当CPU101决定为震动类型4时(S92：否，S94：否，S96：否，S98：是)，CPU转移到以下处理。这里，震动类型4反映的是车辆滑移的状态。

当CPU决定震动类型1，2和3不适合(S92：否，S94：否，S96：否)，并且决定为震动类型4时(S98：是)，CPU101计算车辆30以箭头38所示方向驶过图10中所示的道路37弯曲部分，并且车辆30的后轮如箭头39所示那样滑移因而车辆成为所示的车辆30′时的情况。CPU101根据此时车辆的条件参考上述表，并取出最适合于车辆条件的震动产生命令。然后，CPU101经过输入/输出接口106把震动产生命令提供给图7中所示的震动发生器6a。结果，游戏体验到仿佛车辆正弯曲部分中滑移的震动。

震动类型5

当CPU101决定为震动类型5时(S92：否，S94：否，S96：否，S98：否)，CPU转移到以下处理。这里，震动类型5反映的是车辆后轮无效空转的状态。

当CPU101决定震动类型1，2，和3不适合(S92：否，S94：否，S96：否)，并且震动类型4也不适合时(震动类型5)，CPU101计算车辆30的后轮30b如图11中所示那样空转时的情况。CPU101根据此时车辆的条件参考上述表，并取出最适合于车辆条件的震动产生命令。然后，CPU101经过输入/输出接口106把震动产生命令提供给图7中所示的震动发生器6a(S100)。结果，游戏体验到仿佛车轮正在空转的震动。

以这种方式，通过分离地使用震动发生器6，7和根据道路表面的变化，可以把显示在显示器3屏幕上的车辆状态和道路条件传送给游戏者。

由碰撞造成的震动

当调用上述步骤S9中的子例程时，CPU101根据车辆的行为决定震动是由于碰撞产生的(S91：是)，并且随后确定碰撞的类型(S111)。

震动类型11

当CPU101选定震动类型11时(S91：是，S111：否)，CPU转到后面的处理。在此，震动类型11反映了车辆与其前方对象碰撞的状态。

CPU101选定震动类型11时(S111：是)，如图12所示，CPU101计算车辆30与其前方的另一对象(这种情况下是车辆40)碰撞的情况。CPU101根据此时的车辆碰撞状况参考上述表，并取出最适合该车辆碰撞状况的震动产生命令。此后，CPU101经输入/输出接口106把该震动产生命令提供给图13所示的震动发生器7a。

结果是，游戏者可感受到车辆30好象与其前方的另一辆车40碰撞的震动。

震动类型12。

当CPU101选定震动类型12时(S91：是，S111：否)，CPU转后面的处理。在此，震动类型12反映了车辆被另一对象(例如车辆40)从后方撞击或撞击另一对象(例如车辆40)尾部的状态。

CPU101选定震动类型12时(S111：否)，CPU101计算车辆30被另一对象(在这里是车辆40)从后方撞击，或车辆30向后移动并撞击另一对象(车辆40)的情况。CPU101根据此时的车辆碰撞状况参考上述表，并取出最适合该车辆碰撞状况的震动产生命令。此后，CPU101经输入/输出接口106把该震动产生命令提供给图7所示的震动发生器6b(S113)。

结果是，游戏者可感受到车辆30好象正被另一辆车40撞击或好象车辆30正在后退并与另一辆车40碰撞的震动。

结果是，游戏者可感受到车辆30好象正被另一辆车40从后方撞击，或好象车辆30正从后方撞击另一辆车40。

在碰撞造成的震动类型11和12的情况中，把车辆正被外部对象撞击的感觉传递给游戏者。

此外，对于因其它行为造成的上述震动类型或因碰撞造成的震动类型，CPU101根据车辆状况参考上述表，并取出最适合该车辆状况的震动产生命令。然而，本发明不限于此，CPU101也可根据车辆状况计算此刻的最佳震动产生命令。

上述震动类型说明了因其它行为造成的五种震动类型1-5和因碰撞造成的两种震动类型11和12。本发明不限于这些数量并可采用其它震动类型。

其它操作

通过把与引擎噪声匹配的震动和因其它车辆状况造成的上述震动类型1-5以及因碰撞造成的震动类型11、12一起输入到震动发生器6、7可实现引擎震动。这种情况下，可使用震动发生器6、7中的任何一个。通过利用震动发生器6和震动发生器7二者可将更复杂的震动传递给游戏者。

此外，来自AURA公司的130-5172″变换器(由Kaga电子有限公司销售)可作为震动发生器。除上述那些部分外，存储介质可包括其它存储装置，例如象硬盘、盒式ROSTERM、和CD-ROSTERM、以及电信媒体(因特网、其它个人计算机网络，和其服务器上的信息)之类的其它已知介质。

此外，可使一个或多个震动发生器移动，以便可使位于分开位置上的多个震动发生器之间的距离更长或更短。将震动发生器固定到可考虑的诸如直线导轨、球形螺旋装置等移动机构。由于可改变震动发生器间的距离，可使产生的震动更真实。该结构包括用于检测游戏机外壳当前震动的震动检测装置。

第二实施例

下面参考图15至22说明与本发明有关的驾驶游戏装置的第二实施例。

结构

利用图15至20说明该游戏装置的机构。图15是表示该游戏装置外壳部分的侧视图。图16是表示该游戏装置的外壳部分在规定操作状态的侧视图。图17是表示从上方看到的该游戏装置外壳部分的平面图。图18表示动力轴的零部件；图19表示动力轴轴承的零部件；图20表示动力轴部分轴承部分的零部件。在这些图中，第二实施例的部件与第一实施例中相同的部件采用相同标号。在该第二实施例中与第一实施例中相同，游戏装置1包括形状与汽车驾驶员的座位相同的外壳2a和设立在外壳2a前方的显示器3。

第二实施例是一个驾驶游戏，可提供由加速、减速、刹车、换档、和颠簸产生的向前或向后加速，以及好象在例如差路上行驶的向前和向后摇动。第二实施例大致如下。上述外壳2a包括如下：一个固定外壳部分21；一个借助动力轴22可转动地设立在该固定外壳部分21上的活动外壳部分23；和设立在该活动外壳部分23上模仿引擎外壳部分的结构体24。震动发生器60设立在该活动外壳部分23的一端上。该震动发生器60可绕动力轴22转动该活动外壳部分23。通常由动力轴22向该活动外壳部分23提供动力，使活动外壳部分23的前端(对应于驾驶员座位的前端)向上升起。座位4设立在活动外壳部分23上侧的后部，控制装置5设立在结构体24等上。扬声器等(未示出)放置在上述结构体24内部并在座位4附近。在第二实施例中，上述控制装置5包括驾驶盘5a、脚踏终端5b、变速杆5c、视图转换开关(未示出)等。

其上固定有动力轴22的固定支座25位于固定外壳部分21的中部。在该图中，止动块26设立在该固定支座25的左侧，在图中，减震器27设立在该固定支座25的右侧。

震动发生器60的固定部分安装基座61，61固定在该固定外壳部分21的一端。震动发生器60的活动部分安装基座62，62固定到上述活动外壳部分23的一端。固定外壳部分21和活动外壳部分23由动力轴22和震动发生器60连接。然后，震动发生器60的操作在止动块26和减震器27限定的范围内移动活动外壳部分23。

下面说明震动发生器60的结构。在该图的下部，电机63固定到固定部分安装基座61之一。电机63的转轴64可转动地安装在固定部分安装基座61，61上。皮带轮65设立在转轴64上。另外，其上设立有皮带轮66的转轴67按所画出的那样可转动地安装在固定部分安装基座61，61的上部。

其上设立皮带轮68的转轴69可转动地安装在活动部分安装基座62，62上，靠近该图左侧画出的中部。其上设立有皮带轮70的转轴71如所画出的那样可转动地安装到该转轴69的右侧。转轴71还作为粉末制动器72的转轴。其上设立有皮带轮73的转轴74如所画出的那样在转轴71之上可转动地安装在活动部分安装基座62，62上。其上设立有皮带轮75的转轴76如所画出的那样可转动地安装在该转轴71下面。皮带77绕过皮带轮65、68、66、73、70、75。

电机63和粉末制动器72由游戏处理电路板10控制。电机63根据来自游戏处理电路板10的命令正向和反向旋转。当未提供刹车命令动力时粉末制动器72空转；当提供刹车命令动力时粉末制动器72产生转矩并阻止皮带77运动。因此，在粉末制动器72工作时，如果电机63转动，皮带77的运动阻碍在皮带77运动的方向转动活动外壳部分23。

如图18、19、和20所示，转轴22包括一个转轴45，固定在活动外壳部分23侧面的弹性反作用部件44，46(商品名为“ROSTER”)，和固定在活动外壳部分23上的轴固定件47。弹性反作用部件46如图20所示构成。具体地说，内部方形杆49如从侧面看到的为方形并小于外部方形杆48。内部方形杆49穿过外部方形杆48，以使内部方形杆49的四角与外部方形杆48的内壁接触，从图20的侧面看去该外部方形杆为方形。橡胶或其它弹性部件50、50、50、50放置在内部方形杆49和外部方形杆48之间形成的空隙中。当上述转轴22固定在固定外壳部分21和活动外壳部分23上时，内部方形杆49扭转并向弹性部件50、50、50、50施力，从而由这些弹性部件50、50、50、50的恢复力不断地向活动外壳部分23的前端提供向上的动力。

图21是与第二实施例有关的游戏装置的方框图。图21中，在第二实施例中，电机63、粉末制动器72、和各种灯包括连接到游戏处理电路板10的输入/输出接口106的输出装置9。游戏处理电路板10的CPU101可根据游戏程序控制电机63转动的方向。游戏处理电路板10的CPU101还可根据游戏程序控制粉末制动器72是否工作。

此外，除输出装置9的结构外，图21所示的游戏处理装置与第一实施例具有相同的结构。

子例程处理

下面说明上述第二实施例的操作。

活动外壳部分23通常如图15所示处在水平状态。

如同第一实施例的操作，游戏开始并执行图4中的主程序(S1S7)。当检测到震动发生时(图4中S8：是)，程序转向震动产生命令子例程(见图22中的流程图)，以执行第二实施例中的动作。

在第二实施例中的子例程中，确定震动类型(S151)。在此，当震动类型不是加速、减速、刹车、换挡、颠簸等产生的正向或反向加速，或好象在差路上行驶的前向或后向摇动时(S51：否)，把震动产生命令提供给另一个震动发生器(未示出)(S151)并把震动传送到游戏者。

当震动类型是由加速、减速、刹车、换挡、颠簸等产生的正向或反向加速，或好象在差路上行驶的前向或后向摇动时(S51：是)，则确定震动细节(S153)。

此外，下面说明加速期间控制震动和减速期间控制震动的情况。省略刹车、颠簸等期间控制震动的说明。这是由于采用基本相同的控制方法可实现这些情况，仅在震动控制中略有不同。

加速

当震动反映启动等时的加速时(S153：加速)，使电机63如图15和16所示顺时针转动同时向粉末制动器72提供动力(S154)。此刻，皮带77根据电机63的转动在皮带轮65、68、67、73、70、75中顺时针移动。当在粉末制动器72中产生转矩时，由皮带77使活动外壳部分23的前端向止动块26移动，以使活动外壳部分23的前端接触止动块26。此时，粉末制动器72中的转矩变为恒定，使带有规定转矩的转动施加到皮带77。

对于处在该状态的装置，电机63在图15和16中逆时针转动并向粉末制动器72提供动力(S155)。于是，皮带77根据电机63的转动绕皮带轮65、68、67、73、70、75逆时针移动。当在粉末制动器72中产生转矩时，由皮带77向上移动活动外壳部分23的前端。当活动外壳部分23转到规定点之外时，活动外壳部分的后端与减震器26接触并不再移动。此时，粉末制动器72具有规定转矩并变得能够移动皮带77。

这样，可将启动时加速期间的震动等提供给活动外壳部分23。

另外，在该加速处理中，电机63逆时针转动并向粉末制动器72提供动力。活动外壳部分23的前端随皮带77向上转动；然而，也可如下控制该过程。

在该加速处理中，电机63与初始启动工作时一样保持顺时针方向转动(S154)。切断到粉末制动器72的动力使粉末制动器72中的转矩停止作用在皮带77上；活动外壳部分23的前端被图15和16中在顺时针方向连续提供动力的转轴22的弹性反作用部件44，46向上转动。由于这种情况下切断了到粉末制动器72的动力来工作，可节省动力。

减速

当震动反映启动等时的加速时(S153：减速)，电机63在图15和16中顺时针转动(S156)。于是，皮带77根据电机63的转动绕皮带轮65、68、67、73、70、75顺时针移动。当动力提供给粉末制动器72时(S157)，在粉末制动器72中产生转矩。于是，活动外壳部分23的前端借助皮带77向止动块26移动。活动外壳部分23的前端接触止动块26。此刻，粉末制动器72中的转矩变为恒定，并且粉末制动器可通过皮带77在规定牵引力下转动。

这样，在例如启动时的加速或减速期间发生的震动可提供给活动外壳部分23。

在差(颠簸)路上行驶

当震动反映在差路(S158：差路)上行驶时，电机63例如在图15和16中顺时针转动。于是，皮带77根据电机63的转动绕皮带轮65、68、67、73、70、75顺时针移动。当间歇地向粉末制动器72提供动力时，在粉末制动器72中间歇地产生转矩(S159)。由皮带77向止动块26移动活动外壳部分23的前端，然后返回到水平状态。这样可使活动外壳部分23的运行好象在不平的道路上行驶。

改变间歇提供动力的间隔可震动活动外壳部分23，好象车辆在短的颠簸差路上慢速行驶，在相对长的颠簸差路上快速行驶，或相反。

通过该结构，游戏者可感受到由加速、减速、刹车、换挡、颠簸等产生的正向或反向加速震动，或好象在差路上行驶的前向或后向摇动。以更刺激的方式实现游戏。

第三实施例

参考图23说明与本发明有关的驾驶游戏装置的第三实施例。

结构

图23是表示该游戏装置第三实施例的透视图。在图23中，第三实施例中与第一实施例和第二实施例中相同的部件采用相同标号。在第三实施例中，与第一和第二实施例中相同，游戏装置1包括模仿汽车驾驶员座位的外壳2b和设立在该外壳2b前的显示器3。

在第三实施例中，作为外壳2c主结构部件的活动外壳部分23上的结构体24a如图13所示由管制成。在该第三实施例中，上述外壳2b包括一个固定外壳部分21，一个通过转轴22可转动地设立在固定外壳部分21上的活动外壳部分23，和该活动外壳部分23上设立的前结构体24a。震动发生器设立在该活动外壳部分23的一端；该震动发生器绕转轴转动该活动外壳部分。转轴连续向活动外壳部分提供动力，以使与驾驶员座位的前端对应的活动外壳部分的前端向上升起。另外，座位4设立在活动外壳部分23较高的后部。控制装置5设立在位于活动外壳部分23上侧的结构体24a上。在该实施例中，控制装置5包括驾驶盘终端5a、脚踏终端5b、变速杆5c、和视图转换开关(未示出)。

如图所示，结构体24a由管51制成并固定在活动外壳部分23上。仪表盘52和变速杆5c的箱体53固定在由管51制成的结构体24a上。震动发生器60封装在设立在结构体24a前端的箱体54中。

由管55制成并如所画出的那样围绕座位4的后结构体56安装在固定外壳部分21的后部。放置扬声器8c、8d的音箱57a、57b固定到该后结构体56。

通过第三实施例，用一个简单的结构可实现坚固的外壳。此外，外壳的材料比较便宜并可减少制造步骤。

如图28所示，网51a可以铺在形成前结构体24a的框架的管51之间，和铺在形成后结构体56的框架的管55之间。在游戏者乘坐的外壳周围铺设网可造成气氛。特别是对于公路赛车游戏，在外壳的框架周围铺设网可有效地提供在真的车辆(赛车)中的感觉。如图29所示，透视板51b可代替网51a安装在框架上。透明板51b最好具有100％的透光率，但可以是半透明的或虽然透明但有颜色。如图30所示，前结构体24a和后结构体56可以由支撑平板的平侧边体51c而不是管51和管55构成。

其它

把上述第一和第二实施例组合在一起可提供更加丰富多采的震动。

把上述第一、第二和第三实施例组合在一起可提供更加丰富多采的震动；另外，用简单的结构可实现坚固的外壳。此外，外壳的材料较便宜并可减少制造步骤。

工业实用性

如上所述，与本发明有关的游戏装置提供一种执行在屏幕上显示的游戏程序的游戏机，该游戏机模拟操作游戏机的游戏者在运动状态中由被显示的物体产生的震动。因此，游戏者可真实地感受到游戏进程的情况。

与本发明有关的游戏装置根据程序执行规定的处理，同时根据游戏程序产生震动产生命令；然后，游戏装置根据那些震动产生命令通过震动发生器产生震动。因此，游戏者可真实地感受到游戏进程的情况。

此外，与本发明有关的游戏装置通过用于产生震动的震动发生器根据游戏程序向控制装置提供震动。因此，与游戏进程有关的显示的震动经控制装置附近的区域传送到游戏者并可提供更真实的感受。

与本发明有关的游戏装置可借助转轴转动与固定外壳部分有关的活动外壳部分，并通过震动发生器把诸如震动之类的转动力提供给活动外壳部分。由于游戏者可感受到由加速、减速、刹车、换档、和颠簸等产生的向前或向后加速的震动，以及好象在例如差路(包括斜坡，倾斜(车辆向前或向后倾斜))上行驶向前和向后摇动，使游戏更加刺激。

与本发明有关的游戏装置还可通过简单的结构具有坚固的外壳，这种简单的结构带有由管构成的前结构体和后结构体。此外，外壳的材料较便宜并可减少制造步骤。这样可提供类似于真实赛车的游戏装置的外壳。与此同时，以管作为结构体允许外面的观众更方便地看到操作诸如踏板和驾驶盘之类的控制装置的游戏者。这样改善了人们观看操作游戏机的游戏者的环境。

与本发明有关的游戏装置可将震动稳固地传递给游戏者；可使游戏更有趣。

Claims (6)

1.一种在屏幕上显示多个对象的游戏装置，所述游戏装置包括：

静止的固定外壳部分；

通过转轴可转动地安装在所述固定外壳部分上的活动外壳部分；所述转轴包括用于在选定方向上施加使所述活动外壳部分旋转的力的装置；

脚踏终端，其安装在所述活动外壳部分中，用于在虚拟空间范围内控制虚拟车辆的运动；

震动发生器，用于模拟所述虚拟车辆的运动，并依据在所述虚拟空间中操作的虚拟车辆的情况，将震动施加到所述活动外壳部分上，所述震动发生器包括：

电机，用于根据所述虚拟车辆的运动产生旋转扭矩；

与所述脚踏终端机械耦合的主皮带轮；

辅助皮带轮；以及

与所述主皮带轮、所述辅助皮带轮、和所述电机耦合的传送带，用于传递由所述电机产生的旋转扭矩，其中，由所述电机产生的旋转扭矩引起所述活动外壳部分沿所述选定方向围绕所述转轴转动，以便使所述活动外壳的动作与所述虚拟车辆的运动相对应。

2.根据权利要求1所述的游戏装置，进一步包括：

设置在所述活动外壳部分前端的前结构体；以及

设置在所述固定外壳部分后端的后结构体。

3.根据权利要求2所述的游戏装置，其中所述前结构体包括由游戏者使用的仪表板和多个控制装置，所述后结构体包括多个扬声器。

4.根据权利要求2所述的游戏装置，其中所述前结构体和后结构体中的至少一个包括：由圆形管件或平侧管件形成的框架结构。

5.根据权利要求4所述的游戏装置，其中所述框架结构是由网或多个透明板覆盖的。

6.根据权利要求1所述的游戏装置，其中所述虚拟车辆的运动包括选自如下的一组运动形式之一：加速、减速、刹车、换挡、颠簸、以及沿崎岖道路的运动。

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