JP2003079959A - 模擬体感装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な機構で家庭用ゲームのゲームソフト等
の実行に対応して移動体の操縦の実体験と同等の体感を
得ることができる模擬体感装置を提供する。 【解決手段】加速、減速、停止又は旋回方向を指示する
操作手段（操作器４）、シート（６）、移動体の移動を
主題とするゲームソフトウェアの実行、加速、減速、停
止又は旋回方向の指示に応じた処理を行う処理手段（パ
ソコン２、ゲーム機）、加速指示又は減速指示に基づ
き、加速時に強振動、減速時に弱振動をシートに付与す
る振動発生手段（振動発生部３３）、旋回指示、加速指
示、減速指示又は停止指示の１又は２以上の指示に応じ
てシートを傾斜させ又はその傾斜解除をする傾斜発生手
段（傾斜発生部３６）を備え、移動体操縦の体感を実現
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車走行を主題
とするゲーム等の移動体シミュレーションに用いられる
模擬体感装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、遊戯者がゲーム内の自動車等の移
動体の操縦を体感するゲームシミュレーション体感装置
が知られている。体感性能を高めようとすれば、機構が
複雑化し、大掛かりであって、高価である。また、ゲー
ムソフトも特定されており、汎用性に乏しいものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の体感
装置は、駆動源に油圧装置や大型モータ等が使用されて
いるため、筐体が大きく高価であって、家庭用機器、家
庭用ゲーム機としては不向きであった。

【０００４】そこで、本発明は、簡単な機構で家庭用ゲ
ームのゲームソフト等の実行に対応して移動体の操縦の
実体験と同等の体感を得ることができる模擬体感装置を
提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の模擬体感装置
は、加速、減速、停止又は旋回方向を指示する操作手段
（操作器４）と、この操作手段に隣接して設置されたシ
ート（６）と、移動体の移動を主題とするゲームソフト
ウェアの実行に伴い、前記操作手段から前記加速、減
速、停止又は旋回方向の指示を受け、その指示に応じた
処理を行う処理手段（パソコン２）と、この処理手段に
対する前記操作手段からの加速指示又は減速指示に基づ
き、加速時に強振動、減速時に弱振動を発生し、その振
動を前記シートに付与する振動発生手段（振動発生部３
３、振動用アクチュエータ３８、４０）と、前記処理手
段に対する前記操作手段からの旋回指示、加速指示、減
速指示又は停止指示の１又は２以上の指示に応じて前記
シートを任意方向に傾斜させ又はその傾斜を解除する傾
斜発生手段（傾斜発生部３６）とを備えたことを特徴と
する。本発明において、移動体の移動には、自動車の車
両の走行や、飛行機等の飛行物体等の飛行を含むもので
ある。即ち、操作手段からの操作指示に応じてシートが
振動又は傾斜することにより、遊戯者が移動体操縦を体
感することができる。

【０００６】本発明の模擬体感装置において、前記操作
手段は、旋回方向を指示する操作子（ハンドル１４）、
加速指示をする操作子（アクセル１６）、減速指示又は
停止指示をする操作子（ブレーキ１８）の１又は２以上
を含むことを特徴とする。

【０００７】本発明の模擬体感装置において、支持ロッ
ド（４６）に軸支された支持フレーム（４２）を備え、
この支持フレーム上に複数の弾性手段（スプリング５
０）を介在させて前記シートを支持することを特徴とす
る。

【０００８】本発明の模擬体感装置において、前記振動
発生手段は、モータ（９６、９８）で駆動される偏心カ
ム（振動金具１０２）の回転により振動を発生させるこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明の模擬体感装置において、前記振動
発生手段は、音響発生器を用いたことを特徴とする。

【００１０】本発明の模擬体感装置において、前記傾斜
発生手段は、モータ（８８Ｌ、８８Ｒ）によって回転す
る一対のギヤ（８０、８２）と、このギヤと係合するラ
ックギヤ（７６、７８）を備えるとともに溝部（７０、
７２）が形成された一対のスライダ（６６Ｌ、６６Ｒ）
と、このスライダの前記溝部に係合するとともに前記シ
ートを支持する前記支持フレーム側に支持されたころ
（５６、５８）とを備え、前記スライダの移動により前
記支持フレームとともに前記シートを前後方向、左右方
向又はこれらの組合せ方向に傾斜させることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示した実施例を参照して説明する。

【００１２】図１〜図６は本発明の模擬体感装置の実施
例を示し、図１及び図２はそのシステム、図３は体感駆
動部の構成、図４はシート下面部における模擬体感装置
の要部、図５は図４のＶ−Ｖ線部分の機構、図６は図４
のVI−VI線部分の機構を示している。

【００１３】この模擬体感装置には、移動体の移動を主
題とするゲームソフトウェア等を処理する処理手段とし
てパーソナルコンピュータ（パソコン）２が用いられる
が、パソコン２以外のゲーム機を使用してもよい。この
パソコン２には表示器３が接続されているとともに、操
作手段としてハンドル／アクセル型ジョイスティック等
の操作器４がユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケー
ブル５を介して接続されており、この操作器４の隣接部
分には遊戯者が座るシート６が設置されている。パソコ
ン２は、シート６の前面側に設置されたテーブル８上に
載置されており、電源コード１０よりＡＣ電源が給電さ
れている。操作器４は、シート６とテーブル８との間
に、支持フレーム１２を以てシート６側に固定され、旋
回指示をする操作子としてハンドル１４、加速指示をす
る操作子としてアクセル１６、減速指示又は停止指示を
する操作子としてブレーキ１８が備えられ、電源コード
１１を介して給電されている。この実施例の場合、操作
器４は、ハンドル１４、アクセル１６及びブレーキ１８
の３つの操作子を備えているが、操作子は１又は２以上
で構成してもよく、また、操作器４には、パソコン２に
用いられるマウスやキーボードを用いてもよく、また、
表示器３の画面上に設置されたタッチセンサを用いても
よい。

【００１４】シート６は、振動及び傾斜動作を発生する
体感駆動部２０に設置され、この体感駆動部２０にはパ
ソコン２がＵＳＢケーブル２４で接続されているととも
に電源コード２１により給電され、操作器４の支持フレ
ーム１２が体感駆動部２０に固定されている。

【００１５】また、この実施例では、図２に示すよう
に、操作器４にはハンドル１４の旋回方向及びその旋回
角度を検出する手段としてパルスエンコーダ等で構成さ
れる旋回方向・旋回角度検出部１５、アクセル１６の踏
込み量を検出する手段としてポテンショメータ等で構成
される踏込み量検出部１７、ブレーキ１８の踏込み量を
検出する手段としてポテンショメータ等で構成される踏
込み量検出部１９が設けられ、これらの検出出力は、Ａ
／Ｄ変換して８ビットのディジタル制御入力としてＵＳ
Ｂケーブル５によりパソコン２又はゲーム機に入力され
る。

【００１６】この実施例のパソコン２では、ドライバ・
ソフト２４０を介してゲームソフト２４２が実行され、
ゲームソフト２４２はマルチメディアＡＰＩ（Applicat
ionProgramming Interface)２４４及びインプット命令
２４６を通して処理が行われ、マルチメディアＡＰＩ２
４４には例えば、「Direct X」（マイクロソフト社発
行）等がある。また、パソコン２は、体感駆動部２０の
駆動のため、抽出ソフト２４８及びドライバソフト２５
０を実行し、抽出ソフト２４８は、インプット命令２４
６の実行により、操作器４のハンドル１４の旋回方向、
旋回角度、アクセル１６の踏込み量又はブレーキ１８の
踏込み量の１又は２以上の入力情報、ゲームソフト２４
２の実行によって生じる振動、ハンドル１４への負荷情
報等の体感駆動情報を抽出し、ドライバソフト２５０か
らＵＳＢケーブル２４により体感駆動部２０に入力す
る。

【００１７】この実施例において、専用ゲームソフトを
用いる場合には、抽出ソフト２４８やドライバソフト２
５０を用いる必要はなく、インプット命令２４６から体
感駆動情報が破線で示すＵＳＢケーブル２５を通して体
感駆動部２０に入力されるようにしてもよい。

【００１８】そして、図３に示すように、体感駆動部２
０には、制御手段としてコンピュータで構成された制御
部２００が設けられ、この制御部２００には、中央処理
装置（ＣＰＵ）２０２、記憶手段としてＲＡＭ２０４、
ＲＯＭ２０６、ウォッチタイマ２０８及び入出力ポート
２１０等が設けられ、これらはバス２１２によって連係
されている。また、ＣＰＵ２０２にはユニバーサルシリ
アルバス２１４及びＵＳＢケーブル２４を介してパソコ
ン２が接続される。また、入出力ポート２１０にはシー
ト６を振動させる振動発生手段としての振動発生部３
３、シート６に傾きを生じさせる傾斜発生手段としての
傾斜発生部３６が接続されている。

【００１９】振動発生部３３は、振動をシート６に加え
る振動用アクチュエータ３８、４０、その制御を行う振
動制御回路２１６等で構成され、振動制御回路２１６に
はパソコン２からの振動情報信号を増幅する振動音用増
幅器２２０から制御入力が加えられている。この場合、
振動用アクチュエータ３６に代えてスーパーウーハ等の
電気音響変換器等の振動発生手段を用いてもよい。

【００２０】傾斜発生部３６は、シート６の左右側に設
置される一対のモータ８８Ｌ、８８Ｒ、その回転及び回
転方向を制御するモータ制御回路２１８等を備えてお
り、この実施例では、モータ８８Ｌ、８８Ｒの回転で移
動するスライダ６６Ｌ、６６Ｒ（図４〜図６等）の移動
位置を検出するポジションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、
１０８Ｌ、１０４Ｒ、１０６Ｒ、１０８Ｒが設置されて
いる。モータ８８Ｌ、８８ＲにＤＣモータを用いた場合
には、その回転量を電気的に正確に制御できるので、ポ
ジションセンサ１０４Ｌ〜１０８Ｌ、１０４Ｒ〜１０８
Ｒは不要となるが、ＡＣモータを用いた場合にはその回
転量を制御するため、即ち、オーバランを防止するため
の位置検出手段としてポジションセンサ１０４Ｌ〜１０
８Ｌ、１０４Ｒ〜１０８Ｒが必要となる。

【００２１】従って、この模擬体感装置では、自動車レ
ース、飛行機等の移動体シミュレーションを題材とした
ソフトウェアをパソコン２で処理させ、表示器３の画面
に展開されるレース等の移動シミュレーションに対応し
て遊戯者がアクセル１６、ハンドル１４又はブレーキ１
８の操作信号をＵＳＢケーブル２４を介して体感駆動部
２０に取り込み、シート６を振動させるとともに、前後
方向、左右方向又はこれらの組合せ方向に傾斜させるこ
とで、カーレース等、移動体操縦の雰囲気を遊戯者に体
感させることができる。

【００２２】次に、体感駆動部２０の詳細を説明する
と、体感駆動部２０は、シート６の下側の筐体２６内に
設置され、この筐体２６は複数の脚２８によって支持さ
れているとともに、移動を容易にするため、キャスタ３
０、３２が取り付けられている。この体感駆動部２０に
は、シート６に走行振動を付与する振動発生手段として
の振動発生部３３と、走行状態を模擬するための傾斜発
生手段としての傾斜発生部３６が設置されている。

【００２３】振動発生部３３は、シート６の座面前側に
設置されており、この実施例では、シート６の下面部に
ＤＣモータで駆動される一対の振動用アクチュエータ３
８、４０が設置されている。

【００２４】また、傾斜発生部３６は、シート６の下面
側に設置された支持フレーム４２に取り付けられてい
る。即ち、この支持フレーム４２は、シート６の座面下
側の中央部に支点を成すブラケット４４が取り付けら
れ、このブラケット４４が筐体２６の底面側から垂直に
立設されたロッド４６の頂部に軸４８を以てシート６の
前後方向に回動可能に取り付けられている。支持フレー
ム４２の上面には、弾性支持手段としての複数のスプリ
ング５０を介してシート６が設置されている。

【００２５】ブラケット４４の後方側の支持フレーム４
２に取り付けられた左右のブラケット５２、５４には、
ころ５６、５８が軸６０、６２によって回転可能に支持
され、各軸６０、６２には振動防止手段として振動抑制
板６４が取り付けられている。各ころ５６、５８は、左
右に設けられたスライダ６６Ｌ、６６Ｒの長円状の各溝
部７０、７２に挿入されており、この実施例の場合、各
溝部７０、７２は、左右方向に傾斜してハの字形に形成
されている。各スライダ６６Ｌ、６６Ｒは、左右方向に
設置されたスライドレール７４に摺動可能に支持されて
いるとともに、下面側に取り付けられたラックギヤ７
６、７８には、それぞれギヤ８０、８２が噛み合わせら
れている。各ギヤ８０、８２の軸８４、８６には、回転
駆動手段としてＤＣモータ等のモータ８８Ｌ、８８Ｒが
連結されて回転が付与される。即ち、モータ８８Ｌ、８
８Ｒの回転によってスライダ６６Ｌ、６６Ｒを個別に左
右に移動させると、各スライダ６６Ｌ、６６Ｒの移動方
向及び移動量に応じて、各スライダ６６Ｌ、６６Ｒ毎に
支持フレーム４２との間隔を変化させることができるの
で、支持フレーム４２を支点であるロッド４６を中心に
前後方向、左右方向又はこれらの組合せ方向に傾斜させ
ることが可能である。

【００２６】また、筐体２６には、その前部側に電装基
板９２が設置されているとともに、側部側に外部から給
電を切り換えるための電源スイッチ９４が取り付けられ
ている。

【００２７】そして、振動用アクチュエータ３８、４０
は、例えば、図７の（Ａ）に示すように、シート６の下
面側に取付金具９５を以て取り付けられたモータ９６、
９８と、各モータ９６、９８の回転軸１００に取り付け
た振動金具１０２とを備えている。この振動金具１０２
は、例えば、偏心カム板で構成されている。したがっ
て、図７の（Ｂ）〜（Ｅ）に示すように、モータ９６、
９８によって振動金具１０２が回転すると、その回転数
に応じた共鳴振動が発生する。この共鳴振動が、振動金
具１０２の形状や材質に応じて異なるので、移動体の走
行音及び振動音を実現している。

【００２８】次に、傾斜発生部３６の構成及び動作につ
いて説明すると、図８の（Ａ）に示すように、各スライ
ダ６６Ｌ、６６Ｒの中心とギヤ８０、８２の中心とが一
致している場合、左右のころ５６、５８は溝部７０、７
２の中央にあるため、支持フレーム４２は左右、前後に
傾斜することなく水平状態（中立状態）となり、シート
６は中立静止状態となる。

【００２９】また、図８の（Ｂ）に示すように、各スラ
イダ６６Ｌ、６６Ｒが左右に離れた状態となると、左右
のころ５６、５８は溝部７０、７２の上部に移動するた
め、その移動量だけ、ころ５６、５８を支持しているブ
ラケット５２、５４を介して支持フレーム４２の後部が
押し上げられることになる。この結果、支持フレーム４
２は、ロッド４６を支点として前傾状態となり、同様
に、シート６も前傾状態となる。

【００３０】また、図９の（Ｃ）に示すように、各スラ
イダ６６Ｌ、６６Ｒが左右に近接状態となると、左右の
ころ５６、５８は溝部７０、７２の下部に移動するた
め、その移動量だけ、ころ５６、５８を支持しているブ
ラケット５２、５４を介して支持フレーム４２の後部が
引き下げられることになる。この結果、支持フレーム４
２は、ロッド４６を支点として後傾状態となり、同様に
シート６も後傾状態となる。

【００３１】また、図９の（Ｄ）に示すように、各スラ
イダ６６Ｌ、６６Ｒが左側に移動すると、左側のころ５
６が溝部７０の下部、右側のころ５８が溝部７２の上部
に移動するため、その移動量だけ、ころ５６を支持して
いるブラケット５２を介して支持フレーム４２の左側が
引き下げられ、また、ころ５８を支持しているブラケッ
ト５４を介して支持フレーム４２の右側が押し上げられ
ることになる。この結果、支持フレーム４２は、ロッド
４６を支点として左傾斜状態となり、同様に、シート６
も左傾斜状態となる。

【００３２】また、図１０の（Ｅ）に示すように、各ス
ライダ６６Ｌ、６６Ｒが右側に移動すると、左側のころ
５６が溝部７０の上部、右側のころ５８が溝部７２の下
部に移動するため、その移動量だけ、ころ５６を支持し
ているブラケット５２を介して支持フレーム４２の左側
が押し上げられ、また、ころ５８を支持しているブラケ
ット５４を介して支持フレーム４２の右側が引き下げら
れることになる。この結果、支持フレーム４２は、ロッ
ド４６を支点として右傾斜状態となり、同様に、シート
６も右傾斜状態となる。

【００３３】このような支持フレーム４２及びシート６
の傾斜パターンは、各モータ８８Ｌ、８８Ｒの回転方向
及び回転量によるスライダ６６Ｌ、６６Ｒの移動方向及
び移動量によって得られ、その繰り返しによって移動体
の走行状態を模擬することができる。

【００３４】そして、モータ８８Ｌ、８８ＲにＡＣモー
タを用いた実施例では、各スライダ６６Ｌ、６６Ｒの移
動は、各スライダ６６Ｌ、６６Ｒ毎に設置された移動位
置を検出する位置検出手段としてのポジションセンサ１
０４Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌ、１０４Ｒ、１０６Ｒ、１
０８Ｒによって検出される。例えば、図１１の（Ａ）及
び（Ｂ）に示すように、スライダ６６Ｌの側面部に検出
板１１０Ｌを設置するとともに、位置を異ならせてポジ
ションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌが配置され
ており、この場合、スライダ６６Ｌ側のポジションセン
サ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌは、例えば、図１２の
（Ａ）に示すように配置されるので、図１１に示す中立
位置では、ポジションセンサ１０６ＬのみがＯＮ、ポジ
ションセンサ１０４Ｌ、１０８ＬがＯＦＦとなる。な
お、スライダ６６Ｒ側のポジションセンサ１０４Ｒ、１
０６Ｒ、１０８Ｒ及び検出板１１０Ｒは、例えば、図１
２の（Ｂ）に示すように配置される。図１２の（Ａ）及
び（Ｂ）において、ｓは、各ポジションセンサ１０４
Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌ、１０４Ｒ、１０６Ｒ、１０８
Ｒの検出範囲、ＤＬはスライダ６６Ｌの検出動作領域を
ＤＬ、ＤＲはスライダ６６Ｒの検出動作領域を示してい
る。

【００３５】また、スライダ６６Ｌがセンターより左側
に移行するとき、図１３の（ａ）に示すように、センタ
ーより僅かに左側の移動位置、図１３の（ｂ）に示すよ
うに、センターより大きく左側に移動した位置では、各
ポジションセンサ１０４Ｌ、１０６ＬがＯＮ、ポジショ
ンセンサ１０８ＬがＯＦＦとなり、図１３の（ｃ）に示
すように、スライダ６６Ｌが左端の移動位置、即ち、左
限界位置では、ポジションセンサ１０４ＬのみがＯＮ、
各ポジションセンサ１０６Ｌ、１０８ＬがＯＦＦとな
る。

【００３６】また、スライダ６６Ｌがセンターより右側
に移行するとき、図１４の（ｄ）に示すように、センタ
ーより僅かに右側の移動位置、図１４の（ｅ）に示すよ
うに、センターより大きく右側に移動した右側の移動位
置では、各ポジションセンサ１０６Ｌ、１０８ＬがＯ
Ｎ、ポジションセンサ１０４ＬがＯＦＦとなり、図１４
の（ｆ）に示すように、スライダ６６Ｌが右端の移動位
置、即ち、右側限界位置では、ポジションセンサ１０８
ＬのみがＯＮ、各ポジションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ
がＯＦＦとなる。

【００３７】このようにスライダ６６Ｌとポジションセ
ンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌの検出出力との関係
は以上の通り、スライダ６６Ｌの左右の移動量及びその
位置がポジションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌ
によって検出されるので、スライダ６６Ｌの移動はその
検出出力によってモータ８８Ｌを制御すればよい。ま
た、図示しないが、スライダ６６Ｒとポジションセンサ
１０４Ｒ、１０６Ｒ、１０８Ｒの検出出力との関係も同
様であり、スライダ６６Ｒの左右の移動量及びその位置
がポジションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０８Ｌによ
って検出されるので、スライダ６６Ｒの移動はその検出
出力によってモータ８８Ｒを制御すればよい。そして、
スライダ６６Ｌ、６６Ｒの左右移動は、モータ８８Ｌ、
８８Ｒの回転方向を同一方向又は互いに反対方向に制御
することで、中立位置停止、左方向、右方向、両者接近
方向、両者が離間方向の何れかに制御される。

【００３８】次に、図１５〜図１８に示すフローチャー
ト及び図１９〜図２７に示すポジションを参照して自動
車等の操縦シミュレーション動作を説明する。

【００３９】電源スイッチ９４を投入すると、初期設定
が行われ、動作開始前のスタンバイ状態となる。この場
合、図１９の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、スライダ６
６Ｌ、６６Ｒの中心にころ５６、５８が停止し、ポジシ
ョンセンサ１０６Ｌ、１０６ＲがＯＮ、ポジションセン
サ１０４Ｌ、１０８Ｌ、１０４Ｒ、１０８ＲがＯＦＦと
なり、シート６が中立ポジションとなる。そして、図１
５のステップＳ１では、アクセル１６が操作されたか否
かが判定され、アクセル１６が踏み込まれると、ステッ
プＳ２に移行し、振動用アクチュエータ３８、４０から
大振動がシート６に付与された後、ステップＳ３に移行
し、シート６を後方に傾斜させて加速度が加わった状態
にする。この場合、図２０の（Ａ）〜（Ｄ）に示すよう
に、スライダ６６Ｌ、６６Ｒの各溝部７０、７２の左右
の端にころ５６、５８が停止し、ポジションセンサ１０
４Ｌ、１０８ＲがＯＮ、ポジションセンサ１０６Ｌ、１
０８Ｌ、１０４Ｒ、１０６ＲがＯＦＦとなり、シート６
が角度θの後傾ポジションとなる。また、この場合の大
振動の発生は、モータ９６、９８を高回転数にすること
で実現される。

【００４０】ステップＳ１でアクセル１６が操作されて
いない場合、ステップＳ４に移行し、ブレーキ１８が操
作されたか否かを判定し、ブレーキ１８の操作を検知し
た場合には、ステップＳ５に移行し、振動用アクチュエ
ータ３８、４０から小振動がシート６に付与された後、
ステップＳ６に移行し、シート６を前方に傾斜させて慣
性力が加わった状態にする。この場合、図２１の（Ａ）
〜（Ｄ）に示すように、スライダ６６Ｌ、６６Ｒの各溝
部７０、７２の中心よりの端にころ５６、５８が停止
し、ポジションセンサ１０８Ｌ、１０４ＲがＯＮ、ポジ
ションセンサ１０６Ｌ、１０８Ｌ、１０６Ｒ、１０８Ｒ
がＯＦＦとなり、シート６が角度θの前傾ポジションと
なる。また、この場合の小振動は、モータ９６、９８を
低回転数にすることで実現される。

【００４１】そして、ステップＳ４でブレーキ１８が操
作されなかった場合、ステップＳ７に移行し、ハンドル
１４の操作が右旋回時か否かを判定し、右旋回時、ステ
ップＳ８に移行し、そのハンドル操作が急ハンドル状態
か否かを判定する。右旋回時、図２２の（Ａ）〜（Ｄ）
に示すように、スライダ６６Ｌの溝部７０の中央にころ
５６が停止するとともに、スライダ６６Ｒの溝部７２の
左端にころ５８が停止し、ポジションセンサ１０６Ｌ、
１０４ＲがＯＮ、ポジションセンサ１０４Ｌ、１０８
Ｌ、１０６Ｒ、１０８ＲがＯＦＦとなり、シート６が角
度θ₁ 、θ₂ の左傾斜及び前傾のポジションとなる。こ
の状態でアクセル１６を踏み込んだ場合には、図２３の
（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、スライダ６６Ｌの溝部７
０の左端にころ５６が停止するとともに、スライダ６６
Ｒの溝部７２の中心にころ５８が停止し、ポジションセ
ンサ１０４Ｌ、１０６ＲがＯＮ、ポジションセンサ１０
６Ｌ、１０８Ｌ、１０４Ｒ、１０８ＲがＯＦＦとなり、
シート６が角度θ₃ 、θ₄ の左傾斜及び後傾のポジショ
ンとなる。そして、急ハンドルの場合、ステップＳ９に
移行し、そのハンドル角度に応じてシート６は左傾斜と
なる。即ち、図２６の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ス
ライダ６６Ｌの溝部７０の左端にころ５６が停止すると
ともに、スライダ６６Ｒの溝部７２の左端にころ５８が
停止し、ポジションセンサ１０４Ｌ、１０４ＲがＯＮ、
ポジションセンサ１０６Ｌ、１０８Ｌ、１０６Ｒ、１０
８ＲがＯＦＦとなり、シート６が角度θの左傾斜のポジ
ションとなる。このステップＳ９を経た後、ステップＳ
１に戻る。

【００４２】また、ステップＳ８で急ハンドル状態でな
い場合には、ステップＳ１０に移行し、アクセル１６が
踏み込まれたか否かが判定され、アクセル１６が踏み込
まれると、ステップＳ１１に移行し、振動用アクチュエ
ータ３８、４０から大振動がシート６に付与された後、
ステップＳ１２に移行し、シート６を左後方傾斜とす
る。即ち、図２３の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、シー
ト６が角度θ₃ 、θ₄ の左傾斜及び後傾のポジションと
なる。

【００４３】また、ステップＳ１０でアクセル１６の踏
み込みがないと判定された場合には、ステップＳ１３に
移行し、振動用アクチュエータ３８、４０から小振動が
シート６に付与された後、ステップＳ１４に移行し、シ
ート６を左前方傾斜とする。即ち、図２２の（Ａ）〜
（Ｄ）に示すように、シート６が角度θ₁ 、θ₂ の左傾
斜及び前傾のポジションとなる。

【００４４】そして、ステップＳ７でハンドル１４の操
作が右旋回でない場合、ステップＳ１５に移行し、左旋
回か否かを判定し、左旋回時、ステップＳ１６に移行
し、そのハンドル操作が急ハンドル状態か否かを判定す
る。左旋回時、図２４の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、
スライダ６６Ｌの溝部７０の右端にころ５６が停止する
とともに、スライダ６６Ｒの溝部７２の中心にころ５８
が停止し、ポジションセンサ１０８Ｌ、１０６ＲがＯ
Ｎ、ポジションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０４Ｒ、
１０８ＲがＯＦＦとなり、シート６が角度θ₅ 、θ₆ の
右傾斜及び前傾（右前方傾斜）のポジションとなる。こ
の状態でアクセル１６を踏み込んだ場合には、図２５の
（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、スライダ６６Ｌの溝部７
０の中央にころ５６が停止するとともに、スライダ６６
Ｒの溝部７２の右端にころ５８が停止し、ポジションセ
ンサ１０６Ｌ、１０８ＲがＯＮ、ポジションセンサ１０
４Ｌ、１０８Ｌ、１０４Ｒ、１０６ＲがＯＦＦとなり、
シート６が角度θ₇ 、θ₈ の右傾斜及び後傾（右後方傾
斜）のポジションとなる。そして、急ハンドルの場合、
ステップＳ１７に移行し、そのハンドル角度に応じてシ
ート６を右傾斜、即ち、図２７の（Ａ）〜（Ｄ）に示す
ように、スライダ６６Ｌの溝部７０の右端にころ５６が
停止するとともに、スライダ６６Ｒの溝部７２の右端に
ころ５８が停止し、ポジションセンサ１０８Ｌ、１０８
ＲがＯＮ、ポジションセンサ１０４Ｌ、１０６Ｌ、１０
４Ｒ、１０６ＲがＯＦＦとなり、シート６が角度θの右
傾斜のポジションとした後、ステップＳ１に戻る。

【００４５】また、ステップＳ１６で急ハンドル状態で
ないと判定された場合には、ステップＳ１８に移行し、
アクセル１６が踏み込まれたか否かが判定され、アクセ
ル１６が踏み込まれると、ステップＳ１９に移行し、振
動用アクチュエータ３８、４０から大振動がシート６に
付与された後、ステップＳ２０に移行し、シート６を右
後方傾斜とする。

【００４６】また、ステップＳ１８でアクセル１６の踏
み込みがないと判定された場合には、ステップＳ２１に
移行し、振動用アクチュエータ３８、４０から小振動が
シート６に付与された後、ステップＳ２２に移行し、シ
ート６を右傾斜とする。即ち、図２４の（Ａ）〜（Ｄ）
に示すように、シート６が角度θ₅ 、θ₆ の右傾斜及び
前傾（右前方傾斜）のポジションとなる。

【００４７】そして、ステップＳ１５で左旋回でないと
判定された場合には、ステップＳ２３に移行し、アクセ
ル１６及びブレーキ１８の踏み込みがあったか否かを判
定し、踏み込みがなかった場合には、ステップＳ２４に
移行し、シート６に小振動を付与した後、ステップＳ２
５に移行し、シート６を中立位置へ移動し、ステップＳ
１に復帰する。また、アクセル１６及びブレーキ１８の
踏み込みがあった場合には、ステップＳ２３からステッ
プＳ１に移行する。

【００４８】このような操作をパソコン２の表示器２８
に展開される画像に応じて繰り返すことにより、遊戯者
が自動車等の移動体の操縦感覚を体感することができ
る。

【００４９】ところで、実施例では、スライダ６６Ｌ、
６６Ｒ毎に移動位置を検出する３組ずつのポジションセ
ンサ１０４Ｌ〜１０８Ｌ、１０４Ｒ〜１０８Ｒを設置し
て移動位置を検出しているが、これは、駆動用のモータ
８８Ｌ、８８Ｒにインダクションモータを用いた場合、
回転停止ができないためにオーバーランによる機械部分
の破壊を防止するため、ポジションセンサ１０４Ｌ〜１
０８Ｌ、１０４Ｒ〜１０８Ｒの移動位置の検出によりモ
ータ８８Ｌ、８８Ｒを停止させるためである。また、シ
ート６の現在位置即ち、傾き状態を確認でき、その位置
からどのように制御すべきかを判断することができる。
この場合、ハンドル１４の旋回角はパルスエンコーダに
よりリニアに出力されているが、ポジションセンサ１０
４Ｌ〜１０８Ｌ、１０４Ｒ〜１０８Ｒは、左右３組であ
るため、３段階に区分して傾斜角を検出できる。また、
ブレーキ１８、アクセル１６の踏み込み出力は、ボリュ
ーム出力をＡ／Ｄ変換（８ビット）している。モータ８
８Ｌ、８８Ｒにサーボモータを使用した場合には、シー
ト６の傾斜角度をホールＩＣ等を検出手段とし、その回
転数から現在の傾斜角度を判定できるのでポジションセ
ンサは不要となる。。

【００５０】また、実施例では、パソコン２に接続され
たＵＳＢケーブル２４を通して操作器４側の出力を体感
駆動部２０に加えているが、実施例の操作器４やマウ
ス、キーボード等の操作手段から制御入力がパソコン２
やゲーム機側に加えられると、パソコン２やゲーム機側
のゲームソフトの処理に応じてフォース出力、ハンドル
１４への負荷出力、振動出力、一定方向の負荷（反発
力）、ミサイル発射時の衝撃信号等、ゲームソフト側か
らハンドル１４等の操作出力に振動、負荷を付与する信
号が出力される場合には、この信号をＵＳＢケーブル２
４で取り出し、体感駆動部２０に加えるとともに、操作
器４側のハンドル１４に加えるようにしてもよい。

【００５１】実施例では、パソコン２側からＵＳＢケー
ブル２４又は２５を用いて体感駆動情報を取り出してい
る場合について説明したが、操作器４の検出出力を体感
駆動情報として直接取り出して体感駆動部２０に加える
ようにしてもよい。

【００５２】なお、実施例では、自動車レース等を例に
とって説明したが、本発明は、飛行機等の移動体の操縦
を主題とするゲームのソフトウェアにも対応することが
できるものである。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
油圧装置や大型モータを用いることなく、簡単な機構に
より家庭用ゲームのゲームソフト等、所望のゲームソフ
トに対応して、臨場感のある実体験と同様の体感を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の模擬体感装置の実施例を示す側面図で
ある。

【図２】模擬体感装置のシステムを示すブロック図であ
る。

【図３】体感駆動部を示すブロック図である。

【図４】模擬体感装置の実施例の要部を示す図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線部分から見た図である。

【図６】図４のVI−VI線部分から見た図である。

【図７】振動発生機構及びその動作を示す図である。

【図８】傾斜発生機構及びその動作を示す図である。

【図９】傾斜発生機構及びその動作を示す図である。

【図１０】傾斜発生機構及びその動作を示す図である。

【図１１】傾斜発生機構及びその動作を示す図である。

【図１２】傾斜発生機構と傾斜角度の検出を示す図であ
る。

【図１３】ポジションセンサの配置及び動作範囲を示す
図である。

【図１４】ポジションセンサの配置及び動作範囲を示す
図である。

【図１５】動作を示すフローチャートである。

【図１６】動作を示すフローチャートである。

【図１７】動作を示すフローチャートである。

【図１８】動作を示すフローチャートである。

【図１９】スタート時、スタンバイ時のシート位置の動
作を示す図である。

【図２０】加速時のシート位置の動作を示す図である。

【図２１】減速時のシート位置の動作を示す図である。

【図２２】右小旋回時のシート位置の動作を示す図であ
る。

【図２３】右小旋回及び加速時のシート位置の動作を示
す図である。

【図２４】左小旋回時のシート位置の動作を示す図であ
る。

【図２５】左小旋回及び加速時のシート位置の動作を示
す図である。

【図２６】右大旋回時のシート位置の動作を示す図であ
る。

【図２７】左大旋回時のシート位置の動作を示す図であ
る。

【符号の説明】

２ パソコン（処理手段） ４ 操作器（操作手段） ６ シート １４ ハンドル（操作子） １６ アクセル（操作子） １８ ブレーキ（操作子） ３３ 振動発生部（振動発生手段） ３６ 傾斜発生部（傾斜発生手段） ３８、４０ 振動用アクチュエータ（振動発生手段） ４２ 支持フレーム ４６ ロッド ５０ スプリング（弾性手段） ５６、５８ ころ ６６Ｌ、６６Ｒ スライダ ７０、７２ 溝部 ７６、７８ ラックギヤ ８０、８２ ギヤ ８８Ｌ、８８Ｒ モータ（回転駆動手段） ９６、９８ モータ １０２ 振動金具（偏心カム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 孝徳 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内 (72)発明者 高橋 英二 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C001 AA09 BA02 BC10 CA02 CA04 CA05 CB01 CB04 CB06 CC02 CC03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速、減速、停止又は旋回方向を指示す
   る操作手段と、 この操作手段に隣接して設置されたシートと、 移動体の移動を主題とするゲームソフトウェアの処理に
   伴い、前記操作手段から前記加速、減速、停止又は旋回
   方向の指示を受け、その指示に応じた処理を行う処理手
   段と、 この処理手段に対する前記操作手段からの加速指示又は
   減速指示に基づき、加速時に強振動、減速時に弱振動を
   発生し、その振動を前記シートに付与する振動発生手段
   と、 前記処理手段に対する前記操作手段からの旋回指示、加
   速指示、減速指示又は停止指示の１又は２以上の指示に
   応じて前記シートを任意方向に傾斜させ又はその傾斜を
   解除する傾斜発生手段と、 を備えたことを特徴とする模擬体感装置。
2. 【請求項２】 前記操作手段は、旋回方向を指示する操
   作子、加速指示をする操作子、減速指示又は停止指示を
   する操作子の１又は２以上を含むことを特徴とする請求
   項１記載の模擬体感装置。
3. 【請求項３】 支持ロッドに軸支された支持フレームを
   備え、この支持フレーム上に複数の弾性手段を介在させ
   て前記シートを支持することを特徴とする請求項１記載
   の模擬体感装置。
4. 【請求項４】 前記振動発生手段は、モータで駆動され
   る偏心カムの回転により振動を発生させることを特徴と
   する請求項１記載の模擬体感装置。
5. 【請求項５】 前記振動発生手段は、音響発生器を用い
   たことを特徴とする請求項１記載の模擬体感装置。
6. 【請求項６】 前記傾斜発生手段は、モータによって回
   転する一対のギヤと、このギヤと係合するラックギヤを
   備えるとともに溝部が形成された一対のスライダと、こ
   のスライダの前記溝部に係合するとともに前記シートを
   支持する支持フレーム側に支持されたころとを備え、前
   記スライダの移動により前記支持フレームとともに前記
   シートを前後方向、左右方向又はこれらの組合せ方向に
   傾斜させることを特徴とする請求項１又は３記載の模擬
   体感装置。