JP2006087937A - ゲーム装置及びゲーム装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【目的】模擬車両等の対象体の挙動をより実際的にシミュレートして、操縦者によりリアリティの高い車体の動きを体感させる。
【構成】ゲームの進行に伴う事象の発生に応じてフラグを設定し、フラグに対応する制御データをテーブルから読出して対象体を制御する。この際、複数のフラグが同時に存在することを認める。この場合、複数のフラグに夫々対応する複数の制御データをテーブルから読出して合成する。合成した制御データによって対象体の動き制御を行う。これにより、対象体の動きのレスポンスとリアリティが向上する。
【選択図】図１

Description

本発明はゲーム装置に関し、特に、車両や航空機等の操縦者として模擬車体（機体）に乗って、カーレースや空中戦を楽しむことのできるシミュレーションゲーム装置に関する。

従来、この種のシミュレーションゲーム装置として、模擬車両に運転者が乗り、ゲーム画面を見ながらカーレースやラリーを行うものがある。運転者がコースを選択してゲームを開始すると、経路に沿って予め組込まれたプログラムによってゲームが進行し、車両の衝突、ジャンプ、スリップ等の種々の事象が発生する。この事象に対応して模擬車両の動きが制御される。例えば、図１７に示すように、車両の進行に伴って衝突、横滑り、ジャンプ等の事象ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、…、が発生する。そして、事象ｐ１、ｐ２、ｐ３、…に対応して予め作成された模擬車両の動きの制御データＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、…、がメモリのテーブルから読出されて模擬車両の制御機構に与えられる。これによって、模擬車両が衝突、加速、スリップ等の動きを示し、運転者にゲームの臨場感を与える。

しかしながら、上述の車両の動きの制御は、事象の発生順序に従って、予め記憶された車両の動きを示す一連の制御データを順番（直列）に実行するものであるため、一つの動きの制御データを全部実行し終った後に、ようやく次の動きの制御データを実行することが可能となる。従って、短期間に事象の発生が集中すると、画面に表示されている現在のシチュエーションよりも模擬車両の動きが遅れる傾向が生じ得る。また、ある時点ではいずれか一つの制御データの実行に限られる。このため、一つの制御データに該当事象における模擬車両のすべての動きを収めなければならず、複数の事象が併存するようなゲーム展開については考慮していない。

この結果、ゲーム中の画面内容及び模擬車両の動き相互間の同期が不完全となり、また、模擬車両の動きパターンに多様さが欠ける傾向が生じ得る。これでは、模擬車両を駆動する高価なモーション機構のゲームへの活用が不十分である。

一方、航空機等のシミュレータには、複雑なアルゴリズムと膨大な演算処理を短時間で実行し、可及的に実機と同じ動きを再現せんとする、いわゆるリアルタイムシミュレーション技術が採用されている。多くの情報処理を必要とする本格的なリアルタイムシミュレーションを、比較的安価な、従って相対的に処理能力の低いＣＰＵを用いるドライビングゲ−ムのゲーム装置にそのまま適用することは技術的に無理がある。たとえ、ゲーム装置で実機（実車）に忠実な模擬機体（車両）の動きを再現したとしても、ゲームとしての面白味に欠ける。シミュレーションゲームでは、状況に応じて模擬車両が予め味付けされた動きをする方が運転者にリアルな感じを与えて楽しめる。

そこで、本発明はこのような問題を解決するために、模擬車両等の対象体の挙動をストーリーの展開により即応させ、また、模擬車両の多様な動きを容易に実現して、操縦者によりリアリティの高い車体の動きを体感せしめるゲーム装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明のゲーム装置は、操縦者が乗込んで運転を行う対象体と、上記対象体を動かすモーション制御機構と、上記対象体を種々のパターンで動かす複数の制御データを複数のフラグ信号に夫々対応づけて保持する記憶手段と、上記操縦者によるゲームの展開に応じて発生する事象に対応するフラグ信号を設定する基本制御手段と、設定された前記フラグ信号に対応する制御データを上記記憶手段から読出して上記モーション制御機構に与えるモーション制御手段と、を備え、上記モーション制御手段は、上記フラグ信号が併存するとき、各フラグ信号に対応する複数の制御データを合成して前記制御機構に与える、ことを特徴とする。

かかる構成によれば、フラグが併存する場合テーブル形式の制御データが合成されるので、複数の事象の発生に対応した対象体の制御を行うことが可能となり、よりリアルでレスポンスの良いシミュレーションゲームを楽しむことが可能となる。

また、制御データは、同時に発生することのない事象、事象の発生原因、車体自体の動きと外部から車体にもたらされる動き、等を考慮して分類することにより、制御データのアクセスを容易にすることが可能となる。

また、合成される複数の制御データは対象体を駆動する複数のアクチュエータ分だけ生成される。また、制御データの合成は所定周期で繰返され、ＤＡＣによってアナログ信号に変換される。

他の発明は、操縦者が対象体に乗込んで画面に展開されるストーリーに従って運転を行い、上記対象体の動きを上記操縦者の運転及び上記ストーリーの展開に基づいて制御するようにしたシミュレーションゲーム装置における、対象体の動きを制御する制御装置の制御方法であって、ストーリーの展開に従って事象が発生する度に、対象体を動かすパターンを定めた複数種類の制御データの中から、当該事象に対応する制御データを選択して前記制御装置に与え、事象が複数発生して制御装置に与えられるべき制御データが同時に複数存在するときには、該複数の制御データを合成し、得られた合成制御データを前記制御装置に与えるようにする。

これにより、同時には一つの演算ルーチンを実行するＣＰＵを用いて、事象の複数発生に対応して並列的かつ逐次処理的に制御を行うことが可能となる。

本発明のモーション制御機構は、互いに平行になるように、上下方向に配置される上部フレーム（３０２）及び下部フレーム（３０１）と、下部フレーム（３０１）上に設けられ、下部フレーム（３０１）主面に対して直交する軸を回転中心（３０４）として回動可能な旋回輪（３０３）と、旋回輪（３０３）の略中心部（３０４）と上部フレーム（３０１）相互間に設けられて上部フレーム（３０１）を揺動自在に支持するユニバーサルジョイント（３０５）と、旋回輪（３０３）と下部フレーム（３０１）との相互間に設けられて、旋回輪（３０３）を回動する第１のアクチュエータ（３０６）と、旋回輪（３０３）と上部フレーム（３０２）との相互間に、回転中心（３０４）を挟むようにそれぞれ配置される第２及び第３のアクチュエータ（３０７、３０８）と、を備える。

上記第１のアクチュエータ（３０６）が、上部フレーム（３０２）にヨー運動を与え、第２及び第３のアクチュエータ（３０７、３０８）が、上部フレーム（３０２）にロール及びピッチ運動を与える、かかる構成によって、３軸制御（ロール、ピッチ、ヨー）によるモーション制御機構を比較的に簡便な構成で得ることが可能となる。

以上説明したように、本発明に係るゲーム装置及びゲーム装置の制御方法では、複数フラグに対する処理が直列的な個別処理ではなく、併立したフラグに対応するデータ合成を行って同時に複数のフラグデータを処理するので、車両等の対象体の動きが事象の発生に即応する。また、複数の動きが合成されるので従来よりもきめ細かく対象体の挙動を表現できる。このため、シミュレーションゲームをよりリアルに楽しむことができる。更に、予めパターン化された動きのデータを使用するのでリアルタイムシミュレーションに比べてＣＰＵが負担する演算量が少なく、低コストが要求されるゲーム装置に用いて好適である。本発明のモーション制御機構によれば、比較的に狭い空間にも車両等のゲームシミュレータを設置可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る、ドライビングゲ−ム用のゲーム装置の制御系を示すブロック図である。
1130139982205_0
及び図３は、ゲーム者によって操縦される模擬車両と、模擬車両を駆動するモーション駆動系を説明する説明図である。図４は、車両に作用する力を説明する説明図である。図５は、ゲーム装置基本制御部の構成例を説明するブロック図である。
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に示されるように、このゲーム装置の制御系は基本制御系２とモーション制御系３に大別される。基本制御系２は、ビデオゲーム装置の基本的要素の制御を負担するものであり、ゲーム装置基本制御部１０、入力装置１１、出力装置１２、プロジェクタやＴＶモニタ等の表示装置１３、及びスピーカ等の音声出力装置１４を備えている。

モーション制御系３は、車体１の姿勢や動きを制御するために、モーションベースの６軸のシリンダを制御するためのモーションベース制御部２１、制御状況を表示するモニタ装置２２、オペレータが制御部２３に指示を与えるキーボード２３、モーションベース制御部２１の駆動データ出力をアナログ信号に変換するＤＡＣ（デジタル／アナログコンバータ）２４、ＤＡＣ２４の出力をパワー増幅して、油圧源ポンプアキュムレータ３３からのオイル供給を調整するサーボバルブ３１を駆動するサーボアンプ３１、サーボバルブ３２から供給されるオイルによって一端が車体に連結されたアームのストロークを設定するアクチュエータ３４、が含まれる。アクチュエータとしての油圧シリンダ３４の位置センサ（あるいは圧力センサ）出力がサーボアンプ３１にフィードバック制御され、フィーバックループが形成されて、制御精度が高められる。なお、アクチュエータとしては、油圧シリンダの他に、空気圧シリンダ、電動サーボモータ、油圧モータ等が使用可能である。

模擬車両１は、図２及び図３に示すように、模擬車両１を動かすモーションベース（モーション制御機構）３００の上部フレームに載置される。また、上部フレームの車両前方には、プロジェクタ１３、凸面鏡１３ａ、スクリーン１３ｂが搭載される。上部フレームと下部フレームとの間には、６本の油圧シリンダ３４（図３では、そのうちの３本が見えている）が設けられ、いわゆる６軸制御によって車両１の動きがシミュレートされる。

図４に示すように、車体にはＸ、Ｙ及びＺ軸方向の３つの力に加えて、各軸の回転方向の３つの力（ピッチ、ヨー、ロール）が加わるため、６軸制御によって車体を制御している。このため、６軸制御に対応してＤＡＣ２４〜アクチュエータ３４は６組使用されるが、図１では、説明の便宜上、その一組のみを示している。なお、サーボバルブ３２、油圧源アキュムレータ３３及びアクチュエータ３４は電動式のサーボメカニズムにすることができる。

入力装置１１は、車体１内に設けられ、ハンドル、アクセル、ブレーキ、シフトレバー、ビューチェンジ（視点変更）スイッチなどを有し、出力装置１３はハンドルキックバック機構、各種ランプ類などを有している。なお、表示装置１３はドライビングゲ−ムの画像を表示するもので、図３に示すように、車体の動きと一体になるように車体１側に取付けられている。このプロジェクタの代わりにＴＶモニタを使ってもよい。ビューチェンジスイッチは、視点を変更するスイッチである。このスイッチの操作により、例えば、運転席からの視点又は自車を斜め後方より観た視点がプレーヤーに提供される。

ゲーム装置基本制御部１０は、図５に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１を有するとともに、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インターフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ（補助演算処理装置）１０８、地形デ−タＲＯＭ１０９、ジオメタライザ１１０、形状デ−タＲＯＭ１１１、描画装置１１２、テクスチャデ−タＲＯＭ１１３、テクスチャマップＲＡＭ１１４、フレームバッファ１１５、画像合成装置１１６、Ｄ／Ａ変換器１１７を備えている。

ＣＰＵ１０１は、バスラインを介して所定のプログラムなどを記憶したＲＯＭ１０２、デ−タを記憶するＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インターフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ１０８、及びジオメタライザ１１０に接続されている。ＲＡＭ１０３はバッファ用として機能させるもので、ジオメタライザ１１０に対する各種コマンドの書込み（オブジェクトの表示など）、変換マトリクス演算時のマトリクス書込み（後述する砂煙のスケーリングなど）などが行われる。

入出力インターフェース１０６は前記入力装置１１及び出力装置１２に接続されており、これにより入力装置１１のハンドルなどの操作信号がデジタル量としてＣＰＵ１０１に取り込まれるとともに、ＣＰＵ１０１などで生成された信号を出力装置１２に出力できる。この信号には、各種フラグ信号が含まれ、モーションベース制御部２１に供給される。

サウンド装置１０４は電力増幅器１０５を介してスピーカ１４に接続されており、サウンド装置１０４で生成された音響信号が電力増幅の後、音声出力装置としてのスピーカ１４に与えられる。

ＣＰＵ１０１は本実施例では、ＲＯＭ１０２に内蔵したプログラムに基づいて入力装置１１からの操作信号及び地形デ−タＲＯＭ１０９からの地形デ−タ、又は形状データＲＯＭ１１からの形状データ（「自車、敵車等のオブジェクト」、及び、「移動路、地形、空、観客、構造物等の背景」等の３次元データ）を読み込んで、地形と車との当たり（衝突）判定、４輪（車輪）サスペンションの挙動計算、車同士の衝突判定などの車の挙動計算（シミュレーション）、及び特殊効果としての砂煙等の軌道計算を少なくとも行うようになっている。

車の挙動計算は、入力装置１１からのプレーヤの操作信号により仮想空間での車の動きをシミュレートするもので、３次元空間での座標値が決定され後、この座標値を視野座標系に変換するための変換マトリクスと、形状デ−タ（車、地形など）とがジオメタライザ１１０に指定される。コ・プロセッサ１０８には地形デ−タＲＯＭ１０９が接続され、したがって、予め定めた地形デ−タがコ・プロセッサ１０８（及びＣＰＵ１０１）に渡される。コ・プロセッサ１０８は、主として、地形と車との当たりの判定を行うものであり、そして、この判定や車の挙動計算時に、主に、浮動小数点の演算を引き受けるようになっている。この結果、コ・プロセッサ１０８により車と地形との当たり（衝突）判定が実行されて、その判定結果がＣＰＵ１０１に与えられるようにされているから、ＣＰＵの計算負荷を低減して、この当たり判定がより迅速に実行される。

ジオメタライザ１１０は形状デ−タＲＯＭ１１１及び描画装置１１２に接続されている。形状デ−タＲＯＭ１１１には予めポリゴンの形状デ−タ（各頂点から成る車、地形、背景などの３次元デ−タ）が記憶されており、この形状デ−タがジオメタライザ１１０に渡される。ジオメタライザ１１０はＣＰＵ１０１から送られてくる変換マトリクスで指定された形状デ−タを透視変換し、３次元仮想空間での座標系から視野座標系に変換したデ−タを得る。

描画装置１１２は変換した視野座標系の形状デ−タにテクスチャを貼り合わせフレームバッファ１１５に出力する。このテクスチャの貼り付けを行うため、描画装置１１２はテクスチャデ−タＲＯＭ１１３及びテクスチャマップＲＡＭ１１４に接続されるとともに、フレームバッファ１１５に接続されている。なお、ポリゴンデータとは、複数の頂点の集合からなるポリゴン（多角形：主として３角形又は４角形）の各頂点の相対ないしは絶対座標のデータ群を云う。前記地形データＲＯＭ１０９には、車と地形との当たり判定を実行する上で足りる、比較的粗く設定されたポリゴンのデータが格納されている。これに対して、形状データＲＯＭ１１１には、車、背景等の画面を構成する形状に関して、より緻密に設定されたポリゴンのデータが格納されている。

スクロールデ−タ演算装置１０７は文字などのスクロール画面のデ−タを演算するもので、この演算装置１０７と前記フレームバッファ１１５とが画像合成装置１１６及びＤ／Ａ変換器１１７を介して表示装置１３に至る。これにより、フレームバッファ１１５に一時記憶された車、地形（背景）などのポリゴン画面（シミュレーション結果）とスピード値、ラップタイムなどの文字情報のスクロール画面とが指定されたプライオリティにしたがって合成され、最終的なフレーム画像デ−タが生成される。この画像デ−タはＤ／Ａ変換器１１７でアナロク信号に変換されて表示装置１３に送られ、ドライビングゲ−ムの画像がリアルタイムに表示される。

次に、モーションベース制御部２１について図６乃至図１３を参照して説明する。モーションベース制御部２１は、図６に示すように、６本のシリンダを制御するための演算処理を行うＣＰＵ２１２、ＣＰＵ２１２の制御プログラム及び後述するモーションテーブルを格納するＲＯＭ２１４、各種フラグ情報や制御パラメータの保持、データ処理エリアとなるＲＡＭ２１６、ゲーム装置基本制御部１０とモーション制御部２１との交信を行い、フラグ信号等を受信する入出力インタフェース２２０、６組のＤＡＣへのデータを夫々が一時保持するバッファメモリ２１８ａ〜２１８ｆを含んで構成される。

図７は、ＲＯＭ２１４内に記録されたモーションテーブルの例を示している。このテーブルにはゲーム装置基本制御部１０から送信されるコード信号に対応して実行すべきアクチュエータの制御データ群が記録されている。例えば、コード「Ａ００」は、「ＡＣＣ Ｌ」フラグ信号に対応し、大きい加速に相当する一連のデータで、画像の１８０フレーム相当分の長さのデータである。また、「Ｂ００」は、「Ｆ ＢＡＮ Ｌ」フラグ信号であり、車体の前方が大きい衝突をした場合の一連のデータが６０フレーム相当時間記録されている。ここで、便宜上、主として車体の姿勢制御や動き等に関する「Ａ００」〜「Ａ１２」をテーブルＡ、主として衝突などの外乱要因に関係する「Ｂ００」〜「Ｂ０６」をテーブルＢ、走行路面による振動に関係する「Ｃ００」をテーブルＣと言うことにする。各テーブルは、これに限定されるものでないが、通常、併存しないフラグの組合わせとなっている。

次に、ＣＰＵ２１２の制御動作について図８乃至図１２を参照して説明する。図８は、ＣＰＵ２１２の制御態様の一例を示すフローチャート、図９は、フラグの経時的な発生例と、併存するフラグに対応するＣＰＵ２１２の処理を説明する説明図、図１０及び図１１は、フラグ「Ａ００」、「Ｂ０２」及び「Ｃ０３」の制御データの合成例を説明する説明図、図１２は、１軸についての制御データの合成例を説明する説明図である。

まず、ゲームの開始、進行、展開等に応じてゲーム装置基本制御部１０からフラグ信号がモーションベース制御部に送られ、ＲＡＭ２１６の所定の記憶場所に逐次書込まれる。書込まれたフラグ信号は、図示しないタイマプログラムによって各フラグ信号に対応して設定された時間（フレーム数）だけ保持される。

例えば、運転者が車両を発進し、急加速して運転しているときに車両の左側が側壁などの物体に衝突する。加速をしたまま、悪路に入ってロードノイズをひろい、車両の右側が物体に接触する。左コーナを横滑りしながら曲り、…というような具合でゲームが展開する。この場合、図９に示されるように、フラグ「Ａ００」、「Ａ０４」、…、「Ｂ０２」、「Ｂ０５」、…、「Ｃ００」、…、が発生し、各フラグデータについて定められたフレーム数分に相当する所定時間だけ保持される。また、タイマプログラムは、各フラグの設定時点からの経過時間（経過フレーム数）を示し、フレームに対応づけて記憶された制御データの読出しの便宜を図ることができる。

ＣＰＵ２１２は、図８に示されるように、所定の演算周期、例えば、ゲーム画面のフレーム周期（１／６０秒）毎にＲＡＭに設定されているフラグを読取る（Ｓ１０２）。例えば、時刻ｔ１でフラグ「Ａ００」が設定されると、これを読取り（Ｓ１０４）、ＲＯＭ２１４のモーションテーブルリストからフラグ「Ａ００」（ＡＣＣ Ｌ）の第１フレームのデータを読込む（Ｓ１０６）。

図１０（ａ）は、「Ａ００」のデータ値を経時的に示している。データは６軸制御に対応してアクチュエータ１〜６についての６種類用意されている。これ等のデータの第１フレームの値をＣＰＵ内の図示しないレジスタＡ１〜Ａ６に取込む（Ｓ１０８）。他にフラグが設定されていないかを確認する（Ｓ１１０）。時刻ｔ１では、「Ａ００」以外のフラグは存在しないので、ここでの処理Ｋ１（Ｓ１１２）は、レジスタＡ１〜Ａ６の値をそのまま、ＤＡＣバッファメモリ２１８ａ〜２１８ｆに夫々書込む（Ｓ１１４）。ここで、バッファメモリ２１８ａはアクチュエータ１のデータを、バッファメモリ２１８ｂはアクチュエータ２のデータを、バッファメモリ２１８ｃはアクチュエータ３のデータを、バッファメモリ２１８ｄはアクチュエータ４のデータを、バッファメモリ２１８ｅはアクチュエータ５のデータを、バッファメモリ２１８ｆはアクチュエータ６のデータを、夫々保持する。これ等のデータは各軸（アクチュエータ）毎のＤＡＣ２４に夫々供給される。なお、図１では一組のアクチュエータ系についてのみ示している。ＣＰＵ２１２は、このような処理を時刻ｔ２まで所定の演算周期で繰返す。

時刻ｔ２において、図９に示されるように、更に、車両の左側面衝突を表すフラグ「Ｂ０２」（フラグ名称「Ｌ ＢＡＮ Ｌ」）が設定される（Ｓ１０２）。フラグ「Ｂ０２」のデータは、アクチュエータ１〜同６についての６０フレーム分の制御データである。湖の制御データの例が図１０（ｂ）に示される。ＣＰＵ２１２は、フラグ「Ａ００」についての、時刻ｔ２時点におけるフレームの６軸分のデータをレジスタＡ１〜Ａ６に読込み（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）、フラグ「Ｂ０２」についての、第１フレームの６軸分のデータを、レジスタＢ１〜Ｂ６に読込む（Ｓ１０４〜Ｓ１１０）。時刻ｔ２では、「Ａ００」及び「Ｂ０２」以外の他のフラグは存在しないので（Ｓ１１０）、データＡ及びＢについての合成処理Ｋ２を行う。すなわち、レジスタＡ１〜Ａ６には、タイマを参照して時刻ｔ２における「Ａ００」の該当フレームのアクチュエータ１〜６のデータを書込む。レジスタＢ１〜Ｂ６には、「Ｂ０２」の第１フレームのアクチュエータ１〜６のデータを書込む。レジスタＡ１とＢ１、レジスタＡ２とＢ２、レジスタＡ３とＢ３、レジスタＡ４とＢ４、レジスタＡ５とＢ５、レジスタＡ６とＢ６、を夫々加算し（Ｓ１１２）、その結果をバッファメモリ２１８ａ〜２１８ｆに書込む（Ｓ１１４）。この処理を時刻ｔ３まで所定周期で繰返す。

時刻ｔ３において、フラグ「Ａ００」、「Ｂ０２」に加えて、フラグ「Ｃ００」が設定される。フラグ「Ｃ００」は、ロードノイズを意味する。フラグ「Ｃ００」の制御データである、アクチュエータ１〜同６の６軸のデータの例が図１０（ｃ）のように示される。

ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１４から、フラグ「Ａ００」についての、時刻ｔ３時点におけるフレームの６軸のデータをレジスタＡ１〜Ａ６に読込み（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）、フラグ「Ｂ０２」についての、時刻ｔ３におけるフレームの６軸分のデータを、レジスタＢ１〜Ｂ６に読込み、フラグ「Ｃ００」についての第１フレームについての６軸分のデータを、レジスタＣ１〜Ｃ６に読込む（Ｓ１０４〜Ｓ１１０）。時刻ｔ３では、「Ａ００」、「Ｂ０２」及び「Ｃ００」のフラグが存在するので（Ｓ１１０）、データＡ、Ｂ及びＣについての合成処理Ｋ３を行う。データを合成すべく、レジスタＡ１とＢ１とＣ１、レジスタＡ２とＢ２とＣ２、レジスタＡ３とＢ３とＣ３、レジスタＡ４とＢ４とＣ４、レジスタＡ５とＢ５とＣ５、レジスタＡ６とＢ６とＣ６、を夫々加算して６軸出力を合成する（Ｓ１１２）。図１１は、フラグ「Ａ００」、「Ｂ０２」及び「Ｃ０３」のアクチュエータ１〜６のデータ合成出力の例を経時的に表している。合成結果をバッファメモリ２１８ａ〜２１８ｆに書込む（Ｓ１１４）。ＣＰＵ２１２は、時刻ｔ４まで処理Ｋ３を繰返す。

ＣＰＵ２１２は、このような処理を繰返して、時刻ｔ４〜ｔ５に処理Ｋ４、時刻ｔ５〜ｔ６に処理Ｋ５、時刻ｔ６〜ｔ７に処理Ｋ６、時刻ｔ７〜ｔ８に処理Ｋ７、…を行う。

図１２（ａ）〜同（ｃ）は、１軸分についてのアクチュエータのデータ合成の例を説明するもので、１２ビットで表されるアクチュエータのアーム長に対応して、信号のダイナミックレンジが＋２０４７〜−２０４７（１２ビット）の範囲で表される。例えば、図１２１２（ａ）がテーブルＡのいずれかのフラグのアクチュエータ１のデータ、図１２（ｂ）がテーブルＢのいずれかのフラグのアクチュエータ１のデータ、図１２（ｃ）が合成されたアクチュエータ１のデータ、を表している。なお、各図においては、信号の振幅の相違が大きいため、縦軸の単位が省略表現になっている。

図１３は、ＤＡＣ２４における信号の平滑化の所定演算周期で読出してアナログ信号に変換するに際し、平滑化を行う。すなわち、図１３（ａ）に示すように、所定の演算周期で出力されるデータを同図（ｂ）に示すように直線補間する。この補間データに、同図（ｃ）に示すように、数１００Ｈｚの正弦波であるディザ信号を重畳し、信号波形を滑らかにする。勿論、ローパスフィルタを用いて信号の平滑化を図ることができる。ＤＡＣ２４の出力は前述したようにサーボアンプ３１に供給される。

図１４は、車体１とプロジェクタ１３を別体に構成した例を示している。この例では、車体１及び車体を動かすモーションベース機構はより簡易に構成されている。このような構成であっても、前述した、フラグの併存を認め、複数のフラグのアクチュエータデータを合成して用いる方法を採用するによってレスポンスの良い、よりリアルな運転ゲームを楽しむことができる。

図１５は、他のモーションベースによる模擬車両の動き制御の例を説明する図である。図１５(a)は上面図、図１５(b)は正面図、図１５(c)は右側面図である。

同図において、モーションベース３００の上部フレームに車体１が搭載される。上部フレームの車体前方には、プロジェクタ１３、凸面鏡１３a、スクリーン１３bが設けられる。

図１６は、モーションベース３００の構成を概略的に示しており、図１６(a)は上面図、図１６(b)は正面図、図１６(c)は左側面図である。

図１６の各図において、３０１はベースとなる下部フレーム、３０２は車両１等を搭載する上部フレーム、３０３はヨー旋回輪、３０４は旋回輪３０３の回転中心、３０５は旋回輪３０３の回転中心部３０４と上部フレーム３０２とを回動自在に連結するユニバーサルジョイント、３０６はヨー旋回輪３０３を回動するヨーイング用油圧シリンダ、３０７及び３０８は、上部フレーム３０２にロール（左右の揺れ）及びピッチ（前後の揺れ）を与えるロール・ピッチング用油圧シリンダである。ヨー旋回輪３０３はその内部の旋回輪軸受けによって下部フレーム３０１に回転中心３０４を中心として回転自在に保持される。各油圧シリンダの両端は球面軸受けによって回動自在に支承される。

このモーションベース３００では、図４に示す車両の６種類の動きのうち、ロール、ピッチ及びヨーの動きをシミレーションする。油圧シリンダ３０６を駆動することによって、ヨー旋回軸３０３が回動され、ユニバーサルジョイント３０５を介して上部フレーム３０２を回動する。前述したように、上部フレーム３０２には、模擬車両１及びプロジェクタ１３等が載置される。例えば、油圧シリンダ３０６によって水平面において車両１を回転角４０度の範囲で回動することが可能である。油圧シリンダ３０７及び３０８を同じ量だけ伸縮することによって、例えば、Ｘ軸を回転の中心とする２０度の範囲で車両１にピッチを与えることが可能である。油圧シリンダ３０７及び３０８間に伸縮の差を与えることによって、例えば、Ｚ軸を回転の中心とする２０度の範囲で車両１にロールを与えることが可能である。各油圧シリンダは、図１に示す構成の制御系によって駆動可能である。

このモーションベースの例では、図３に示す６軸制御のモーションベースのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の動きを省略している。例えば、車両のロードレースの場合には、ラリー等と異なって車両の上下動の動きが少ないので、ロール、ピッチ及びヨーの動きで十分に遊技者に臨場感を与えることが可能である。

図１５及び図１６に示す構成によれば、車体１を上下方向及び左右方向に移動しないので、図３に示す６軸制御のモーションベースに比べて設置スペースを大幅に減少することができる。特に、上下左右方向のスペースを減らすことが可能となるので、通常の遊戯施設に設置可能となる。また、制御要素(シリンダ)の数が減るので制御アルゴリズムを簡略化することが可能となる。油圧シリンダの数も半減するので、装置構成が安価になる。
このように、本発明の実施の形態においては、アクチュエータによる車両の動きを予めパターン化した複数の制御データを適宜に合成して、一つの制御データとして実行することができる。従って、一つの事象について複数のフラグを発生するようにすることもでき、複数の動きの制御データによって車両の細かい動きをよりリアルに再現することが可能となる。また、複数のフラグあるいは複数の制御データが併存するときに制御データを逐次合成して出力するため、事象の連続的な発生に即応することが可能である。また、予め記憶される制御データをゲームとして面白い車両の動きになるように、車両の動きを強調する等してつくっておくことができるので、実物の動きを忠実に再現せんとするリアルタイムシミュレーション装置に比べて楽しめるゲーム装置を得ることが可能である。

また、コンピュータシステムに上述した制御を行わせるプログラムを導入することによって、本発明のシミュレーションゲーム装置として機能させることが可能である。かかるプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、ＭＤ、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、通信ネットワーク等の情報記録媒体に保存することが可能である。

なお、図８に示すデータ処理例では説明の便宜上、Ａ１〜Ａ６、Ｂ１〜Ｂ６、Ｃ１〜Ｃ６の記憶場所を確保したが、これに限定されるものではない。例えば、畳込み演算を行うこととし、取込んだデータを逐次加減算して合成値を求めることができる。こうした場合には、ＣＰＵが演算で確保すべきデータの記憶場所数を減らすことができる。また、いわゆるスタックレジスタ等を用いて加減算の処理を行うことができる。

また、本発明のさらなる展開例として、画面のゲ−ム展開と伴に発生させるスピーカからの音響についてのフラグデータを合成する制御をしてもよいし、出力装置としてのハンドルキックバック機構へのキックバック量を制御してもよい。

さらに上記実施例ではゲ−ム内容をドライビングゲ−ムを前提として説明したが、移動させる対象体は２輪オートバイ、船、航空機などであってもよく、それらの挙動に関係する適宜な複数の制御データを定めて同様に適用できる。

本発明における全体の制御系を示すブロック図である。 車体のモーション制御を行うモーション制御機構を説明する上面図である。 車体のモーション制御を行うモーション制御機構を説明する正面図である。 車両の３軸回りの挙動を説明する図。 ゲーム装置基本制御部１０の構成例を説明するブロック図である。 図６は、モーションベース制御部２１の構成例を説明するブロック図である。 モーションテーブルの例を説明する説明図である。 モーション制御部のＣＰＵ２１２の担う演算処理を説明するフローチャートである。 ゲーム中におけるフラグ発生に対応してＣＰＵが行う演算処理を説明する説明図である。 フラグに対応するアクチュエータのデータ例を示す説明図である。 アクチュエータデータの合成例を説明する説明図である。 データの合成例を説明する説明図である。 信号の平滑化の例を説明する説明図である。 他の車体への応用例を説明する説明図である。 車体のモーション制御を行う他のモーション制御機構の例を説明する説明図である。 図１５に示すモーション制御機構のモーションベース３００を説明する説明図である。 従来の車体の動きを制御するプログラムの実行例を説明する説明図である。

符号の説明

１ 車体
２ 基本制御系
３ モーション制御系
１０ゲーム装置基本制御部
１１入力装置
１２出力装置
１３表示装置
２１モーションベース制御部
２４ＤＡＣ（ディジタル／アナログコンバータ）
３００モーションベース

Claims (11)

1. 操縦者が乗込んで運転を行う対象体と、前記対象体を動かすモーション制御機構と、前記対象体を種々のパターンで動かす複数の制御データを複数のフラグ信号に夫々対応づけて保持する記憶手段と、前記操縦者によるゲームの展開に応じて発生する事象に対応するフラグ信号を設定する基本制御手段と、設定された前記フラグ信号に対応する制御データを前記記憶手段から読出して前記モーション制御機構に与えるモーション制御手段と、を備え、前記モーション制御手段は、前記フラグ信号が併存するとき、各フラグ信号に対応する複数の制御データを合成して前記モーション制御機構に与える、ことを特徴とするゲーム装置。
2. 前記制御データは、複数のグループに分けられ、一つのグループからは一つの制御データが選択される、ことを特徴とする請求項１記載のゲーム装置。
3. 前記複数のグループのうちの一つのグループは運転による対象体の動きを表す制御データであり、他の一つのグループは対象体への衝突を表す制御データである、ことを特徴とする請求項２記載のゲーム装置。
4. 前記モーション制御機構は前記対象体を駆動する複数のアクチュエータを有し、前記合成された複数の制御データは前記複数のアクチュエータに夫々対応する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゲーム装置。
5. 前記モーション制御機構は、所定周期で前記制御データの読出しと、前記制御データの合成とを、繰返す、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のゲーム装置。
6. 操縦者が対象体に乗込んで画面に展開されるストーリーに従って運転を行い、前記対象体の動きを前記操縦者の運転及び前記ストーリーの展開に基づいて制御するようにしたシミュレーションゲーム装置における、前記対象体の動きを制御する制御装置の制御方法であって、前記ストーリーの展開に従って事象が発生する度に、前記対象体を動かすパターンを定めた複数種類の制御データの中から、当該事象に対応する制御データを選択して前記制御装置に与え、前記事象が複数発生して前記制御装置に与えられるべき制御データが同時に複数存在するときには、該複数の制御データを合成し、得られた合成制御データを前記制御装置に与えるようにする、ことを特徴とするシミュレーションゲーム装置の制御方法。
7. 前記制御データの各々は、個々の制御データ毎に定められた時間軸上に表され得るデータ長を有して前記事象の発生に対応して演算処理の時間軸上に配置され、前記制御データが前記時間軸上に複数配置されている場合に、前記時間軸上において同一時点に存在するデータ同士が合成される、ことを特徴とする請求項６記載のシミュレーションゲーム装置の制御方法。
8. 互いに平行になるように、上下方向に配置される上部フレーム及び下部フレームと、前記下部フレーム上に設けられ、下部フレーム主面に対して直交する軸を回転中心として回動可能な旋回輪と、前記旋回輪の略中心部と前記上部フレーム相互間に設けられて上部フレームを揺動自在に支持するユニバーサルジョイントと、前記旋回輪と前記下部フレームとの相互間に設けられて、前記旋回輪を回動する第１のアクチュエータと、前記旋回輪と前記上部フレームとの相互間に、前記回転中心を挟むようにそれぞれ配置される第２及び第３のアクチュエータと、を備えるモーション制御機構。
9. 前記第１のアクチュエータが、前記上部フレームにヨー運動を与え、前記第２及び第３のアクチュエータが、前記上部フレームにロール及びピッチ運動を与える、ことを特徴とする請求項８記載のモーション制御機構。
10. 前記アクチュエータは、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、サーボモータのいずれかである、ことを特徴とする請求項８又は９記載のモーション制御機構。
11. 請求項６又は７記載のシミュレーションゲーム装置の制御方法を実行するプログラムを記録した情報記録媒体。

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