JP2020072929A5

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Publication number: JP2020072929A5
Application number: JP2019220415A
Authority: JP
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-11-25

Description

実施形態では、実質的にバランスのとれたシミュレーションの銃器ボディ２０が提供され得る。シミュレーションの銃器ボディ２０の前方部分内にリニアモータ５００を配置することにより、より良好な重量バランスさらにはシミュレーションの反作用の力のベクトルのためのより実際的な開始位置を実現することができる。摺動質量体６００の移動をこのように位置決めすることにより、システム１０が未使用状態にあってトリガ１７０が引かれていない場合の、バレル３１０の重量およびシミュレーションの銃器ボディ２０の重心を使用者５にとってより実際的なものとすることができる。これは摺動質量体６００の開始位置に起因する。一実施形態では、上側組立体１２０内で使用されるバレル３１０の材料が鋼ではない可能性があり、シミュレートされる実際の銃器のための上側組立体と比較して重量配分を変化させることにより上側組立体１２０が使用者５にとって非現実的に感じられる可能性がある。この問題を解決するために、反動シミュレーションサイクルの初期段階中、摺動質量体６００の一部分がバレル３１０内部に載置され得る。摺動質量体のこの部分が、同様の補助するリニアモータ５００のステータからの付加的な重量を用いてバレル３１０内のこの付加的な「欠けている」重量をシミュレートすることができる。使用者がシステム１０を発射するとき、摺動質量体６００がバレル３１０からシミュレーションの銃器ボディ２０の後部に向かって移動し、ストックの始まる箇所でもあるストッパ８００によって停止される。次いで、摺動質量体６００がその初期位置に戻ることができ、それにより使用者５にとってのシームレスな効果が得られるようになり、銃が発射されていないときの銃の重量配分が正確に「感じ」られるようになる。さらに、シミュレーションの銃器ボディ２０の重量配分は反動／衝撃効果の進行中に変換することを理由として、追加の後ろ向きの荷重が使用者５によって知覚され得、それによりリニアモータの知覚される反動／衝撃効果が改善される。これは、リニアモータのスライダが高い加速度で機械的ストッパに向かって移動することが理由であり、それによりシミュレータの後方端部に向かっての銃器のバランスが失われ、次いでリニアモータが機械的ストッパにぶつかり、シミュレーションの銃器の前部が図１８から２１に示されるように上昇する。シミュレーションの銃器が上昇すると、重心が変化することにより地面に向かう付加的な静荷重が使用者５の肩に加えられ得、それにより、機械的ストッパにぶつかるリニアモータおよび重量の新しい角度分布からの強化された反動効果を使用者５が知覚する。さらに、スライダがその元の位置に戻ることができ、それにより反動サイクルを完了し、これが使用者５に追加の力を加える。上で考察した図はライフルを示すが、同じ原理が本明細書で考察される種々の異なる銃器およびデバイスにも適用され得、主として、デバイス内でリニアモータを位置決めすること、摺動質量体の位置を制御すること、および／または、機械的ストッパを位置決めすることを行い、それにより特定のデバイスおよび使用者のための特定の触覚効果を最適化する。

図１６が、生じる反動力対時間１６００と共に、実際の反動力対時間のダイアグラム１５００の予測の例である。実際の反動力対時間のダイアグラム１５００の下の面積が実際の反動の力積である。生じる反動力対時間のダイアグラム１６００の下の面積が生じる反動の力積である。生じる反動の力積に基づく面積は正（ゼロより上）であっても負（ゼロより下）であってもよい。好適な実施形態では、全体の力積を計算する場合、負の面積は正の面積から引かれてよい。他の実施形態では、全体の力積を計算するのに負の面積が無視されてもよい。

一実施形態では、リニアモータが各々の別個の機械的ストッパに同じ力対時間を適用しても、機械的ストッパ８００が、異なる力対時間のグラフを作るように異なる材料を使用してよい。

Claims

ボディと、
前記ボディに取り付けられたリニアモータであって、少なくとも２つの独立した磁気コイル、および、前記少なくとも２つの独立した磁気コイルのうちの少なくとも１つを電流が通過するときに前記少なくとも２つの独立した磁気コイルのうちの少なくとも１つと磁気的に相互作用する少なくとも１つの磁石を有する摺動質量体を有する、リニアモータと、
前記少なくとも２つの独立した磁気コイルのうちの少なくとも１つに向かう電流をパルス幅変調を使って制御することにより前記摺動質量体の移動を制御し、これにより、前記摺動質量体が、触覚効果をシミュレートする力を前記ボディ上に生じさせるようにする制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記触覚効果をシミュレートして、実際の反動の力積に相当する実際の反動力対時間のダイアグラム、及び、生じる反動の力積に相当する生じる反作用の力の反動力対時間のダイアグラムを含むように構成されている、シミュレーションシステム。
前記制御装置が、前記摺動質量体の移動を誘導するプログラムされた力積値を有する、請求項１に記載のシミュレーションシステム。
前記触覚効果が、シミュレートされる銃器の反動力、ゲーム用銃器の効果、および、ゲーム周辺装置デバイスの効果、のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のシミュレーションシステム。
前記触覚効果が、ライフル、ピストル、重火器、セミオートマチックの武器、および、オートマチックの武器、のうちの少なくとも１つのための銃器の反動力である、請求項１に記載のシミュレーションシステム。
機械的ストッパをさらに備え、前記摺動質量体が、前記触覚効果をシミュレートするために前記機械的ストッパに接触するように駆動される、請求項１に記載のシミュレーションシステム。
前記ボディがライフルであり、前記リニアモータが前記ボディの前方部分内に配置されて、前記摺動質量体が開始位置で静止するときシミュレーションシステムが実際的な重心を有する、請求項１に記載のシミュレーションシステム。
前記リニアモータおよび前記制御装置のうちの少なくとも１つに電力を供給する電力ユニットをさらに備える、請求項１に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットが、前記リニアモータに取り付けられた前記制御装置に給電するバッテリと、当該バッテリの要求電圧まで電圧を上げるのに使用されるＤＣ−ＤＣコンバータと、を有する、請求項７に記載のシミュレーションシステム。
ボディと、
前記ボディに取り付けられ、摺動質量体を制御するリニアモータと、
パルス幅変調を使って前記リニアモータの電流を制御することで前記摺動質量体の移動を制御し、これにより、前記摺動質量体が、触覚効果をシミュレートする力を前記ボディ上に生じさせるようにする、制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記触覚効果をシミュレートして、実際の反動の力積に相当する実際の反動力対時間のダイアグラム、及び、生じる反動の力積に相当する生じる反作用の力の反動力対時間のダイアグラムを含むように構成されている、シミュレーションシステム。
前記制御装置が、前記摺動質量体の移動を誘導するプログラムされた力積値を有する、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記触覚効果が、シミュレートされる銃器の反動力、ゲーム用銃器の効果、および、ゲーム周辺装置デバイスの効果、のうちの少なくとも１つである、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記触覚効果が、ライフル、ピストル、重火器、セミオートマチックの武器、および、オートマチックの武器、のうちの少なくとも１つのための銃器の反動力である、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記ボディが、ハンドガン、ライフル、オートマチックの武器、セミオートマチックの武器、杖、ショックスティック、テニスラケット、ゴルフクラブ、バット、グローブ、椅子、クリケットのバット、ビリヤードのキュー、ボクシングのグローブ、ゲームパッド、ゲームコントローラ、両手コントローラ、釣り竿およびリール、ライトサーベル、剣、ヌンチャク、チェーンソー、斧、ナイフ、警棒、ヘイロー（ｈａｌｏ）のプラズマ銃、ホッケーのスティック、レーザ銃、バドミントンのラケット、および、弓矢、のうちの少なくとも１つである、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
機械的ストッパをさらに備え、前記摺動質量体が、前記触覚効果をシミュレートするために前記機械的ストッパに接触するように駆動される、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記摺動質量体は、交換可能である、請求項１４に記載のシミュレーションシステム。
前記別の機械的ストッパが前記機械的ストッパとは異なる材料を含み、これにより、異なる力対時間のグラフによって特徴付けられるような異なるシミュレーション効果が使用者によって感じられる、請求項１５に記載のシミュレーションシステム。
ハウジング内で間隔および／または向きが調整可能な重り（６００、６００’、６００’’）を更に有し、
前記機械的ストッパが調整可能であり、これにより、前記摺動質量体の衝撃の角度が、使用者によって異なるシミュレーション効果が感じられるように変更される、請求項１４に記載のシミュレーションシステム。
前記ボディがライフルであり、前記リニアモータが前記ボディの前方部分内に配置されて、前記摺動質量体が開始位置で静止するときシミュレーションシステムが実際的な重心を有する、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記ボディがＭ４のライフルボディである、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記ボディが重火器であり、前記リニアモータが前記ボディの前方部分内に配置されて、前記摺動質量体が開始位置で静止するときシミュレーションシステムが実際的な重心を有する、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記ボディがＭ２の重火器ボディである、請求項２０に記載のシミュレーションシステム。
前記リニアモータおよび前記制御装置のうちの少なくとも一方に電力を供給する電力ユニットをさらに備える、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットがバッテリを有する、請求項２２に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットおよび前記制御装置のうちの少なくとも一方が前記ボディの外部にあり、電源コードにより前記ボディにつながれる、請求項２２に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットおよび前記制御装置のうちの少なくとも一方がコードなしで前記ボディに直接に接続される、請求項２２に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットが、前記リニアモータに取り付けられた前記制御装置に給電するバッテリと、当該バッテリの要求電圧まで電圧を上げるのに使用されるＤＣ−ＤＣコンバータと、を有する、請求項２２に記載のシミュレーションシステム。
前記制御装置が、メインバッテリの取り外し時および取り出し時のうちの少なくとも一方において制御装置論理回路に電力を提供するエネルギー貯蔵デバイスを有する、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットがスーパーキャパシタを有する、請求項２２に記載のシミュレーションシステム。
前記電力ユニットが、バッテリおよびスーパーキャパシタのハイブリッドを有する、請求項２２に記載のシミュレーションシステム。
前記リニアモータが、タイミングと、電流フローの量および電流フローの方向のうちの少なくとも一方とに関して、各々が独立して制御可能な、複数の独立して制御可能である磁気コイルを有する、請求項９に記載のシステム。
前記リニアモータが２つ以上の独立して制御可能である磁気コイルを有する、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記リニアモータが、長手方向において互いに位置合わせされて密に離間された複数の独立して制御可能である磁気コイルを有し、少なくとも２つの隣接する独立して制御可能である磁気コイルが互いに対して反対の方向の磁界を作るように通電される、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
前記リニアモータが、前記摺動質量体に磁気的に結合される、長手方向において互いに位置合わせされて密に離間された複数の独立して制御可能である磁気コイルを備え、前記摺動質量体が複数の長手方向において位置合わせされる隣接する磁石を有し、前記リニアモータが、個別の独立して制御可能であるコイルを通る電流を変化させることにより、前記複数の独立して制御可能である磁気コイルのうちの特定のコイルに対する前記複数の磁石のうちの特定の磁石の近接性に関連して、磁石の前記摺動質量体を移動させる、請求項９に記載のシミュレーションシステム。
使用者と通信する視覚ディスプレイと、
ボディ、および、摺動質量体を有するリニアモータを有する周辺デバイスと、
前記使用者の移動および前記周辺デバイスの移動のうちの少なくとも一方を監視する追跡システムと、
シミュレーションを実行して前記シミュレーションからの出力画像を前記視覚ディスプレイに提供し、前記追跡システムからの１組の位置データを使用して前記画像を更新するコンピュータシステムであって、前記位置データが前記使用者の移動および前記周辺デバイスの移動のうちの少なくとも一方に対応する、コンピュータシステムと、
を備え、
前記コンピュータシステムが、パルス幅変調を使って前記リニアモータの電流を制御することで前記シミュレーションと相互に関連する触覚効果をシミュレートする力を前記ボディ上に生じさせる前記摺動質量体を制御する制御システムと通信し、
前記制御システムは、前記触覚効果をシミュレートして、実際の反動の力積に相当する実際の反動力対時間のダイアグラム、及び、生じる反動の力積に相当する生じる反作用の力の反動力対時間のダイアグラムを含むように構成されている、シミュレーションシステム。
前記視覚ディスプレイが、前記使用者に取り付け可能であるヘッドマウントディスプレイである、請求項３４に記載のシミュレーションシステム。