JP3042988U - 家庭ゲーム機用の体感ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者に、操舵が重くなる反力を体感させ、
クラッシュ時に衝撃感を与える、家庭ゲーム機用の体感
ステアリング装置を簡単な構造で提供する。 【解決手段】 前記装置は、本体１１に軸受１６，２１
を介して支持したステアリングシャフト１７にハンドル
１８を設け、ハンドル１８をトーションばね２４で中立
に維持させ、前記シャフト１７の前端部に可変抵抗器２
５を設け、本体１１内に固定した電動機２６の軸とシャ
フト１７とを歯車機構２７で連結し、部品数が少ない構
造とし、ゲーム機進行制御手段によって通路画像を移動
させ、ハンドル１８の回転により可変抵抗器２５を作動
させ、マイクロコンピユータで電動機２６の回転を制御
駆動させ、自動車画像の移動速度とハンドル１８の回転
角度に応じ、ハンドル１８に操舵方向と反対方向の操舵
反力を与え、またクラッシュ時に電動機２６の正，逆回
転による振動を発生させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、模擬の自動車などの乗物を運転者が操舵する時に、乗物の速度お よび操舵角度に応じて、操舵反力やクラッシュの衝撃を運転者に体感させる家庭 ゲーム機用の体感ステアリング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、模擬の自動車の乗物を運転者が操舵する業務ゲーム機用のステアリング 装置として、乗物の操縦席を模倣した本体と、移動する通路画像および乗物画像 を有し運転者に向けて前記両画像を表示する画像表示部材と、予め記憶させた進 行プログラムに基づき、前記通路画像の進行速度を変更可能にし、かつ前記乗物 画像を制御可能にしたゲーム進行制御手段とを備えたものがあった。 そして、本体は、図４に示すように、箱状体１にステアリングシャフト２を前 ，後軸受３を介して回転自在に枢支し、前記シャフト２の箱状体１手前側に突出 する端部にハンドル４を固定し、前記シャフト２の左，右に後述するパウダクラ ッチ５，電動機６を配置し、これらを箱状体１に固定し、電動機６の軸に固定し た駆動プーリ６ａと前記クラッチ５の軸に固定した従動プーリ５ａに入力無端ベ ルト７を掛け、クラッチ５の軸に固定した駆動プーリ５ｂと前記シャフト２に設 けた従動プーリ２ａとに出力無端ベルト８を掛け、前記シャフト２にはハンドル ４を中立位置に保つばね９を設けてある。

【０００３】 前述した構成の本体を備えたゲーム機用のステアリング装置は、使用時に運転 者がハンドル４を中立位置から左，右いずれかの方向に回転させて操舵すると、 電動機６が適宜の検出手段によって操舵方向と逆方向に回転し、電動機６の回転 トルクが、駆動プーリ６ａ、入力無端ベルト７、前記クラッチ５の従動プーリ５ ａを介してクラッチ５の軸に伝達され、クラッチ５の駆動プーリ５ｂ、出力無端 ベルト８、前記シャフト２の従動プーリ２ａ、シャフト２を介してハンドル４に 操舵反力を伝達し、これを運転者に体感させるようにしている。 なお、パウダクラッチ５は、強磁性粉粒体を内蔵し、通電によって前記強磁性 粉粒体が凝縮して、前記クラッチ５が接続状態となり、電流の大小に応じてクラ ッチ５の軸に伝達されるトルクが調整されるものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前述した従来の業務ゲーム機用ステアリング装置は、入力，出力無端 ベルト、プーリ、およびパウダクラッチを用いているので、部品数が多くなり、 構造も複雑になるという問題点があった。 この考案は、前述した問題点を解決して、通路画像に対する自動車などの乗物 画像の相対移動速度とハンドルの回転角度に応じ、ハンドルにこれの操舵方向と 反対方向の操舵反力が加わり、また乗物画像が通路画像から外れた時に振動が発 生して、運転者に衝撃を与える、家庭ゲーム機用の体感ステアリング装置を簡単 な構造で安価に提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、乗物の操縦席を模倣した本体と、移動する通路画像および 乗物画像を有し運転者に向けて前記両画像を表示する画像表示部材と、予め記憶 させた進行プログラムに基づき、前記通路画像の進行速度を変更可能にし、かつ 前記乗物画像を制御可能にしたゲーム進行制御手段とを備えた家庭ゲーム機用の 体感ステアリング装置において、前記本体に軸受を介してステアリングシャフト を回転自在に枢支し、前記シャフトの前記本体から突出する後端部にハンドルを 設け、前記シャフトの無負荷状態ではハンドルを中立位置に維持させるトーショ ンばねが前記シャフトと本体内の固定部材とに係止してあり、前記シャフトの前 端部に前記ハンドルの回転によって作動する可変抵抗器を装着し、本体内に正， 逆回転する電動機を固定し、この電動機の軸と前記シャフトとを複数の歯車から なる歯車機構によって連結し、前記可変抵抗器の抵抗変化値によりマイクロコン ピュータによって通路画像に対する乗物画像の相対移動速度とハンドルの回転角 度に応じハンドルにこれの操舵方向と反対方向の操舵反力が加わり、かつ前記通 路画像からの乗物画像の外れを検知して電動機の正，逆回転による振動が発生す るように制御したものである。

【０００６】

【考案の実施の形態】

図１に示すように、この考案の一実施形態に係る家庭ゲーム機用の体感ステア リング装置は、自動車の操縦席を模倣した外形の本体１１と、移動する通路画像 １２ａおよび自動車画像１２ｂを有し、運転者に向けて前記両画像を表示するテ レビジョン受像機のような画像表示部材１２と、予め記憶させた進行プログラム に基づき、通路画像１２ａの移動速度を変更可能にし、かつ自動車画像１２ｂを 制御可能にしたゲーム進行制御手段１３とを備え、この制御手段１３の一部を本 体１１内に設置してある。

【０００７】 前記本体１１は、底板１４ａの後部下方に突出するＬ字状部１４ｂ上に前傾す る取付板１４ｃを固定した基板１４と、取付板１４ｃ前側の底板１４ａ上の全体 を覆うカバー１５とを固定し、基板１４およびカバー１５は硬質プラスチックの 成形品で構成してある。

【０００８】 図２にも示すように、基板１４の取付板１４ｃに固定した後部軸受１６にステ アリングシャフト１７の中間部を回転自在に支持し、このシャフト１７の取付板 １４ｃ手前側に突出する後端部にハンドル１８を嵌合固定してある。取付板１４ ｃの前側には複数の支柱１９ａを介して支持パネル１９を固定し、支持パネル１ ９の前側に取付台２０を固定し、取付台２０に固定した前部軸受２１にシャフト １７の前部を回転自在に支持してある。

【０００９】 前記シャフト１７の取付板１４ｃと支持パネル１９との間の部分には後述の歯 車機構２７が配設され、大ギヤ２７ｄの前面にはストッパ２２を固定し、かつ支 持パネル１９の後側にはストッパ受２３を固定し、シャフト１７の左，右方向の 回転角度をストッパ２２がストッパ受２３に当接することで規制するようにして ある。また、シャフト１７の支持パネル１９と取付台２０との間の部分にトーシ ョンばね２４を嵌めて、このばね２４をシャフト１７と固定部材である取付台２ ０に係止することで、無負荷状態ではシャフト１７を介してハンドル１８が中立 状態を維持するようにしてある。

【００１０】 前記シャフト１７の前端側に可変抵抗器２５を固定し、可変抵抗器２５の操作 軸２５ａをシャフト１７の前端部に同軸に固定してある。 支持パネル１９の一側部前側に正，逆回転する電動機２６を固定し、電動機２ ６によってシャフト１７に操舵反力を加える歯車機構２７を取付板１４ｃと支持 パネル１９との間に配置してある。歯車機構２７は、図３にも示すように、電動 機２６の軸２６ａに嵌合固定した最小ギヤ２７ａに、中間ギヤ２７ｂを噛み合わ せ、中間ギヤ２７ｂに同軸に固定した小ギヤ２７ｃをシャフト１７に嵌合固定し た大ギヤ２７ｄに噛み合わせてある。なお、電動機２６の軸２６ａ、および中間 ギヤ２７ｂと小ギヤ２７ｃの共通軸は、取付板１４ｃ、支持パネル１９にそれぞ れ回転自在に嵌めて支持してある。

【００１１】 また、図１に示すように、運転操作入力手段として本体１１と別体のペダル機 構２８を備え、ペダル機構２８は、床などに設置する外箱２９と、アクセルペダ ル３０と、ブレーキペダル３１とを備え、アクセルペダル３０、ブレーキペダル ３１の外箱２９外にある踏み板を踏むことで、ゲーム進行制御手段１３を作動さ せ、アクセルペダル３０ではゲーム機の進行速度を高速にし、ブレーキペダル３ １ではゲーム機の進行速度を低速にするようにしている。

【００１２】 さらに、ハンドル１８を左，右方向のいずれか一方に回転させることで、シャ フト１７と一体に可変抵抗器２５の操作軸２５ａが回転し、電圧の抵抗値を変化 させ、この電圧値の変化をマイクロコンピュータ（図示省略）の前記制御手段１ ３の位置検知回路によって検知し、電動機２６の駆動を制御して歯車機構２７を 介してシャフト１７およびハンドル１８に伝達させ、ハンドル１８の操作を重く して、本物の自動車に近い操舵反力を運転者に体感させるようにしてある。なお 、操舵反力と同方向にハンドル１７を回転させると、ハンドル１８の操作が軽く なる。

【００１３】 そして、画像表示部材１２の通路画像１２ａからハンドル１８操作の異常によ り自動車画像１２ｂが外れて電柱，樹木などに当たり、クラッシュ状態になると 、前記マイクロコンピュータの前記制御手段１３によって電動機２６が正，逆回 転を繰り返し、歯車機構２７を介してシャフト１７およびハンドル１８に正，逆 回転の衝撃を与えて停止し、この衝撃を運転者に体感させるようにしてある。

【００１４】 なお、図１，図２において、基板１４の底板１４ａの右端部後側には突起部１ ４ｄを突出させ、突起部１４ｄ上に模擬のチェンジレバー３２を突出させてある が、このレバー３２は動作しないものであり、取付板１４ｃの右端部にはメイン スイッチ３５が設けてある。

【００１５】 前述のように構成した一実施形態に係る家庭ゲーム機用の体感ステアリング装 置は、図１に示すように、机３３上に、画像表示部材１２を画像が後面になるよ うに設置し、机３３の後部上に本体１１の基板１４の底板１４ａを支持させ、Ｌ 字状部１４ｂの前面を机３３の後側面に当て、運転者が椅子３４に腰掛け、運転 者の足元の床上にペダル装置２８を置く。 この状態で、運転者がメインスイッチ３５をオンにし、ペダル装置２８のアク セルペダル３０を踏み込むことで、画像表示部材１２に表示した通路画像１２ａ を移動させると共に、運転者がハンドル１８を持って自動車画像１２ｂが通路画 像１２ａから外れないように操縦する。

【００１６】 この操縦時に、運転者が足でアクセルペダル３０を踏み込む量を大きくすると 、通路画像１２ａが高速に移動し、アクセルペダル３０の踏み込み量を小さくし 、あるいはブレーキペダル３１を踏むことで、通路画像１２ａが低速に移動し、 通路画像１２ａには直線の部分だけではなく、曲がった部分があるので、運転者 がハンドル１８を左，右に回転操作して、自動車画像１２ｂが通路画像１２ａか ら外れないようにする。また、必要に応じて、運転者がブレーキペダル３１を踏 んで、通路画像１２ａを停止させることで、自動車画像１２ｂが通路画像１２ａ から外れないようにして、再発進をする。

【００１７】 前記のように運転者がアクセルおよびブレーキペダル３０，３１を足で操作し 、ハンドル１８を回転操作し自動車画像１２ａが通路画像１２ａに対し相対的に 移動し、自動車画像１２ａが短時間で移動し、複数の運転者の操作時間を短くす るゲームを行う。なお、この際、通路画像１２ａの停止した場合に停止回数を減 点したり、通路画像１２ａの移動速度とハンドル１８の回転操作とによって、自 動車画像１２ｂが通路画像１２ａから外れた場合には、クラッシュしたと認め、 負けゲームにしたりする。

【００１８】 また、ハンドル１８の操作によって、ハンドル中立位置からの回転角度を大き くすると、自動車画像１２ｂの相対移動速度に応じて本物の自動車に近い操舵反 力を大きくして運転者に体感させ、ハンドル１８の操縦技術の向上に役立ち、ま た、クラッシュ時には電動機２６が正，逆回転を繰り返した後停止するようにし たので、停止前の電動機２６の正，逆回転の振動発生ことによって、運転者に衝 撃を体感させる。

【００１９】 この考案において、机上に画像表示部材および本体を設置したが、これらはテ ーブル上など適宜のものに設置してもよく、また、画像表示部材およびゲーム進 行制御手段も種々変更できる。 この考案において、前記実施形態では本体とペダル装置とを別体にしたが、こ れらを一体に結合してもよく、また、ペダル装置に代えて、本体の基板に設けた 模擬のチェンジレバーの操作によって画像表示部材の通路画像が移動する速度を 増減させ、かつ移動を停止させるようにしてもよい。 この考案において、前記実施形態では、乗物として自動車を模倣した画像につ いて述べたが、乗物画像は、オートバイや船でもよく、移動する通路画像は道路 や水路でもよい。

【００２０】

【考案の効果】 以上説明したように、請求項１の考案に係る家庭ゲーム機用の体感ステアリン グ装置は、本体と、画像表示部材と、ゲーム進行制御手段とを備え、前記本体に 軸受を介してステアリングシャフトを回転自在に枢支し、前記シャフトの前記本 体から突出する後端部にハンドルを設け、前記シャフトの無負荷状態ではハンド ルを中立位置に維持させるトーションばねが前記シャフトと本体内の固定部材と に係止してあり、前記シャフトの前端部にこのシャフトの回転によって作動する 可変抵抗器を装着し、本体内に正，逆回転する電動機を固定し、この電動機の軸 と前記シャフトとを複数の歯車からなる歯車機構によって連結し、前記可変抵抗 器の抵抗変化値によりマイクロコンピュータによって、通路画像に対する乗物画 像の相対移動速度とハンドルの回転角度に応じハンドルにこれの操舵方向と反対 方向の操舵反力が加わり、かつ前記通路画像からの乗物画像の外れを検知して電 動機の正，逆回転による転動が発生するように制御したので、次の効果がある。

【００２１】 すなわち、請求項１の考案は、前述した従来の業務ゲーム機用のステアリング 装置に比べて、部品数を少なくして構造を簡単にすることができ、また、従来の ものがパウダクラッチを用いているのに対し、これを省略できることで、安価に できる。 さらに、可変抵抗器の作動によりマイクロコンピュータによって、乗物画像の 相対的移動速度とハンドルの回転角度とに応じ、前記速度が速く前記角度が大き い時には操舵方向と反対方向の大きな操舵反力が加わり、速度が遅く角度が小さ い時には小さな操舵反力が加わるが、ハンドルの中立位置に比べ操舵が重くなる ことを運転者に体感させることができ、しかも、通路画像から乗物画像が外れる と、振動が発生して運転者に衝撃感を与えることができる。

【００２２】 さらにまた、電動機の回転駆動を歯車機構によってハンドルに連動するように したので、従来の無端ベルトに比べ、ベルトの伸びなどによる不具合もなく、確 実に駆動力を伝達できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施形態に係る家庭ゲーム機用の
体感ステアリング装置を示した使用状態の斜視図。

【図２】図１に示した体感ステアリング装置の要部の平
面図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】従来の業務ゲーム機用のステアリング装置を示
した図２と対応する平面図。

【符号の説明】

１１ 本体 １２ 画像表示部材 １２ａ 通路画像 １２ｂ 自動車画像 １３ ゲーム進行制御手段 １４ 基板 １５ カバー １６ 後部軸受 １７ ステアリングシャフト １８ ハンドル １９ 支持パネル ２０ 取付台 ２１ 前部軸受 ２２ ストッパ ２３ ストッパ受 ２４ トーションばね ２５ 可変抵抗器 ２６ 電動器 ２７ 歯車機構 ２７ａ 最小ギヤ ２７ｂ 中間ギヤ ２７ｃ 小ギヤ ２７ｄ 大ギヤ ２８ ペダル装置 ２９ 外箱 ３０ アクセルペダル ３１ ブレーキペダル ３３ 机 ３４ 椅子 ３５ メインスイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗物の操縦席を模倣した本体と、移動す
   る通路画像および乗物画像を有し運転者に向けて前記両
   画像を表示する画像表示部材と、予め記憶させた進行プ
   ログラムに基づき、前記通路画像の進行速度を変更可能
   にし、かつ前記乗物画像を制御可能にしたゲーム進行制
   御手段とを備えた家庭ゲーム機用の体感ステアリング装
   置において、前記本体に軸受を介してステアリングシャ
   フトを回転自在に枢支し、前記シャフトの前記本体から
   突出する後端部にハンドルを設け、前記シャフトの無負
   荷状態ではハンドルを中立位置に維持させるトーション
   ばねが前記シャフトと本体内の固定部材とに係止してあ
   り、前記シャフトの前端部に前記ハンドルの回転によっ
   て作動する可変抵抗器を装着し、本体内に正，逆回転す
   る電動機を固定し、この電動機の軸と前記シャフトとを
   複数の歯車からなる歯車機構によって連結し、前記可変
   抵抗器の抵抗変化値によりマイクロコンピュータによっ
   て通路画像に対する乗物画像の相対移動速度とハンドル
   の回転角度に応じハンドルにこれの操舵方向と反対方向
   の操舵反力が加わり、かつ前記通路画像からの乗物画像
   の外れを検知して電動機の正，逆回転による振動が発生
   するように制御したことを特徴とする家庭ゲーム機用の
   体感ステアリング装置。