JPH06507734A - 交差ネットワーク型フィードバックを含む乗物シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 交差ネットワーク型フィートノくツクを含む乗物シミュレータ発明の分野 本発明は、乗物シミュレータに関獣　特鳳　１Å以上の使用者により操作するこ とのできる相互作用式乗物シミュレータに関する。

本発明は、特に、しかし限定的にではなく、使用者の模擬乗物間の戦闘その他の 物理的相互作用の効果を模倣した乗物シミュレータに関する。

背景技術 レーシングカーや飛行機などの乗物の操縦をシミュレートした娯楽用の大型ビデ オゲームが普及しつつある。また、乗物の操縦をシミュレートする装置（戴　政 府および産業界の乗物操縦土用の訓練装置としても、ますます用いられるように なってきている。このような装置法　２次元または３次元空間での乗物の動きを リアルに模倣するようにプログラムすることができ、さらＥ、乗物の制御を比較 的リアルにシミュレートできるものである。重要なこと頃　シミュレータでの訓 練憾　現実の乗物を用いての訓練に比べてより安全であり、より経済的であるこ とである。

一般＆気　乗物シミュレータ＋４　シミュレートされた３次元空間の絶えず変化 する映像をモニター上に表示するコンピュータを有している。モニター上に表示 される「光景」檄通常Ｌ　模擬乗物の操縦席から見えるはずの模擬空間の光景で ある。すなわち、模擬乗物が模擬空間を「移動する」につれて、乗物の動きを模 倣すべく、コンピュータにより映像表示を絶えず更新する。

好ましく東　コンピュータ檄　模擬空間と、空間内の模擬物体が模擬乗物に与え る効果とをリアルに模倣するものである。たとえ（ｆ。

模擬空間を移動する模擬乗物に対する戦闘効果を模倣する映像ベースのシミュレ ータにおいてＩＬ　乗物に対する戦闘の効果を模倣し模擬乗物の操縦者に対して これらの効果の表示を提供することが望ましい。

リアルさを増すために叫　これらの表示を多感覚的に行なうことが理想的である 。すなわち、戦闘の表示檄爆発を示すモニター上の光の点滅などの視覚的表示と ともに聴覚的表示（たとえば大きな衝突音および爆発音）を含むことが理想的で ある。さらく　乗物シミュレータには、乗物の動きの効果を模倣するため番な　 操縦者の動作に応答して操縦者席を動かすというような触覚的表示をも含めた乗 物の動きの表示を提供するものもある。

しかしながら、操縦者自身の行為に単純に依存して起こるものではないような事 象（たとえは　疾走する乗物に対する風の効果）について、多感覚的表示を提供 することが望ましい。特＆へ　別の操縦者すなわちコンピュータが発生させる事 象についての多感覚的表示を提供することが望ましい。たとえは　戦闘シミュレ ータにおいて、第１の操縦者が、第２の操縦者の模擬戦闘機に影響を与えるよう な戦闘行為を起こした場合に、戦闘の多感覚的表示を第２の操縦者に与えること が望ましい。本発明は、戦闘の状況において、シミュレータが操縦者の座席に揺 動や打撃を与えて、別の模擬乗物から発射された発射体の衝突の効果を模倣する ことができることを認識したものである。さらく　本発明１）操縦者の座席に揺 動や打撃を与えて、模擬乗物の操縦者の行為以外の原因により誘発された、模擬 乗物と物体との衝突の効果を模倣し得るシミュレータを提供することができるこ とを認識したものである。

したがって、本発明の目的１戴　模擬乗物に対する戦闘の効果を模倣する乗物シ ミュレータを提供することである。

本発明のさらなる目的叫　シミュレータの操作者に対して物理的な衝撃を与える ことにより、乗物に衝突する発射体などの、衝突の効果を模倣する乗物シミュレ ータを提供することである。

本発明の別の目的ｌ戴　使用が簡単で経済的に製造できる乗物シミュレータを提 供することである。

発明の概要 乗物シミュレータ（戴　シミュレータの第１および第２の使用者のための座席で ある第１および第２の並列面を有している。使用者は並んで着席し　第１および 第２の制御器を適当に操作して第１および第２の制御信号をそれぞれ発生するこ とにより、各模擬乗物を「運転」する。これらの制御信号は、それぞ汰　第１お よび第２のコンピュータに送られる。これらのコンピュータ（戴　コンピュータ に入力される制御信号に基づいて、演算サイクルごとに１回ずつ（すなわち、０ ．１秒ごとに１回程度）、模擬空間内のそれぞれ対応する乗物の位置を判定する 。

第１のビデオモニターが一方の使用者の正面に配置さ瓢　第１のコンピュータに 電気的に接続されている。そして、第２のビデオモニターが他方の使用者の正面 に配置さ蜆　第２のコンピュータに電気的に接続されている。これらのモニター 檄使用者に対し　模擬空間内の各乗物の位置と動きについての視覚的表示を提供 する。対応するコンピュータにより各モニター上に示された画像を各演算サイク ルごとに更新して、模擬空間のビデオ画像を変化させ、これにより、空間内の対 応する乗物の動きを模倣する。

すなわち、各モニターにそれぞれ対応する各コンピュータの電子的メモリ内に１ 戴　模擬空間の「地図」が格納されている。第１のコンピュータは、第１の制御 信号に基づいて、各演算サイクルごとく模擬空間内の第１の模擬乗物の位置を計 算する。同様へ　第２のコンピュータは、第２の制御信号に基づいて、各演算サ イクルごとをミ模擬空間内の第２の模擬乗物の位置を計算する。さらシミ　各コ ンピュータ１ｉ、当該コンピユータにより制御される模擬無人機の、空間内にお ける位置を判定する。したがって、各コンピュータＩＬ　模擬乗物の一方、およ び、少なくとも１つのコンピュータ制御無人機に対応している。

これらのコンピュータＩｆ、当該コンピュータに対応する乗物の位置と向きを示 す第１および第２の位置信号をそれぞれ発生する。さらく　当該コンピュータに より制御される無人機の位置と向きを示す位置信号も発生される。各コンピュー タ（戴　各演算サイクルごとに１回、各コンピュータに電気的に接続された共通 ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に位置信号を送る。位置信号をＲＡＭに送っ たのち、各コンピュータはＲＡＭをポーリングして、相手コンピュータにより制 御される乗物と無人機の位置と方向を判定する。つぎ＆ミ自己の位置信号ならび に他方のコンピュータからＲＡＭに格納された位置信号に基づき、各コンピュー タ１戴　それぞれ対応するモニタ一番−当該コンピュータに対応する乗物から見 えるものと想定される、両乗物とコンピュータ制御無人機を含む空間の画像を表 示させる。

さらシミ　各使用者は、トリガーを押し下げて他方の使用者の乗物に向けて模擬 発射体の運動を開始させることにより、他方の使用者の乗物を「射撃する」こと ができる。本発明によれ１戯模擬発射体として、電磁エネルギー、銃弾、砲弧　 その他の戦闘兵器の爆発を模倣することができる。　「射撃」が開始されると、 射撃を行なった側の乗物に対応するコンピュータは、発射体の位置および向きを あられす信号をＲＡＭに送る。この信号哄　コンピュータが次の演算サイクルに おいてＲＡＭをポーリングするとき、射撃された側の乗物に対応するコンピュー タにより検出される。

所望に応じて、シミュレータを１人用モードで操作することもできる。この場合 、１人の使用者広　一方のコンピュータを起動しこれに対して「競技」を行なう ことができる。好ましく（ｉ、起動されるコンピュータは、コンピュータの真正 面にあるモニターに対応するものである。１人用モードにおいて、使用者Ｃ戴　 起動されたコンピュータにより制御される無人機を射撃する。また、コンピュー タ屯　無人機へ　使用者により「運転」される模擬乗物に向けて発射体を発射さ せることができる。発射体、無人機、乗物をあられす情報の処理憾　起動された コンピュータにより行なわれる。

１人用または２人用モードのいずれかにかかわらず、対応する乗物に射撃がなさ れたことを確認するに際し　コンピュータ屯　模擬発射体の位置が対応する乗物 の位置に一致するかどうかを判定する。

一致が生じたことが判定されると、コンピュータは「命中」信号を発生する。一 致が生じなかった場合に服　コンピュータＩＬ　Ｑ封体の位置をメモリに格納し 　次の演算サイクルにおいて、報告された発射体の位置と向きにしたがって、発 射体を模擬空間内で前進させる。さらをミ　コンピュータＩＬ　使用者が発生し た命令信号にしたがって、対応する乗物を模擬空間内で前進させる。つぎく　コ ンピュータは　再び、発射体と当該コンピュータに対応する乗物との間に一致が 生じたかどうかを判定する。

「命中」が起きた場合に１ｉ、当該コンピュータＩＬ　対応する使用者の座席に 衝撃を与え、実際の乗物に対する命中の効果を模倣する。

すなわち、各座席の下にソレノイドを搭載して、各ソレノイドを対応するコンピ ュータにより制御し　座席に打撃を加えることができる。より詳しくは、各ソレ ノイドは、遠隔位置から衝撃位置まで移動可能なプランジャを含む。遠隔位置に おいてはプランジャは座席から離間し　衝撃位置においてはプランジャは座席に 接触する。コンピュータは、ソレノイドに「命中」信号を送って、プランジャに より対応する使用者の座席に打撃を加え、使用者に対して、彼の乗物への命中の 効果をあられす触覚的感覚を与える。

本発明によれ１！、模擬衝撃のその他の触覚的表示を実現することもできる。た とえば、ソレノイドを使用者の座席の背もたれに配置し、　「命中」信号の発生 時に使用者の背中に打撃を加えることもできる。さらに、ソレノイド以外の装置 を用いて「命中」の触覚的表示を発生させることもできる。たとえば、モーター を使用者の座席にとりつけて、　「命中」信号が発生したときに座席を振動させ ることができる。

さらく　本発明によれ（ｌ、ソレノイドを駆動するための「命中」信号を、発射 体の射撃以外の動作の結果としても発生させることができる。たとえ臥　第２の 使用者が操縦する模擬乗物が第１の使用者が操縦する模擬乗物に激突した場合へ 　コンピュータにより、第１の使用者に対応するソレノイドを駆動させるように することができる。

本発明の構造および動作についての詳細代　同一部分には同一参照番号を付して 示した添付図面を参照することにより、最もよく理解されよう。

図面の簡単な説明 図１（ｉ、本発明の新奇な乗物シミュレータの好ましい一実施例を示す部分破断 斜視図である。

図２１戴　本発明の新奇な乗物シミュレータの電気的構成要素の好ましい実施例 を示すブロック図である。

図３広　２人用モードにおける１演算サイクルについて、本発明の新奇な乗物シ ミュレータの各コンピュータの動作を示すフローチャートである。

図４は、　１人用モードにおける！演算サイクルについて、本発明の新奇な乗物 シミュレータの１台のコンピュータの動作を示すフローチャートである。

好ましい実施例の詳細な説明 まず、図１を参照すると、乗物シミュレータ全体が参照番号１０で示されている 。図示されるように、シミュレータ１０１ｊ　図１において座席１２および１４ として示される２つの面を有している。

座席１２および１４は、それぞれベース１６および１８上に横並びに搭載されて おり、ベース１６および１８は台床２０上に搭載されている。図示されるように 、ブラケット２２および２４が、ベース１６および１８に、溶接あるいはボルト 締めなどの公知の手段を用いて、それぞれ接続されている。さらに図１に示すよ うに、２つのソレノイド２６および２８がそれぞれブラケット２２および２４に 搭載されている。好ましい一実施例において、ソレノイド２６および２８はドー マイヤー・インダストリーズ（Ｄｏｒｍｅｙｅｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　）に より製造される３０００−Ｍ−１型ソレノイドである。ソレノイド２６には、プ ランジャ３０が摺動可能に取り付けら帳　ソレノイド２８には、プランジャ３２ が摺動可能に取り付けられている。さらに、木製ブロック３４および３６が座席 １２および１４にそれぞれ固着されている。このブロック３４および３６の代わ り＆二　金属またはプラスチック板（図示せず）を用いてもよい。所望に応じて 、ブロック３４の上面と座席１２の間にエアスペース３５を設けることもできる 。同様に、ブロック３６の上面と座席１４の間にエアスペース３７を設けること もできる。

本発明にしたがって、ソレノイド２６および２８のプランジャ３０および３２の 各々は、離間位置と衝撃位置との間で移動可能である。離間位置では、プランジ ャ３０および３２は各木製ブロック３４および３６から離蜆衝撃位置で（戯　プ ランジャ３０および３２は各木製ブロック３４および３６と接触する。図１で東 　プランジャ３０は衝撃位置にあり、プランジャ３２は離間位置にある。図１を 参照して、ソレノイド２６および２８の一方または両方（戴　それぞれ電気配線 ３８および４０を介して駆動される。ソレノイド２６を例にとると、ソレノイド ２６は駆動されるとプランジャ３０をブロック３４に衝突させ、これにより、座 席１２に座っている使用者（図示せず）により感知される「打撃」を発生させる 。

上記の説明では、座席１２に物理的衝撃を加える１つの手段すなわちソレノイド について述べたカζ　もちるム　座席１２に衝撃を与える他の手段を提供するこ ともできる。たとえ（！、モーター（図示せず）を座席１２に適当に結合して座 席１２を振動させてもよい。

さらレミ　ソレノイド２６を座席１２の他の領域に搭載し　他の領域に衝撃を与 えることもできる。所望に応じて、補助ソレノイド（図示せず）を座席１２に搭 載することにより、複数の位置において座席１２に衝撃を与える手段を提供する こともできる。

さらに図１を参照すると、座席１２および１４の正面のコンソール４６にｌｉ、 だいたい、座席１２および１４に座る使用者（図示せず）の目の高さ番ミ　ビデ オモニター４２および４４がそれぞれ設けられている。図１を参照して、空間４ ８内での乗物の動きを模倣するため、モニター４２および４４の各々は、シミュ レートされている乗物から見た模擬空間４８の、変化する分割スクリーン映像を 提供する。詳しく代　モニター４２および４４叫主セクタ５０および５２に模擬 空間４８の変化画像を、小セクタ５４および５６に模擬空間４８の変化バックミ ラー画像を、それぞれ提供する。このよう＆へ　２つのモニター４２および４４ 代　２つの乗物それぞれから見た模擬空間４８の画像を提供する。

主セクタ５０および５２１ｊ　シミュレートされている各乗物の前方を操縦席か ら見たものとしての、空間４８のセクタである。一方、小セクタ５４および５６ （戴　シミュレートされている乗物のバックミラーで見たものとしての、空間４ ８のセクタである。図１において、使用者（図示せず）檄座席１２に座り、モニ ター４４の主セクタ５２に表示された模擬乗物５８を「運転」する。さらく　別 の使用者（図示せず）唄　座席１４に座り、モニター４２の小セクタ５４に表示 された模擬乗物６０を「運転」する。すなわち、図１に例示された場面において 、乗物５８および６０の向きに関して、乗物５８は乗物６０の前方にある。

さらに図１を参照して、模擬空間４８内の乗物５８および６０の模擬動作を制御 する信号を発生するための制御手段が示されている。

ここで、本発明により用いられる制御手段【戯　大型ビデオゲーム技゛　術にお いて公知のどのような手段でもよい。すなわち、ハンドル６２が、座席１２の正 面のコンソール４６に回転可能に搭載さ枳　模擬空間４８に対する乗物５８の向 きを示す信号を発生する。同様９ミハンドル６３が、座席１４の正面のコンソー ル４６に回転可能に搭載さ汰　模擬空間４８に対する乗物６０の向きを示す信号 を発生する。

つぎに図２を参照すると、シミュレータ１０の電気的構成要素の詳細が示されて いる。すなわち、コンピュータ７４がコンソール４６内に搭載さ汰　モニター４ ２に電気的に接続さ汰　モニター４２に模擬空間４８の変化映像を表示させる。

したがって、コンピュータ７４の電子的メモリ内に（戴　空間４８の地図が含ま れている。さらＥ、コンピュータ７４１４　ポテンシオメータ（図示せず）など の公知の信号発生装置に電気的に接続さ也　これらポテンシオメータ（戴　公知 の手段により、乗物５８に対応する制御器に動作的に結合されている。特へ　好 ましい一実施例において、コンピュータ７４は、ハンドル６２およびアクセルペ ダル６６に連結された位置センサに電気的に接続されている。これらのセンサ１ 戯　ハンドル６２およびアクセルペダル６６の位置をあられす電気的制御信号を 発生する。電気的制御信号）戴　順次コンピュータ７４に導かれる。

さらに、コンピュータ７６がコンソール４６内に搭載さ瓢　モニター４４に電気 的に接続さ瓢　モニター４４に模擬空間４８の変化映像を表示させる。したがっ て、コンピュータの電子的メモリ内に国　空間４８の地図が含まれている。さら く　コンピュータ７６哄ポテンシオメータ（図示せず）などの公知の信号発生装 置に電気的に接続さね、これらポテンシオメータ頃　公知の手段により、乗物６ ０に対応する制御器に動作的に結合されている。特く　好ましい一実施例におい て、コンピュータ７６は、ハンドル６８およびアクセルペダル７２に連結された 位置センサに電気的に接続されている。

これらのセンサ哄　ハンドル６８およびアクセルペダル７２の位置をあられす電 気的制御信号を発生する。電気的制御信号は、順次コンピュータ７６に導かれる 。好ましい一実施例において、コンピュータ７４および７６は、モトＯ−ラーコ ーボレ−シａ　ン（ＭｏｔｏｒｏｌａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により製造され ているＭ６８０００−１４型マイクロプロセツサである。

さらに図２を参照して、共通ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）ボード７７がコ ンソール４６に搭載さ瓢　コンピュータ７４および７６に電気的に接続されてい る。好ましくＩＬＲＡＭボード７７１戴適当なデュアルポート型２に×８ビット 半導体ＲＡＭ７Ｂを含んでいる。図２に示されるように、ＲＡＭボード７７は、 やはりコンソール４６に搭載されているソレノイド駆動機構８０に電気的に接続 されている。図示のとおり、ソレノイド駆動機構８０は、第１の駆動部８１およ び第２の駆動部８３とを含んでいる。さらに図２に示されているように、ソレノ イド駆動機構８０の第１の駆動部８１は第１の１１０ボルト交流（ＡＣ）電源８ ２に電気的に接続さ汰　第２のソレノイド駆動部８３（戴　第２の１１０ボルト ＡＣ電源８４に電気的に接続されている。電源８２および８４代　それぞ瓢　ベ ース１６および１８内に搭載されている。電源８２屯　ソレノイド２６に電気的 に接続さ担　ソレノイド２６を駆動する。電源８４はソレノイド２８に電気的に 接続さ汰　ソレノイドｚ８を駆動する。

本発明によれば、ソレノイド駆動部８１および８３：戯　各コンピュータ７４お よび７６から共通ＲＡＭボード７７を介して送られる信号を増幅コマンド信号に 変換できる装置であればよい。増幅コマンド信号は、電源８２および８４の一方 または両方に送られて、電源８２および８４に各ソレノイド２６および２８を駆 動させる。

シミュレータ１０の動作において、本発明＋４　１人用および２人用の２つのモ ードのいずれにおいても、乗物の操縦をシミュレートできることはもちろんであ る。さらく　本発明によれ１！、第３、第４、もしくはそれ以上のビデオモニタ ー（図示せず）と、これらに対応するコンピュータ（やはり図示せず）を追加り 、、３人、４人、もしくはそれ以上の使用者モードにおいてシミュレータを動作 させる機能を提供することも可能である。しかしながら、説明の便宜二二こでは １人用および２人用のモードについてのみ説明する。さらをミ　２人より多い使 用者が競技するモードにおけるシミュレータ１０の動作は、すべての重要な点に おいて、シミュレータ１０の２入用モードの動作から直接的に推定できることは 言うまでもない。

図３を参照して、シミュレータ１０の２入用モードについて説明する。ここでは 、シミュレータ１０の１演算サイクルのステップがコンピュータ７４について示 されている。ところで、各演算ステップにおいてコンピュータ７６が従うロジッ ク頃　以下に述べるコンピュータ７４が従うロジックと実質的に同一である。

図３のブロック８６で示されるよう＆ミ　シミュレータ１０の起動時には、共通 ＲＡＭ７８は初期化さ蜆　ソレノイド駆動部８１および８３に信号を送って電源 ８２および８４を起動Ｌ　ソレノイド２６および２８のプランジャ３０および３ ２をそれぞれ離間位置に移動させる。つぎに、コンピュータ７４のロジックはブ ロック８８に進む。ブロック８８において、コンピュータ７４１転　空間４８内 の乗物５８および６０の所望の動きをあられす、制御器６２．６６．６８．７２ からの信号をサンプリングする。

すなわち、座席１２に座っている使用者檄　ハンドル６２およびアクセルペダル ６６を適当に操作し模擬乗物５８の所望の動きをあられす制御信号を発生させる 。これらの信号ＩＬ　コンピュータ７４により、ブロック８８においてサンプリ ングされる。同様＆気　座席１４に座っている使用者は、ハンドル６８およびア クセルペダル７２を適当に操作し　模擬乗物６０の所望の動きをあられす制御信 号を発生させる。これらの信号（戴　コンピュータ７６により、ブロック８８に おいてサンプリングされる。

さらに、図１に檄　ハンドル６２および６８に往復可能に取り付けられた射撃用 トリガー９０および９２が示されている。各トリガー９０および９２檄　トリガ ー９０または９２が押し下げられると電気的「射撃」信号を発生する、コンタク トスイッチなどの、公知の適当な信号発生器に動作的に連結されている。このよ うにして発生された「射撃」信号ＩＬ　対応する乗物からの発射体の射撃をあら れす。図２に示されるよう＆ミ　トリガー９０および９２からの「射撃」信号用 　それぞ汰　コンピュータ７４および７６に送られる。

コンピュータ７４はつぎにブロック９４に進む。ここで、コンピュータ７４は、 使用者が操作する制御器からの制御信号に応答して、空間４８内で対応する乗物 ５８を前進させる。すなわち、コンピュータ７４（戴　入力された制御信号にも とづいて、対応する乗物５８の向きと速度を決定する。さら＆：、２人用モード において、各コンピュータ７４および７６頃　予め定められたプログラムにした がって、少なくとも１つの無人乗物（図１に示される、コンピュータ７４により 制御される無人機７５）を制御する。したがって、各コンピュータ７４および７ ６は、空間４８内でそれぞれの無人機を前進させ、その無人機の位置および向き をあられす信号を共通ＲＡＭ７８に送る。

さら＆ミ　コンピュータ７４は、乗物５８または無人機が、そのシミュレート速 度と１サイクル時間との積に対応する距離だけ、乗物５８または無人機の向きに 対応する方向に前進したものとして、乗物５８およびコンピュータ制御無人機の 位置と向きをあられすデータを格納する。

乗物５８および無人機を前進させたのち、コンピュータ７４のロジックはブロッ ク９５に進む。ここで、コンピュータ７４１礼　対応する乗物５８の位置と向き をあられす信号を共通ＲＡＭ７８に送る。

コンピュータ７４ｉ１　ＲＡＭ７８にフラグを送り、次にコンピュータ７６が乗 物５８の位置データにアクセスできるようへ　この信号をＲＡＭ７８内に格納す る。同様番ミ　コンピュータ７６檄　対応する乗物６０の位置と向きをあられす 信号を共通ＲＡＭ７８に送り、ＲＡＭ７８にフラグを送って、このデータを格納 させる。ブロック９５にいる間、コンピュータ７４昧　コンピュータ７６により 報告された乗物６０の位置を確認する。

コンピュータ７４は、つぎにブロック９６に進む。ここで、コンピュータ７４（ 戴　対応する使用者が射撃トリガー９０を押し下げたかどうかを判定する。射撃 トリガー９０が押し下げられると、ブロック９８に示すようへ　コンピュータ７ ４は、射撃された発射体の位置、向き、発射台（たとえば乗物５８）をあられす 「射撃」信号を共通ＲＡＭ７８に送り、ＲＡＭ７８にフラグを送ってこのデータ を格納させる。さらをミ　コンピュータ７４（戴　所望に応じて、ここに述べた プロセスの適当なステップにおいて、コンピュータ７４により制御される無人機 ７５からの発射体の射撃を起動することもできる。

ブロック９８から、あるい１ｉ、コンピュータ７４が乗物５８からの射撃が発生 しなかったと判定した場合にはブロック９６から、コンピュータはブロック１０ ０に進む。ブロック１００において、コンピュータ７４はＲＡＭ７８をポーリン グして、何らかの発射体が現在「活動中」であるかどうかを判定する。詳しくは 、プロ・ツク１００において、コンピュータ７４はＲＡＭ７８をポーリングして 、相手方コンピュータ７６に対応する乗物６０により、もしく頃　コンピュータ 制御無人機のどれかにより、もしくは、コンピュータ７４により制御される乗物 ５８により、現在の演算サイクルあるいは以前の演算サイクルのどれかにおいて 、何らかの射撃がなされたかどうかを判定する。さらに、発射された各発射体１ 戴　予め定められた「寿命」をもっている。すなわち、各発射体は、発射された のち、予め定められた数の演算サイクルの間だけ存在し得るものであり、その期 間の経過後、発射体は空間４８から取り除かれる。本発明にしたがって、コンピ ュータ７４１４．ＲＡＭ７８から得られた発射体の位置をメモリに格納する。

コンピュータ７４カー　ブロック１００において、１つまたはそれ以上の発射体 が空間４８内に存在すると判定した場合に（戴　コンピュータ７４はブロック１ ０２に進む。ブロック１０２において、コンピュータ７４は、発射体のどれかが 、空間４８内の「許可された」物体のいずれかに命中したかどうかを判定する。

すなわち、コンピュータ７４は、各発射体の発射台を確認し　つぎ＆ミ　各発射 体の空間４８内での位置と、乗物５８および６０とコンピュータ制御無人機を含 む、当該発射体が命中することが「許可された」物体の、空間４８内における位 置とを比較する。本発明によれば、発射体凰その発射体を発射した乗物に敵対す る乗物に命中することを「許可されて」いる。また、各発射体叫　コンピュータ 制御無人機の１つに命中することが許可されている。しかしながら、発射体１戴 　その発射体を発射した乗物自身に命中することは許可されていない。

発射体が「許可された」物体に命中したかどうかを判定するために、コンピュー タ７４叫　ブロック１０２において、発射体の位置と、乗物５８および６０なら びに無人乗物の位置とを比較する。発射体のどこかの部分カー　「許可された」 物体のどこかの部分に一致した場合、コンピュータ７４はその物体への命中を記 録し　命中記録をメモリに格納する。

コンピュータ７４が命中が生じたことを判定した場合に叫　コンピュータ７４は ブロック１０４に進む。ブロック１０４において、コンピュータ７４国　命中し た物体が乗物５８であるかどうかを判定する。命中した物体が乗物５８であった 場合に（戴　コンピュータ７４はブロック１０６に進へ　ここで、コンピュータ ７４はソレノイド２６を駆動する。すなわち、コンピユータ７４ｉ１ＲＡＭボー ド７７を介してソレノイド駆動部８１に信号を送り、ソレノイド駆動部８１に電 源８２を起動させる。電源８２の起動によりソレノイド２６が駆動さ汰　プラン ジャ３０が離間位置から衝撃位置に移動して木製ブロック３４を叩く。ブロック ３４に対するプランジャ３０の衝突は座席１２に伝えら汰　座席１２に座ってい る使用者に打撃を受けたという感覚を与える。

ブロック１０６から、あるＩ／ｚ　１４　乗物５８に命中しなかったならばブロ ック１０４から、あるいく　どの物体にも命中しなかったならばブロック１０２ から、コンピュータ７４はブロック１０８に進む。ブロック１０８において、コ ンピュータ７４は計算を実行し空間４８内に残っている発射体の位置を、発射体 の直前の位置から、発射体のシミュレート速度に１ゲ一ムサイクル時間を乗じた ものに対応した距離だけ、発射体の向きに対応する方向＆へ　前進させるデータ を生成する。すなわち、コンピュータ７４代　空間４８内の「許可された」物体 に命中せず且つ寿命を越えていないすべての射撃された発射体の位置を前進させ る。

ブロック１０８から、あるいｌ戴　ＲＡＭ７８において射撃の報告がされなかっ た場合にはブロック１００から、コンピュータ７４はブロック１１０に進む。ブ ロック１１０において、コンピュータ７４（戴　演算サイクルにおいてコンピュ ータ７４により実行された判定と計算を反映すべく、モニター４２を更新する。

すなわち、コンピュータ７４檄　ブロック９４においてコンピュータ７４により 計算された、空間４８内の乗物と無人機の更新位置を反映した空間４８の画像を 、モニター４２に表示させる。

さらに、コンピュータ７４は、発射体の射撃と、空間４８内の物体への発射体の 衝突があればそれをも反映すべく、モニター４２を更新する。さらに、コンピュ ータ７４カー　ブロック１００において、相手方乗物６０により発射体が発射さ れたことを判定した場合に（戴コンピュータ７４（戴　モニター４２を更新し　 モニター４２に、光の点滅の画像を、乗物６０をあられすアイコン上に表示させ る。これは、座席１２にすわって乗物５８を「運転」している使用者に対し、発 射体の発進の表示を提供するものである。すなわち、図１に示した乗物５８の「 バックミラー」内の光の点滅の画像１１２１Ｌ乗物６０がたった今乗物５８に対 して発射体を発進させたことを示している。

さらく　ブロック１０２において、コンピュータ７４八　相手方乗物あるいは無 人機への命中が生じたことを判定した場合に１礼　コンピュータ７４１戴　モニ ター４２に、その無人機または乗物をあられすアイコン上に光の点滅の画像を表 示させる。図１の例において、コンピュータ７６は、コンピュータ７６に対応す る乗物６０により発射された発射体が乗物５８に命中したことを判定した。した がって、図１で（戴　モニター４４１戴　乗物５８をあられすアイコン上に光の 点滅の画像１１４を表示し、乗物５８に発射体が命中したことを示している。ブ ロック１１０においてコンピュータ７４がモニター４２を更新したのち、コンピ ュータ７４はブロック８８に戻ってつぎの演算サイクルを開始する。

上記の説明ではシミュレータ１０の２人用モードの動作について述べたが、　１ 人の使用者がコンピュータ７４および７６の一方に対して「競技コすることもで きることはいうまでもない。１人用モードにおいて、コンピュータ７４は、コン ピュータ７４が１つではなく複数の（たとえば２つ）の無人機を制御することを 除け（！、本質的には上記の説明のとおりに機能する。１人用モードにおいても 、コンピュータ７４は実質的に２人用モードと同じステップをたどるので、シミ ュレータ１０に要求されるプログラミングの量は最小限に抑えられる。

１人用モードにおいて、シミュレータ１０の使用者は座席１２または座席１４に 座りシミュレータ１０を操作する。説明の便宜上、以下の説明においては、シミ ュレータ１ｏは使用者（図示せず）により座席１２から１人用モードで操作され るものとする。

図４を参照すると、ブロック１２８に示されるように、　１人用モードにおける シミュレータｌＯの起動時に（戴　共通ＲＡＭ７８は初期化さ蜆　コンピュータ ７４はソレノイド駆動器８０に信号を送り、電？Ｉ！ＳＺを起動して、ソレノイ ド２６のプランジャ３０を離間位置に移動させる。つぎに、コンピュータ７４は ブロック１３０に進み、ここで、コンピュータ７４はシミュレータ１０の操作者 側制御器により発生される信号をサンプリングする。

より詳しくは、座席１２に座っている使用者ＩＬ　ハンドル６２およびアクセル ペダル６６を適当に操作し　模擬乗物５８の所望の動きをあられす制御信号を発 生させる。この信号（戴　コンピュータによりブロック１３０においてサンプリ ングされる。ブロック１３０から、コンピュータ７４はブロック１３２に造本　 ここで、コンピュータ７４（戴　ブロック１３０でサンプリングされた制御信号 にしたがって乗物５８を前進させる。すなわち、コンピュータ７４は、入力され た制御信号にもとづいて、対応する乗物５８の向きと速度を決定し、乗物５８の シミュレート速度と１サイクル時間との積に対応する距離だけ、乗物５８の向き に対応する方向を気　乗物５８を前進させる。このデータはコンピュータ７４の 電子的メモリに格納される。さらに、ブロック１３２において、コンピュータフ ４１戴コンピュータ７４により制御される２つの無人機の位置を、空間４８内の 予め定められた移動コースにしたがって、前進させる。

コンピュータはつぎにブロック１３４に進み、ここで、コンピュータ７４服　乗 物５８と無人機の位置をＲＡＭ７８に格納する。ブロック１３４から、コンピュ ータ７４はブロック１３６に進べ　ここで、コンピュータ７４はトリガー９０の 位置をサンプリングし乗物５８が発射体を発射したかどうかを判定する。コンピ ュータ７４が、発射体が発射されたことを判定した場合には、コンピュータはブ ロック１３８に進み、トリガー９０の位置をあられす信号をＲＡＭ７８に送る。

ＲＡＭ７８はこのデータを、次にコンピュータ７４がデータにアクセスできるよ うに格納する。ここで、トリガー９０の位置をあられす信号：戴　使用者が乗物 ５８から無人機の１つに向けて発射体の発進を開始したかどうかを示すものであ る。

つぎに、ブロック１３８またはブロック１３６から、コンピュータ７４はブロッ ク１４０に進む。ここで、コンピュータ７４　）戴　空間４８内に何らかの発射 体が存在するかどうかを判定する。ブロック１４０にいる間、コンピュータ７４ はいつでも、所望に応じて、無人機の一方あるいは両方から乗物５８に向けて発 射体の発進を開始させることができる。ブロック１４０において、コンピュータ ７４＋４　ＲＡＭ７８を呼びだ獣　何らかの発射体が現在「活動中」であるかど うかを判定する。すなわち、ブロック１４０において、コンピュータ７４はＲＡ Ｍ７８をポーリングし　コンピュータ制御無人機のどれかにより、あるい（戴　 コンピュータ７４により制御される乗物５８により、現在の演算サイクルあるい は以前の演算サイクルのどれかにおいて、何らかの射撃がなされたがどうかを判 定する。

さらに、発射された各発射体は予め定められた「寿命」をもってぃる。すなわち 、各発射体東発射されたのち、予め定められた数の演算サイクルの間だけ存在し 得るものであり、その期間の経過後、発射体は空間４８から取り除かれる。本発 明にしたがって、コンピュータ７ｔｌｊ　ＲＡＭ７８から得られた発射体の位置 をメモリ内に格納する。

ブロック１４０において、コンピュータ７４力（，１つまたはそれ以上の発射体 が空間４８内に存在すると判定した場合に（礼　コンピュータ７４はブロック１ ４２に進む。ブロック１４２において、コンピュータ７４（礼　発射体のどれか カー　空間４８内の「許可された」物体のいずれかに命中したかどうかを判定す る。すなわち、コンピュータ７４代　各発射体の発射台を確認し　つぎく　各発 射体の空間４８内での位置と、乗物５８および６０とコンピュータ制御無人機を 含む、当該発射体が命中することが「許可された」物体の、空間４８内における 位置とを比較する。本発明によれ１戴　各発射体（Ｌコンピュータ制御無人機の １つに命中することが許可されている。

しかしながら、発射体は、その発射体を発射した乗物自身に命中することは許可 されていない。

発射体が「許可された」物体に命中したかどうかを判定するためへ　コンピュー タ７４は、ブロック１４２において、発射体の位置と、無人乗物の位置とを比較 する。発射体のどこかの部分力＆　「許可された」物体のどこかの部分に一致し た場合、コンピュータ７４はその物体への命中を記録Ｕ　命中記録をメモリに格 納する。

コンピュータ７４が命中が生じたことを判定した場合に鷹　コンピュータ７４は ブロック１４４に進む。ブロック１４４において、コンピュータ７４檄　命中し た物体が乗物５８であるかどうかを判定する。命中した物体が乗物５８であった 場合に（戴　コンピュータ７４はブロック１４６に進み、ここで、コンピュータ ７４はソレノイド２６を駆動する。すなわち、コンピユータ７４ｉ４ＲＡＭボー ド７７を介してソレノイド駆動部８１に信号を送り、ソレノイド駆動部８１に電 源８２を起動させる。電源８２の起動によりソレノイド２６が駆動さね、プラン ジャ３０が離間位置から衝撃位置に移動して木製ブロック３４を叩く。ブロック ３４に対するプランジャ３０の衝突は座席１２に伝えら蜆　座席１２に座ってい る使用者に打撃を受けたという感覚を与える。

ブロック１４６から、あるい哄　乗物５８に命中しなかったならばブロック１４ ４から、あるい憾　どの物体にも命中しなかったならばブロック１４２から、コ ンピュータ７４はブロック１４８に進む。ブロック１４８において、コンピュー タ７４は計算を実行し空間４８内に残っている発射体の位置を、発射体の直前の 位置から、発射体のシミュレート速度に１ゲ一ムサイクル時間を乗じたものに対 応した距離だけ、発射体の向きに対応する方向へ　前進させるデータを生成する 。すなわち、コンピュータ７４檄　空間４８内の「許可された」物体に命中せず 且つ寿命を越えていないすべての射撃された発射体の位置を前進させる。

ブロック１４８から、あるシー＋Ｉ　ＲＡＭ７８において射撃の報告がされなか った場合にはブロック１４０から、コンピュータ７４はブロック１５０に進む。

ブロック１５０において、コンピュータ７４鷹　演算サイクルにおいてコンピュ ータ７４により実行された判定と計算を反映すべく、モニター４２を更新する。

ブロック１５０においてコンピュータ７４がモニター４２を更新したのち、コン ピュータ７４はブロック１２８に戻ってつぎの演算サイクルを開始する。

以上に説明した交差フィードバックを用いた新奇な乗物シミュレータは、上記の 目的を十分に達成することができるものであるが、添付の請求の範囲に記載され た限定のほかには、何ものも、本発明の限定として解釈されるべきでないことは 言うまでもない。

ＦＩＧ、　１ 、　−ＰＣＴ／ＬＩＳ　９２１０１６９７フロントページの続き （７２）発明者　ローパー、ミルトン、エイチ、、ザ・サード アメリカ合衆国、　９４０４１　カリフォルニアマウンテン　ビュー、エルドラ 　ドライブ　１６５番地 （７２）発明者　ハーバ−、デニス、ディー。

アメリカ合衆国、　９５００８　カリフォルニア。

キャンベル、フユートレル　ドライブ １１５８番地 （７２）発明者　エイカーズ、ディビット、スペンサーアメリカ合衆国、　９４ ５３８　カリフォルニアフリーモント、ステイーブンソン　プルバード　４２６ １番地、２９３号 （７２）発明者　リー、サミュエル アメリカ合衆国、　９５１４８　カリフォルニアサン　ホゼ、スロープビュー　 ドライブ３５１５番地

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．模擬物体を含む模擬空間内で第１の模擬乗物の動きを模倣するための乗物シ ミュレータにおいて、 上記シミュレータの第１の使用者と物理的に接触することができるように配置さ れ、上記第１の使用者を支持するための第１の面と、上記面から離れた離間位置 と上記面に接触する衝撃位置との間で移動可能なプランジャを有する第１のソレ ノイドと、第１のビデオモニターと、 上記空間内での上記乗物の動きを模倣するための第１のコンピュータとを備え、 上記第１のコンピュータは上記ビデオモニターに電気的に接続され、上記モニタ ーに上記模擬空間の変化映像を表示させ、上記映像は上記乗物からみた光景に対 応し、上記コンピュータは上記ソレノイドに電気的に接続され、上記模擬物体の うちの予め選択された１つが上記空間内の上記模擬乗物の一部に一致したときに 上記プランジャを上記離間位置から上記衝撃位置に移動させて上記座席に接触さ せるようにしたことを特徴とする乗物シミュレータ。
2. ２．上記第１のコンピュータに動作的に結合され、上記第１の模擬乗物の上記模 擬空間内での動きを制御するために使用者が動かすことのできる第１の制御手段 をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載されたシミュレータ。
3. ３．上記予め選択された物体は、模擬発射体であり、上記発射体の上記空間内で の模擬運動は上記第１のコンピュータにより起動されることを特徴とする請求の 範囲第２項に記載されたシミュレータ。
4. ４．上記予め定められた物体は模擬発射体であり、上記シミュレータはさらに、 第２の模擬乗物の上記空間内での動きを模倣するための第２のコンピュータを備 え、上記第２のコンピュータは、上記第１のコンピュータに電気的に接続される とともに第２の制御手段に動作的に結合され、第２の使用者が上記第２の制御手 段を操作することにより上記発射体のうちの予め定められた１つの発射体の上記 模擬空間内での動きを開始させることができるようにしたことを特徴とする請求 の範囲第２項に記載されたシミュレータ。
5. ５．上記第２の使用者と物理的に接触することができるように配置され、上記第 ２の使用者を支持するための第２の面と、上記第２のコンピュータに電気的に接 続され、上記第２のコンピュータに応答して上記模擬空間の変化映像を提供する 第２のビデオモニターと、 上記第２の面から離れた離間位置と上記第２の面に接触する衝撃位置との間で移 動可能な第２のプランジャを有する第２のソレノイドとを備え、 上記ソレノイドは上記第２のコンピュータに電気的に接続され、上記空間内での 上記模擬発射体のうちの予め定められた１つの発射体の動きは、上記第１の使用 者により起動され、上記予め定められた模擬発射体が上記模擬空間内の上記第２ の模擬乗物の一部に一致した時に、上記第２のプランジャを上記離間位置から上 記衝撃位置に移動させて上記第２の面に接触させるようにしたことを特徴とする 請求の範囲第４項に記載されたシミュレータ。
6. ６．上記コンピュータに電気的に接続され、上記模擬空間における上記予め選択 され予め定められた模擬発射体の上記動きの開始をあらわすデータを電子的に格 納ならびに中継するため、および、上記空間における上記第１および第２の模擬 乗物の位置と動きをあらわすデータを格納ならびに中継するための、ランダムア クセスメモリ（ＲＡＭ）をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第５項に記 載されたシミュレータ。
7. ７．第１のビデオモニターと、 上記モニターに電気的に接続され、第１の模擬乗物の上記空間内での動きを模倣 すべく、上記モニターに模擬移動物体を含む模擬空間の変化映像を表示させるた めの第１のコンピュータと、上記コンピュータに動作的に結合され、上記乗物の 上記空間内での動きを制御するために上記シミュレータの第１の使用者が動かす ことのできる第１の制御手段と、 上記シミュレータの使用者と物理的に接触し、上記コンピュータに電気的に接続 され、上記模擬乗物の一部の位置が上記模擬空間内の上記物体のうちの１つの物 体の一部の位置と一致した場合に、上記使用者に対して触覚的感覚を伝達する第 １の衝撃手段とを備えたことを特徴とする使用者相互作用式乗物シミュレータ。
8. ８．上記第１の衝撃手段は、第１の使用者を支持するための第１の座席と、上記 面から離れた離間位置から上記面に接触する衝撃位置に移動可能なプランジャを 有する第１のソレノイドとを含むことを特徴とする請求の範囲第７項に記載され たシミュレータ。
9. ９．上記予め選択された物体は模擬発射体であり、上記発射体の上記空間内での 模擬運動は上記第１のコンピュータにより起動されることを特徴とする請求の範 囲第８項に記載されたシミュレータ。
10. １０．上記予め定められた物体は模擬発射体であり、上記シミュレータはさらに 、上記第１のコンピュータに電気的に接続されるとともに第２の制御手段に動作 的に結合された第２のコンピュータを備え、第２の使用者が上記第２の制御手段 を操作することにより上記予め選択された発射体の上記模擬空間内での動きを開 始させることができるようにしたことを特徴とする請求の範囲第８項に記載され たシミュレータ。
11. １１．上記第２の使用者を支持するための第２の面と、上記第２のコンピュータ に電気的に接続され、上記第２の模擬乗物の上記空間内での動きを模倣すべく、 上記第２のコンピュータに応答して上記模擬空間の変化映像を提供するための第 ２のビデオモニターと、 上記第２の面から離れた離間位置と上記第２の面に接触する衝撃位置との間で移 動可能な第２のプランジャを有する第２のソレノイドとを備え、 上記ソレノイドは上記第２のコンピュータに電気的に接続され、上記空間内での 上記模擬発射体のうちの予め定められた１つの発射体の動きは、上記第１の使用 者により起動され、上記予め定められた模擬発射体が上記模擬空間内の上記第２ の模擬乗物に一致した時に、上記第２のプランジャを上記離間位置から上記衝撃 位置に移動させて上記第２の面に接触させることができるようにしたことを特徴 とする請求の範囲第１０項に記載されたシミュレータ。
12. １２．上記コンピュータに電気的に接続され、上記模擬空間における上記予め選 択され予め定められた模擬発射体の上記動きの開始をあらわすデータを電子的に 格納ならびに中継するたり、および、上記空間における上記第１および第２の模 擬乗物の位置と動きをあらわすデータを格納ならびに中継するための、ランダム アクセスメモリ（ＲＡＭ）をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項 に記載されたシミュレータ。
13. １３．模擬物体を含む模擬空間内での模擬乗物の動きを模倣するための方法にお いて、 第１のビデオモニターと、上記モニターに電気的に接続され、上記模擬乗物の上 記空間内での動きを模倣すべく、上記モニターに上記模擬空間の変化映像を表示 させるための第１のコンピュータであって、上記第１のコンピュータに動作的に 結合され上記乗物の上記空間内での動きを制御するために第１の使用者により操 作できる制御手段を有する第１のコンピュータとを乗物シミュレータを提供する こと、および、 上記模擬空間内の上記乗物の一部の位置が、上記模擬空間内の上記物体のうちの １つの物体の一部の位置と一致したときに、上記コンピュータが発生する信号に 応答して上記使用者に物理的衝撃を与えることを含む方法。
14. １４．上記空間内での上記物体のうちの予め選択された１つの物体の動きは、上 記コンピュータにより起動されることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載さ れた方法。
15. １５．上記模擬空間内での上記物体のうちの予め選択された１つの物体の動きは 、第２の使用者により起動されることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載さ れた方法。