JPH09149956A - シミュレータのロック装置 - Google Patents
シミュレータのロック装置Info
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- JPH09149956A JPH09149956A JP33617495A JP33617495A JPH09149956A JP H09149956 A JPH09149956 A JP H09149956A JP 33617495 A JP33617495 A JP 33617495A JP 33617495 A JP33617495 A JP 33617495A JP H09149956 A JPH09149956 A JP H09149956A
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Abstract
レータがボードへ乗降する時等において、ボードが大き
く揺れることを防止してボード支持機構などに大きな負
荷が加わることを防止する。 【解決手段】 オペレータはボード7上に乗り、垂直軸
線L1及び水平軸線L2を中心としてボード7を旋回又
は傾斜操作する。その操作に応じてディスプレイのボー
ド滑走映像が変化する。ロック装置32内のロック力付
与装置33は、主として油圧シリンダによって構成さ
れ、シミュレート動作が行われない待機時に接触片35
を動かないようにロックし、これにより、ボード7の軸
線L2まわりの傾斜移動がロックされる。ロック力付与
装置33は、ボード7をロック状態とロック解除状態と
の間で状態変化させるとき、ロック力を経時的に徐々に
弱く又は徐々に強く変化させる。
Description
に対応してディスプレイ等といった表現手段によって模
擬動作を表現するシミュレータに関する。特に、オペレ
ータが乗って操作することにより回転移動する支持台の
動きに対応して表現手段によって模擬動作を表現するシ
ミュレータに関する。また特に、そのように回転移動す
る支持台を固定保持すなわちロック状態に保持するため
のロック装置に関する。
模したボードの上にオペレータが乗って擬似的にスキー
動作を行うようにしたスキーゲーム装置が知られてい
る。特に最近では、スキー板を模したボードを入力手段
として用い、仮想のスキー動作を行い、その様子をディ
スプレイなどの表現手段に表示するようにしたスキーゲ
ーム装置も知られている。
ータを支持するボードが水平面内で旋回移動したり、あ
るいはボードの中央を通る中心軸線を中心としてその左
右両側辺が上下に傾斜移動したりすることがある。旋回
移動や傾斜移動といったボードの回転移動が何等の拘束
もなく、常時、自由に行われるものとすると、オペレー
タがボードに乗り降りするときにボードが不安定に揺動
することになり、オペレータがバランスを崩してボード
から落下して怪我をするおそれがある。また、乗降時に
ボードが大きく揺動すると、ボードの支持機構等に大き
な負荷が加わって損傷するおそれもある。
消するため、従来より、スキーゲーム等のシミュレーシ
ョンが終了したときにボードを固定保持、すなわちロッ
クすることが行われている。しかし従来のロック装置で
は、ボードに対するロック状態とロック解除状態とが瞬
時のうちに切り替わるようになっていた。従って、オペ
レータがボードに乗った後にそのボードのロックを解除
すると、ボードの固定が急に外れることになり、やはり
オペレータはボードの上でバランスを崩しやすかった。
また、ボードが急激に揺動することにより、やはり支持
機構等に大きな負荷がかかるおそれがあった。また、ス
キーゲーム等が終了して再びボードをロックするときに
は、ボードがロック解除状態からいきなりロック状態へ
と切り替わるので、やはりオペレータがバランスを崩し
やすく、さらに支持機構などに大きな負荷がかかりやす
かった。
ものであって、ボードなどの支持台に対する乗降時にオ
ペレータが支持台上でバランスを崩すことを防止するこ
と及びその乗降時に支持台の支持機構などに大きな負荷
が加わるのを防止することを目的とする。
が適用されるシミュレータは、オペレータが乗って操作
することにより回転移動する支持台を有しており、その
支持台の動きに対応して表現手段によって模擬動作を表
現する。そして、本発明に係るロック装置は、支持台を
固定保持するためのロック装置であって、支持台にロッ
ク力を付与するロック力付与手段を有する。そしてその
ロック力付与手段は、支持台をロック状態からロック解
除状態へ状態変化させるとき又は支持台をロック解除状
態からロック状態へ状態変化させるとき、ロック力を経
時的に徐々に強め又は徐々に弱める。
ときに支持台の回転移動が禁止され、ロック力が最小値
のときに支持台の自由な回転移動が許容される。そし
て、ロック力が最大値から最小値へと切り替わるときに
は、その大きさが経時的に徐々に弱くなり、また、ロッ
ク力が最小値から最大値へと切り替わるときには、その
大きさが経時的に徐々に強くなる。この結果、オペレー
タが乗った支持台の固定状態は急激に外れたり又は急激
に入ったりするのではなくて、徐々に外れたり又は徐々
に入ってゆく。従って、オペレータの乗降時に支持台が
急激に揺動することがないので、オペレータは支持台上
でバランスを崩すことがない。また、支持台が急激に揺
動することがないので、支持台のまわりの各種機構に大
きな負荷がかかることもなくなり、よって耐久性が向上
する。
いうのは、支持台が水平面内の左右方向へ旋回移動する
場合や、支持台がその中央の水平軸線を中心として往復
傾斜移動する場合を含む意味である。
のでなく、対象となる模擬動作に対応した適宜の形状と
される。例えば、スノーボードによる雪面の滑走を模擬
する場合にはスノーボードを模した形状とされる。
ペレータに対して視覚的に認識できるようにするための
手段であって、その表現方法は特定の方法に限定されな
い。例えば、映像的に表示するディスプレイや、現実的
に表示する人形模型等を用いることができる。
シリンダ、その他の任意の力発生機器を用いて構成でき
る。しかしながら、ロック力の大きさを徐々に変化させ
るという機能を簡単に達成するためには、油圧シリンダ
を用いることが有利である。具体的には、油圧シリンダ
内を流れる油の流量を調節することによって、ロック力
を調節できる。例えば、油流量を小さく絞ればロック力
が大きくなり、油流量を大きく設定すればロック力が小
さくなる。
ドは支持台に直接に接触させることもできるが、その場
合には油圧シリンダなどを設置するためのスペースがき
わめて狭い特定の位置に限られる。この問題を解消する
ため、支持台に接触又は離れるように移動する接触片を
新たに設け、その接触片を介して油圧シリンダなどによ
って支持台にロック力を付与するように構成できる。油
圧シリンダなどは接触片にロック力を付与すれば良いの
で、その接触片の形状を適宜に選定すれば、油圧シリン
ダなどの設置位置を自由に設定できる。
触片に代えて、支持台の回転中心軸に固定されたカム部
材を介して支持台にロック力を付与するように構成する
こともできる。
ンダなどからのロック力を支持台に伝える場合には、接
触片を支持台の回転中心軸線の両側に配設することが望
ましい。接触片を支持台の回転中心軸線の片側だけに配
設することにすると、接触片を設置しない側において支
持台を安定したロック状態に置くことが難しくなるから
である。
設する場合には、それら一対の接触片を連結軸によって
一体に連結し、さらに上記ロック力付与手段を一対の接
触片の一方の側に設置することが望ましい。こうすれ
ば、1個のロック力付与手段によって左右一対の接触片
を一体状態で駆動できるからである。また、この構成に
よれば、左右一対の接触片が一体に動くので、支持台を
正確に水平位置でロック状態に保持できる。
を用いたシミュレータの全体的な外観を示している。こ
のシミュレータは、表現手段としてのディスプレイ1を
支持すると共に内部にそのディスプレイ1を制御するた
めの制御装置2を内蔵した筐体3を有している。筐体3
から延びる基台4上には操作部5が設けられ、その操作
部5の下部から延び出るアーム部材6によって支持台7
が片持ち状態で支持されている。操作部5の上面には、
各種の選択ボタン10やコイン投入口20等を備えた操
作パネル5aが設けられる。オペレータ8は、支持台7
の上に乗ってその支持台7を矢印A−A’のように第1
回転中心軸線L1 を中心として左右に往復旋回移動すな
わち回転移動させたり、同時に矢印B−B’のように第
2回転中心軸線L2 を中心として往復傾斜移動すなわち
回転移動させることにより、ディスプレイ1上に映し出
される模擬動作としての映像を制御する。本実施形態の
場合、第1回転中心軸線L1 は垂直軸線であり、第2回
転中心軸線L2 は水平軸線である。
スキー場の景色映像及びスノーボードを用いて雪面を滑
走するプレイヤの映像が映し出されるものとする。ま
た、支持台7は、スノーボードを模した形状に形成され
る。また、支持台7のまわりには4個の支柱9が固定さ
れて上方へ延び、それらの支柱9により、オペレータ8
とディスプレイ1との間及び支持台7上に横向きに乗っ
たオペレータ8の前後両側に手摺り部材11が支持され
ている。これらの手摺り部材11は、比較的剛性の高い
棒部材によって形成される。オペレータ8は、これらの
手摺り部材11につかまることにより、操作台7を激し
く動かす場合でも安全に保持される。
示す構造を有している。図1は側面図、図2は平面図、
そして図3は正面図を示している。図1において、操作
部5の内部には、位置不動の機枠14に固定された軸受
12,12によって第1回転中心軸線L1 を中心として
回転自在に、しかし上下移動不能に支持された回転軸1
3が配設され、その回転軸13にアーム部材6が固定さ
れている。回転軸13の上端には、図2に示すように、
その回転軸13と一体な断面正方形状の芯部材15と、
その芯部材15を取り囲む断面正方形状で筒形状のケー
シング部材16と、そしてケーシング部材16と芯部材
15との間に形成される空間内に挿入された弾性部材1
7とによって構成された第1抵抗力付与装置18が設け
られる。ケーシング部材16は機枠14に固定される。
弾性部材17は、例えばゴム、合成樹脂等のように、圧
縮されたときに抵抗力を生じる材料によって形成され
る。
角筒形状のパイプ基台19が水平方向に延びる状態で強
固に固定される。このパイプ基台19の上には軸受け部
材21a及び21bが固定され、さらにそれらの軸受け
部材によって2本の回転軸22a及び22bが第2回転
中心軸線L2 を中心として回転自在に支持される。これ
らの回転軸22a及び22bの外周面には、支持台7の
底面に固着したブラケット23が固定される。この構成
により、支持台7は、第1回転中心軸線L1 を中心とし
て水平面内の左右方向(図2の矢印A−A’方向)へ往
復旋回移動可能であり、さらに第2回転中心軸線L2 を
中心として図3の矢印B−B’方向へ往復傾斜移動可能
である。
22aの右端に第2抵抗力付与装置28が設けられる。
この第2抵抗力付与装置28も、第1抵抗力付与装置1
8と同様にして図5に示すように、回転軸22aと一体
な断面正方形状の芯部材25と、その芯部材25を取り
囲む断面正方形状で筒形状のケーシング部材26と、そ
してケーシング部材26と芯部材25との間に形成され
る空間内に挿入された弾性部材としての弾性部材27と
を有している。ケーシング部材26はパイプ基台19の
上面に固定される。
支持台7に外力が加わらない自然状態のときに、各弾性
部材17が力学的に平衡となる状態にあり、このとき支
持台7は中立位置に保持される。支持台7が矢印A方向
又は矢印A’方向へ旋回移動すると支持台7を支持する
回転軸13がそれと一体になって回転し、それと同時に
芯部材15がそれと一体になって回転する。芯部材15
が回転すると、各弾性部材17がケーシング部材16に
押しつけられて弾性変形して抵抗力を発生する。この抵
抗力は、回転軸13の回転角度、従って支持台7の旋回
角度の大きさに比例して変化する。
力が加わらない自然状態のときに、図5において、各弾
性部材27が力学的に平衡となる状態にあり、このとき
支持台7は図3に実線で示す水平状態の中立位置に保持
される。支持台7が矢印B方向又は矢印B’方向へ傾斜
移動すると支持台7を支持する回転軸22aがそれと一
体になって回転し、それと同時に芯部材25がそれと一
体になって回転する。芯部材25が回転すると、各弾性
部材27がケーシング部材26に押しつけられて弾性変
形して抵抗力を発生する。この抵抗力は、回転軸22a
の回転角度、従って支持台7の傾斜角度の大きさに比例
して変化する。
として回転する回転軸13の下端には、その回転軸13
の回転角度に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器を含む
第1角度センサ29が設けられる。また、第2回転中心
軸線L2 を中心として回転する回転軸22aの先端に
は、その回転軸22aの回転角度に応じて抵抗値が変化
する可変抵抗器を含む第2角度センサ31が設けられ
る。
中心軸線L2 まわりの傾斜移動を禁止するためのロック
装置32が配設される。このロック装置32は、ロック
力付与装置33と、ロック力調整装置34と、そして接
触片35とを有している。ロック力付与装置33は油圧
シリンダを含んで構成されていて、シリンダ本体部分3
6と、その本体部分36に入出する出力ロッド37と、
その出力ロッド37の先端に固定された押圧片38とを
有している。
36は、図4に示すように、外管43、内管39及び可
動子41を有する。内管39には複数のオリフィス42
が設けられ、さらに出力ロッド37と一体なピストン4
5が内管39の内周面を滑り移動する。可動子41の左
端部41aは外管43の後端部とネジ結合し、その左端
部41aを回すことにより可動子41が矢印C方向へ進
退移動する。内管39と外管43との間にはリング状の
空間Sが形成され、その空間Sと内管39の内部とがオ
リフィス42によってつながっている。また、可動子4
1には空間Sに連通する油通路44が設けられ、可動子
41が矢印C方向へ移動するとき、油通路44の開口面
積が狭められたり、あるいは広められたりして、該部を
流れる油の流量を調節する。
の油が充填されており、この油の働きによって出力ロッ
ド37に抵抗力、すなわちロック力が付与される。この
抵抗力は、可動子41の油通路44が完全に閉じられて
油の流量が完全に絞られたときに最大となり、他方、そ
の油通路44が完全に開いて油の流量が最大流量に設定
されたときに最小となる。抵抗力が最大値になったとき
には、出力ロッド37の左方向への進入移動が完全に阻
止される状態、いわゆるロック状態になる。一方、抵抗
力が最小値になったときには、出力ロッド37の左方向
への自由な進入移動が許容される。
が角度0°の基準位置に合わされたときに油通路44が
全開状態(出力ロッド37のロック解除状態)になり、
端部41aが角度180°まで回されたときに通路44
が全閉状態(出力ロッド37のロック状態)になり、そ
して角度0°から角度180°までの間はその角度値に
比例して出力ロッド37に対する抵抗力すなわちロック
力の大きさが変化する。なお、出力ロッド37は自然状
態において、圧縮バネ40によって押されて外管43か
ら最も突出する状態にある。
り付けた押圧片38は、接触片35の下端に接触する。
接触片35は、図2に示すように、パイプ基台19上に
回転自在に配設された連結軸46の両端に1個づつ固着
されている。つまり、接触片35は、第2回転中心軸線
L2 を境として支持台7の下方の左右両側に配設されて
いる。図1において、支持台7が水平状態にあるとき、
出力ロッド37がシリンダ本体部分36に対して最も突
出して接触片35を押し上げ、これにより接触片35の
先端が実線で示すように最も上方位置へ押し上げられ
て、支持台7の底面に接触する。他方、支持台7が第2
回転中心軸線L2 のまわりに傾斜移動すると、接触片3
5が破線で示すように押し下げられて回転し、このと
き、出力ロッド37がシリンダ本体部分36の内部へ引
っ込む。
の先端が最上位置に置かれ、さらにロック力付与装置3
3の内部油通路44が全閉状態にセットされると、接触
片35がその最上位置でロック状態となる。この状態に
なると、支持台7が水平状態を維持した状態でロック状
態になり、この支持台7にオペレータが乗ったとしても
その支持台7は往復傾斜移動すなわち傾斜揺動しない。
方位置に配設されたロック力調整装置34は、パイプ基
台19の側部に固定したブラケット47によって回転自
在に支持された回転軸48と、モータ49と、そしてモ
ータ49の出力回転を回転軸48へ伝達するギヤ列51
とを有している。図4において、回転軸48の先端には
ドライバ54が取り付けられており、そのドライバ54
が可動子41の左端部41aに嵌合する。また、図1に
おいて、回転軸48の適所には、回転角度位置を検出す
るためのマークを備えたホイール52が固定配置され、
そのホイール52のマークを検出するために透過型又は
反射型の光センサ53が設けられる。本実施形態では、
図4に示した可動子41の端部41aが基準角度0°
(全開位置)にあるとき及び角度180°(全閉位置)
にあるときのそれぞれに対応させてホイール52にマー
クが設けられる。
80°の全閉位置から角度0°の全開位置まで回転する
と、接触片35従って支持台7はロック状態からロック
解除状態へと状態変化する。この状態変化の際、ロック
力付与装置33によって出力ロッド37に発生する抵抗
力すなわちロック力は、ロック状態を実現する最大力か
ら、ほとんど抵抗力を示さない最小力へと徐々に且つ連
続的に小さくなってゆく。従って、水平状態にロックさ
れている支持台7の上にオペレータが乗り、その後、シ
ミュレート動作を開始するために支持台7のロック状態
を解除するとき、支持台7は瞬間的にロック状態を解除
されるのではなくて徐々にそのロック状態が解除され
る。
されるものとすると、オペレータが乗った支持台7に加
わるロック力が最大力からいきなり0(ゼロ)に外され
るので、オペレータがバランスを崩すおそれがある。こ
れに対し、本実施形態のように、ロック力を徐々に小さ
くしてゆくように構成すれば、オペレータが支持台7の
上でバランスを崩すおそれが無い。また、支持台7がい
きなり大きく揺動することが無くなるので、支持台7の
支持機構などに大きな負荷が加わってそれらを損傷する
こともない。
軸48が角度180°の全閉位置から角度0°の全開位
置まで回転する場合のことであるが、これとは逆に、回
転軸48が角度0°の全開位置から角度180°の全閉
位置まで回転する際、すなわちシミュレート動作が終了
して、支持台7をロック解除状態からロック状態へと復
帰させる際にも同様のことが言える。つまりこの場合に
も、支持台7がロック解除状態からいきなりロック状態
へと状態変化するのでは無くて、徐々にロック状態へと
変化するので、オペレータが支持台7の上でバランスを
崩すおそれが無い。
制御装置2は、コンピュータを含んだ電気回路によって
構成されていて、例えば図7に示すように、ゲーム演算
部61及び画像合成部62を有する。操作部63は、図
1の操作パネル5aに配置された各種選択ボタン10
や、コイン投入口20から投入されたコインを検知する
コインセンサや、支持台7の旋回角度を検知する第1角
度センサ29や、支持台7の傾斜角度を検知する第2角
度センサ31等を含む。
4、移動体情報記憶部65、ゲーム空間演算部66及び
記憶部67を有する。マップ情報記憶部64は、ボード
滑走コースに関する情報を分割マップ情報として記憶す
る。すなわち、コース情報が各地点の平面座標とその地
点の高度座標として記憶されている。移動体情報記憶部
65は、ボードプレイヤの現在位置を3次元座標で記憶
する。ゲーム空間演算部66は、移動体情報記憶部65
からボードプレイヤの現在位置を読み出し、さらに操作
部63からの操作信号及びマップ情報記憶部64からの
地形信号に基づいてボードプレイヤの移動位置を演算
し、そして記憶部67に格納された自然条件の変化や、
風の変化等に従ってボードプレイヤの移動位置を演算す
る。なお、移動体情報記憶部65内の記憶内容は、模擬
動作を表示する手段としてディスプレイ1を用いた関係
上、ゲーム空間演算部66の演算に基づいて1/60秒
ごとに更新される。ゲーム空間演算部66は、支持台7
の上に乗っているオペレータに対応するボードプレイヤ
の位置座標を演算することはもとより、ディスプレイ1
上に映し出される他のボードプレイヤに関する位置座標
も演算する。
像描画部69及びオブジェクト画像情報記憶部71を有
する。オブジェクト画像情報記憶部71は、コースの映
像を作成するために必要な情報、例えば、ボードプレイ
ヤなどの移動体の画像情報、雪面の地面、山、木、川、
建物などの画像情報を記憶する。3次元演算部68は、
ゲーム空間演算部66から出力されたデータ、すなわち
移動体情報、分割マップ情報等に基づいて、対応する画
像情報をオブジェクト画像情報記憶部71から読み出
し、例えば図8に示すような3次元のゲーム空間を演算
する。この図において、81はボードプレイヤ、82は
旗門、83は建物、84はリフト、85は雪山、そして
86は樹木を示している。
データを除去するクリッピング処理、スクリーン座標系
への透視投影変換及びソーティング処理などの処理を行
ってその処理後のデータを画像描画部69へ出力する。
画像描画部69は、3次元演算部68の出力データをデ
ィスプレイ1で映像表示可能な映像データへ変換する。
例えば、図8に示した3次元ゲーム空間は、図9に示す
ような映像としてディスプレイ1上に表示される。この
映像は、ゲーム空間演算部66による演算処理に基づい
て1/60秒ごとに更新され、オペレータにとっては連
続して変化するスキー場の景色映像として認識される。
してその動作を説明する。図1において、支持台7の上
にオペレータが乗る前、その支持台7は、第1抵抗力付
与装置18の働きによって旋回揺動範囲内の中立位置に
保持され、さらに第2抵抗力付与装置28の働きによっ
て傾斜揺動範囲内の中立位置すなわち水平状態に保持さ
れる。またこのとき、ロック装置32のロック力調整装
置34の回転軸48は角度180°の全閉位置にあって
接触片35を通して支持台7に最大の抵抗力を付与し、
これにより支持台7は水平状態に固定すなわちロックさ
れる。
が支持台7の上に乗る。このとき、支持台7はロック状
態にあるので外力が加わっても揺動せず、よって、オペ
レータ8はバランスを崩すことなく支持台7の上に乗る
ことができる。その後、コイン投入口20にコインを投
入し、さらに選択ボタン10を操作すると、シミュレー
タ動作、本実施形態の場合はスノーボードゲームが開始
される。ゲームが開始されると、図1において、ロック
力調整装置34のモータ49が作動して回転軸48が角
度180°の全閉位置から角度0°の全開位置へと回転
する。これにより、ロック力付与装置33の本体部分3
6内の油通路44(図4参照)が全閉位置から全開位置
へ向かって徐々に開かれ、その結果、支持台7に対する
ロック力が最大値から最小値へと徐々に解除される。
は、オペレータ8の操作に従って第2回転中心軸線L2
を中心として自由に往復傾斜移動できる状態となる。こ
のロック力の解除の際、ロック力は最大力から最小力へ
と瞬時に解除されるのでは無く、モータ49の回転軸4
8の回転に応じて徐々に小さくなっていくので、支持台
7はゲームスタートと共にいきなり自由に傾斜移動でき
る状態になるのではなくて、徐々にその自由状態へと移
行する。従って、支持台7の上に乗ったオペレータ8が
バランスを崩すことを防止できる。なお、本実施形態の
場合は、第1回転中心軸線L1 を中心とする支持台7の
往復旋回移動に関してはロック装置を設けていないの
で、その旋回方向に関しては支持台7はロックされな
い。この旋回方向に関してもロック作業が必要な場合
は、ロック装置32と同様なロック装置を回転軸13に
対して付設する。
後、スキー場を滑り降りるときの景色の移り変わりの様
子を模した映像がディスプレイ1上に映し出され、オペ
レータ8はその景色の中をスノーボードに乗ってうまく
滑り降りるように支持台7を両足によって操作する。具
体的には、支持台7を第1回転中心軸線L1 のまわりに
旋回移動させたり、同時に第2回転中心軸線L2 のまわ
りに傾斜移動させる。このとき、支持台7の旋回移動の
角度及び傾斜移動の角度は第1角度センサ29及び第2
角度センサ31によって検出されてゲーム空間演算部6
6(図7)へ送られる。ゲーム空間演算部66は、それ
らの角度情報に基づいて、ディスプレイ1に映し出され
る景色映像及びボードプレイヤ映像を制御する。このよ
うにオペレータ8は、支持台7を旋回移動及び傾斜移動
させることにより、ディスプレイ1によって表現される
滑走画面、すなわち模擬動作に対して積極的に働きかけ
ることができる。
に旋回移動して中立位置から角度的に外れると、図2に
おいて、第1抵抗力付与装置18内の弾性部材17が芯
部材15によって圧縮されて抵抗力を発生し、この抵抗
力が支持台7を通してオペレータ8に体感される。ま
た、支持台7が第2回転中心軸線L2 のまわりに傾斜移
動して中立位置すなわち水平状態から角度的に外れる
と、図5において、第2抵抗力付与装置28内の弾性部
材27が芯部材25によって圧縮されて抵抗力を発生
し、この抵抗力が支持台7を通してオペレータ8に体感
される。これらの抵抗力によりオペレータ8は、雪面を
滑走するときの旋回滑走に対する抵抗力や、スノーボー
ドを立ててエッジング操作を行ったときの抵抗力などを
臨場感豊かに体感できる。
ーボードの滑走画面を模擬動作として映し出し、そして
支持台7をスノーボードを模して使用するように設定し
た。従ってオペレータ8は、支持台7の上に横向き状態
で乗りながら支持台7を操作する。この操作は、オペレ
ータ8にとってバランスを崩しやすい操作であるが、本
実施形態ではオペレータ8のまわりに手摺り部材11を
設けたので、オペレータ8は、その手摺り部材11につ
かまることにより、バランスを崩すことなく安定して疑
似スノーボード操作を行うことができる。また、オペレ
ータ8が手摺り部材11を支点として身体を動かすこと
により、支持台7を大きな角度幅で往復旋回移動及び往
復傾斜移動させることができる。
ータ8は横向き状態で支持台7の上に乗らなくてはなら
ない。仮にオペレータ8がディスプレイ1に真っ直ぐに
向かい合う状態で支持台7上に乗ったのでは、正常なス
ノーボード操作はできない。このような問題を解消する
ため、図10に示すように、オペレータ8の左右の足裏
8a及び8bを案内するための案内用突起72を支持台
7の上に設けることが望ましい。これらの案内用突起7
2は、ディスプレイ1へ向かう方向(矢印D方向)に関
して左右の足裏の長さに対応したそれぞれの間隔E1 及
びE2 をおいて互いに平行に並べられているので、オペ
レータ8は必然的に横向きに乗らざるを得なくなり、デ
ィスプレイ1に対して真っ直ぐに乗ってしまう状態を確
実に回避できる。なお、E1 及びE2 は等しい値とする
こともできるし、あるいは異なった値とすることもでき
る。
る。図1に示したロック装置32では、ロック力付与装
置33の出力ロッド37を押圧片38を介して直接に接
触片35に押しつけた。これに対し、図11に示したロ
ック装置92では、押圧片98の長さを長く設定してそ
れをブラケット97によって往復直線移動自在に支持
し、そして、その押圧片98を接触片35に直接接触さ
せるのではなくて、接触片35の下端に設けたローラ9
6に接触させている。
35と押圧片38が滑り接触するので両者が摩耗して接
触状態が劣化するおそれがある。それに対して本ロック
装置92によれば、押圧片98とローラ96とが転がり
接触するので摩耗が少なく、よって安定した動作が保証
される。
ている。このロック装置102では、支持台7に接触す
る接触片35に代えて、支持台7の回転軸22a又は2
2bに固定されたカム部材、例えば円筒カム105を用
いる。円筒カム105のカム面に接触するカムフォロワ
ー109は、支点108を中心として旋回するレバー1
07の先端に回転自在に取り付けられる。レバー107
の他端にはローラ96が回転自在に取り付けられ、この
ローラ96がロック力付与装置33の押圧片98に接触
する。
平状態にあるとき、円筒カム105のカム面の凹部にカ
ムフォロワー109がはまり込む。この状態で、ロック
力付与装置33からレバー107へ最大ロック力が伝達
されると、円筒カム105従って支持台7が水平状態に
ロックされる。他方、ロック力付与装置33からのロッ
ク力が最小値へ切り替えられると、レバー107へのロ
ック力が解除されて円筒カム105は自由に回転移動で
きる状態になり、その結果、支持台7はロック状態を解
除されて自由に傾斜移動できる状態になる。
装置33の押圧片98とレバー107のローラ96との
接触及びレバー107に設けたカムフォロワー109と
円筒カム105との接触はいずれも転がり接触なので摩
耗が少なく、よって、安定した動作が保証される。
て本発明を説明したが、本発明はそれらの実施形態に限
定されるものではなく、請求の範囲に記載された技術的
範囲内で種々に改変できる。例えば、本発明はスノーボ
ード動作に限られず他の任意の動作を模擬対象とするシ
ミュレータにも適用できる。ロック力付与装置33は、
油圧シリンダ以外の任意の力発生機器、例えば空圧シリ
ンダ、モータ等を用いて構成できる。図1に示した実施
形態では支持台7を第2回転中心軸線L2 のまわりに往
復傾斜移動させるための回転系にロック装置32を設
け、支持台7を第1回転中心軸線L1 のまわりに往復旋
回移動させるための回転系にはロック装置を設けなかっ
た。しかしながらこの第1中心軸線L1 のまわりの回転
系にも同様の構成から成るロック装置を付設できること
はもちろんである。
持台がロック状態とロック解除状態との間で状態変化す
るときには、ロック力の大きさが経時的に徐々に弱くな
ったり又は徐々に強くなったりする。この結果、オペレ
ータが乗った支持台の固定状態は急激に外れたり又は急
激に入ったりするのではなくて、徐々に外れたり又は徐
々に入ってゆく。従って、オペレータの乗降時に支持台
が急激に揺動することがないので、オペレータは支持台
上でバランスを崩すことがない。また、支持台が急激に
揺動することがないので、支持台のまわりの各種機構に
大きな負荷がかかることもなくなり、よってロック装置
の耐久性が向上する。
片の形状を適宜に選定することにより、ロック力付与手
段を支持台に直接に接触させる場合に比べて、ロック力
付与手段を設置するためのスペースを自由に選択でき
る。
部材の形状を適宜に選定することにより、ロック力付与
手段を支持台に直接に接触させる場合に比べて、ロック
力付与手段を設置するためのスペースを自由に選択でき
る。
台の両側を接触片によって受けることができるので、接
触片を支持台の回転中心軸線の片側だけに配置する場合
に比べて、支持台をより一層安定したロック状態に保持
できる。また、ロック状態とロック解除状態との間の状
態変化を安定して行える。
台の両側に設置した一対の接触片を1個のロック力付与
手段だけで駆動できるので、構造が簡単になり、さらに
軽量化も達成できる。ロック装置も含めた支持台は片持
ち状態で支持されることが多いので、この軽量化は支持
台のための支持構造を製造する上で非常に好都合であ
る。また、一対の接触片は連結軸によって一体に動くの
で、それらの接触片の間で動作のばらつきが発生するこ
とが無く、よって、常に安定したロック状態が得られ
る。
ク力を徐々に変化させるという機能を簡単且つ確実に達
成できる。
ク力を発生する部分とそのロック力を調整する部分とを
分割したので、一般的な機構部品を利用してロック装置
を簡単に製造できる。
般的な機構部品によってロック装置を簡単に構成でき
る。
の要部を示す側面図である。
リンダを示す側面断面図である。
付与機構の主要部を示す正面断面図である。
の全体の外観を示す斜視図である。
系の一例を示すブロック図である。
例を3次元的に示す図である。
元的に表示した状態を示す図である。
分的に示す斜視図である。
態を部分的に示す斜視図である。
に対応してディスプレイ等といった表現手段によって模
擬動作を表現するシミュレータに関する。特に、オペレ
ータが乗って操作することにより回転移動する支持台の
動きに対応して表現手段によって模擬動作を表現するシ
ミュレータに関する。また特に、そのように回転移動す
る支持台を固定保持すなわちロック状態に保持するため
のロック装置に関する。
模したボードの上にオペレータが乗って擬似的にスキー
動作を行うようにしたスキーゲーム装置が知られてい
る。特に最近では、スキー板を模したボードを入力手段
として用い、仮想のスキー動作を行い、その様子をディ
スプレイなどの表現手段に表示するようにしたスキーゲ
ーム装置も知られている。
ータを支持するボードが水平面内で旋回移動したり、あ
るいはボードの中央を通る中心軸線を中心としてその左
右両側辺が上下に傾斜移動したりすることがある。旋回
移動や傾斜移動といったボードの回転移動が何等の拘束
もなく、常時、自由に行われるものとすると、オペレー
タがボードに乗り降りするときにボードが不安定に揺動
することになり、その結果、ボードの支持機構等に大き
な負荷が加わって損傷するおそれがある。
消するため、従来より、スキーゲーム等のシミユレーシ
ヨンが終了したときにボードを固定保持、すなわちロッ
クすることが行われている。しかし従来のロック装置で
は、ボードに対するロック状態とロック解除状態とが瞬
時のうちに切り替わるようになっていた。従って、オペ
レータがボードに乗った後にそのボードのロックを解除
すると、ボードの固定が急に外れてそれが急激に揺動す
ることにより、支持機構等に大きな負荷がかかるおそれ
があった。また、スキーゲーム等が終了して再びボード
をロックするときには、ボードがロック解除状態からい
きなりロック状態へと切り替わるので、支持機構などに
大きな負荷がかかりやすかった。
ものであって、オペレータがボードなどの支持台に乗降
する時、支持台の支持機構などに大きな負荷が加わるの
を防止することを目的とする。
が適用されるシミュレータは、オペレータが乗って操作
することにより回転移動する支持台を有しており、その
支持台の動きに対応して表現手段によって模擬動作を表
現する。そして、本発明に係るロック装置は、支持台を
固定保持するためのロック装置であって、支持台にロッ
ク力を付与するロック力付与手段を有する。そしてその
ロック力付与手段は、支持台をロック状態からロック解
除状態へ状態変化させるとき又は支持台をロック解除状
態からロック状態へ状態変化させるとき、ロック力を経
時的に徐々に強め又は徐々に弱める。
ときに支持台の回転移動が禁止され、ロック力が最小値
のときに支持台の自由な回転移動が許容される。そし
て、ロック力が最大値から最小値へと切り替わるときに
は、その大きさが経時的に徐々に弱くなり、また、ロッ
ク力が最小値から最大値へと切り替わるときには、その
大きさが経時的に徐々に強くなる。この結果、オペレー
タが乗った支持台の固定状態は急激に外れたり又は急激
に入ったりするのではなくて、徐々に外れたり又は徐々
に入ってゆく。従って、オペレータの乗降時に支持台が
急激に揺動することがないので、支持台のまわりの各種
機構に大きな負荷がかかることもなくなり、よって耐久
性が向上する。
いうのは、支持台が水平面内の左右方向へ旋回移動する
場合や、支持台がその中央の水平軸線を中心として往復
傾斜移動する場合を含む意味である。
のでなく、対象となる模擬動作に対応した適宜の形状と
される。例えば、スノーボードによる雪面の滑走を模擬
する場合にはスノーボードを模した形状とされる。
ペレータに対して視覚的に認識できるようにするための
手段であって、その表現方法は特定の方法に限定されな
い。例えば、映像的に表示するディスプレイや、現実的
に表示する人形模型等を用いることができる。
シリンダ、その他の任意の力発生機器を用いて構成でき
る。しかしながら、ロックカの大きさを徐々に変化させ
るという機能を簡単に達成するためには、油圧シリンダ
を用いることが有利である。具体的には、油圧シリンダ
内を流れる油の流量を調節することによって、ロック力
を調節できる。例えば、油流量を小さく絞ればロック力
が大きくなり、油流量を大きく設定すればロック力が小
さくなる。
ドは支持台に直接に接触させることもできるが、その場
合には油圧シリンダなどを設置するためのスペースがき
わめて狭い特定の位置に限られる。この問題を解消する
ため、支持台に接触又は離れるように移動する接触片を
新たに設け、その接触片を介して油圧シリンダなどによ
って支持台にロック力を付与するように構成できる。油
圧シリンダなどは接触片にロック力を付与すれば良いの
で、その接触片の形状を適宜に選定すれば、油圧シリン
ダなどの設置位置を自由に設定できる。
触片に代えて、支持台の回転中心軸に固定されたカム部
材を介して支持台にロック力を付与するように構成する
こともできる。
ンダなどからのロック力を支持台に伝える場合には、接
触片を支持台の回転中心軸線の両側に配設することが望
ましい。接触片を支持台の回転中心軸線の片側だけに配
設することにすると、接触片を設置しない側において支
持台を安定したロック状態に置くことが難しくなるから
である。
設する場合には、それら一対の接触片を連結軸によって
一体に連結し、さらに上記ロック力付与手段を一対の接
触片の一方の側に設置することが望ましい。こうすれ
ば、1個のロック力付与手段によって左右一対の接触片
を一体状態で駆動できるからである。また、この構成に
よれば、左右一対の接触片が一体に動くので、支持台を
正確に水平位置でロック状態に保持できる。
を用いたシミュレータの全体的な外観を示している。こ
のシミユレータは、表現手段としてのディスプレイ1を
支持すると共に内部にそのディスプレイ1を制御するた
めの制御装置2を内蔵した筐体3を有している。筐体3
から延びる基台4上には操作部5が設けられ、その操作
部5の下部から延び出るアーム部材6によって支持台7
が片持ち状態で支持されている。操作部5の上面には、
各種の選択ボタン10やコイン投入口20等を備えた操
作パネル5aが設けられる。オペレータ8は、支持台7
の上に乗ってその支持台7を矢印A−A’のように第1
回転中心軸線L1を中心として左右に往復旋回移動すな
わち回転移動させたり、同時に矢印B−B’のように第
2回転中心軸線L2を中心として往復傾斜移動すなわち
回転移動させることにより、ディスプレイ1上に映し出
される模擬動作としての映像を制御する。本実施形態の
場合、第1回転中心軸線L1は垂直軸線であり、第2回
転中心軸線L2は水平軸線である。
スキー場の景色映像及びスノーボードを用いて雪面を滑
走するプレイヤの映像が映し出されるものとする。ま
た、支持台7は、スノーボードを模した形状に形成され
る。また、支持台7のまわりには4個の支柱9が固定さ
れて上方へ延び、それらの支柱9により、オペレータ8
とディスプレイ1との間及び支持台7上に横向きに乗っ
たオペレータ8の前後両側に手摺り部材11が支持され
ている。これらの手摺り部材11は、比較的剛性の高い
棒部材によって形成される。オペレータ8は、これらの
手摺り部材11につかまることにより、操作台7を激し
く動かすことができる。
示す構造を有している。図1は側面図、図2は平面図、
そして図3は正面図を示している。図1において、操作
部5の内部には、位置不動の機枠14に固定された軸受
12,12によって第1回転中心軸線L1を中心として
回転自在に、しかし上下移動不能に支持された回転軸1
3が配設され、その回転軸13にアーム部材6が固定さ
れている。回転軸13の上端には、図2に示すように、
その回転軸13と一体な断面正方形状の芯部材15と、
その芯部材15を取り囲む断面正方形状で筒形状のケー
シング部材16と、そしてケーシング部材16と芯部材
15との間に形成される空間内に挿入された弾性部材1
7とによって構成された第1抵抗力付与装置18が設け
られる。ケーシング部材16は機枠14に固定される。
弾性部材17は、例えばゴム、合成樹脂等のように、圧
縮されたときに抵抗力を生じる材料によって形成され
る。
角筒形状のパイブ基台19が水平方向に延びる状態で強
固に固定される。このパイプ基台19の上には軸受け部
材21a及び21bが固定され、さらにそれらの軸受け
部材によって2本の回転軸22a及び22bが第2回転
中心軸線L2を中心として回転自在に支持される。これ
らの回転軸22a及び22bの外周面には、支持台7の
底面に固着したブラケット23が固定される。この構成
により、支持台7は、第1回転中心軸線L1を中心とし
て水平面内の左右方向(図2の矢印A−A’方向)へ往
復旋回移動可能であり、さらに第2回転中心軸線L2を
中心として図3の矢印B−B’方向へ往復傾斜移動可能
である。
22aの右端に第2抵抗力付与装置28が設けられる。
この第2抵抗力付与装置28も、第1抵抗力付与装置1
8と同様にして図5に示すように、回転軸22aと一体
な断面正方形状の芯部材25と、その芯部材25を取り
囲む断面正方形状で筒形状のケーシング部材26と、そ
してケーシング部材26と芯部材25との間に形成され
る空間内に挿入された弾性部材としての弾性部材27と
を有している。ケーシング部材26はパイプ基台19の
上面に固定される。
支持台7に外力が加わらない自然状態のときに、各弾性
部材17が力学的に平衡となる状態にあり、このとき支
持台7は中立位置に保持される。支持台7が矢印A方向
又は矢印A’方向へ旋回移動すると支持台7を支持する
回転軸13がそれと一体になって回転し、それと同時に
芯部材15がそれと一体になって回転する。芯部材15
が回転すると、各弾性部材17がケーシング部材16に
押しつけられて弾性変形して抵抗力を発生する。この抵
抗力は、回転軸13の回転角度、従って支持台7の旋回
角度の大きさに比例して変化する。
力が加わらない自然状態のときに、図5において、各弾
性部材27が力学的に平衡となる状態にあり、このとき
支持台7は図3に実線で示す水平状態の中立位置に保持
される。支持台7が矢印B方向又は矢印B’方向へ傾斜
移動すると支持台7を支持する回転軸22aがそれと一
体になって回転し、それと同時に芯部材25がそれと一
体になって回転する。芯部材25が回転すると、各弾性
部材27がケーシング部材26に押しつけられて弾性変
形して抵抗力を発生する。この抵抗力は、回転軸22a
の回転角度、従って支持台7の傾斜角度の大きさに比例
して変化する。
として回転する回転軸13の下端には、その回転軸13
の回転角度に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器を含む
第1角度センサ29が設けられる。また、第2回転中心
軸線L2を中心として回転する回転軸22aの先端に
は、その回転軸22aの回転角度に応じて抵抗値が変化
する可変抵抗器を含む第2角度センサ31が設けられ
る。
中心軸線L2まわりの傾斜移動を禁止するためのロック
装置32が配設される。このロック装置32は、ロック
力付与装置33と、ロック力調整装置34と、そして接
触片35とを有している。ロック力付与装置33は油圧
シリンダを含んで構成されていて、シリンダ本体部分3
6と、その本体部分36に入出する出力ロッド37と、
その出力ロッド37の先端に固定された押圧片38とを
有している。
36は、図4に示すように、外管43、内管39及び可
動子41を有する。内管39には複数のオリフィス42
が設けられ、さらに出力ロッド37と一体なピストン4
5が内管39の内周面を滑り移動する。可動子41の左
端部41aは外管43の後端部とネジ結合し、その左端
部41aを回すことにより可動子41が矢印C方向へ進
退移動する。内管39と外管43との間にはリング状の
空間Sが形成され、その空間Sと内管39の内部とがオ
リフィス42によってつながっている。また、可動子4
1には空間Sに連通する油通路44が設けられ、可動子
41が矢印C方向へ移動するとき、油通路44の開口面
積が狭められたり、あるいは広められたりして、該部を
流れる油の流量を調節する。
の油が充填されており、この油の働きによって出力ロッ
ド37に抵抗力、すなわちロック力が付与される。この
抵抗力は、可動子41の油通路44が完全に閉じられて
油の流量が完全に絞られたときに最大となり、他方、そ
の油通路44が完全に開いて油の流量が最大流量に設定
されたときに最小となる。抵抗力が最大値になったとき
には、出力ロッド37の左方向への進入移動が完全に阻
止される状態、いわゆるロック状態になる。一方、抵抗
力が最小値になったときには、出力ロッド37の左方向
への自由な進入移動が許容される。
が角度0゜の基準位置に合わされたときに油通路44が
全開状態(出力ロッド37のロック解除状態)になり、
端部41aが角度180゜まで回されたときに通路44
が全閉状態(出力ロッド37のロック状態)になり、そ
して角度0゜から角度180゜までの間はその角度値に
比例して出力ロッド37に対する抵抗力すなわちロック
力の大きさが変化する。なお、出力ロッド37は自然状
態において、圧縮バネ40によって押されて外管43か
ら最も突出する状態にある。
り付けた押圧片38は、接触片35の下端に接触する。
接触片35は、図2に示すように、パイプ基台19上に
回転自在に配設された連結軸46の両端に1個づつ固着
されている。つまり、接触片35は、第2回転中心軸線
L2を境として支持台7の下方の左右両側に配設されて
いる。図1において、支持台7が水平状態にあるとき、
出力ロッド37がシリンダ本体部分36に対して最も突
出して接触片35を押し上げ、これにより接触片35の
先端が実線で示すように最も上方位置へ押し上げられ
て、支持台7の底面に接触する。他方、支持台7が第2
回転中心軸線L2のまわりに傾斜移動すると、接触片3
5が破線で示すように押し下げられて回転し、このと
き、出力ロッド37がシリンダ本体部分36の内部へ引
っ込む。
の先端が最上位置に置かれ、さらにロック力付与装置3
3の内部油通路44が全閉状態にセットされると、接触
片35がその最上位置でロック状態となる。この状態に
なると、支持台7が水平状態を維持した状態でロック状
態になり、この支持台7にオペレータが乗ったとしても
その支持台7は往復傾斜移動すなわち傾斜揺動しない。
方位置に配設されたロック力調整装置34は、パイプ基
台19の側部に固定したブラケット47によって回転自
在に支持された回転軸48と、モータ49と、そしてモ
ータ49の出力回転を回転軸48へ伝達するギヤ列51
とを有している。図4において、回転軸48の先端には
ドライバ54が取り付けられており、そのドライバ54
が可動子41の左端部41aに嵌合する。また、図1に
おいて、回転軸48の適所には、回転角度位置を検出す
るためのマークを備えたホイール52が固定配置され、
そのホイール52のマークを検出するために透過型又は
反射型の光センサ53が設けられる。本実施形態では、
図4に示した可動子41の端部41aが基準角度0゜
(全開位置)にあるとき及び角度180゜(全閉位置)
にあるときのそれぞれに対応させてホイール52にマー
クが設けられる。
80゜の全閉位置から角度0゜の全開位置まで回転する
と、接触片35従って支持台7はロック状態からロック
解除状態へと状態変化する。この状態変化の際、ロック
力付与装置33によって出力ロッド37に発生する抵抗
力すなわちロック力は、ロック状態を実現する最大力か
ら、ほとんど抵抗力を示さない最小力へと徐々に且つ連
続的に小さくなってゆく。従って、水平状態にロックさ
れている支持台7の上にオペレータが乗り、その後、シ
ミュレート動作を開始するために支持台7のロック状態
を解除するとき、支持台7は瞬間的にロック状態を解除
されるのではなくて徐々にそのロック状態が解除され
る。この構成により、支持台7がいきなり大きく揺動す
ることが無くなり、よって、支持台7の支持機構などに
大きな負荷が加わってそれらを損傷することがなくな
る。
軸48が角度180゜の全閉位置から角度0゜の全開位
置まで回転する場合のことであるが、これとは逆に、回
転軸48が角度0゜の全開位置から角度180゜の全閉
位置まで回転する際、すなわちシミュレート動作が終了
して、支持台7をロック解除状態からロック状態へと復
帰させる際にも同様のことが言える。つまりこの場合に
も、支持台7がロック解除状態からいきなりロック状態
へと状態変化するのでは無くて、徐々にロック状態へと
変化するので、支持台7がいきなり大きく揺動すること
が無くなる。
制御装置2は、コンピュータを含んだ電気回路によって
構成されていて、例えば図7に示すように、ゲーム演算
部61及び画像合成部62を有する。操作部63は、図
1の操作パネル5aに配置された各種選択ボタン10
や、コイン投入口20から投入されたコインを検知する
コインセンサや、支持台7の旋回角度を検知する第1角
度センサ29や、支持台7の傾斜角度を検知する第2角
度センサ31等を含む。
4、移動体情報記憶部65、ゲーム空間演算部66及び
記憶部67を有する。マップ情報記憶部64は、ボード
滑走コースに関する情報を分割マップ情報として記憶す
る。すなわち、コース情報が各地点の平面座標とその地
点の高度座標として記憶されている。移動体情報記憶部
65は、ボードプレイヤの現在位置を3次元座標で記憶
する。ゲーム空間演算部66は、移動体情報記憶部65
からボードプレイヤの現在位置を読み出し、さらに操作
部63からの操作信号及びマップ情報記憶部64からの
地形信号に基づいてボードプレイヤの移動位置を演算
し、そして記憶部67に格納された自然条件の変化や、
風の変化等に従ってボードプレイヤの移動位置を演算す
る。なお、移動体情報記憶部65内の記憶内容は、模擬
動作を表示する手段としてディスプレイ1を用いた関係
上、ゲーム空間演算部66の演算に基づいて1/60秒
ごとに更新される。ゲーム空間演算部66は、支持台7
の上に乗っているオペレータに対応するボードプレイヤ
の位置座標を演算することはもとより、ディスプレイ1
上に映し出される他のボードプレイヤに関する位置座標
も演算する。
像描画部69及びオブジェクト画像情報記憶部71を有
する。オブジェクト画像情報記憶部71は、コースの映
像を作成するために必要な情報、例えば、ボードプレイ
ヤなどの移動体の画像情報、雪面の地面、山、木、川、
建物などの画像情報を記憶する。3次元演算部68は、
ゲーム空間演算部66から出力されたデータ、すなわち
移動体情報、分割マップ情報等に基づいて、対応する画
像情報をオブジェクト画像情報記憶部71から読み出
し、例えば図8に示すような3次元のゲーム空間を演算
する。この図において、81はボードプレイヤ、82は
旗門、83は建物、84はリフト、85は雪山、そして
86は樹木を示している。
データを除去するクリッピング処理、スクリーン座標系
への透視投影変換及びソーティング処理などの処理を行
ってその処理後のデータを画像描画部69へ出力する。
画像描画部69は、3次元演算部68の出力データをデ
ィスプレイ1で映像表示可能な映像データへ変換する。
例えば、図8に示した3次元ゲーム空間は、図9に示す
ような映像としてディスプレイ1上に表示される。この
映像は、ゲーム空間演算部66による演算処理に基づい
て1/60秒ごとに更新され、オペレータにとっては連
続して変化するスキー場の景色映像として認識される。
してその動作を説明する。図1において、支持台7の上
にオペレータが乗る前、その支持台7は、第1抵抗力付
与装置18の働きによって旋回揺動範囲内の中立位置に
保持され、さらに第2抵抗力付与装置28の働きによっ
て傾斜揺動範囲内の中立位置すなわち水平状態に保持さ
れる。またこのとき、ロック装置32のロック力調整装
置34の回転軸48は角度180゜の全閉位置にあって
接触片35を通して支持台7に最大の抵抗力を付与し、
これにより支持台7は水平状態に固定すなわちロックさ
れる。
が支持台7の上に乗る。このとき、支持台7はロック状
態にあるので外力が加わっても揺動しない。その後、コ
イン投入口20にコインを投入し、さらに選択ボタン1
0を操作すると、シミュレータ動作、本実施形態の場合
はスノーボードゲームが開始される。ゲームが開始され
ると、図1において、ロック力調整装置34のモータ4
9が作動して回転軸48が角度180゜の全閉位置から
角度0゜の全開位置へと回転する。これにより、ロック
力付与装置33の本体部分36内の油通路44(図4参
照)が全閉位置から全開位置へ向かって徐々に開かれ、
その結果、支持台7に対するロック力が最大値から最小
値へと徐々に解除される。
は、オペレータ8の操作に従って第2回転中心軸線L2
を中心として自由に往復傾斜移動できる状態となる。こ
のロック力の解除の際、ロック力は最大力から最小力へ
と瞬時に解除されるのでは無く、モータ49の回転軸4
8の回転に応じて徐々に小さくなっていくので、支持台
7はゲームスタートと共にいきなり自由に傾斜移動でき
る状態になるのではなくて、徐々にその自由状態へと移
行する。なお、本実施形態の場合は、第1回転中心軸線
L1を中心とする支持台7の往復旋回移動に関してはロ
ック装置を設けていないので、その旋回方向に関しては
支持台7はロックされない。この旋回方向に関してもロ
ック作業が必要な場合は、ロック装置32と同様なロッ
ク装置を回転軸13に対して付設する。
後、スキー場を滑り降りるときの景色の移り変わりの様
子を模した映像がディスプレイ1上に映し出され、オペ
レータ8はその景色の中をスノーボードに乗ってうまく
滑り降りるように支持台7を両足によって操作する。具
体的には、支持台7を第1回転中心軸線L1のまわりに
旋回移動させたり、同時に第2回転中心軸線L2のまわ
りに傾斜移動させる。このとき、支持台7の旋回移動の
角度及び傾斜移動の角度は第1角度センサ29及び第2
角度センサ31によって検出されてゲーム空間演算部6
6(図7)へ送られる。ゲーム空間演算部66は、それ
らの角度情報に基づいて、ディスプレイ1に映し出され
る景色映像及びボードプレイヤ映像を制御する。このよ
うにオペレータ8は、支持台7を旋回移動及び傾斜移動
させることにより、ディスプレイ1によって表現される
滑走画面、すなわち模擬動作に対して積極的に働きかけ
ることができる。
に旋回移動して中立位置から角度的に外れると、図2に
おいて、第1抵抗力付与装置18内の弾性部材17が芯
部材15によって圧縮されて抵抗力を発生し、この抵抗
力が支持台7を通してオペレータ8に体感される。ま
た、支持台7が第2回転中心軸線L2のまわりに傾斜移
動して中立位置すなわち水平状態から角度的に外れる
と、図5において、第2抵抗力付与装置28内の弾性部
材27が芯部材25によって圧縮されて抵抗力を発生
し、この抵抗力が支持台7を通してオペレータ8に体感
される。これらの抵抗力によりオペレータ8は、雪面を
滑走するときの旋回滑走に対する抵抗力や、スノーボー
ドを立ててエッジング操作を行ったときの抵抗力などを
臨場感豊かに体感できる。
ーボードの滑走画面を模擬動作として映し出し、そして
支持台7をスノーボードを模して使用するように設定し
た。従ってオペレータ8は、支持台7の上に横向き状態
で乗りながら支持台7を操作する。また、オペレータ8
が手摺り部材11を支点として身体を動かすことによ
り、支持台7を大きな角度幅で往復旋回移動及び往復傾
斜移動させることができる。
ータ8は横向き状態で支持台7の上に乗らなくてはなら
ない。仮にオペレータ8がディスプレイ1に真っ直ぐに
向かい合う状態で支持台7上に乗ったのでは、正常なス
ノーボード操作はできない。このような問題を解消する
ため、図10に示すように、オペレータ8の左右の足裏
8a及び8bを案内するための案内用突起72を支持台
7の上に設けることが望ましい。これらの案内用突起7
2は、ディスプレイ1へ向かう方向(矢印D方向)に関
して左右の足裏の長さに対応したそれぞれの間隔E1及
びE2をおいて互いに平行に並べられているので、オペ
レータ8は必然的に横向きに乗らざるを得なくなり、デ
ィスプレイ1に対して真っ直ぐに乗ってしまう状態を確
実に回避できる。なお、E1及びE2は等しい値とする
こともできるし、あるいは異なった値とすることもでき
る。
る。図1に示したロック装置32では、ロック力付与装
置33の出力ロッド37を押圧片38を介して直接に接
触片35に押しつけた。これに対し、図11に示したロ
ック装置92では、押圧片98の長さを長く設定してそ
れをブラケット97によって往復直線移動自在に支持
し、そして、その押圧片98を接触片35に直接接触さ
せるのではなくて、接触片35の下端に設けたローラ9
6に接触させている。
35と押圧片38が滑り接触するので両者が摩耗して接
触状態が劣化するおそれがある。それに対して本ロック
装置92によれば、押圧片98とローラ96とが転がり
接触するので摩耗が少なく、よって安定した動作が保証
される。
ている。このロック装置102では、支持台7に接触す
る接触片35に代えて、支持台7の回転軸22a又は2
2bに固定されたカム部材、例えば円筒カム105を用
いる。円筒カム105のカム面に接触するカムフォロワ
ー109は、支点108を中心として旋回するレバー1
07の先端に回転自在に取り付けられる。レバー107
の他端にはローラ96が回転自在に取り付けられ、この
ローラ96がロック力付与装置33の押圧片98に接触
する。
平状態にあるとき、円筒カム105のカム面の凹部にカ
ムフォロワー109がはまり込む。この状態で、ロック
力付与装置33からレバー107へ最大ロック力が伝達
されると、円筒カム105従って支持台7が水平状態に
ロックされる。他方、ロック力付与装置33からのロッ
ク力が最小値へ切り替えられると、レバー107へのロ
ック力が解除されて円筒カム105は自由に回転移動で
きる状態になり、その結果、支持台7はロック状態を解
除されて自由に傾斜移動できる状態になる。
装置33の押圧片98とレバー107のローラ96との
接触及びレバー107に設けたカムフォロワー109と
円筒カム105との接触はいずれも転がり接触なので摩
耗が少なく、よって、安定した動作が保証される。
て本発明を説明したが、本発明はそれらの実施形態に限
定されるものではなく、請求の範囲に記載された技術的
範囲内で種々に改変できる。例えば、本発明はスノーボ
ード動作に限られす他の任意の動作を模擬対象とするシ
ミュレータにも適用できる。ロック力付与装置33は、
油圧シリンダ以外の任意の力発生機器、例えば空圧シリ
ンダ、モータ等を用いて構成できる。図1に示した実施
形態では支持台7を第2回転中心軸線L2のまわりに往
復傾斜移動させるための回転系にロック装置32を設
け、支持台7を第1回転中心軸線L1のまわりに往復旋
回移動させるための回転系にはロック装置を設けなかっ
た。しかしながらこの第1中心軸線L1のまわりの回転
系にも同様の構成から成るロック装置を付設できること
はもちろんである。
持台がロック状態とロック解除状態との間で状態変化す
るときには、ロック力の大きさが経時的に徐々に弱くな
ったり又は徐々に強くなったりする。この結果、オペレ
ータが乗った支持台の固定状態は急激に外れたり又は急
激に入ったりするのではなくて、徐々に外れたり又は徐
々に入ってゆく。従って、オペレータの乗降時に支持台
が急激に揺動することがないので、支持台及びそのまわ
りの各種機構に大きな負荷がかかることもなくなり、よ
ってロック装置の耐久性が向上する。
片の形状を適宜に選定することにより、ロック力付与手
段を支持台に直接に接触させる場合に比べて、ロック力
付与手段を設置するためのスペースを自由に選択でき
る。
部材の形状を適宜に選定することにより、ロック力付与
手段を支持台に直接に接触させる場合に比べて、ロック
力付与手段を設置するためのスペースを自由に選択でき
る。
台の両側を接触片によって受けることができるので、接
触片を支持台の回転中心軸線の片側だけに配置する場合
に比べて、支持台をより一層安定したロック状態に保持
できる。また、ロック状態とロック解除状態との間の状
態変化を安定して行える。
台の両側に設置した一対の接触片を1個のロック力付与
手段だけで駆動できるので、構造が簡単になり、さらに
軽量化も達成できる。ロック装置も含めた支持台は片持
ち状態で支持されることが多いので、この軽量化は支持
台のための支持構造を製造する上で非常に好都合であ
る。また、一対の接触片は連結軸によって一体に動くの
で、それらの接触片の間で動作のばらつきが発生するこ
とが無く、よって、常に安定したロック状態が得られ
る。
ク力を徐々に変化させるという機能を簡単且つ確実に達
成できる。
ク力を発生する部分とそのロック力を調整する部分とを
分割したので、一般的な機構部品を利用してロック装置
を簡単に製造できる。
般的な機構部品によってロック装置を簡単に構成でき
る。
の要部を示す側面図である。
リンダを示す側面断面図である。
付与機構の主要部を示す正面断面図である。
の全体の外観を示す斜視図である。
系の一例を示すブロック図である。
例を3次元的に示す図である。
元的に表示した状態を示す図である。
分的に示す斜視図である。
態を部分的に示す斜視図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 オペレータが乗って操作することにより
回転移動する支持台を有しており、その支持台の動きに
対応して表現手段によって模擬動作を表現するシミュレ
ータに用いられるロック装置であって、支持台を固定保
持するためのロック装置において、 支持台にロック力を付与するロック力付与手段を有して
おり、 そのロック力付与手段は、支持台をロック状態からロッ
ク解除状態へ状態変化させるとき又はロック解除状態か
らロック状態へ状態変化させるとき、ロック力を経時的
に徐々に弱く又は徐々に強くすることを特徴とするシミ
ュレータのロック装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のシミュレータのロック装
置において、支持台に接触又は離れるように移動する接
触片を設け、上記ロック力付与手段はその接触片を介し
て支持台にロック力を付与することを特徴とするシミュ
レータのロック装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のシミュレータのロック装
置において、支持台の回転中心軸線上にカム部材を固定
し、上記ロック力付与手段はそのカム部材を介して支持
台にロック力を付与することを特徴とするシミュレータ
のロック装置。 - 【請求項4】 請求項2記載のシミュレータのロック装
置において、接触片は支持台の回転中心軸線の両側に配
設されることを特徴とするシミュレータのロック装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のシミュレータのロック装
置において、 支持台の回転中心軸線の両側に配設された一対の接触片
は連結軸によって一体に連結され、さらに上記ロック力
付与手段は一対の接触片の一方の側に設置されることを
特徴とするシミュレータのロック装置。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5のうちの少なくと
もいずれか1つに記載のシミュレータのロック装置にお
いて、 ロック力付与手段は、油圧に基づいてロック力を発生す
る油圧シリンダを有し、その油圧シリンダはシリンダ内
における油の流量を調節することによりロック力の大き
さを変化させることを特徴とするシミュレータのロック
装置。 - 【請求項7】 請求項6記載のシミュレータのロック装
置において、ロック力付与手段は、 油圧シリンダの内部に配置されていて、移動することに
よって油通路の流量を調節できる可動子と、 その可動子を移動させるロック力調整手段とを有するこ
とを特徴とするシミュレータのロック装置。 - 【請求項8】 請求項7記載のシミュレータのロック装
置において、 可動子は外部から回されることによって直進移動して油
通路の流量を調節し、そして、 ロック力調整手段は、可動子を回転させるための回転軸
と、その回転軸を回転駆動するモータとを有することを
特徴とするシミュレータのロック装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33617495A JP3770278B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | シミュレータのロック装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33617495A JP3770278B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | シミュレータのロック装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09149956A true JPH09149956A (ja) | 1997-06-10 |
JP3770278B2 JP3770278B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=18296436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33617495A Expired - Fee Related JP3770278B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | シミュレータのロック装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3770278B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004035147A1 (ja) * | 2002-08-27 | 2004-04-29 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | バランス訓練装置 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP33617495A patent/JP3770278B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004035147A1 (ja) * | 2002-08-27 | 2004-04-29 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | バランス訓練装置 |
Also Published As
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JP3770278B2 (ja) | 2006-04-26 |
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