KR100450860B1

KR100450860B1 - 자가 추진 부재를 사용한 게임 기계

Info

Publication number: KR100450860B1
Application number: KR10-2001-0077178A
Authority: KR
Inventors: 고바야시유우스께
Original assignee: 고나미 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2004-10-02
Also published as: US20040235571A1; KR20020045573A; US7235013B2

Abstract

게임 기계에 있어서, 플래튼 도트는 이동 필드 상에 제공된다. 다수의 자가 추진 부재는 이동 필드 상에 제공된다. 각각의 자가 추진 부재는 서로 직각인 제1 방향 및 제2 방향으로 자가 추진 부재를 각기 추진하기 위한 제1 선형 모터 및 제2 선형 모터를 포함한다. 미니어쳐 부재는 각각의 자가 추진 부재 상에서 회전 가능하게 지지되도록 모터와 결합된다. 제어기는 미니어쳐 부재의 회전되는 각도가 자가 추진 부재의 추진 각도에 따라서 결정되도록 모터를 제어한다.

Description

자가 추진 부재를 사용한 게임 기계 {GAME MACHINE USING SELF-PROPELLED MEMBERS}

본 발명은 자가 추진 부재의 이동 제어를 용이하게 하고, 게임 기계의 기계식 구조 및 제어 시스템을 현저히 간단하게 하며 제조 비용을 현저하게 줄인, 자가추진 부재를 사용하는 게임 기계에 관한 것이다.

경주 게임 기계 내에 사용되는 자가 추진 부재의 이동 구동 기구는 기본적으로는 회전 구동 모터에 의해 바퀴를 구동시키고 왼쪽 구동 바퀴 및 오른쪽 구동 바퀴 사이의 회전 속도 차이를 제어함으로써 방향 전환 운동을 수행한다. 일본 특허 제2650643호는 이러한 경주 게임의 일예를 개시한다. 또한, 일본 특허 공보 제7-68056A호는 이러한 플레이 게임 기계의 일예를 기재한다. 경주 게임 기계에 있어서, 경주 트랙은 자가 추진이 불가능한 미니어쳐를 자석으로부터 생기는 자기력을 통해 경주 트랙 상에서 서로 경주하게끔 재미있게 안내하도록 자가 추진 부재가 이동 필드 상에서 이동하게 되는 2층 구조로 형성된다. 플레이 게임 기계에 있어서, 미니어쳐는 각각의 자가 추진 부재 상에 제공된다. 자가 추진 부재는 이동하게 되어, 미니어쳐가 게임을 하게 한다.

전기 와이어는 자가 추진 부재가 이동하는 평면(이후 이동 필드라 칭함) 상에 X 및 Y 방향으로 촘촘하게 정렬된다. 전기 와이어는 자가 추진 부재의 이동 위치를 감지하도록 위치 감지 와이어로서의 기능을 한다. 감지된 위치 정보에 기초하여, 자가 추진 부재는 피드백 제어의 상태에 있게 되어서, 무트랙 이동을 한다. 알려진 위치 감지 방법은 CCD 카메라로 자가 추진 부재를 사진에 담는 단계, 앞서 담겨진 화상이 화상 처리를 받게 하는 단계, 및 컴퓨터를 사용하여 가상 이동 필드 상의 자가 추진 부재의 이동 위치를 감지하는 단계를 포함한다.

오늘날, 마이크로 컴퓨터의 정보 처리 속도 및 메모리의 정보 저장 용량이 주목할 정도로 향상되었다. 이러한 배경 하에서, 위치 감지 정보에 대한 자가 추진 부재의 피드백 제어는 기술적 관점에서 비교적 용이하다.

반면에, 실제 경주 게임 기계에 있어서, 자가 추진 부재는 구동 바퀴의 사용을 통해 이동한다. 미끄러짐의 결과로, 부재는 옆으로 미끄러지거나 경주 트랙으로부터 벗어나, 원하는 방향으로부터 크게 벗어나거나 전복된다. 따라서, 피드백 제어는 이동 루트 제어의 정확도, 자가 추진 부재의 이동 방향 수정의 응답 및 자가 추진 부재의 트랙 수정의 응답에 있어서 문제를 갖는다. 실제로 종종 원치않는 경주가 발생한다. 따라서, 계획된 대로 자가 추진 부재가 서로 경주하게 하는데 있어서 어려움에 부닥치게 된다.

자가 추진 부재가 트랙으로부터 미끄러지거나 벗어나게 된다는 전제 하에서, 다수의 자가 추진 부재는 자가 추진 부재의 운동에 대해 교정이 만들어짐과 동시에 위치 감지 정보에 기초하여 피드백 제어를 수행함으로써 이동되도록 동시에 제어된다. 이 경우에 있어서, 제어 시스템 및 제어 프로그램은 복잡해진다.

심지어 바퀴 및 이동 표면 사이에서 발생되는 마찰력에 의해 이동하고, 구동하고, 그리고 방향 전환하는 부재의 경우에 있어서도, 부재가 위치 감지 정보에 기초한 피드백 제어 대신에 피드포워드 제어를 수행하는 것을 이론적으로 생각할 수 있다. 부재 및 구조를 위한 이동 제어 프로그램이 간단할 것임은 용이하게 예상된다. 게임 기계 내의 다수의 자가 추진 부재가 피드포워드 제어를 통해 소정의 이동 경로를 따라 정확하게 이동하게 하는데 있어서 상당한 어려움에 부닥치게 된다. 자가 추진 부재가 계획된 바와 같은 피드포워드 제어를 통해 경주 게임 기계 내에서 서로 경주하게 되는 것은 거의 불가능하다.

앞에서 설명된 바와 같이 피드백 제어에 기초한 이동 제어 작동에 관해서, 자가 추진 부재의 이동 위치는 연속적으로 감지되고, 산술 작동은 이동이 소정의 프로그램에 따라 제어되도록 앞서 말한 감지된 위치에 기초하여 수행된다. 반면에, 이러한 구조에 있어서, 위치 센서, 정보 처리 시스템, 및 이동 제어 시스템은 복잡해지고 상당히 비싼 제조 비용을 수반한다.

또한, 미니어쳐의 운동 및 자가 추진 부재의 운동 사이에는 일치성이 존재한다. 이 때문에, 미니어쳐의 방향은 신속하게 변화될 수 없다. 따라서, 예를 들면, 회전을 수반하는 댄싱을 수행하는 플레이 게임 기계 및 축구 게임 기계 같은 미니어쳐 운동의 신속한 변화를 수반하는 게임 기계를 제공하는 것은 불가능하다.

본 발명은 위치 감지 정보의 사용 없이 자가 추진 부재의 이동을 제어하면서, 이동 구동 유닛 및 게임 기계 내에 제공되는 자가 추진 부재의 이동 제어 방법을 완전히 바꾸어, 미니어쳐가 소정의 이동 경로를 따라 매끄럽고 정확하게 이동되게 하고 미니어쳐의 방향을 신속하게 변화시킴으로써, 자가 추진 부재의 기계 구조 및 이동 제어 기구에 중점을 두는 것을 목적으로 한다.

도1은 3상 평면 선형 모터의 X방향 가동 요크 및 Y방향 가동 요크를 도시하는 개략단면도.

도2는 플래튼, X방향 가동 요크 및 Y방향 가동 요크를 도시하는 개략사시도.

도3은 3상 평면 선형 모터의 케이싱을 도시하는 사시도.

도4는 3상 평면 선형 모터의 다른 예에서 X방향 가동 요크 및 Y방향 가동 요크를 도시하는 개략단면도.

도5는 도4에 도시된 3상 평면 선형 모터의 X방향 가동 요크 및 Y방향 가동 요크를 도시하는 개략단면도.

도6은 3상 평면 선형 모터를 구동하기 위한 구동 제어기를 도시하는 블록도.

도7은 본 발명의 제1 실시예를 따른 자가 추진 부재를 도시하는 개략단면도.

도8은 도7에 도시된 자가 추진 부재의 볼 베어링의 레이아웃을 도시하는 평면도.

도9는 볼 베어링의 레이아웃의 다른 예를 도시하는 평면도.

도10은 본 발명의 제2 실시예를 따른 자가 추진 부재를 도시하는 개략단면도.

도11은 본 발명의 제3 실시예를 따른 자가 추진 부재를 도시하는 개략단면도.

도12는 도11에 도시된 자가 추진 부재 내의 안내 자석의 평면도.

도13은 본 발명의 제4 실시예를 따른 자가 추진 부재를 도시하는 개략단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 3상 평면 선형 모터

11: 플래튼

11a: 플래튼 도트

12: X방향 가동 요크

13: Y방향 가동 요크

14: 케이싱

15: 영구 자석

16, 17: 요크

18, 19, 20, 21, 22, 23: 다리

본 발명에 따르면, 앞에서의 목적을 이루기 위해서, 플래튼 도트(platen dots)가 제공되는 이동 필드 및 이동 필드 상에 제공되는 다수의 자가 추진 부재를 포함하는 게임 기계가 제공되고, 각각의 자가 추진 부재는 이동 필드 상에서 제1 방향으로 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 플래튼 도트와 함께 제1 선형 모터를구성하는 제1 요크, 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 플래튼 도트와 함께 제2 선형 모터를 구성하는 제2 요크, 모터, 자가 추진 부재 상에서 회전 가능하게 지지되도록 모터와 결합되는 미니어쳐 부재, 및 미니어쳐 부재의 회전되는 각도가 자가 추진 부재의 추진 방향에 따라 결정되도록 모터를 제어하는 제어기를 포함한다.

또한, 본 발명에 따르면, 플래튼 도트가 제공되는 경주 트랙, 경주 트랙 아래까지 연장되는 이동 필드, 서로 경주하게 되도록 경주 트랙 상에 제공되고 자기 물질이 제공된 다수의 미니어쳐 부재 및 각각의 미니어쳐 부재에 합체되면서 이동 필드 상에 제공되는 다수의 자가 추진 부재를 포함하는 경주 게임 기계가 제공되고, 각각의 자가 추진 부재는 이동 필드 상에서 제1 방향으로 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 플래튼 도트와 함께 제1 선형 모터를 구성하는 제1 요크, 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 플래튼 도트와 함께 제2 선형 모터를 구성하는 제2 요크, 합체된 미니어쳐 부재의 자기 물질과 결합하는 토크 전달 커플링을 구성하는 안내 자석, 자기력을 매개로 합체된 미니어쳐 부재의 자세를 방향 전환하기 위해 안내 자석을 회전시키는 모터 및 안내 자석의 회전되는 각도가 자가 추진 부재의 추진 방향에 따라 결정되도록 모터를 제어하는 제어기를 포함한다.

이 구성에 있어서, 평면 선형 모터를 구성하도록 제1 및 제2 요크에 공급되어지는 동력을 제어함으로써, 자가 추진 부재는 특정한 방향을 지향하면서 임의의 속도 및 임의의 방향으로 2차원의 이동 필드 또는 경주 트랙 상에서 추진될 수 있다.

한편, 미니어쳐 부재는 자가 추진 부재의 추진 방향과 대응되도록 토크 전달 커플링에 의해 지향되어서, 미니어쳐가 자연스런 자세로 서로 경주하고 플레이하게 될 수 있다.

평면 선형 모터의 원리에 있어서, 자가 추진 부재는 얽힌 라인(또는 계단식 방식)을 추적하는 것처럼 능동적으로 이동한다. 반면에, 실제로는, 비스듬하게 이동할 때 제1 및 제2 방향에서 자가 추진 부재의 한 계단부는 상당히 미세하게 만들어질 수 있다. 이 때문에, 자가 추진 부재는 실질적으로 선형으로 이동하는 것처럼 보여진다. 또한 자가 추진 부재가 이동 방향을 전환하는 경우에도 동일한 원리가 적용된다.

미니어쳐는 직접 또는 자기력을 매개로 한 모터에 의해서 자가 추진 부재에 의해 견인되기 때문에, 미니어쳐는 자가 추진 부재의 전환 동작을 따르도록 약간의 시간 지연을 가지고 방향을 전환한다. 미니어쳐의 이동 방향은 시간 지연에 대응하는 시간만큼 원활해진다. 그 결과, 미니어쳐는 외관상 곡선인 경로를 따라 이동한다. 이 때문에, 미니어쳐는 비스듬한 라인에서 선형으로 이동하고 만곡되게 방향을 원활하게 전환하면서 소정의 경로를 따라 이동한다.

자가 추진 부재는 평면 선형 모터에 의해 이동되도록 구동되기 때문에, 자가 추진 부재는 실패 없이 정확하게 소정의 경로를 따라 이동한다. 결과적으로, 자가 추진 부재는 이동 위치 감지 정보의 사용 없이 피드포워드 제어를 통해 소정의 경로를 따라 정확하게 이동되게 할 수 있다. 따라서, 이동 제어 시스템은 간단하게될 수 있고, 자가 추진 부재를 사용하는 게임 기계의 제조 비용을 절감할 수 있다.

바람직하게는, 볼 베어링은 이동 필드 상의 추진을 보조하도록 자가 추진 부재의 바닥면 상에 제공된다.

볼 베어링은 회전 시에 방향성이 없기 때문에, 자가 추진 부재는 이동 필드 상의 X-Y 평면 내에서 원활하게 활주할 수 있다.

여기에서, 볼 베어링은 적어도 3개의 독립적인 볼 베어링으로 구성되는 것이 바람직하다.

다르게는, 볼 베어링은 스러스트 베어링을 구성하도록 자가 추진 부재의 바닥면 상에 형성되는 환형의 홀더 내에서 지지되는 것이 바람직하다.

다르게는, 공기가 자가 추진 부재의 바닥면을 향해 송풍되어지는 노즐은 자가 추진 부재를 지지하기 위한 이동 필드와 바닥면 사이에 공기 베어링 층이 형성되도록 이동 필드 상에 형성되는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 자가 추진 부재는 얇은 공기 층으로 구성되는 공기 베어링에 의해 지지된다. 자가 추진 부재는 공기 층에 의해 약간 지지되고 부양되면서 이동 필드에 걸쳐 이동한다. 결과적으로, 자가 추진 부재의 이동 저항은 감소된다. 자가 추진 부재는 평면 선형 모터로부터 발생하는 작은 이동 및 구동력에 의해 자유롭게 이동할 수 있다.

여기에서, 스커트 부재는 자가 추진 부재의 바닥면의 주연부 상에 형성되는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 스커트 부재는 이동 필드 상에 형성되는 노즐로부터 송풍되는 공기 유동을 효과적으로 잡아낸다. 그러므로, 자가 추진 부재는 노즐로부터의 상대적으로 약한 공기 유동에 의해 이동 표면으로부터 약간 부양될 수 있다.

다르게는, 자가 추진 부재는 자가 추진 부재를 지지하기 위한 이동 필드와 바닥면 사이에 공기 베어링 층을 형성하도록, 바닥면 상에 형성되는 노즐을 통해서 이동 필드를 향해 압축된 공기를 송풍하기 위한 압축기를 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 각각의 이동 부재를 자유롭게 운동 가능하게 지지하기 위한 공기 베어링을 생성하기 위한 구성은 간단하다. 필요로 하는 압축된 공기의 양은 최소이고, 다른 요소에 분무된 압축 공기의 영향은 최소화된다.

바람직하게는, 3상 선형 모터를 구성하도록, 각각의 제1 요크 및 제2 요크는 코일이 구비된 3개의 다리로 구성된다.

3상 평면 선형 모터는 스테핑 아웃(stepping out)의 관여 없이 자가 추진 부재의 원활한 이동을 가능하게 하기 때문에, 미니어쳐는 더 원활하게 이동될 수 있다.

여기에서, 각각의 다리의 하단부는 각각의 플래튼 도트의 폭과 동일한 폭을 각기 가지는 다수의 돌기로 나뉘어지는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 각각의 요크의 구동력은 증가될 수 있어서, 훨씬 큰 범위에서 이동 제어의 정확도는 향상된다.

바람직하게는, 모터는 펄스 모터가 적당하다. 이 구성에 있어서, 미니어쳐 부재의 방향 전환 동작의 제어는 피드포워드 제어를 통해 수행될 수 있다. 따라서, 미니어쳐의 방향 제어는 정확하고, 신속하고, 그리고 간단하게 수행될 수 있다. 그 결과, 자가 추진 부재의 이동 제어기 및 이동 프로그램은 상당히 간단하게 만들어질 수 있다.

경주 게임 기계의 경우에 있어서, 각각의 자가 추진 부재의 안내 자석 및 미니어쳐 부재의 자기 물질은 교번식으로 그리고 환형으로 정렬된 아치형의 N극 자석 및 아치형의 S극 자석으로 이루어진다.

다르게는, 미니어쳐 부재의 자기 물질은 유도된 자석을 형성하는 자극으로 분할되는 것이 바람직하다.

또한, 볼 베어링은 금속으로 만들어지고, 전도층은 볼 베어링을 매개로 자기 추진 부재의 선형 모터에 동력을 공급하기 위해서 이동 필드 상에 형성되는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 볼 베어링은 동력 공급 단자로 이용될 수 있어서, 동력 공급 기구의 구조를 간단하게 한다.

본 발명의 목적 및 장점들은 몇몇의 도면을 통해 동일하거나 대응하는 부분을 동일한 부호를 사용하여 나타낸, 참조 도면을 참조한 상세하고 양호한 실시예를 설명함으로써 더 명백해질 것이다.

자가 추진 부재의 이동 구동 유닛은 평면 선형 모터에 기초한다. 평면 선형 모터의 기본 기구 및 작동 원리는 다음과 같이 설명된다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 3상 평면 선형 모터(10)는 플래튼 도트(11a)가 제공되는 플래튼(11) 및 플래튼(11)에 걸쳐 자유롭게 이동하도록 제공되는 케이싱(14, 도3에 도시됨)이 제공된다. 선형 모터(10)를 X 방향에서 조작하기 위한 두 개의 X방향 가동 요크(12) 및 선형 모터(10)를 Y 방향에서 조작하기 위한 두 개의 Y방향 가동 요크(13)는 케이싱(14) 내에 수용된다. 도2는 편리성을 목적으로 케이싱(14)으로부터 제거되는 동안의 3상 평면 선형 모터(10)를 도시하고, 하나의 X방향 가동 요크(12) 및 하나의 Y방향 가동 요크(13)가 도시된다. 도1에 도시된 바와 같이, X방향 가동 요크(12)는 Y방향 가동 요크(13)와 구조상 실질적으로 동일하다. 각각의 X방향 가동 요크(12) 및 Y방향 가동 요크(13)는 영구 자석(15) 및 영구 자석(15)의 양쪽면 상에 제공된 한 쌍의 요크(16 및 17)가 제공된다. 요크(16)는 플래튼(11)을 향해 연장된 3개의 다리(18, 19 및 20)를 가지고, 요크(17)는 플래튼(11)을 향해 연장된 3개의 다리(21, 22 및 23)를 가진다. 각각의 다리(18, 19, 20, 21, 22 및 23)의 폭은 플래튼 도트(11a)의 폭과 실질적으로 동일하다.

U상 코일(24)은 다리(18)의 주위에 감겨지고, V상 코일(25)은 다리(19)의 주위에 감겨지고, W상 코일(26)은 다리(20)의 주위에 감겨진다. 3상 전류는 U상 코일(24), V상 코일(25) 및 W상 코일(26)로 흐른다. U'상 코일(27)은 다리(21)의 주위에 감겨지고, V'상 코일(28)은 다리(22)의 주위에 감겨지고, W'상 코일(29)은 다리(23)의 주위에 감겨진다. 3상 전류는 U'상 코일(27), V'상 코일(28) 및 W'상 코일(29)로 흐른다.

요크(16)의 다리(18, 19 및 20)가 배열된 피치는 플래튼 도트(11a)가 배열된 피치와 120°의 위상차가 난다. 유사하게, 요크(17)의 다리(21, 22 및 23)가 배열된 피치는 플래튼 도트(11a)가 배열된 피치와 120°의 위상차가 난다. 다리(21, 22 및 23)의 플래튼 도트(11a) 사이의 위치 관계는 다리(18, 19 및 20)의 플래튼 도트(11a) 사이의 위치 관계와 180°의 위상차가 난다.

도6에 도시된 바와 같이, 평면 선형 모터는 이동 양에 비례하는 펄스 열을 구동 제어기(40)에 입력함으로써, 조작된다.

(1) 펄스 열 및 운동 방향은 절대 위치를 확인하기 위한 모터 구동 명령으로서 구동 제어기(40) 내에 제공되는 상/하 카운터로의 제1 입력이다.

(2) 카운터의 값에 기초하여, 자가 추진 부재가 이동되는 위치에 대한 정보를 준비한다.

(3) 카운터가 변화시키는 속도에 따라 속도 정보를 준비한다.

(4) 두 개의 정보 사항에 대응하는 3상 이동 웨이브 형태를 준비한다.

(5) 전류는 각각의 3상 코일(24 내지 29)로 흐르게 되도록 전류에 비례하는 펄스 폭 변조(PWM) 상태에 있게된다.[웨이브 형태의 전류가 3상 코일(24 내지 29)로 흐르게 될 수도 있다면, 이 작동은 구동 제어기(40)에서 일어나는 과도한 동력 손실을 방지하도록 수행됨]

(6) 스위치 회로는 펄스 폭 변조 온/오프 신호에 의해 제어되어서, 3상 전동력을 생성한다.

(7) 전류는 사고에 기인한 과도한 전류가 발생한 경우에 자가 추진 부재를 정지시키기 위해서, 출력 전류에 비례하는 펄스 폭을 변조하도록 감지된다.

명령 제어의 경우에 있어서, 선형 모터를 작동시키기 위해 입력되는 위임(명령)은 미리 결정되고, 선형 모터는 명령의 사용을 통해 제어된다. 명령 분석 회로는 단계(1)에서의 명령으로부터 펄스 열을 생성하고, 실질적인 처리는 앞에서 설명한 것과 동일하다.

다음으로, 3상 전류는 구동 제어기(40)로부터 X방향 가동 요크(12)의 U상 코일(24), V상 코일(25) 및 W상 코일(26)로 흐른다. 동시에, X방향 가동 요크(12)로 흐르는 전류와 동일한 전류 웨이브 형태를 가지는 3상 전류는 U'상 코일(27), V'상 코일(28) 및 W'상 코일(29)로 흐른다. 이 경우에 있어서, U상 코일(24), V상 코일(25) 및 W상 코일(26)로 흐르는 3상 전류는 U'상 코일(27), V'상 코일(28) 및 W'상 코일(29)로 흐르는 전류와 방향이 반대이다. 3상 전류 출력 장치의 세트는 U상 코일(24), V상 코일(25) 및 W상 코일(26)과 U'상 코일(27), V'상 코일(28) 및 W'상 코일(29)에서 전류가 동시에 흐르는 것을 가능하게 한다. 이때에, X방향 가동 요크(12)는 X방향에서 플래튼(11)에 의해 가해지는 수평 구동력을 받는다.

한편, 공기는 케이싱(14) 내에 제공되는 공기 노즐(도시 생략)을 경유하여 플래튼(11)을 향해 송풍된다. 그 결과, 케이싱(14)은 플래튼(11)으로부터 약간 부양된다. 이어서, 케이싱(14) 전체는 X방향으로 이동된다.

X방향에서 케이싱(14) 운동의 반전이 요구되면, U상 코일(24), V상 코일(25) 및 W상 코일(26) 중 임의의 두 개의 코일을 통해 흐르는 전류의 오프셋 상 각도는 반전된다. 또한, U상 코일(24), V상 코일(25) 및 W상 코일(26)을 통해 흐르는 전류의 오프셋 상 각도와 대응되도록 U'상 코일(27), V'상 코일(28) 및 W'상 코일(29) 중 임의의 두 개의 코일을 통해 흐르는 전류의 오프셋 상 각도는 반전된다. 이런 식으로, 케이싱(14)은 X방향에서 전후로 이동될 수 있다.

전류는 X방향 가동 요크(12)에서와 같이 동일하게 Y방향 가동 요크(13)로 흐르게 되어서, Y 방향에서 케이싱(14)의 전후 운동을 가능하게 한다.

케이싱(14)의 운동 방향 및 이동 속도는 Y방향 가동 요크(13) 및 X방향 가동 요크(12)를 통해 흐르는 전류를 제어함으로써, 적당하게 제어될 수 있다.

도4 및 도5에 도시된 3상 평면 선형 모터에 있어서, X방향 가동 요크(12) 내에 제공된 다리(18)의 하단부는 3개의 소부분으로 나뉘어져서, 3개의 돌기(18a)를 구성한다. 유사하게, 다리(19)의 하단부는 3개의 돌기(19a)로 나뉘어진다. 다리(20)의 하단부는 3개의 돌기(20a)로 나뉘어진다. 다리(21)의 하단부는 3개의 돌기(21a)로 나뉘어진다. 다리(22)의 하단부는 3개의 돌기(22a)로 나뉘어진다. 다리(23)의 하단부는 3개의 돌기(23a)로 나뉘어진다.

다른 점에 있어서, 도4 및 도5에 도시된 3상 평면 선형 모터는 도1 내지 도3에 도시된 것과 동일하다. 플래튼(11)의 플래튼 도트(11a)는 다리(18)의 폭이 분리를 통해 협소하게 되는 돌기(18a)의 폭과 동일한 폭으로 추정되도록 형성된다.

다리(18, 19, 20, 21, 22 및 23)의 하단부는 돌기(18a, 19a, 20a, 21a, 22a 및 23a)로 분리되기 때문에, X방향 가동 요크(12)의 구동력 및 Y방향 가동 요크의 구동력은 증가될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 평면 선형 모터의 이동 구동 장치의 기본 기구 및 작동 원리는 앞에서 설명된 바와 같다. 본 발명의 실시예에 따른 자가 추진 부재(70)의 이동 구동 장치는 앞에서 설명된 평면 선형 모터의 것과 동일하다.자가 추진 부재(70)는 4개의 볼 베어링(71, 도8에 도시)에 의해 이동 필드(90)에 걸쳐 이동한다. 이동 필드(90)는 도2에 도시된 것과 같이 동일한 플래튼 도트를 가지는 플래튼(72)이 제공된다.

평면 선형 모터[75, 도4 및 도5에 도시된 X방향 가동 요크(12) 및 Y방향 가동 요크(13)와 동일함]는 자가 추진 부재(70)의 하부면 상에 제공된다. 평면 선형 모터(75)는 모터 구동기(76)에 의해 작동된다. 제어기(77)는 발신기(78)를 경유하여 제어 신호를 게임 기계의 중앙 제어기와 통신하고, 모터 구동기(76)는 중앙 제어기로부터의 제어 신호 출력에 의해 제어된다.

방향 전환 목적의 펄스 모터(80)는 자가 추진 부재(70)의 상부 중심 위치에 제공된다. 펄스 모터(80)는 지지부(81)의 회전 각도를 제어하고, 미니어쳐 부재(82)는 지지부(81)의 상단부에 고정된다. 미니어쳐의 손의 일부를 조작하기 위한 액츄에이터(83)는 미니어쳐 부재(82) 내에 제공된다. 미니어쳐 부재(82)는 액츄에이터 제어기(84)가 더 제공된다.

미니어쳐 부재(82)는 자가 추진 부재의 운동 방향의 변화(즉, 자가 추진 부재의 방향 전환 동작)에 따라 펄스 모터(80)에 의해 지지부(81)를 매개로 방향 전환된다.

펄스 모터(80)의 회전 각도는 자가 추진 부재(70)의 운동 방향에서의 계획된 각도(자가 추진 부재가 개별의 미니어쳐의 이동 경로에 따라 프로그램에 의해 방향을 전환하도록 계획된 각도) 변화에 의해 정의된다. 또한 자가 추진 부재가 X방향에서 이동하는 거리 및 자가 추진 부재가 Y방향에서 이동하는 거리는 운동 방향에서의 계획된 각도 변화에 의해 정의된다. 따라서, 미니어쳐(82)가 펄스 모터(80)에 의해 회전되는 각도는 자가 추진 부재(70)의 운동 방향과 정합한다.

펄스 모터(80)의 회전 각도 및 자가 추진 부재(70)가 X 및 Y방향에서 이동하는 거리의 산출 방식은 제어 프로그램 및 정보 처리가 필요한 만큼 간단하게 되도록 게임 기계의 크기에 따라 정의된다.

제어기(77)는 펄스 모터(80)가 게임 기계의 중앙 제어기로부터의 명령 출력에 의해 소정의 각도에 걸쳐 회전하게 한다. 펄스 모터(80)의 회전 각도는 자가 추진 부재의 이동을 제어하기 위한 X방향 모터 구동 명령 신호 및 Y방향 모터 구동 명령 신호(도6에 도시)로부터 산출될 수도 있다. 펄스 모터(80)는 산출 결과에 기초하여 구동될 수도 있다.

자가 추진 부재는 그 자세를 변화시키지 않고(즉, 정면은 여전히 정면으로 방향을 취함) X-Y평면 내에서 임의의 방향으로 이동한다. 미니어쳐(82)는 자가 추진 부재(70)가 이동하는 방향과 동일한 방향으로 안내된다. 한편, 미니어쳐(82)는 펄스 모터(80)의 회전 동작에 의해 안내 방향으로 회전된다. 따라서, 미니어쳐 부재(82)는 자가 추진 부재(70)의 운동 방향으로 회전되고 경주한다.

자가 추진 부재(70)가 플레이 게임 기계의 자가 추진 부재일 때에는, 미니어쳐 부재(82)의 손 및 발의 운동 부분이 필요하다. 이 경우에 있어서, 액츄에이터 제어기(84)는 자가 추진 부재(70)의 제어기(77)로부터의 제어 신호 출력에 따라 손등을 조작하도록 액츄에이터(83)를 제어한다.

액츄에이터(83)는 링크 및 벨트를 매개로 조작될 수도 있는, 손과 같은, 미니어쳐(82)의 부분 및 자가 추진 부재(70)상에 제공될 수도 있다. 반면에, 이 경우에 있어서, 미니어쳐는 회전될 수 없다. 미니어쳐를 회전되게 할 필요가 있을 때에는, 이러한 구성은 채용될 수 없다.

자가 추진 부재(70)의 볼 베어링은 금속으로 만들어진다. 볼 베어링과 리테이닝 섹션의 내부면 사이의 회전 저항을 감소시키기 위해서, 볼은 볼 및 리테이닝 섹션 사이에서 선형 또는 점 접촉이 존재하도록 리테이닝 섹션 내에 수용된다. 도9에 도시된 바와 같이, 환형의 리테이너(111) 내에 다수의 볼(112)을 수용함으로써 구성되는 소위 스러스트 베어링(110)은 자가 추진 부재(70)의 하부면 상에 제공될 수 있다.

금속 볼 베어링의 경우에 있어서, 볼 베어링은 동력 컬렉터로서 이용될 수 있다.

도10은 공기 베어링이 채택되는 제2 실시예를 도시한다. 이 실시예에 있어서, 소형 압축기(120)는 자가 추진 부재(70) 상에 장착되고, 소형 압축기(120)는 압축된 공기가 자가 추진 부재(70)의 하부면의 실질적인 중심에서 형성되는 노즐을 경유하여 송풍되게 한다. 공기는 자가 추진 부재(70)의 하부면을 따라 모든 방향으로 유동되게 된다. 얇은 공기 층(예를 들면, 수십마이크론의 두께를 가짐)은 자가 추진 부재(70)와 이동 표면[즉, 플래튼(72)의 표면] 사이에서 형성된다. 자가 추진 부재는 공기 층에 의해 지지된다. 자가 추진 부재(70)와 이동 표면 사이에 존재하는 미끄럼 저항은 상당히 작기 때문에, 자가 추진 부재(70)는 모든 방향에서 민첩함을 갖추고 상당히 원활하고 자유롭게 이동할 수 있다.

다수의 개구가 하부면 상에 형성될 때에는, 개구는 자가 추진 부재의 중력 중심에 대해서 균형이 이루어지도록 배열된다.

동력 공급이 이동 필드 상에서의 자가 추진 부재의 이동을 방해하지 않는다면 자가 추진 부재(70)의 펄스 모터(80) 및 평면 선형 모터(73)에 동력을 공급하기 위한 동력 공급은 내부 동력 공급원 형태(즉, 배터리) 또는 외부 동력 공급원 형태일 수도 있다. 이 시점에서, 외부 동력 공급원을 사용하는 동력 공급의 실현은 상당히 어렵다. 이 때문에, 동력 공급원으로서 자가 추진 부재(70) 상에 배터리(79)를 장착하는 것 외에는 대안이 없다.

도11은 경주 게임이 적용되는 발명의 제3 실시예를 도시한다. 위의 실시예에서 설명된 바와 동일한 부분 및 부재는 이러한 부재가 여기에서 생략되게 하기 위해 동일한 도면 부호 및 상세한 설명에 의해 나타내어진다.

자가 추진 부재(70)는 도8에 도시된 바와 같이 4개의 볼 베어링(71)에 의해 이동 필드(90)에 걸쳐 이동한다. 이동 필드(90)는 도2에 도시된 것과 같이 동일한 플래튼 도트를 가지는 프래튼(72)이 제공된다.

방향 전환 목적의 펄스 모터(80)는 자가 추진 부재(70)의 상부 중심 위치에 제공된다. 펄스 모터(80)는 안내 지지부(181)의 회전 각도를 제어한다. 도12에 도시된 바와 같이, 다르게는 아치형의 S극 자석 및 N극 자석을 배열시킴으로써 구성되는 환형의 안내 자석(183)은 안내 지지부(181)의 상단부 상에 고정된 디스크(182) 상에 고정된다.

안내된 자기 물질(102, 본 실시예에서 채용된 자석)은 안내 자석(183)과 대향되도록, 경주 트랙(100)에 걸쳐 이동하는, 미니어쳐(101)의 하부면 상에 고정된다. 자석(183 및 102)은 토크 전달 커플링을 구성한다. 안내 자석(183)의 회전의 결과로, 안내된 자석(102)은 회전 토크를 받고 회전된다. 또한, 안내된 자석(102)은 안내 자석(183)의 이동 방향으로 견인된다. 안내 자석(183)은 자가 추진 부재의 조향 방향의 변화(즉, 자가 추진 부재의 회전 동작)에 따라 펄스 모터(80)에 의해, 회전된다. 미니어쳐는 회전 토크에 의해 회전되고 안내 자석(183)의 견인 방향을 향해 방향을 취하게 된다.

펄스 모터(80)의 회전 각도는 자가 추진 부재(70)의 운동 방향에서의 계획된 각도(자가 추진 부재가 개별의 미니어쳐의 이동 경로에 따라 프로그램에 의해 방향을 전환하도록 계획된 각도) 변화에 의해 정의된다. 또한 자가 추진 부재가 X방향에서 이동하는 거리 및 자가 추진 부재가 Y방향에서 이동하는 거리는 운동 방향에서의 계획된 각도 변화에 의해 정의된다. 따라서, 미니어쳐(101)가 펄스 모터(80)에 의해 회전되는 각도는 자가 추진 부재(70)의 운동 방향과 정합한다.

펄스 모터(80)의 회전 각도 및 자가 추진 부재(70)가 X 및 Y방향에서 이동하는 거리의 산출 방식은 필요한 만큼 제어 프로그램 및 정보 처리가 간단하게 되도록 게임 기계의 크기에 따라 정의된다.

자가 추진 부재는 그 자세를 변화시키지 않고(즉, 정면은 여전히 정면으로 방향을 취함) X-Y평면 내에서 임의의 방향으로 이동한다. 미니어쳐(101)는 안내 자석(183)으로부터 발생하는 자기력에 의해, 자가 추진 부재(70)가 이동하는 방향과 동일한 방향으로 안내된다. 한편, 미니어쳐(101)는 안내 자석(183)의 회전 동작에 의해 안내 방향으로 회전한다. 따라서, 미니어쳐 부재(101)는 자가 추진 부재(70)의 운동 방향으로 회전되고 경주한다.

안내 자석(183)의 회전 동작의 제어는 펄스 모터의 사용을 통해 환형의 자석을 직접 회전시키기 위한 기구에 의해 제공될 수 있다.

자가 추진 부재(70)의 볼 베어링은 금속으로 만들어진다. 볼 베어링 및 리테이닝 섹션의 내부면 사이의 회전 저항을 감소시키기 위해서, 볼은 볼 및 리테이닝 섹션 사이에서 선형 또는 점 접촉이 존재하도록 리테이닝 섹션 내에 수용된다.

금속 볼 베어링의 경우에 있어서, 볼 베어링은 동력 공급 단자로서 이용될 수 있어서, 동력 공급 기구의 구조를 간단하게 한다.

당연히, 앞에서 설명된 바와 같은 베어링 구성은 도9에 도시된 바와 같이 스러스트 베어링(110)으로 대체될 수도 있다.

또한, 제2 실시예와 유사하게, 베어링 구성은 도13에 도시된 바와 같이 공기 베어링으로 대체될 수도 있다.

자가 추진 부재의 이동 제어 시스템은 게임 기계의 특성에 따라 다르다. 그러나, 자가 추진 부재의 기본 이동 제어는 앞에서 설명된 바와 같이 평면 선형 모터의 것과 동일하다.

다수의 미니어쳐 부재가 서로 경주하게 될 때에는, 모든 자가 추진 부재의 이동 경로 및 속도는 단일의 제어기에 의해 서로 병렬로 동시에 제어된다. 또한, 모든 자가 추진 부재의 미니어쳐의 회전 각도는 서로 평행하게 동시에 제어된다.

자가 추진 부재는 평면 선형 모터에 의해 이동되어지기 때문에, 자가 추진부재는 이동 방향 또는 속도 중 어느 하나에 관한 명령에 따라 정확하게 이동한다. 자가 추진 부재는 계획된 경로로부터 벗어나지 않고, 그렇지 않으면 구동 바퀴의 미끄러짐에 의해 계획된 경로로부터 벗어날 수도 있다. 이 때문에, 자가 추진 부재는 서로 방해하지 않는다. 비록 방해가 어떤 이유 때문에 자가 추진 부재 사이에서 일어날지라도, 자가 추진 부재는 미니어쳐가 제어 불가능한 범위까지 확대되어 계획된 이동 경로 밖으로는 나가지 않는다.

예를 들면, 게임이 열 개의 미니어쳐를 사용하는 경주마 게임에 본 발명을 적용함으로써 진행될 때, 열 개의 미니어쳐가 현실감 있게 달릴 수 있도록 이들을 서로 관련시키면서 복잡한 방식으로 열 개의 미니어쳐를 제어할 필요가 있다. 이러한 제어 작동을 실현시키기 위해서, 개별의 자가 추진 부재에 관련된 이동 제어 데이터는 미리 제어기의 RAM에 설정되고, 모든 자가 추진 부재는 데이터에 기초하여 서로 병렬로 동시에 제어된다.

경주마 게임에서 자가 추진 부재의 이동 동작을 제어하는 방법은 일본 특허 제2650643호에 설명된 바와 같이 이미 알려져 있다. 경주마 게임에서 자가 추진 부재의 이동 동작을 제어하는 방법은 본 발명의 요지는 아니며, 이 때문에 그 설명은 생략되었다.

바람직하게, 평면 선형 모터(73) 및 자가 추진 부재의 펄스 모터(80)로의 동력은 자가 추진 부재의 자유 트랙 상의 이동을 방해하지 않도록 외부로부터 공급된다. 이러한 이유 때문에, 동력이 전도판을 경유하여 자가 추진 부재의 평면 선형 모터로 공급되어지도록 경주 트랙의 하부면 및 경주 필드의 상부면이 전도판으로구성되는 동력 공급 시스템이 채용된다(도11 및 13에 도시된 파선에 의해 표시된 바와 같음).

당연히, 동력 공급 기구를 채용하는 것이 가능할 수도 있고, 동력 공급기는 경주 트랙의 하부면 상에 제공되고, 자가 추진 부재 상에 형성되는 전류 집전기는 하부면과 미끄럼 접촉으로 옮겨진다.

도12에 도시된 실시예의 경우에 있어서, 자가 추진 부재(70)는 이동 필드로부터 미세하게 부양된다. 이 때문에, 자가 추진 부재의 아래 부분 내에 제공되는 브러시를 이동 필드와 활주 접촉으로 옮겨가는 것과 같은, 어떤 장치가 필요하다.

본 발명의 기본 개념을 고려하여, 회전 토크가 안내 자석을 통하여 미니어쳐에 가해지도록 자가 추진 부재 내에 펄스 모터를 제공하는 대신에, 미니어쳐의 주요 본체만이 기초 부재 상에서 회전되도록 미니어쳐 내에 회전 모터를 제공하는 것도 기술적으로 가능하다. 그러나, 이 방법은 미니어쳐 내에 배터리 제공(외부로부터 미니어쳐에 동력을 공급하는 것은 불가능 함) 및 미니어쳐 내에 회전 모터 수용의 필요성을 포함한다. 이는 미니어쳐를 크게 만들고 게임 기계의 비용을 증가시키게 된다. 따라서, 본 방법은 현실적이지 않다.

비록 본 발명이 구체적인 양호한 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 여기에서의 설명으로부터 다양한 변화 및 변형은 이 기술 분야의 숙련자에게 있어 명백할 것이다. 이러한 변화 및 변형이 첨가된 청구항에서 한정된 바와 같이 본 발명의 사상, 범위 및 계획 내에서 나올 것으로 생각되는 것은 당연하다.

예를 들면, 공기가 자가 추진 부재의 바닥면을 향해 송풍되는 노즐은 자가추진 부재를 지지하기 위한 바닥면 및 하부 트랙 사이의 공기 베어링 층을 형성하도록 하부 트랙 상에 형성될 수도 있다.

이 구성에 있어서, 자가 추진 부재는 얇은 공기 층으로 구성되는 공기 베어링에 의해 지지된다. 자가 추진 부재는 공기 층에 의해 약간 지지되고 부양되면서 하부 트랙에 걸쳐 이동한다. 결과적으로, 자가 추진 부재의 이동 저항은 감소된다. 자가 추진 부재는 평면 선형 모터로부터 발생하는 작은 이동 및 구동력에 의해 자유롭게 이동할 수 있다.

이 구성에 있어서, 스커트 부재는 이동 필드 상에 형성되는 노즐로부터 송풍되는 공기 유동을 효과적으로 잡아낸다. 이 때문에, 자가 추진 부재는 노즐로부터의 상대적으로 약한 공기 유동에 의해 이동 표면으로부터 약간 부양될 수 있다.

본 발명에 의하면, 위치 감지 정보의 사용 없이 자가 추진 부재의 이동을 제어하면서, 이동 구동 유닛 및 게임 기계 내에 제공되는 자가 추진 부재의 이동 제어 방법을 완전히 바꿈으로써, 미니어쳐는 소정의 이동 경로를 따라 매끄럽고 정확하게 이동되고 미니어쳐의 방향은 신속하게 변화되며, 게임 기계의 기계식 구조 및 제어 시스템은 현저하게 간단하게 되어 제조 비용은 현저하게 줄어든다.

Claims

플래튼 도트가 제공되는 이동 필드와,

상기 이동 필드 상에 제공되는 다수의 자가 추진 부재를 포함하고,

각각의 상기 자가 추진 부재는

상기의 이동 필드 상에서 제1 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제1 선형 모터를 구성하는 제1 요크와,

상기 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제2 선형 모터를 구성하는 제2 요크와,

모터와,

상기 자가 추진 부재 상에서 회전 가능하게 지지되도록 상기 모터와 결합되는 미니어쳐 부재와,

상기 미니어쳐 부재의 회전되는 각도가 상기 자가 추진 부재의 추진 방향에 따라 결정되도록 상기 모터를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제1항에 있어서, 볼 베어링이 상기 이동 필드 상에서의 추진을 보조하도록 상기 추진 부재의 바닥면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제1항에 있어서, 3상 평면 선형 모터를 구성하도록, 각각의 상기 제1 요크및 상기 제2 요크는 코일과 함께 제공되는 3개의 다리로 형성되는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제3항에 있어서, 각각의 다리의 하단부는 각기 상기 플래튼 도트 각각의 폭과 동일한 폭을 가지는 다수의 돌기로 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제2항에 있어서, 상기 볼 베어링은 3개 이상의 독립적인 볼 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제2항에 있어서, 상기 볼 베어링은 스러스트 베어링을 구성하도록 상기 자가 추진 부재의 바닥면 상에 형성되는 환형의 리테이너 내에 지지되는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제1항에 있어서, 상기 모터는 펄스 모터인 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제1항에 있어서, 공기가 상기 자가 추진 부재의 바닥면을 향해 송풍되는 노즐은 상기 자가 추진 부재를 그 위에 지지하기 위한 상기 이동 필드와 상기 바닥면 사이에 공기 베어링 층을 형성하도록 상기 이동 필드 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제8항에 있어서, 스커트 부재는 상기 자가 추진 부재의 바닥면의 주연부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
제1항에 있어서, 상기 자가 추진 부재는 상기 자가 추진 부재를 지지하기 위한 상기 이동 필드와 상기 바닥면 사이에 공기 베어링 층이 형성되도록, 바닥면 상에 형성된 노즐을 통해 상기 이동 필드를 향해 압축된 공기를 송풍하기 위한 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 게임 기계.
플래튼 도트가 제공되는 이동 필드 상에서 추진하는 자가 추진 부재에 있어서,

상기의 이동 필드 상에서 제1 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제1 선형 모터를 구성하는 제1 요크와,

상기 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제2 선형 모터를 구성하는 제2 요크와,

모터와,

상기 자가 추진 부재 상에서 회전 가능하게 지지되도록 상기 모터와 결합되는 미니어쳐 부재와,

상기 미니어쳐 부재의 회전되는 각도가 상기 자가 추진 부재의 추진 방향에 따라 결정되도록 상기 모터를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제11항에 있어서, 볼 베어링이 상기 이동 필드 상에서의 추진을 보조하도록 상기 추진 부재의 바닥면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제11항에 있어서, 3상 평면 선형 모터를 구성하도록, 각각의 상기 제1 요크 및 상기 제2 요크는 코일과 함께 제공되는 3개의 다리로 형성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제13항에 있어서, 각각의 다리의 하단부는 각기 상기 플래튼 도트 각각의 폭과 동일한 폭을 가지는 다수의 돌기로 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제12항에 있어서, 상기 볼 베어링은 3개 이상의 독립적인 볼 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제12항에 있어서, 상기 볼 베어링은 스러스트 베어링을 구성하도록 상기 자가 추진 부재의 바닥면 상에 형성되는 환형의 리테이너 내에서 지지되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제11항에 있어서, 상기 모터는 펄스 모터인 것을 특징으로 하는 자가 추진부재.
제11항에 있어서, 스커트 부재는 상기 자가 추진 부재의 바닥면의 주연부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제11항에 있어서, 상기 자가 추진 부재는 상기 자가 추진 부재를 지지하기 위한 상기 이동 필드와 상기 바닥면 사이에 공기 베어링 층이 형성되도록, 바닥면 상에 형성된 노즐을 통해 상기 이동 필드를 향해 압축된 공기를 송풍하기 위한 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
경주 트랙과,

플래튼 도트가 제공되는 상기 경주 트랙 아래에 연장되는 이동 필드와,

서로 경주하게 되도록 상기 경주 트랙 상에 제공되는 다수의 미니어쳐 부재와,

각각의 상기 미니어쳐 부재에 합체되면서 상기 이동 필드 상에 제공되는 다수의 자가 추진 부재를 포함하고,

각각의 상기 미니어쳐 부재는 자기 물질과 함께 제공되고,

각각의 상기 자가 추진 부재는

상기의 이동 필드 상에서 제1 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제1 선형 모터를 구성하는 제1 요크와,

상기 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제2 선형 모터를 구성하는 제2 요크와,

상기 합체된 미니어쳐 부재의 상기 자기 물질과 결합하는 토크 전달 커플링을 구성하는 안내 자석과,

자기력을 매개로 상기 합체된 미니어쳐 부재의 자세를 회전시키기 위해 상기 안내 자석을 회전시키는 모터와,

상기 안내 자석의 회전되는 각도가 상기 자가 추진 부재의 추진 방향에 따라 결정되도록 상기 모터를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 볼 베어링이 상기 이동 필드 상에서의 추진을 보조하도록 상기 추진 부재의 바닥면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 3상 평면 선형 모터를 구성하도록, 각각의 상기 제1 요크 및 상기 제2 요크는 코일과 함께 제공되는 3개의 다리로 형성되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제22항에 있어서, 각각의 다리의 하단부는 각기 상기 플래튼 도트 각각의 폭과 동일한 폭을 가지는 다수의 돌기로 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제21항에 있어서, 상기 볼 베어링은 3개 이상의 독립적인 볼 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제21항에 있어서, 상기 볼 베어링은 스러스트 베어링을 구성하도록 상기 자가 추진 부재의 바닥면 상에 형성되는 환형의 리테이너 내에서 지지되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 상기 자가 추진 부재의 각각의 안내 자석 및 상기 미니어쳐 부재의 상기 자기 물질은 교번식으로 그리고 환형식으로 배열된 아치형의 N극 자석 및 S극 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 상기 모터는 펄스 모터인 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 공기가 상기 자가 추진 부재의 바닥면을 향해 송풍되는 노즐은 상기 자가 추진 부재를 그 위에 지지하기 위한 상기 이동 필드와 상기 바닥면 사이에 공기 베어링 층을 형성하도록 상기 이동 필드 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제28항에 있어서, 스커트 부재는 상기 자가 추진 부재의 바닥면의 주연부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 상기 자가 추진 부재는 상기 자가 추진 부재를 지지하기 위한 상기 이동 필드와 상기 바닥면 사이에 공기 베어링 층이 형성되도록, 바닥면 상에 형성된 노즐을 통해 상기 이동 필드를 향해 압축된 공기를 송풍하기 위한 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제20항에 있어서, 상기 미니어쳐 부재의 상기 자기 물질은 유도 자석을 형성하는 자극으로 분할되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
제21항에 있어서,

상기 볼 베어링은 금속으로 만들어지고,

전도층이 상기 볼 베어링을 매개로 상기 자가 추진 부재의 상기 선형 모터로 전동력을 공급하기 위해서 상기 이동 필드 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 경주 게임 기계.
플래튼 도트와 함께 제공되는 이동 필드 상에서 추진하는 자가 추진 부재에 있어서,

자기 물질이 제공되는 미니어쳐 부재와,

상기의 이동 필드 상에서 제1 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제1 선형 모터를 구성하는 제1 요크와,

상기 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 상기 자가 추진 부재를 추진시키기 위해 상기 플래튼 도트와 함께 제2 선형 모터를 구성하는 제2 요크와,

상기 미니어쳐 부재의 상기 자기 물질과 결합하는 토크 전달 커플링을 구성하는 안내 자석과,

자기력을 매개로 상기 미니어쳐 부재의 자세를 회전시키기 위해 상기 안내 자석을 회전시키는 모터와,

상기 안내 자석의 회전되는 각도가 상기 자가 추진 부재의 추진 방향에 따라 결정되도록 상기 모터를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 볼 베어링이 상기 이동 필드 상에서의 추진을 보조하도록 상기 추진 부재의 바닥면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 3상 평면 선형 모터를 구성하도록, 각각의 상기 제1 요크 및 상기 제2 요크는 코일과 함께 제공되는 3개의 다리로 형성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제35항에 있어서, 각각의 다리의 하단부는 각기 상기 플래튼 도트 각각의 폭과 동일한 폭을 가지는 다수의 돌기로 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제34항에 있어서, 상기 볼 베어링은 3개 이상의 독립적인 볼 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제34항에 있어서, 상기 볼 베어링은 스러스트 베어링을 구성하도록 상기 자가 추진 부재의 바닥면 상에 형성되는 환형의 리테이너 내에서 지지되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 상기 자가 추진 부재의 각각의 안내 자석 및 상기 미니어쳐 부재의 상기 자기 물질은 교번식으로 그리고 환형식으로 배열된 아치형의 N극 자석 및 S극 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 상기 모터는 펄스 모터인 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 스커트 부재는 상기 자가 추진 부재의 바닥면의 주연부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 상기 자가 추진 부재는 상기 자가 추진 부재를 지지하기 위한 상기 이동 필드와 상기 바닥면 사이에 공기 베어링 층이 형성되도록, 바닥면 상에 형성된 노즐을 통해 상기 이동 필드를 향해 압축된 공기를 송풍하기 위한 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제33항에 있어서, 상기 미니어쳐 부재의 상기 자기 물질은 유도 자석을 형성하는 자극으로 분할되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.
제34항에 있어서, 상기 볼 베어링은 금속으로 만들어지고, 상기 볼 베어링을 통해 상기 선형 모터로 전동력이 공급되는 것을 특징으로 하는 자가 추진 부재.