JPH0492691A - ステアリング操作装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ステアリング操作装置に関し、特にドライビ
ング・ゲーム・マシンに最適なステアリング操作装置に
関する。

［従来の技術］ 従来のこの種のステアリング操作装置で、路面からの反
動をステアリング操作装置に返す状態を疑似的に再現す
るようにしたものが知られている。

例えば、モーター軸と偏心アームを組み合ねて、モータ
ーを回転したときに振動を発生するようにしたもの（実
開昭６３−７１０８８号）や、ステアリング・シャフト
にブレーキを取り付けてステアリング操作に負荷を与え
るようにしたもの（実開平１−１６５０９０号）が知ら
れている。

また、ソレノイドで衝撃を与えるようにしたもの（実告
昭４８−１８２７９号）、偏心重りを利用して中心位置
に復帰するようにしたもの（実告昭５１−３２５０７号
）、偏心重りをモータで回転して振動を発生するように
したもの（実開昭６３−１６０８９１号）も知られてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ これらの従来のステアリング操作装置では、路面からの
反動を振動や衝撃等の単純な動きで代替しているために
、臨場感に乏しいという欠点がある。

特に、ダートコースを疾走する自動車のステアリング操
作装置をシュミレーションする場合の、路面の凹凸の大
小によるキックバッグ（路面からの反動）の大小までを
再現するステアリング操作装置は存在しなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、路面
からの反動をリアルに再現することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明のステアリング操作
装置は、ステアリング操作の対象物の進行方向を変更操
作するハンドルと、ハンドルを回転または揺動させるモ
ータと、ハンドルの回転量または揺動量を検出するエン
コーダと、エンコーダの検出結果に応じてモータの駆動
方向と駆動量を算出する駆動制御回路を設けるように構
成されている。

［作用］ 上記構成のステアリング操作装置において７は、駆動制
御回路が算出した駆動方向と駆動量に応じて、モータが
路面からの反動に相当する力でハンドルを回転または揺
動させることで、路面からの反動をリアルに再現する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるステアリング操作装置の一実施
例を示すブロック図である。また、第２図は、本発明に
よるステアリング操作装置を利用したドライビング・ゲ
ーム・マシンの外観を示す斜視図である。

第１図において、モニター１（第２図参照）にはドライ
ビング・ゲームの進行状況に応じた画像信号がメイン回
路２から供給される。メイン回路２は、第２図に示すコ
イン投入装置３、シフトレバ−４、アクセル・ペダル５
、およびブレーキ・ペダル６等の操作状態を検出してド
ライビング・ゲームの全体を制御する回路である。

メイン回路２からは、シフトレバ−４、アクセル・ペダ
ル５、およびブレーキ・ペダル６の操作状態に応じて積
算した積算距離信号や競争相手（または敵）との位置信
号（第４図のＸ座標）がＣＰＵ回路８に供給される。Ｃ
ＰＵ回路８は、後述するようにしてＲＯＭ９に記憶され
たプログラムに従って作動してモータドライブ信号を生
成する。

ＣＰＵ回路８で生成されたモータドライブ信号は、モー
タドライブ回路１１で駆動信号に変換されてＤＣサーボ
モータ１２に供給される。

ＤＣサーボモータ１２の回転軸１２ａには、ＤＣサーボ
モータ１２の後端部においてロータリー・エンコーダ１
３が取り付けられており、回転軸１２ａの回転量がコー
ド化されてモータドライブ回路１１に帰還される。モー
タドライブ回路１１は、ロータリー・エンコーダ１３の
出力をサーボ信号として利用すると共に、ドライビング
対象である車両（第４図のプレイヤー車３０）の現在の
位置を表す信号（第４図のＸ座標）としてＣＰＵ回路８
に供給する。

同軸上に配置されたＤＣサーボモータ１２およびロータ
リー・エンコーダ１３は、第３図に示すようにしてハン
ドル１４を駆動し、かつハンドル１４によって駆動され
る。

ハンドル１４は、ハンドルブロック１５およびボスカバ
ー１６と共に、ボルト１８によってハンドルシャフト１
７に取付は固定されている。ハンドルシャフト１７は、
ダツシュボードパネル７およびコントロールパネル１９
に設けられている貫通孔７ａおよび１９ａを通して、ベ
アリング２００回転部に挿通されかつ固着される。この
固着は、スペーサ２１を挟んでナツト２２をハンドルシ
ャフト１７のネジ部１７ａに螺着することによって行わ
れる。

更に、ハンドルシャフト１７の先端にはキー溝１７ｂが
刻まれており、このキー溝１７ｂとプーリ２４のキー溝
２４ｂとにキー２３を噛ませることにより、プーリ２４
がハンドルシャフト１７に固定される。なお、プーリ２
４の軸方向の移動は、Ｃリング２５によって抑止されて
いる。

上述したベアリング２０はベースブラケット２８に螺着
されており、このベースブラケット２８にはＤＣサーボ
モータ１２およびロータリー・エンコーダ１３も取付は
固定されている。ＤＣサーボモータ１２の回転軸１２ａ
にはプーリ２７が取付けられ、このプーリ２７とプーリ
２４との間にベルト２６が掛は渡されている。このベル
ト２６を介して、ＤＣサーボモータ１２およびロータリ
ー・エンコーダ１３はハンドル１４を駆動し、かつハン
ドル１４によって駆動される。

次に動作について第４図〜第６図と共に説明する。

第４図（ａ）および（ｂ）は、ドライビング対象である
プレイヤー車３０が障害物である岩３１に当たるときに
モニター１（第１図および第２図）に表示される経過を
示している。即ち、第４図（ａ）に示す状態からプレイ
ヤー車３０が進行方向（Ｘ方向）に進んだときに、第４
図（ｂ）に示すように、プレイヤー車３０の右前輪が岩
３１に当たったとする。このときの岩３１の位置（座標
）や大きさは、プログラムと同様にしてＲＯＭ９に予め
記憶されている。

プレイヤー車３０の進行位置（Ｘ座標）としては、シフ
トレバ−４、アクセル・ペダル５、およびブレーキ・ペ
ダル６の操作状態に応じて積算した積算距離信号や競争
相手（または敵）との位置信号が、メイン回路２からＣ
ＰＵ回路８に供給される。また、プレイヤー車３０の路
面に対する位置（Ｙ座標）、即ちプレイヤー車３０の現
在の位置を表す信号としては、ＣＰＵ回路８に供給され
るロータリー・エンコーダ１３の出力が利用される。こ
のときの座標（Ｘ、　　Ｙ）に相当するＲＯＭ９のアド
レスに記憶されている岩３１の高さを、ＲＯＭ９から読
み出すことによって、左右の前輪の高低差が算出できる
。

第４図（ｂ）では、プレイヤー車３０の右前輪が岩３１
に当たっているので、プレイヤー車３０の右前輪が左前
輪より高くなる。これをＣＰＵ回路８が算出して、左右
の前輪の高低差が大きいときには時計方向に大きく回転
させるモータドライブ信号を生成する。これによシバ　
ハンドル１４はＤＣサーボモータ１２によって時計方向
に大きく駆動される。この駆動により、ゲームのプレイ
ヤーはハンドル１４が時計方向に戻されるような感触を
楽しむことができる。

第５図（ａ）は、競争相手（または敵）が左方向から衝
突してきた場合を示している。このときのＤＣサーボモ
ータ１２は、衝撃の大きさに応じてハンドル１４を時計
方向に駆動する。衝突による衝撃の大きさは、第４図で
の岩３１の高さに相当する。また、第５図（ｂ）は、競
争相手（または敵）が正面から衝突してきた場合を示し
ている。

このときのＤＣサーボモータ１２は、ハンドル１４を左
右に振動させる。

上述した動作をＣＰＵ回路８のフローチャートにまとめ
たのが第６図である。即ち、第６図においてゲームがス
タートすると、障害物に当たったか（ステップ３３）ま
たは敵軍と当たったか（ステップ３４）を判断して、左
右の前輪の高低差によってハンドル１４の駆動方向と駆
動量（反動量）を決定しくステップ３６）、敵軍がいず
れの方向からどれくらいの衝撃で衝突したかを算出する
（ステップ３７）。算出した結果は、モータドライブ回
路１１に供給される（ステップ３９）。

なお、！＠６図では上述したステップに加えて、悪路で
あるか否かも判断しくステップ３５）、悪路が川か泥沼
か等を判断してハンドル１４の駆動方向と駆動量（反動
量）も算出するようにしている。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の技術
的思想によれば、種々の変形が可能である。

例えば、上述した実施例においては、車をドライブする
ものして説明したが、モーターボートや飛行機のステア
リング操作装置をシミュレーションするようにもできる
。このときのハンドル１４の駆動方向と駆動量（反動量
）は、モーターホトや飛行機の速度、水や空気の粘性抵
抗等によって算出される。

また、ハンドル１４はオートバイや自転車のようなバー
ハンドルとすることもできる。この場合は、ＤＣサーボ
モータ１２は回転によってバーハンドルを揺動させるこ
とになる。

更に、ＤＣサーボモータ１２とロータリー・工ンコーダ
１３を同軸上に配置した場合について説明したが、これ
らを分離することもできる。例えば、ロータリー・エン
コーダ１３のみをハンドル１４の近くに配置するように
もできる。

［発明の効果コ 以上のように、本発明のステアリング操作装置によれば
、ステアリング操作の対象物の進行方向を変更操作する
ハンドルと、ハンドルを回転または揺動させるモータと
、ハンドルの回転量または揺動量を検出するエンコーダ
と、エンコーダの検出結果に応じてモータの駆動方向と
駆動量を算出する駆動制御回路を設けるように構成した
ので、駆動制御回路が算出した駆動方向と駆動量に応じ
て、モータが路面からの反動に相当する力でハンドルを
回転または揺動させることで、路面からの反動をリアル
に再現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるステアリング操作装置の一実施
例を示すブロック図、 第２図は、本発明によるステアリング操作装置を利用し
たドライビング・ゲーム・マシンの外観を示す斜視図、 第３図は、不発明によるステアリング操作装置の一実施
例を示す分解斜視図、 第４図は、本発明によるステアリング操作装置の一実施
例の動作を説明する概念図、 第５図は、本発明によるステアリング操作装置の一実施
例の動作を説明する概念図、 第６図は、本発明によるステアリング操作装置の一実施
例の動作を説明するフローチャートである。 １１　・・・・モータドライブ回路 １２　・・・・ＤＣサーボモータ １３　・・・・ロータリー・エンコーダ１４　・・・・
ハンドル ２４　・・・・プーリ ２６　・・・・ベルト ２７　・・・・プーリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリング操作の対象物の進行方向を変更操作するハ
   ンドルと、 前記ハンドルを回転または揺動させるモータと、前記ハ
   ンドルの回転量または揺動量を検出するエンコーダと、 前記エンコーダの検出結果に応じて前記モータの駆動方
   向と駆動量を算出する駆動制御回路を有するステアリン
   グ操作装置。