JPH0590524U - 模擬操縦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速度と進行方向に応答して映像を変化させる
とともに、速度に応じて装置の姿勢を変化させる。 【構成】 回転体の速度に応じた回転数例えばペダルに
よる回転速度に応じた信号と、操作機構により指示され
た運動方向の信号とを表示装置に入力し、回転速度に応
じた信号により映像変化速度を変化させ、運動方向の信
号により本装置が模擬する移動体の進行方向前方に見え
る情景を変化させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、アミューズメント、ゲーム、トレーニング装置等に利用可能な模 擬操縦装置であって、足でこぐペダルと、手で操作する操作機構に映像装置を組 合せて、人力飛行機シミュレータや自転車シミュレータまたは架空の乗物のアミ ューズメント装置として利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１１は従来の模擬操縦装置の外観斜視図であり、本体１１１の前方にＣＲＴ で構成するディスプレイ１１２、操縦者が座る座席１１３、足でこぐペダル１１ ４、手で握るハンドル１１５を備える。本体１１１内部には図示しないレーザー ディスク装置を備え、そこから発生する映像が、ディスプレイ１１２で表示され る。例えば、ペダル１１４をこぐにしたがって、操作者が自転車を運転している ように、ディスプレイ１１２に映す情景が時時刻々と変化するとともに、ペダル １１４の回転速度に応じて映像速度も変化する。ペダル１１４には適当な反力が 加えられ、その重さが変えることができるようになっていて、映像に合わせてペ ダル１１４の重さが自動的に変化するように構成されている。ハンドル１１５は 操作者の上体の安定のためにあるもので、実写映像には影響を与えない。

【０００３】 また、ゲーム機やフライトシミュレータのようにコンピュータグラフィックス 映像を用いた装置では、本体装置全体の姿勢変化はするが、ペダルを回転してそ れに対して応じるものはない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この考案が解決しようとする課題は、装置の速度と装置の進行方向を指示する 機構に対して、映像が応答する模擬操縦装置を提供することにある。さらに、装 置の速度に応じて装置の姿勢を変化する模擬操縦装置をも提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案に係る模擬操縦装置は、回転体の回転速度を検 知する検知器と、運動方向を指示する操作機構と、回転体の回転速度と運動方向 に応じて、記憶した情景のうち操作者の目の位置から見た情景を表示する表示装 置とを備えるものである。

【０００６】 操作者が回転体に回転を与えるためのペダルを有し、当該ペダルに対して反力 を与える機構を備え、当該反力の大きさを無段階又は複数段のある段に設定する ことができる。

【０００７】 また、画面上に表示されるべき情景を操作難易度に応じて複数種記憶し、スイ ッチにより選択するようにしてもよい。このとき、操作難易度に応じて、操作技 量を採点することができる。

【０００８】 また、情景が回転速度及び操作機構の操作方向に応じて変化する模擬視界映像 又は回転速度に応じて変化する実写映像とすることができる。

【０００９】 また、ペダル操作を介さずに予め設定した条件の回転速度を駆動機構により回 転体に与え、回転速度に応じた情景変化をするようにしてもよい。

【００１０】 また、回転体に回転を与えるペダルの回転速度又は操作機構の操作方向に応じ て、ペダル、操作機構及び表示装置を搭載した台に動きを与える動揺装置を備え てもよい。

【００１１】

【作用】

回転体の速度に応じた回転数例えばペダルによる回転速度に応じた信号と、操 作機構により指示された運動方向の信号とが模擬処理装置に入力し、回転速度に 応じた信号により映像変化速度を変化させ、運動方向の信号により本装置が模擬 する移動体の進行方向前方に見える情景を変化させる。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図について説明する。図１は一実施例の構成図であ り、模擬操縦装置はペダル１、操作機構を構成するジョイスティック２、模擬処 理装置３を備える。この装置の外観図を図２に示す。模擬処理装置３は、外部記 憶部４から入力し予め定められたプログラムにしたがって演算回路５で処理し、 映像をディスプレイ６に表示する。装置全体は制御部７の制御にしたがって処理 される。操作者はその画面の映像を見ながら、例えば、自転車が定められたルー トを走らせるように、ペダル１とジョイスティック２を操作する。ペダル１の回 転によりその回転速度が後述するセンサにより検出されその信号が模擬処理装置 ３に送られる。また、ジョイスティック２の操作によりその操作方向が検出され 、その信号が模擬処理装置３に送られる。模擬処理装置３は、ペダル１の回転数 の信号を受けて、それにより自転車の速度を模擬するように、映像の情景の変化 を早くするように、また、ジョイスティック２の位置変化に応じた信号を受けて 、それにより自転車の進行方向を定めて、その進行方向により映像の情景を変え るように、演算回路５で処理し、実時間で応答制御する。このとき、ペダル１の 回転数に応じて計器表示装置８の映像も応答させる。

【００１３】 図３はペダル駆動機構を示す図であり、ペダル１が主スプロケット９に取り付 けられこれに回転を与え、チェーンまたはベルトで構成する駆動力伝達部材１０ を介して従スプロケット１１に伝えられる。

【００１４】 従スプロケット１１の回転は、図４（ａ）または同図（ｂ）のように検出され る。すなわち、図４（ａ）では、従スプロケット１１の回転軸にロータリーエン コーダ１２が取り付けられ、その回転速度を検出してカウンタ１３に出力する。 図４（ｂ）では、従スプロケット１１の面に透過孔を設けそれに発光器１４から の光の通過遮断を繰り返させる。通過した光を受光器１５で受けてカウンタ１６ に出力して、従スプロケット１１の回転速度を検出するものである。これらカウ ンタ１３または１６の出力が図１の模擬処理装置３に与えられ、演算回路５で処 理される。なお、図４（ａ）において、１７は軸受である。

【００１５】 ペダル１の回転に対して、実感覚を与えるため反力を発生させる。そのため、 例えば図５（ａ）のように従スプロケット１１にカップリング１８を介して油圧 トルクダンパ１９に連結される。２０は軸受である。油圧トルクダンパ１９は、 図５（ｂ）のような特性を有する。従スプロケット１１と油圧トルクダンパ１９ との間に例えば速度変換機構（例えば歯車）を設けることにより、ペダル１の回 転数に対する反力を変えることができ、ペダル１の重さが変わることになる。こ の重さの切換は、図１において操作者が運転開始前にスイッチ２１を入れると、 図示しないデコーダで読み取り制御部７からの制御によりそれに対応したクラッ チの切り換えをし、または模擬処理装置３が映し出す情景に合わせて操作する時 の難易度によって自動的に選択される。すなわち、表示する映像は、操作者がそ れに合わせて操作するための複数段階の難易度が設定されていて、その内の１つ をスイッチ２２入力により図示しないデコーダを介して制御部７の制御の下で選 択することができるようになっている。このように、ペダル１の重さや映像に合 わせて操作する難易度を複数設けて、子供から大人まで運動しながら楽しむこと ができる装置を実現できる。なお、ペダル１の重さは、図５（ａ）のような油圧 トルクダンパ１９の代わりに、図５（ｃ）のように電磁ブレーキ１９１を用いて 電流（電圧）を制御すると、トルクダンパ１９と同様の効果が得られる。この場 合、全て電気的に制御できるので、構成が簡単になる。

【００１６】 操作者は映像に合わせて操作するのであるが、その操作の難易度が複数段に分 けられていて、ある段階の難易度を有するコース映像をスイッチ２２で選択する 。ジョイスティック２の操作ミスにより例えばコースの所定位置がディスプレイ ６の所定範囲から外れたかどうかを演算回路５で監視して、所定のコースから外 れた時はその数またはコース外れの時間等をカウントし、それを評価採点して操 作終了時にディスプレイに表示して操作者に知らせる。図示しないプリンタによ り評価採点表を作成して提供することもできる。

【００１７】 また、従スプロケット１１の回転は、ペダル１を足でこがずに、図６のように 、電動機２３を予め設定した条件で自動的に回転させこれを従スプロケット１１ に連結させることによってもよい。このとき、映像の変化は予めプログラムされ たデータにより電動機２３の自動的な回転変化とともに行われる。これは、操作 者はジョイスティック２の取扱だけで済み、足の不自由な人でも利用できる。

【００１８】 以上の説明では、模擬処理装置３で表示される映像は、コンピュータグラフィ ックを実現するように模擬視界映像であるが、レーザディスクに記録した実写映 像であってもよい。

【００１９】 図７、図８はジョイスティックの代わりに操縦かん２４、ハンドル２５を取付 け、ペダル２６，２７の形状または位置を変えたものである。

【００２０】 図９は大形のディスプレイ２８を自転車タイプの本体２９から少し離れた所に 設置したものである。なお、３０はハンドル、３１はペダル、３２は計器／マッ プ表示装置である。

【００２１】 図１０は、図９のような装置を人力飛行機のように動きの遅い乗物のシミュレ ーション装置に利用して動揺装置を付加したものである。図１０において、ハン ドル３３、ペダル３４、及び座席３５を搭載した台３６が動揺装置３７に支持さ れ、その前方にディスプレイ３８が取付けられている。動揺装置３７は台３６と ディスプレイ３８に上下へ方向への移動と左右の傾き等の位置（高さ）と姿勢変 化（左右の揺れ）を与えるものである。これに対して、映像は、スピードに応じ て前方から流れて来る映像と横方向に流れる映像を組合せる。一般のシミュレー ション装置の動揺装置はピッチ運動に対しては姿勢変化を与え、その他は加速度 変化として与えているが、本装置の動揺装置では、位置と姿勢の変化として与え ているので、動きの遅い乗物のシミュレーション装置の動揺装置として映像と組 合せることができる。この場合、ペダル３４を踏むことによって、映像がスピー ド感を増すと、台３６に載った本体とディスプレイ３８が一緒に上昇し、空中の 映像に変っていく。ハンドル３３を切るかハンドル３３とともに体を傾けると、 ハンドル３３の位置変化に応じて動揺装置３７が台３６を傾け、映像は横方向に 移動するだけで、映像もディスプレイ３８も操作者に対しては傾かない。このよ うに、動揺装置３７と映像を組合せると、あたかも空中を飛んでいるような感じ を与えることができる。

【００２２】

【考案の効果】

本考案によれば、模擬する乗物の速度と操縦方向によって映像を変えているの で、アミューズメント感覚を与えることができ、ペダルを操作する場合は運動感 覚を持たせることができる。また、速度に応じて装置の姿勢を変化させて、より 映像に応じた感覚に多様性を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成図である。

【図２】本考案の一実施例の外観図を示す。

【図３】ペダル駆動機構を示す図である。

【図４】従スプロケットの回転速度検出の機構を示す図
である。

【図５】ペダルに重さを与える機構を説明する図であ
る。

【図６】従スプロケットと電動機との連結駆動を説明す
る図である。

【図７】模擬操縦装置の他の実施例の外観図である。

【図８】模擬操縦装置の他の実施例の外観図である。

【図９】模擬操縦装置の他の実施例の外観図である。

【図１０】動揺装置を付加した模擬操縦装置の一例を示
す外観図である。

【図１１】従来の模擬操縦装置の外観斜視図である。

【符号の説明】

１ ペダル ２ ジョイスティック ３ 模擬処理装置

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の回転速度を検知する検知器と、
   運動方向を指示する操作機構と、回転体の回転速度と運
   動方向に応じて、記憶した情景のうち操作者の目の位置
   から見た情景を表示する表示装置とを備えることを特徴
   とする模擬操縦装置。
2. 【請求項２】 操作者が回転体に回転を与えるためのペ
   ダルを有し、当該ペダルに対して反力を与える機構を備
   え、当該反力の大きさを無段階又は複数段のある段に設
   定することを特徴とする請求項１記載の模擬操縦装置。
3. 【請求項３】 画面上に表示されるべき情景を操作難易
   度に応じて複数種記憶し、スイッチにより選択すること
   を特徴とする請求項１記載の模擬操縦装置。
4. 【請求項４】 操作難易度に応じて、操作技量が採点さ
   れることを特徴とする請求項３記載の模擬操縦装置。
5. 【請求項５】 情景が回転速度及び操作機構の操作方向
   に応じて変化する模擬視界映像又は回転速度に応じて変
   化する実写映像であることを特徴とする請求項１記載の
   模擬操縦装置。
6. 【請求項６】 予め設定した条件の回転速度を回転体に
   与える駆動機構を備えることを特徴とする請求項１記載
   の模擬操縦装置。
7. 【請求項７】 回転体に回転を与えるペダルの回転速度
   及び操作機構の操作方向に応じて、ペダル、操作機構及
   び表示装置を搭載した台に動きを与える動揺装置を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の模擬操縦装置。