JPH10247056A - 回転スライド装置及びこれを用いたシミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動手段の大型化を避けて機敏な動作を可能
にする回転スライド装置及びこれを用いたシミュレータ
を提供することにある。 【解決手段】 所定の間隔をおいて平行かつ別個にスラ
イドする第１及び第２のスライド板３２と、スライド板
３２を別個にスライドさせるための一対のステッピング
モータ２０と、第１及び第２のスライド板３２によって
スライド又は方向転換させられる移動板１２及びシート
１０と、を有し、第１のスライド板３２は、移動板１２
に対して回転軸３８を中心とする回転のみを許容するよ
うに連結され、第２のスライド板３２は、移動板１２に
対して、スライド方向に係止し、かつ、スライド方向と
は交差方向への動き及びローラ６４による回転を許容す
るように連結されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転スライド装置
及びこれを用いたシミュレータに関し、特に、機敏な動
作が可能な回転スライド装置及びこれを用いたシミュレ
ータに関する。

【０００２】

【発明の背景】近年、体感ゲームや教習のためにシミュ
レータが広く用いられている。シミュレータは、現実の
乗り物と同じ体感をさせるものであるから、実際のもの
と同じ動きが要求される。特に、体感ゲームにおいて
は、レーシングゲームの他に、戦車を操縦したりロボッ
トを操作するなど、日常生活を離れたシミュレーション
も行われる。このようなシュミレーションでは、プレー
ヤのシートを前後又は左右にスライドさせるとともに回
転させるという動きを、いかにして機敏に行うかが重要
となる。この点、従来のシミュレータは、プレーヤの着
席したシートのような重量物を機敏に動かすには、駆動
手段を大型化させる必要があった。

【０００３】本発明は、これら従来技術の問題を解決す
るためになされたもので、その目的は、駆動手段の大型
化を避けて機敏な動作を可能にする回転スライド装置及
びこれを用いたシミュレータを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、所定の間隔をおいて平行か
つ別個にスライドする第１及び第２の直線移動手段と、
前記各直線移動手段を別個にスライドさせるための一対
の駆動手段と、前記第１及び第２の直線移動手段によっ
てスライド又は方向転換させられる移動対象物と、を有
し、前記第１の直線移動手段は、前記移動対象物に対し
て第１の回転部を中心とする回転のみを許容するように
連結され、前記第２の直線移動手段は、前記移動対象物
に対して、スライド方向に係止し、かつ、スライド方向
とは交差方向への動き及び第２の回転部を中心とする回
転を許容するように連結されることを特徴とする。

【０００５】本発明によれば、第１及び第２の直線移動
手段によって、移動対象物がスライドし、方向転換する
ようになっている。

【０００６】詳しくは、第１の直線移動手段は、移動対
象物に連結されているので、第１の直線移動手段がスラ
イドすると、これとともに移動対象物もスライドする。
第２の直線移動手段も、移動対象物に対してスライド方
向に係止するように連結されているので、第２の直線移
動手段がスライドしたときも、これとともに移動対象物
もスライドする。

【０００７】したがって、第１及び第２の直線移動手段
が、同期して同一方向にスライドすると、移動対象物も
この方向にスライドする。

【０００８】また、移動対象物は第１の直線移動手段に
対して回転でき、しかも、第２の直線移動手段に対して
も回転できる。したがって、第１及び第２の直線移動手
段が、逆方向にスライドすると、移動対象物を回転させ
るように力が加えられる。

【０００９】なお、移動対象物と第２の直線移動手段と
は、スライド方向とは交差方向へ相対的に動くことがで
きるようになっている。したがって、移動対象物の回転
によって、第１の回転部と第２の回転部との距離の変化
に対応できるようになっている。

【００１０】こうして、本発明によれば、スライドさせ
ることに加えて、移動対象物を回転させて方向転換させ
ることができる。

【００１１】また、第１及び第２の直線移動手段が所定
の間隔をおいて配置されているので、移動対象物は所定
の間隔をおいた２点で回転させられる。したがって、１
点で回転させるよりも大きな力で回転させることがで
き、機敏な動きが可能になる。あるいは、移動対象物を
２点で回転させるので、１点での移動距離を小さくする
ことができ、このことからも機敏な動きが可能になる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の回
転スライド装置において、前記駆動手段は、螺旋体及び
該螺旋体を回転させるモータを含み、前記直線移動手段
は、前記螺旋体に螺合する被螺合部を含むことを特徴と
する。

【００１３】本発明によれば、螺旋体の回転によって被
螺合部を移動させることで、移動対象物をスライドさせ
ることができる。そして、螺旋体の回転力は、螺合によ
って減速されて被螺合部に伝達されるので第１及び第２
の直線移動手段は大きな力で駆動される。あるいは、小
さな駆動力でも第１及び第２の直線移動手段を駆動する
ことができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の回転スライド装置を有することを特徴とする
シミュレータである。このように回転スライド装置は、
特に、シミュレータに適用することができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載のシ
ミュレータにおいて、前記移動対象物は、プレーヤが着
席するシートであることを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、シートがスライドし、方
向転換するようになっている。シートは、プレーヤが着
席すると重量物となるので、回転スライド装置は、請求
項２記載の発明のように減速手段が介在して大きな力を
出せることが好ましい。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項４記載のシ
ミュレータにおいて、前記シートは、前記プレーヤの着
席する方向に対して、前後にスライドすることを特徴と
する。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項４記載のシ
ミュレータにおいて、前記シートは、前記プレーヤの着
席する方向に対して、左右にスライドすることを特徴と
する。

【００１９】このように、シミュレータとしては、シー
トは前後又は左右にスライドすることが要求され、その
ためには、本発明に係る回転スライド装置を用いること
が好ましい。

【００２０】請求項７記載の発明は、請求項４から請求
項６のいずれかに記載のシミュレータにおいて、前記第
１及び第２の直線移動手段のそれぞれを、別個に往復方
向にスライドさせるために、前記一対の駆動手段のそれ
ぞれを別個に操作する一対の操作手段を有することを特
徴とする。

【００２１】例えば、戦車のシミュレータでは、左右の
キャタピラを個別に操作することで前進後退や、右旋回
及び左旋回を行うことができる。

【００２２】請求項８記載の発明は、請求項４から請求
項６のいずれかに記載のシミュレータにおいて、前記第
１及び第２の直線移動手段を、反対方向にスライドさせ
て前記シートの方向を転換するように、前記一対の駆動
手段を操作する操作手段を有することを特徴とする。

【００２３】このようなシミュレータは、例えば、レー
シングゲームとして使用することができる。

【００２４】請求項９記載の発明は、請求項４から請求
項８のいずれかに記載のシミュレータにおいて、仮想空
間において前記プレーヤに対して前記シートから与えら
れる力と同じ方向に、前記シートがスライドすることを
特徴とする。

【００２５】本発明によれば、こうすることで、急加速
又は急停止したときや、急カーブにおいて、プレーヤが
重力を体感することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を参照して説明する。図１は、本発明に係る回転スラ
イド装置の構造を示す分解図である。同図に示す回転ス
ライド装置は、シート１０を前後にスライドさせ、か
つ、左右に方向を向けられるようになっている。詳しく
は、シート１０は移動板１２に固定されており、この移
動板１２の動きに伴ってシート１０が動く。そのための
機構を以下説明する。

【００２７】図１に示すように、この回転スライド装置
には、２つのステッピングモータ２０が設けられてい
る。各ステッピングモータ２０の回転軸には、ボルトの
ように雄ねじが形成された螺旋体２２が取り付けられて
いる。また、各螺旋体２２は所定の間隔をおいて平行に
配置されており、これに対応するようにステッピングモ
ータ２０が配置される。ステッピングモータ２０及び螺
旋体２２は駆動手段を構成する。

【００２８】螺旋体２２には、ナットのように雌ねじが
形成された被螺合部３０が螺合するようになっている。
したがって、ステッピングモータ２０の回転によって螺
旋体２２が回転し、かつ、被螺合部３０が回転しないよ
うに支持されると、両者の螺合によって被螺合部３０が
螺旋体２２の軸に沿って直線移動するようになる。被螺
合部３０は、スライド板３２に固定されることで回転が
制止される。また、螺旋体２２との螺合によって移動す
る被螺合部３０は、減速されて移動するので、大きな力
を出すことができる。

【００２９】スライド板３２は、ガイドレール３４上を
スライドする移動部３６に固定されているので、この移
動部３６とともにスライドするようになっている。な
お、ガイドレール３４は、螺旋体２２の軸と平行に配置
されているので、螺旋体２２の軸と平行にスライドす
る。こうして、被螺合部３０が直線移動し、これととも
にスライド板３２も直線移動する。

【００３０】一方のスライド板３２（図中左側）には、
回転軸３８が設けられており、この回転軸３８は移動板
１２に回動自在に取り付けられている。

【００３１】また、他方のスライド板３２（図中右側）
には、移動規制部４０が設けられている。移動規制部４
０は、移動板１２に設けられたローラ１４と所定方向に
係合し、それ以外の方向では係合しないようになってい
る。詳しくは、移動規制部４０は、スライド板３２の直
線的な移動方向の前後に規制板が設けられて、ローラ１
４を挟むようになっている。これによって、ローラ１４
と移動規制部４０とは、スライド板３２のスライド方向
において当接し、この方向への動きが制止されるように
なっている。また、移動規制部４０は、スライド板３２
のスライド方向とは直交する方向が開放されており、こ
の方向にはローラ１４は移動できる。さらにローラ１４
自体が回転することから、スライド板３２と移動板１２
とは、相対的に回転することが可能になっている。

【００３２】本実施形態では、スライド板３２及び被螺
合部３０が直線移動手段となって、移動対象物である移
動板１２及びシート１０を動かすようになっている。そ
のために、スライド板３２の上に区画板２４が設けら
れ、移動板１２の裏面に車輪１６が設けられ、区画板２
４上を移動板１２が動けるようになっている。なお、区
画板２４には、回転軸３８及び移動規制部４０と移動板
１２との連結を妨げないように、穴２４ａが形成されて
いる。

【００３３】本実施形態は上記のように構成されてお
り、以下、その作用を説明する。まず、図１において、
両方のスライド板３２が同時に同一方向に同期して動け
ば、その方向に移動板１２及びシート１０がスライドす
る。詳しくは、両方のステッピングモータ２０に同じパ
ルス信号を入力することで、同じ方向に同じ回転数で螺
旋体２２が回転する。そうすると、これに対応して両方
の被螺合部３０が同一方向に直線移動するとともに、両
方のスライド板３２が同一方向に直線移動する。そし
て、一方のスライド板３２の回転軸３８と、他方のスラ
イド板３２の移動規制部４０とが、移動板１２を同一方
向に同期して移動させる。こうして、シート１０も真っ
直ぐにスライドする。

【００３４】また、例えば、回転軸３８が設けられたス
ライド板３２が、シート１０を基準にして前方に移動
し、移動規制部４０が設けられたスライド板３２が後方
に移動する場合には、シート１０は左に方向転換する。

【００３５】詳しくは、一方のスライド板３２とともに
回転軸３８が前方に移動すると、移動板１２は、回転軸
３８との連結部分において、同様に前方に移動する。こ
れに対して、他方のスライド板３２は後方に移動するの
で、移動板１２は、ローラ１４が取り付けられる部分に
おいて後方に移動する。このように、移動板１２は、回
転軸３８との連結部分と、ローラ１４が取り付けられる
部分と、が逆方向に移動するので回転する。つまり、シ
ート１０が方向転換する。

【００３６】なお、一方のスライド板３２と他方のスラ
イド板３２とが逆方向に移動すると、回転軸３８と移動
規制部４０との距離が変化する。そこで、ローラ１４が
移動規制部４０に対して、スライド方向とは直交方向に
動くようにして、距離の変化に対応できるようになって
いる。

【００３７】本実施形態によれば、上記作用を組み合わ
せることで、シート１０を前後にスライドさせたり、右
回転又は左回転させることができる。また、移動対象物
の駆動にステッピングモータ２０が用いられるので、プ
レーヤの操作通りに迅速かつ正確な動きをさせることが
可能になる。さらに、螺旋体２２と被螺合部３０との螺
合によって、伝達される運動が減速されるので大きな力
を出すことができ、さらに迅速な動きが可能になる。あ
るいは、ステッピングモータ２０の駆動力が小さくて
も、シート１０の駆動が可能になる。

【００３８】次に、本発明を適用したシミュレータにつ
いて説明する。図２（Ａ）は、実施形態に係るシミュレ
ータの側面図、図２（Ｂ）はその背面図である。さら
に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、実施形態に係るシミ
ュレータの作用を説明する図である。また、本実施形態
は、戦車を操縦して戦闘ゲームを行う遊戯装置としての
シミュレータであるが、これ以外に訓練用のシミュレー
タにも適用することができる。

【００３９】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、
本実施形態に係るシミュレータは、ディスプレイ４８及
び回転スライド装置５０を含む。ディスプレイ４８に
は、戦場及び敵の戦車などの映像が映し出される。そし
て、回転スライド装置５０は、プレーヤが着席するシー
ト５２を有し、このシート５２の左右には操作レバー５
４が設けられている。

【００４０】操作レバー５４は、図示しない攻撃用ボタ
ンを備えており、敵の戦車を攻撃できるとともに、シー
ト５２をスライドさせるとともに方向転換させられるよ
うになっている。

【００４１】具体的には、左右の操作レバー５４を共に
前に倒せばシート５２が前方にスライドする。このと
き、シート５２の背もたれが、プレーヤに力を加えるの
で、プレーヤは自らが操縦する戦車が急加速したような
感覚を得られる。逆に、左右の操作レバー５４を共に後
ろに倒せばシート５２が後方にスライドし、戦車が急に
減速したような感覚を得られる。

【００４２】または、左の操作レバー５４を前に倒し、
右の操作レバー５４を後ろに倒せば、シート５２は右に
方向を向ける。逆に、左の操作レバー５４を後ろに倒
し、右の操作レバー５４を前に倒せば、シート５２は左
に方向を向ける。

【００４３】これらの動作を行うための構成は、図１に
示す構成とほぼ同様である。つまり、図３（Ａ）及び図
３（Ｂ）に示すように、回転スライド装置５０には、２
つのステッピングモータ５６が設けられ、各ステッピン
グモータ５６の回転によって別個のスライド板５８がス
ライドする。一方のスライド板５８には回転軸６０が設
けられている。また、他方のスライド板５８には移動規
制部６２が設けられており、これに対応するローラ６４
が移動板５９に設けられている。

【００４４】そして、各スライド板５８の動きに対応し
て移動板５９が動き、この移動板５９とともにシート５
２が動くようになっている。例えば、図３（Ｂ）に示す
ように、左側のスライド板５８が前方に移動し、右側の
スライド板５８が後方に移動すると、シート５２は右を
向くように方向転換する。

【００４５】なお、その他の構成及び作用については、
図１に示す回転スライド装置と同様であるので説明を省
略する。

【００４６】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明に
係る回転スライド装置は、上記シミュレータの他の用途
にも用いることができる。図４（Ａ）は、他のシミュレ
ータの側面図、図４（Ｂ）はその背面図である。さら
に、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、このシミュレータの作
用を説明する図である。また、本実施形態は、レーシン
グカーを運転してレーシングゲームを行う遊戯装置とし
てのシミュレータであるが、これ以外に訓練用のシミュ
レータとしてもよい。

【００４７】本実施形態に係るシミュレータは、図示し
ないディスプレイに、レーシングコース及び他のレーシ
ングカーなどが映し出され、アクセル６７、ブレーキ６
８及びハンドル６９の操作によって、シート７２が動い
てレースを体感できるようになっている。

【００４８】詳しくは、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示す
ように、シート７２が固定される移動板７４が、シート
７２の向きを基準として、左右にスライドするととも
に、向きを変えられるようになっている。そのための構
成は、移動板とシートとの相対的な向きを除いて、図１
に示す回転スライド装置と同様であるため、詳しい説明
を省略する。

【００４９】本実施形態によれば、シート７２が左右に
スライドすることで、プレーヤはコーナーを曲がるとき
の重力を体感することができる。例えば、図５（Ｂ）に
示すように、シート７２が右方向にスライドすると、シ
ート７２の左側がプレーヤを押しつけるように力が加え
られる。このときの感覚は、実際に車を運転したときの
右コーナーを曲がるときに等しい。

【００５０】特に、シート７２を瞬時にスライドさせれ
ば、大きな力をプレーヤに与えられるので、プレーヤは
タイヤのグリップの効いたコーナーを体感できる。ある
いは、シート７２をゆっくりスライドさせると、タイヤ
が滑っているような感覚を与えることができる。

【００５１】また、コーナを曲がるときには、実際の車
の運転では当然に向きが変わるので、上述した左右に動
きに加えて、シート７２が左右に方向転換される。こう
して、実際の運転でハンドルを切ったときの感覚をプレ
ーヤに与えることができる。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転スライド装置の構造を示す分
解図である。

【図２】図２（Ａ）は、実施形態に係るシミュレータの
側面図、図２（Ｂ）はその背面図である。

【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、実施形態に係る
シミュレータの作用を説明する図である。

【図４】図４（Ａ）は、実施形態の変形例に係るシミュ
レータの側面図、図４（Ｂ）はその背面図である。

【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、実施形態の変形例
に係るシミュレータの作用を説明する図である。

【符号の説明】

１０ シート（移動対象物） １２ 移動板（移動対象物） １４ ローラ（回転部） ２０ ステッピングモータ（駆動手段） ２２ 螺旋体（駆動手段） ３０ 螺合部（直線移動手段） ３２ スライド板（直線移動手段） ３８ 回転軸（回転部）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔をおいて平行かつ別個にスラ
   イドする第１及び第２の直線移動手段と、前記各直線移
   動手段を別個にスライドさせるための一対の駆動手段
   と、前記第１及び第２の直線移動手段によってスライド
   又は方向転換させられる移動対象物と、を有し、 前記第１の直線移動手段は、前記移動対象物に対して第
   １の回転部を中心とする回転のみを許容するように連結
   され、 前記第２の直線移動手段は、前記移動対象物に対して、
   スライド方向に係止し、かつ、スライド方向とは交差方
   向への動き及び第２の回転部を中心とする回転を許容す
   るように連結されることを特徴とする回転スライド装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転スライド装置におい
   て、 前記駆動手段は、螺旋体及び該螺旋体を回転させるモー
   タを含み、前記直線移動手段は、前記螺旋体に螺合する
   被螺合部を含むことを特徴とする回転スライド装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の回転スライ
   ド装置を有することを特徴とするシミュレータ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のシミュレータにおいて、 前記移動対象物は、プレーヤが着席するシートであるこ
   とを特徴とするシミュレータ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のシミュレータにおいて、 前記シートは、前記プレーヤの着席する方向に対して、
   前後にスライドすることを特徴とするシミュレータ。
6. 【請求項６】 請求項４記載のシミュレータにおいて、 前記シートは、前記プレーヤの着席する方向に対して、
   左右にスライドすることを特徴とするシミュレータ。
7. 【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれかに記載
   のシミュレータにおいて、 前記第１及び第２の直線移動手段のそれぞれを、別個に
   往復方向にスライドさせるために、前記一対の駆動手段
   のそれぞれを別個に操作する一対の操作手段を有するこ
   とを特徴とするシミュレータ。
8. 【請求項８】 請求項４から請求項６のいずれかに記載
   のシミュレータにおいて、 前記第１及び第２の直線移動手段を、反対方向にスライ
   ドさせて前記シートの方向を転換するように、前記一対
   の駆動手段を操作する操作手段を有することを特徴とす
   るシミュレータ。
9. 【請求項９】 請求項４から請求項８のいずれかに記載
   のシミュレータにおいて、 仮想空間において前記プレーヤに対して前記シートから
   与えられる力と同じ方向に、前記シートがスライドする
   ことを特徴とするシミュレータ。