运载工具游戏装置

本发明涉及一种游戏者乘坐在上面进行操纵的，具有沿着一定轨道 运动的模拟运载工具的游戏装置。

在运载工具游戏装置中，有汽车、摩托车和飞机之类的模拟实际运 载工具的游戏装置。这种游戏装置虽然实际上并不行驶，但它的运载工 具却能在有富裕的活动空间内根据游戏者的指示进行运动。

此外，在某些游乐园之类中的“咖啡杯”游戏装置，是在转动的大 圆盘上支承着若干个能够转动的小圆盘，在该小圆盘上布置了几个做成 咖啡杯形状的运载工具，能够作自转运动，乘坐在上面的游戏者可以用 手动操作进行自转。

在这种“咖啡杯”游戏装置上，乘坐在上面的游戏者，借助于大圆 盘和小圆盘两者的公转以及“咖啡杯”的自转之间的组合，能在复杂的 轨道上运动，而且其速度是随着时间的推移而变化的。此外，游戏者可 以用手动控制“咖啡杯”的自转，使其加速或减速。

在前一种模拟实际运载工具的例子中，模拟的运载工具始终根据操 纵指令进行运动，而与运载工具的运动状态，以及操纵指令的时间无 关，所以享受不到那种根据对运载工具运动状态的判断来决定操纵的时 间的操纵技巧的乐趣。

而在后一种“咖啡杯”游戏装置的例子中，由于“咖啡杯”是在作 复杂的运动的过程中用手动使它转动的，在某一时刻，速度叠加，发生 加速，而另一时刻速度相减，发生减速。但，不能预先判断运载工具的 运动的状态来确定操纵的时刻。

本发明就是有鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种运载工具 游戏装置，游戏者可以根据对运载工具的运动状态的判断来确定操纵的 指令和时刻，从中得到乐趣和进行技巧的竞赛。

为达到上述目的，本发明提供了一种运载工具游戏装置，它包括： 一辆游戏者乘坐在上面的以变化的速度运动着的运载工具；驱动该运载 工具的驱动装置；用于检测该运载工具的状态的检测装置；设置在该运 载工具上的操纵装置；以及根据从检测装置输入的检测信号和从操纵装 置输入的操纵信号，控制上述驱动装置的控制装置。上述控制装置根据 检测信号来判断运载工具的运动状态，并参照运载工具的状态确定操纵 的指令和发出操纵信号的时刻，向驱动装置发出指令信号。因此，上述 运载工具的运动是根据游戏者的操纵指令和时刻而变化的。

因此，游戏者需要通过感觉对运载工具的状态进行判断，及时地发 出恰当的操纵指令，并且要求有良好的反应能力，所以游戏者能够享受 到技巧竞赛和提高技巧的乐趣。

根据以上所述的运载工具游戏装置，其中，运载工具沿着一条轨道 作各种运动，而该轨道则划分为运载工具自动地进行运动的区域，和根 据游戏者的操纵而进行各种不同运动的区域，即使是一个初学者，也能 在运载工具自动进行运动的轨道区域内享受到乐趣，而熟练的游戏者则 可以在后一种区域内进行游戏。

在以上所述的运载工具游戏装置中，如果操纵信号和发出信号的时 刻是根据对运载工具当时的状态的正确判断而作出的，上述控制装置便 能向驱动装置发出指令信号，以促进该运载工具此时的运动。所以，当 游戏者通过自己的感觉对运载工具的状态作出判断后，及时地发出正确 的操纵指令，便能促进运载工具当时的运动，增加运载工具的速度和运 动的幅度，结果，游戏者就能体验到刺激性更强的运动。

按照上述运载工具游戏装置，其中，上述运载工具沿着若干条轨道 作不同的运动，并分别为每一根轨道设置了驱动装置、检测装置和操纵 装置，上述控制装置为每一条轨道向相应的驱动装置输出指令信号，使 得运载工具的运动复杂化，结果，游戏者能够体验到更具刺激性的运 动，同时要求有更高的技巧，于是，这种游戏装置便变得更加有趣。

如果该运载工具游戏装置的在各条轨道上的变化着的运动速度之 和始终不超过预定的值，就能够确保安全。

按照上述运载工具游戏装置，其中，上述运载工具沿着两条轨道作 不同的运动，并且，在一条轨道上的变化的速度与在另一条轨道上的变 化的速度之和是一个常数，而且，当在一条轨道上的速度为最大值时， 在另一条轨道上的速度为最小值，那么，乘坐在该运载工具上的游戏者 就能够始终在适当的速度下行进，享受有刺激性乐趣的游戏。

按照上述运载工具游戏装置，其中，为该运载工具的一条轨道设置 了若干个操纵装置，并且，上述控制装置是根据从这许多操纵装置发来 的操纵信号来确定输出到上述驱动装置中去的指令信号的，这样，就可 以有许多游戏者乘坐在一辆运载工具上分别进行操纵。

如果上述控制装置能根据运载工具的状态，从这许多操纵信号中选 择一个最恰当的操纵信号作为指令信号，那么，该运载工具便按照操纵 最熟练的好手来运行，于是，和这个好手一起乘坐在该运载工具上的其 他游戏者，便也能体验到同样的刺激性。

如果上述控制装置根据运载工具的运行状态，从这些操纵信号中计 算出一个平均值来，以决定上述指令信号，当乘坐在该运载工具上的许 多游戏者的操纵信号的平均值最恰当时，该运载工具便运行得最激动人 心，使乘坐者体验到更多的乐趣。即，乘坐在同一辆运载工具上的许多 游戏者的意志是否一致，会影响到运载工具的运行。

更进一步，本发明提供了一种运载工具游戏装置，它包括：一辆游 戏者乘坐在上面的以变化的速度运动着的运载工具；驱动该运载工具的 驱动装置；用于输出与游戏者的操纵动作相对应的操纵信号的操纵信号 输出装置；用于检测运载工具的状态的检测装置；以及用于控制上述驱 动装置的控制装置，该控制装置只在它判断上述运载工具处在预定的状 态下时才按照上述操纵信号改变运载工具的运动状态。

在这种装置中，游戏者必须判断运载工具所处的状态，并需要一定 的技巧来自己决定操纵的时间，结果，游戏者的游戏欲望提高了，游戏 的兴趣也能长久地持续下去。

如果当上述检测装置所检测到的运载工具的状态与预定的状态不 同，上述控制装置就根据一种程序自动地控制上述驱动装置，那么，即 使是一个没有技巧的初学者，也能够体验到该运载工具运行的乐趣。

按照这种运载工具游戏装置，其中，该运载工具是一个吊在一根转 轴上的平台，能够沿着一条摆锤的摇摆轨道向左右自由摇摆。即使是一 个初学者，也能在上面模拟地体验到与实际上的滑板或滑雪板相似的 “半管运动”(一种沿着半圆筒的内表面象摆锤那样左右滑动，并且在 离开滑道时，作各种翻转、回旋动作的竞技运动)。

如果驱动装置具有与上述平台的弧形下表面接触的旋转的摩擦 轮，使平台摇摆，那么，当该摩擦轮与平台的下表面接触时，就能够控 制该平台的摇摆；而当摩擦轮不与平台的下表面接触时，则平台作自然 摆锤那样的运动，所以就能使平台实现非常近似于实际上的“半管运 动”那样的运动。

如果在平台上设置用游戏者的脚来操纵的操纵装置，则游戏者就能 得到模拟实际上的滑板那样的体验。

如果上述操纵装置在该平台的上表面设有一对游戏者能踏在上面 的踏板，并且在相应的踏板上安装了压力传感器来检测脚踏的力量，再 把压力传感器的检测信号用作操纵信号，游戏者就能以在实际的滑板上 同样的方式，把自己身体的重量在左右脚之间倒换，改变脚踏的力量， 来操纵平台。

如果上述控制装置向驱动装置输出一个指令信号，当根据该运载工 具的摇摆状态来判断，从这一对脚踏板所发出的指令信号的内容和时间 都恰当，便能加快运载工具当前的摇摆。这种平台的操纵方式几乎和真 的滑板完全一样，游戏者能获得模拟实际滑板的更近似的体验。由于更 加恰当的操纵加快了摇摆，游戏者就能体验到更令人兴奋的运动。

按照上述运载工具游戏装置，其中，上述操纵装置包括许多对设置 在平台上表面上的踏板，许多个游戏者的脚可以分别踏在这些踏板上， 并且，在各踏板上都安装了压力传感器，用以检测左右脚踏在上面的力 量，而从压力传感器发出的检测信号用作操纵信号。这样，一个平台上 就可以有许多游戏者做游戏。

按照上述运载工具游戏装置，其中，上述控制装置从一对脚踏板所 发出的操纵信号中选择一个操纵信号，这个信号根据运载工具的摇摆状 态来判断，其指令和发出的时刻是最恰当的，并把一个根据该被选择的 信号的指令信号输出给驱动装置，以加快运载工具当前的摇摆，由于在 同一个平台的许多游戏者的操纵动作中选择了最恰当的操纵方式，所以 该平台是按照最熟练的好手的操纵动作来运动的，结果，其他与该好手 乘坐在同一个平台上的游戏者也能够得到同样兴奋的体验。

按照上述运载工具游戏装置，其中，该运载工具是一个吊在一根摇 摆转轴上的平台，能够绕着它本身的中央垂直轴线转动，它具有一条朝 向左右方向的摇摆轨道，和一条绕着上述垂直轴线的旋转轨道；设置在 相应的摇摆轨道上的摇摆驱动装置，摇摆检测装置和摇摆操纵装置；设 置在相应的旋转轨道上的旋转驱动装置，旋转检测装置和旋转操纵装 置；并且上述各控制装置向各轨道上相应的驱动装置发出相应的指令信 号，于是，这个平台就能以与真的“半管运动”同样的方式进行旋转和 摇摆。

按照上述运载工具游戏装置，其中，在上述平台的上表面上用枢轴 安装了一块支承着一对踏板的倾斜板，以便能够倾斜；上述摇摆操纵装 置由上述踏板和安装在踏板上的压力传感器组成，压力传感器的检测信 号就用作摇摆操纵信号；上述旋转操纵装置由倾斜板和安装在倾斜板上 的倾斜传感器组成，该倾斜传感器的检测信号就用作旋转的操纵信号， 游戏者把他的左脚和右脚分别放在上述踏板上，向前或向后移动他自身 的重量，就能控制旋转，而向左或向右移动他自身的重量，就能控制摇 摆。

按照上述运载工具游戏装置，其中，当所发出的摇摆操纵信号适合 平台当前的摇摆状态时，上述控制装置向摇摆驱动装置发出指令信号， 加快平台的摇摆；当所发出的旋转操纵信号适合平台当前的旋转状态 时，上述控制装置向旋转驱动装置发出指令信号，加快平台的旋转。如 果游戏者对摇摆操纵得好，平台摇摆的速度和角度就增大，给游戏者以 更加兴奋的体验，同样，如果游戏者对旋转操纵得好，平台的旋转速度 可以高好几倍，结果，游戏者能够享受到更加有趣的游戏。

如果上述控制装置判断上述旋转操纵信号的时刻很适当，便向旋转 驱动装置发出指令信号，使得平台在摇摆速度较慢的状态下旋转得更快 些，则平台就能在摇摆速度较慢时，离开轨道表面而旋转得很快，就象 真的“半管运动”的情形一样。

按照本发明的运载工具游戏装置，其中，在上述平台的上表面上用 枢轴安装了一块支承着许多对踏板的倾斜板，以便能够倾斜，在这些踏 板上相应地分别安装了压力传感器作为摇摆操纵装置，并各自发出摇摆 操纵信号，而上述控制装置从这些摇摆操纵信号中选择一个其指令和时 刻最适合平台当时的摇摆状态的信号，并根据该被选择的信号向摇摆驱 动装置发出一个指令信号，以促进平台当前的摇摆运动。在一个平台上 可以同时乘坐许多游戏者来进行操纵，而一个好手的操纵必然更为出 众，所以，一起乘坐的其他游戏者能与好手共享这种兴奋的经历。但是， 由于旋转的操纵是由使倾斜板倾斜来实施的，而这是由许多游戏者来操 纵的，所以只有在全体游戏者一致行动时，平台才旋转。

下面，参照附图详细描述本发明的实施例。附图中：

图1是按照本发明的一个优选实施例的“半管运动”游戏装置的外 观图；

图2是该装置略去了一部分的正视图；

图3是平台的吊挂结构的侧视图；

图4是摇摆机构主要部分的剖视图；

图5是旋转机构主要部分的剖视图；

图6是包括水平旋转框架的平台的顶视图；

图7是局部剖开的平台的正视图；

图8是局部剖开的平台的侧视图；

图9是局部剖开的摇摆驱动机构的正视图；

图10是摇摆驱动机构的侧视图；

图11是一个粗略的框图，表示半管运动游戏装置的控制系统；

图12是用来说明摇摆的控制方法的图；

图13是用来说明旋转的控制方法的图；

图14是说明设定旋转速度的方法的图；

图15是表示游戏程序的一个例子的流程图；

图16是说明用游戏程序改变平台的摇摆的图。

下面，参照图1-16描述本发明的一个优选实施例。

图1是按照优选实施例的半管运动游戏装置的外观图。

该装置的前后是用两根斜向设立的支柱2、2把上端连接起来形成 的三角架，在两根支柱连接起来的三角架的上端架着一根水平的横管 3。

在水平横管3的下面有一根也贯穿在两个三角架之间的，与横管3 平行的枢轴4。枢轴4通过若干对支承托架5吊在水平横管3上。在图 1所示的装置中，沿着水平横管3以相等的间隔设置了4对支承托架5。

在每一对支承托架5的中间吊着一根摇摆杆6，摇摆杆6的基端装 在枢轴4上，能够转动。一个模拟滑板或滑雪板的平台8用一对旋转臂 7吊在摇摆杆6上。

因此，上述平台8就能绕着枢轴4象摆锤一样的左右摇摆。前后一 共设置了四个这样的平台8，而每一个平台8上能装载一到两个游戏者 P。

沿着平台8在上面摇摆的轨道建造了一个象半管那样的构架10。

在构架10的前面设置了一块用于指导游戏的告示牌11，在该告示 牌11的一侧竖立了一个为值班员Q用的了望台。

参加游戏的游戏者P乘坐在上述平台8上，背靠着一根旋转臂7， 系着一根安全带。

在沿着平台8的轨道延伸的构架10的底部，设有摇摆驱动机构， 它利用摩擦轮60来使平台8摇摆。

上述平台8既能旋转，也能象摆锤那样沿着构架摆动，因此平台8 上的游戏者P就能享受好像真的参加了半管运动一样的体验。

在真的半管运动的板上是不能同时站两个人的，但在平台8上却可 以同时站两个人。

如图3所示，摇摆杆6的上端安装在枢轴4上，能够转动，一对旋 转臂7从水平旋转框架15的两端延伸下来，它支承在摇摆杆6的下端， 能够旋转。

平台8设置在两根旋转臂7的中间。因此，平台8能够绕着摇摆杆 6转动，也能够绕着枢轴4左右摇摆。这样，平台8就有两条运动轨迹， 一条是摇摆的轨迹，一条是转动的轨迹。

图4表示了摇摆杆6基端处枢轴部分的细节。一块向前后方向延伸 的连接板20垂直地固定在摇摆杆6的基端上，在这块连接板20上竖立 着一对前、后支承板21。各支承板21都布置在相应的支承托架5的里 侧，中间穿过枢轴4，并通过轴承22支承在枢轴4上。

在一个支承托架5与一块相应的支承21之间，在枢轴4上安装了 一个齿轮23。该齿轮23与安装在脉冲发生器25和转数表传感器26的 转轴上的齿轮27啮合，而脉冲发生器25和转数表传感器26则通过一 个安装件24支承在支承托架5上。因此，平台8的摇摆角度可由脉冲 发生器25来检测，而平台8的摇摆的角速度则由转数表传感器26来检 测。

图5表示在摇摆杆6底部的用于使水平旋转框架15转动的结构。 摇摆杆6的下端6a通过轴承30安装在水平旋转框架15的中央。一个固 定在轴承30的外座圈30a上的齿轮31与固定在一台旋转伺服电动机33 的驱动轴上的齿轮34啮合，上述伺服电动机用一个安装架32固定在摇 摆杆6上。所以，上述水平旋转框架15是由上述旋转伺服电动机通过 齿轮34、31来驱动，绕着摇摆杆6旋转的。在和摇摆杆6成为一体的 一个下端部与从外座圈30a向下延伸的一部分之间，安装了一个位置传 感器35，用于检测平台8旋转的基点。

水平旋转框架15用一对旋转臂7与平台8连接。如图6所示，水 平旋转框架15的方向相对于平台8的长度方向是斜的，而且，每一根 从水平旋转框架15的两端伸下来的旋转臂在中途分成两根分支，然后 固定在平台8的侧边上。因此，两根旋转臂7在平台上的固定位置，在 平台8的长度方向是错开的。

平台8在上表面的中间有一个矩形开口，一块倾斜板40安装在该 开口中，与开口之间留有小的间隙。该倾斜板40的两端用两个同轴线 的销轴41支承着，使它能绕着销轴41自由地倾斜。但是，这块倾斜板 40平常要迫使它保持水平，并且它的倾斜角度被限制得很小。

如图8所示，在倾斜板40的两条长向侧边中间的下方，设置了限 位开关42、42，所以，就能够检测出倾斜板40使无论那一个限位开 关42断开时的倾斜程度。

如图7所示，在矩形的长倾斜板40的上表面上，形成了排成一排 的四块矩形踏板45。当踏在这些踏板45上时，它们能产生一些位移， 在每一块踏板的下面设有压力传感器46，以检测施加在这些踏板上的 压力。

上述踏板45的位置都处在销轴41的轴线上。游戏者站在倾斜板上 面，背靠旋转臂7，两只脚踏在相邻的两块踏板45、45上。

因此，当游戏者P把他的体重无论移动到左脚还是右脚上时，踏板 45下面的压力传感器46都能通过比较两个检测到的值，测出移动的重 量。此外，当游戏者把体重移动到脚跟或脚趾上时，上述倾斜板40便 倾斜，而移动的体重能用两个限位开关42检测出来。

当两个游戏者P一起乘坐在平台8上时，对于每一个游戏者都能够 检测出在两只脚之间移动的体重。但是，由于两个游戏者共用一块倾斜 板40，如果两个人让倾斜板40倾斜的方向相反，则倾斜的运动互相抵 消，倾斜板40就不倾斜，直到两个人使倾斜板40倾斜的方向互相一致， 使限位开关42断开为止。

在平台8的下表面上，通过一个连接部分50安装了两根滑轨51。 这两根滑轨51沿着平台8的长度方向互相平行，其下表面为圆滑的弧 形表面。

一方面，如图2所示，在装在半管状构架10中的框架10a的朝上 的半圆弧形的底部，以相等的间距对称于中心线，总共设置了七个摩擦 轮60，其中一个设置在中心线上。平台8的滑轨51依次与这些摩擦轮 60接触。

图9和10表示处于中央的摩擦轮60和与它邻近的摇摆机构。在底 板61上竖立着一对前、后轴承板62，中间装了一根枢轴63。一个摇 摆框架64的一端用枢轴支承在该枢轴63上，沿着水平方向延伸，在摇 摆框架64的另一端与底板61之间设置了一个压缩弹簧65。

一个齿轮箱66安装在能够上下摇摆的摇摆框架64上。该齿轮箱66 具有向左右伸出来的动力传递轴67、67和向前后伸出来的输出轴68、 68。因此，从一根动力传递轴67输入的动力通过互相啮合的伞齿轮传 递给前、后输出轴68、68，使输出轴转动，同时，也传递给另一根动 力传递轴67，使它以与上面提到的那根动力传递轴67同样的速度，向 同一个方向旋转。

在前、后输出轴68上装有相应的一起转动的摩擦轮60。

在一根动力传递轴67上固定了一个皮带轮69，一根传动皮带72 绕在这个皮带轮69上。一台摇摆伺服电动机70安装在底板61上，另 一个皮带轮71安装在该电动机的驱动轴上，所以，摇摆伺服电动机70 便能驱动上述一根动力传递轴67。

左、右动力传递轴67的顶端通过万向节74与连接杆75连接。各 连接杆75都通过一个同样的万向节74与相邻齿轮箱66的动力传递轴 67连接，以传递动力。

其他的齿轮箱66都具有同样的结构，只是只有中央的齿轮箱66上 才装有皮带轮69。各相邻的齿轮箱66都通过万向节74和连接杆75来 传递动力。

因此，上述七对摩擦轮60是由一台摇摆伺服电动机70，通过互相 用连接杆75连接起来的七个齿轮箱66来驱动的，使它们一起向同一个 方向以同样的速度转动。于是，装有与摩擦轮60接触的滑轨51的平台 8便借助于摩擦轮60的转动而摇摆。上述摩擦轮60是由压缩弹簧65压 向滑轨51的下表面，来保证其滚动接触的。

图11是具有上述结构的半管运动游戏装置1的控制系统大致的框 图。

计算机控制是由一个控制器80来实现的。输入控制器80中的操纵 信号有：从四个压力传感器46和两个限位开关42输入的有关两个游戏 者P的脚的操纵信号，从脉冲发生器25发来的摇摆角度检测信号，从 转数表传感器26发来的摇摆角速度检测信号，以及从位置传感器35发 来的旋转原点检测信号。

控制器80在处理了这些输入的信号之后，向电动机驱动器81输出 一个摇摆指令信号，让它根据该指令驱动摇摆伺服电动机70。这台控 制器80还向电动机驱动器82输出一个旋转指令信号，让它根据指令驱 动旋转伺服电动机33。

首先，描述摇摆控制。请参阅图12，“O”表示一个与枢轴4相 当的摆锤的支点，摆角θ从摆锤的最低点θ0开始测量。在最低点θ0 两侧的摩擦轮60驱动区域的范围内，可以控制平台8的摇摆。在两侧 的驱动区域以外，是自由区，在该区域内的摇摆是不能控制的，平台8 在该区域内作自然摆运动。

当处于自然摆运动状态下时，设最大摇摆角度为θM，则按照能量 不灭定律，在摇摆角度为θ时的速度V按下式确定：

V＝{2gL(cosθ-cosθM)}1/2(1)

式中g是重力加速度，L是摆锤的长度。

当平台8加速时，要把最大摇摆角度设定在当前的最大摇摆角度 θM更大的值上，而在驱动区域内某一个摇摆角度θ上的速度则按照上 述公式(1)进行计算。而将上述摇摆伺服电动机70控制在，当平台8 的摇摆角度为θ时，摩擦轮60的圆周速度为V。

平台8减速时的情形也一样。此时，要把最大摇摆角度设定在小于 当前最大摇摆角度θM的值上。

无论平台8是加速还是减速，其加速的程度(即平台8的最大摇摆 角度)都由游戏者P对平台8的操纵来确定。

游戏者P的左、右脚分别踏在踏板45上的重量由压力传感器46 来检测，当要把最大摇摆角度变大时，游戏者必须及时把他的体重更多 地移动到一块踏板45上。

当平台开始回位时，如果游戏者把他的体重更多地向前移动到前方 的踏板45上，平台便加速，于是最大摇摆角度便超过预定的值。

当平台8从最大摇摆角度开始回位时，它的加速度很大，当摇摆角 度变小时，加速度就减小。因此，最大摇摆角度的度数决定于重量移动 的时间，所以这是需要技术的。

具有高明技术的游戏者P能使平台8的最大摇摆角度变得很大，享 受一种令人兴奋的游戏，并能吸引围观者的注意。

上面描述了一个游戏者乘坐在平台8上时的基本摇摆控制。当两个 游戏者乘坐在一个平台8上时，要对两个游戏者P移动体重的操纵时刻 进行比较，以便选择一个更加适当的加速操纵动作，使得最大摇摆角度 更大一些。

即，加速度是根据平台8开始从最大摇摆角度回位时，立刻把体重 向平台的前方移动的那个游戏者的操纵动作来进行的。因此，当有两个 技术不一样的游戏者乘坐在同一个平台8上时，摇摆运动是根据具有更 高明的技术的游戏者的操纵来进行的，所以另一个游戏者也能够享受到 同样有趣的游戏。

换一种方式，当两个游戏者的操纵时间不同时，可以根据操纵的平 均时刻来确定最大摇摆角度。此时，如果平台上的两个游戏者的操纵时 刻重合而且最恰当，就能使最大摇摆角度更大。

对于最大摇摆角度要设定一个极限摇摆角度θZ。

接着，对旋转控制进行说明。

平台8是由于限位开关42检测到倾斜板40因游戏者脚的操纵而倾 斜，使得旋转伺服电动机33按照上述检测信号开动而转动的。操纵时 刻对于平台8的转动也有很大的影响。

请参阅图13，控制的方式根据平台8摇摆角度θ而不同。在由小 于极限摇摆角度θZ的摇摆角度θS限定的边界内，定为摇摆角度范围较 小的连续旋转方式区域，而在大于摇摆角度θS到极限摇摆角度θZ的范 围内，则称为旋转的命令方式区域。

当平台8处在连续旋转方式区域内时，旋转的控制是以这样的方式 实现的，即，旋转是连续进行的，直到某一个限位开关接通为止。但旋 转的最高速度要根据平台8的摇摆速度来确定。

也就是说，如图14所示，摇摆速度与旋转速度基本上互相成反比。 在最大摇摆角度处的摇摆速度(图14中的虚线)为零，然后逐渐增大， 在平台8的最低点达到最高速度，然后再逐渐降低，在另一个最大摇摆 角度处又达到零。另一方面，旋转速度(图14中的实线)也在变化， 使得摇摆和旋转两种速度的和大致为常数。即，在最大摇摆角度处，旋 转速度最高，而摇摆速度为零；当摇摆角度逐渐减小时，旋转速度也减 小，在最低点上的旋转速度最小。以上是在连续旋转方式区域内的旋转 的控制过程。

在旋转的命令方式区域，如果限位开关42在适当的时刻接通，那 么平台8至多旋转两转，如果限位开关42是断开的，则平台8的旋转 便减速，并且在平台8朝向摇摆的前进方向时停止旋转。

由于上述旋转的命令方式区域本身是一个摇摆速度小的范围，而平 台8此时的位置很高，所以平台8能象真的半管运动的滑板从半管上跳 出来一样的旋转。

平台8有两个限位开关42，其中无论那一个接通，就按照该限位 开关来决定旋转的方向。

当只有一个游戏者乘坐在平台上时，限位开关42操作可以按照他 一个人的意愿来进行，但，如果平台8上乘坐了两个人时，由于两个人 共同站在一块倾斜板40上，如果两个人试图使倾斜板40倾斜的方向相 反，倾斜板40就不倾斜，哪一个限位开关42也不会接通。只有当两个 游戏者使倾斜板40向同一个方向倾斜时，倾斜板40才倾斜，限位开关 42才能检测到它的倾斜。

按照以上所述的半管运动游戏装置，当游戏者P乘坐在平台8上， 系好安全带，开始游戏时，稍过一些时间，无论游戏者如何操纵，摇摆 伺服电动机便向正反两个方向开动，平台8的摇摆角度逐渐增大。因此， 即使是初学者，也能进行这种游戏。或者，即使是对于真的滑板或滑雪 板毫无经验的人，也能够做这种游戏，并且能饶有兴趣地享受到半管运 动的乐趣。

图15和16中表示了这种游戏的程序的一个例子。图15是游戏程 序的流程图，图16是表示按照这种游戏程序，平台摇摆的变化曲线图。

首先，参照图16说明摇摆变化的整个过程。在游戏者乘上平台8 后，一开始，不管游戏者P如何操纵，平台8都开始摇摆，使其最大摇 摆角度θM达到起始角度θ1。之后，如果游戏者P在最适当的时刻操纵 踏板45，就能在最短的时间Ta内使最大摇摆角度达到极限摇摆角度θZ (图16中的假想线)。但是，即使游戏者P的操纵时刻完全不适当， 或者游戏者没有操纵，也能够经过一段最长的时间Tb之后达到极限角 度θZ(图16中的点划线)。

这就是说，一般，最大摇摆角度θM在图16中的假想线与点划线之 间变化。如果游戏者是一个具有高超技术的好手，最大摇摆角度的变化 将接近假想线，最大摇摆角度能在很短的时间里达到极限摇摆角度。这 样，这个好手就能在旋转的命令方式区域内停留更长的时间，享受平台 8旋转的乐趣。

在到达时间Tb之后，最大摇摆角度θM逐渐减小到起始角度θ1，然 后，平台回到游戏者乘上平台的基本位置。

按照图15中的上述游戏的流程图，首先，游戏者P乘上平台8， 系紧安全带(步骤1)，然后，平台8摇摆到起始角度θ1(步骤2)。 接着，游戏计时器开始计时(步骤3)，于是，开始控制摇摆的速度(步 骤4)。

在最大摇摆角度θM达到极限摇摆角度θZ(步骤5)之前，在最大 摇摆角度θM上增加Δθ，使最大摇摆角度逐渐增大(步骤6)。如果 游戏者的操纵指令和时刻适当，相应的Δθ值就大，就能在很短的时间 内达到极限摇摆角度θZ。

当最大摇摆角度θM达到了极限摇摆角度θZ(步骤5)时，流程便 从步骤5进到步骤7，并在此等待，直到游戏计时器达到Tb为止，所 以游戏者便能在这一段时间里享受旋转游戏的乐趣。

当游戏计时器到达时间Tb时(步骤7)，流程便进入步骤8。在 步骤9中，从最大摇摆角度θM中减去Δθ，逐渐降低最大摇摆角度θM， 直到最大摇摆角度θM达到起始角度θ1。

当最大摇摆角度θM达到起始角度θ1时(步骤8)流程便进入步 骤10，完成摇摆速度的控制，然后，平台8回到起始的原点(步骤11)。

此后，游戏者解开安全带(步骤12)，从中解放出来(步骤13)， 走下平台8，结束游戏。

按照以上的游戏程序，即使是初学者也能够把平台8摇摆到极限摇 摆角度θZ，能经历几乎与一个好手同样的过程，各种阶层的人都可以 玩这种游戏。

但，以上的游戏程序只是一个例子，换一种方式，也可以设置这样 的游戏程序，即，如果操纵得不适当，最大摇摆角度θM就不能达到极 限摇摆角度θZ。按照这种游戏程序，只有好手才能享受到令人激动的 有趣的游戏，而普通人则能激起掌握更好技巧的愿望。此外，还可以有 各种各样的游戏程序。

本发明可用于运载工具游戏装置，它具有一台沿着一条预定的轨道 作各种变化的运动的模拟的运载工具，游戏者乘坐在它上面，自己进行 操纵。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种运载工具游戏装置，它包括：

一辆游戏者乘坐在上面的以变化的速度运动的运载工具；

驱动该运载工具的驱动装置；

用于检测该运载工具的状态的检测装置；

设置在该运载工具上由上述游戏者操纵，并且可由该游戏者选择操 纵时刻的操纵装置；以及

根据从检测装置输入的检测信号和从操纵装置输入的操纵信号，控 制上述驱动装置的控制装置；

上述控制装置根据上述检测信号，和参照运载工具的状态发出的操 纵信号和发出操纵信号的时刻，向上述驱动装置发出指令信号。

2.一种运载工具游戏装置，它包括：

一辆游戏者乘坐在上面，沿着一条预定的轨道以变化的速度运动的 运载工具；

驱动该运载工具的驱动装置；

用于检测该运载工具的状态的检测装置；

设置在该运载工具上的操纵装置；以及

根据从检测装置输入的检测信号和从操纵装置输入的操纵信号，控 制上述驱动装置的控制装置；

上述控制装置根据上述检测信号，和参照运载工具的状态发出的操 纵信号和发出操纵信号的时刻，向上述驱动装置发出指令信号；

上述轨道分为两段，一段是上述运载工具在上面自动运动的轨道区 域，另一段是上述运载工具根据上述游戏者的操纵作各种不同的运动的 轨道区域。

3.如权利要求1或2所述的运载工具游戏装置，其特征在于，当 上述操纵信号和发出信号的时刻是根据对运载工具当时状态的正确判 断而作出的时，上述控制装置便向上述驱动装置发出指令信号，以促进 该运载工具此时的运动。

4.如权利要求1或2所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上 述运载工具沿着若干条轨道作不同的运动，并分别为每一根轨道设置了 驱动装置、检测装置和操纵装置，上述控制装置为每一条轨道向相应的 驱动装置输出指令信号。

5.如权利要求4所述的运载工具游戏装置，其特征在于，该运载 工具游戏装置在各条轨道上的变化着的运动速度之和始终低于预定 值。

6.如权利要求5所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述运 载工具沿着两条条轨道作不同的运动，并且，在一条轨道上的变化的速 度与在另一条轨道上的变化的速度之和是一个常数，而且，当在一条轨 道上的速度为最大值时，在另一条轨道上的速度为最小值。

7.如权利要求1-6中任何一项权利要求所述的运载工具游戏装 置，其特征在于，为该运载工具的一条轨道设置了若干个操纵装置，并 且，上述控制装置根据从这许多操纵装置发来的操纵信号来确定输出到 上述驱动装置中去的指令信号。

8.如权利要求7所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述控 制装置根据运载工具的状态，从这许多操纵信号中选择一个最恰当的操 纵信号，以确定指令信号。

9.如权利要求7所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述控 制装置根据运载工具的运行状态，从这些操纵信号中计算出一个平均值 来，以决定上述指令信号。

10.一种运载工具游戏装置，它包括：

一辆游戏者乘坐在上面的以变化的速度运动着的运载工具；

驱动该运载工具的驱动装置；

用于输出与游戏者的操纵动作相对应的操纵信号的操纵信号输出 装置；

用于检测运载工具的状态的检测装置；以及

用于控制上述驱动装置的控制装置，该控制装置只在它判断上述运 载工具处在预定的状态下时才按照上述操纵信号改变运载工具的运动 状态。

11.如权利要求10所述的运载工具游戏装置，其特征在于，当上 述检测装置所检测到的运载工具的状态与预定的状态不同时，上述控制 装置就根据一种程序自动地控制上述驱动装置。

12.如权利要求1-11中任何一项权利要求所述的运载工具游戏 装置，其特征在于，上述运载工具是一个吊在一根转轴上的平台，能够 沿着一条摆锤的摇摆轨道向左右自由摇摆。

13.如权利要求12所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述 驱动装置具有与上述平台的弧形下表面接触的旋转的摩擦轮，以使平台 摇摆。

14.如权利要求12或13所述的运载工具游戏装置，其特征在于， 在上述平台上设置了用游戏者的脚操纵的操纵装置。

15.如权利要求14所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述 操纵装置是设置在该平台的上表面上的一对游戏者能踏在上面的踏 板，并且在相应的踏板上安装了压力传感器来检测脚踏的力量，上述压 力传感器的检测信号用作操纵信号。

16.如权利要求15所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述 控制装置向驱动装置输出一个指令信号，当根据该运载工具的摇摆状态 来判断，从这一对脚踏板所发出的指令信号的内容和时间都恰当时，便 该指令信号便加快运载工具当前的摇摆。

17.如权利要求14所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述 操纵装置包括许多对设置在平台上表面上的踏板，许多个游戏者的脚可 以分别踏在这些踏板上，并且，在各踏板上都安装了压力传感器，用以 检测左右脚踏在上面的力量，而从压力传感器发出的检测信号用作操纵 信号。

18.如权利要求17所述的运载工具游戏装置，其特征在于，上述 控制装置从一对脚踏板所发出的操纵信号中选择一个操纵信号，这个信 号根据运载工具的摇摆状态来判断，其指令和发出的时刻是最恰当的， 并把一个根据该被选择的信号的指令信号输出给驱动装置，以加快运载 工具当前的摇摆。

19.如权利要求1-11中任何一项权利要求所述的运载工具游戏 装置，其特征在于，

上述运载工具是一个吊在一根摇摆枢轴上的平台，能够绕着它本身 的中央垂直轴线转动，它具有一条朝向左右方向的摇摆轨道，和一条绕 着上述轴线的旋转轨道；

设置在相应的摇摆轨道上的摇摆驱动装置，摇摆检测装置和摇摆操 纵装置；

设置在相应的旋转轨道上的旋转驱动装置，旋转检测装置和旋转操 纵装置；并且

上述各控制装置向各轨道上相应的驱动装置发出相应的指令信 号。

20.如权利要求19所述的运载工具游戏装置，其特征在于，

在上述平台的上表面上用枢轴安装了一块支承着一对踏板的倾斜 板，以便它能够倾斜；

上述摇摆操纵装置由上述踏板和安装在踏板上的压力传感器组 成，压力传感器的检测信号就用作摇摆操纵信号；

上述旋转操纵装置由倾斜板和安装在倾斜板上的倾斜传感器组 成，该倾斜传感器的检测信号就用作旋转的操纵信号。

21.如权利要求20所述的运载工具游戏装置，其特征在于，当所 发出的摇摆操纵信号适合平台当前的摇摆状态时，上述控制装置向摇摆 驱动装置发出指令信号，加快平台的摇摆；当所发出的旋转操纵信号适 合平台当前的旋转状态时，上述控制装置向旋转驱动装置发出指令信 号，加快平台的旋转。

22.如权利要求21所述的运载工具游戏装置，其特征在于，当上 述控制装置判断上述旋转操纵信号的时刻是适当的时，便向旋转驱动装 置发出指令信号，使得平台在摇摆速度较慢的状态下旋转得更快些。

23.如权利要求19所述的运载工具游戏装置，其特征在于，

上述平台的上表面上用枢轴安装了一块支承着许多对踏板的倾斜 板，以便能够倾斜；

在这些踏板上相应地分别安装了压力传感器作为摇摆操纵装置，并 各自发出摇摆操纵信号；

并且，上述控制装置从这些摇摆操纵信号中选择一个其指令和时刻 最适合平台当时的摇摆状态的信号，并根据该被选择的信号向摇摆驱动 装置发出指令信号，以促进平台当前的摇摆运动。