CN106659935B - 电子游戏用虚拟体验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方案，该方案实现一种操作者能感触与电子游戏软件相一致的触觉并通过操作者的力给予反应的、能进行虚拟体验的电子游戏用虚拟体验装置。将使用了模型的人偶游戏、制造出与计算机游戏的内容相符的触觉的道具和机械装置、以及使用身体进行操作的体感电视游戏组合在一起，制造出与计算机游戏的内容相符的触觉，由进行操作的人来感触制造出的触觉，并通过人的用力程度对感受到的触觉的力进行反应，由此产生负荷，将所产生的负荷数字化，将数字化后的负荷设为X并将X转换为电子游戏用遥控器的按钮操作，由此实现能进行与电子游戏的内容相符的触觉虚拟体验的电子游戏用虚拟体验装置。

Description

电子游戏用虚拟体验装置

技术领域

本发明是将使用了模型的人偶游戏、与电子游戏的内容相符地制造出虚拟触觉，操作者感触制造出的触觉并对感受到的触觉做出反应从而将产生的负荷数字化的道具和机械装置、以及使用身体进行操作的体感游戏组合在一起的电子游戏，是制造能进行触觉虚拟体验的电子游戏的方案。

背景技术

以往的电子游戏是通过与电子游戏机相对应的遥控器的按钮操作进行的。

发明内容

发明所要解决的问题

在电子游戏软件中，存在各个种类的软件，此外，存在与各个电子游戏机相对应的遥控器，能通过遥控器的按钮操作进行游戏。所谓的电子游戏用遥控器的按钮是按压按钮、触摸按钮、控制杆按钮、转盘按钮等在电子游戏用遥控器中使用的按钮的通称。

但是，通常的电子游戏用遥控器的按钮无法进行与电子游戏的内容相一致的触觉虚拟体验。

以往已经存在操作者用身体进行操作的体感电视游戏，但是，无法通过操作者的力对与操作者接收到的电子游戏的内容相一致的触觉的力给予反应并反映到电子游戏。

本发明的技术问题在于，取代电子游戏用遥控器的按钮部分的操作而进行装配了模型的道具和机械装置的操作，操作者手持模型进行操作，从模型感受到与电子游戏的内容相一致的触觉，给予基于操作者的用力程度的反应而产生负荷，使产生的负荷反映到游戏，由此进行与电子游戏的内容相一致的触觉虚拟体验。

通过使用道具和机械装置来与电子游戏的内容相符地制造出虚拟触觉，操作者感触制造出的虚拟触觉，并对感触到的触觉的力给予基于人的用力程度的反应，从而产生负荷。将产生的负荷数字化，将数字化后的负荷转换为电子游戏用遥控器的按钮部分的操作并以信号的形式发送给电子游戏用遥控器，由此可实现能进行触觉虚拟体验的电子游戏。

本发明的目的在于，提供一种如下的方案：对将电子游戏用遥控器的按钮部分置换为能制造出与电子游戏的内容相符的触觉并且进行操作的人感触制造出的触觉并给予反应的道具和机械装置的方式、使用了模型的人偶游戏、以及使用身体进行操作的体感电视游戏进行组合，由此构成能进行触觉虚拟体验的电子游戏，并且，感触与电子游戏的内容相一致的触觉，并以基于人的用力程度的操作来对感触到的触觉的力做出反应，由此能进行与电子游戏的内容相一致的触觉虚拟体验。

用于解决问题的方案

通过作为电子游戏软件的迷宫电子游戏，对用于解决该问题的具体方法进行如下说明。

当对图6适用迷宫电子游戏时，使用道具和机械装置制造出与游戏角色在迷宫中移动时的前后左右斜向及上下的动作和冲击等电子游戏的内容相一致的触觉，操作者一边感触制造出的触觉一边对感触到的力给予基于人的用力程度的操作从而产生负荷。将此负荷数字化，并将数字化后的负荷转换为电子游戏用遥控器的按钮部分的操作并以信号的形式发送给电子游戏用遥控器。

在本发明中，如图1所示，存在具有放置模型的圆形的台的圆台型体感机械4。其特征在于，如图2、图3所示，圆台型体感机械4的内部具有：沿着主体7的内周面旋转的正圆形的大可动环12、使大可动环12运动的第一电动机13、沿着经过大可动环12的圆心点的弧在大可动环12内移动的小可动环11、使小可动环11运动的第二电动机22、前后左右斜向及上下运动的圆台3、进入小可动环11的内部并与上下运动的圆台3一体化的杆3a、使杆3a运动的第四电动机27、装配于圆台3的下部的图5的冲击装置9、使椭圆板8运动的第三电动机26、装配于圆台型体感机械4的底部的内置计算机装置C，内置计算机装置C执行第一控制、第二控制以及第三控制，其中，所述第一控制从电子游戏装置5接收游戏角色的动作信号，并计算用于使各电动机13、22、26、27以与电子游戏的内容相符的方式旋转的预计耗电；所述第二控制使各电动机13、22、26、27以与电子游戏的内容相符的方式旋转，并通过圆台型体感机械4和圆台3制造出游戏角色的动作的触觉，并将制造出的触觉传递给设置在锁定于圆台3的接合器2的模型1a；所述第三控制从各电力计13a、22a、27a接收由于设置于接合器2的模型1a的操作而承受负荷的各电动机13、22、27的耗电，并根据预计耗电和耗电计算负荷并将其数字化，将数字化后的负荷转换为电子游戏用遥控器的按钮操作，分别对按压按钮的行为赋予数字1，对不按压按钮的行为赋予数字0，或者对按压按钮的行为赋予数字0，对不按压按钮的行为赋予数字1，并将数字化为二进制后的信号发送给遥控装置R。

如图4所示，接合器2具备锁2a。接合器2以锁2a锁定于圆台3的上部的方式固定于圆台3。杆3a与圆台3一体化，在小可动环11的内部上下运动。然后，内置计算机装置C从电子游戏装置5接收游戏角色的动作信号，直至电子游戏结束，并使各电动机13、22、26、27旋转而联动地使大可动环12、小可动环11、椭圆板8、圆台3的各部运动。

当第一和第二电动机旋转时，小可动环11沿着齿轨21的内周面移动而大可动环12旋转，圆台3前后左右斜向地移动。当第四电动机27旋转时，圆台3上下运动，当第三电动机旋转时，椭圆板8旋转，使冲击球24上下弹动，冲击传递至圆台3。

通过玩家J操作模型1a，设置有模型1a的接合器2和圆台3同时运动，各电动机13、22、27承受负荷。内置计算机装置C从各电力计13a、22a、27a接收耗电。然后，根据预计耗电和耗电来计算负荷并将其数字化，将数字化后的负荷转换为电子游戏用遥控器的按钮操作，分别对按压按钮的行为赋予数字1，对不按压按钮的行为赋予数字0，或者对按压按钮的行为赋予数字0，对不按压按钮的行为赋予数字1，将数字化为二进制后的信号发送给遥控装置R。遥控装置R将按钮操作信号发送给电子游戏装置5。

发明效果

因此，根据本发明，玩家J能通过使用设置有模型1a的接合器2、圆台3以及圆台型体感机械4，感触与电子游戏的内容相一致的触觉，并对感触到的触觉的力进行基于玩家J的用力程度的操作，从而进行电子游戏。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的***构成图。

图2是本发明的一个实施方式的圆台型体感机械4的纵剖面图。

图3是本发明的一个实施方式的环部10的分解立体图。

图4是本发明的一个实施方式的接合器2的纵剖面图。

图5是本发明的一个实施方式的冲击装置9的纵剖面图。

图6是本发明的原理图。

具体实施方式

作为前提，电子游戏装置5将发送给显示装置6的电子游戏的信号同时发送给内置计算机装置C。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式的电子游戏体感装置1的整体构成的图。

如图6所示，将电子游戏的信号从电子游戏装置5发送给道具和机械装置，设置于道具和机械装置的内置计算机装置C根据接收到的信号计算预计耗电，使各电动机13、22、26、27以与电子游戏的内容相符的方式旋转并制造出虚拟触觉。操作者感触制造出的触觉，针对感受到的触觉的力，通过基于人的用力程度的反应来操作道具和机械装置。各电力计13a、22a、27a检测出通过基于人的用力程度的操作而承受了负荷的各电动机13、22、27的耗电并发送给内置计算机装置C。

内置计算机装置C根据各电动机13、22、27的预计耗电和耗电计算负荷并将其数字化，将数字化后的负荷设为X，并将X转换为电子游戏用遥控器的按钮操作，将按钮操作的信号发送给遥控装置R。

该负荷的计算式和向按钮操作的一个转换例如下所示。

负荷＝(耗电/预计耗电－1)×100＝X％

按压按钮1秒，5≥X＞0，0≥X＞-5

按压按钮2秒，10≥X＞5，-5≥X＞-10

按压按钮3秒，20≥X＞10，-10≥X＞-20

按压按钮4秒，25≥X＞20，-20≥X＞-25

按压按钮5秒，30≥X＞25，-25≥X＞-30

不按压按钮，X＞30，-30≥X

以5秒为周期重复这六种按钮操作。

这六种按钮操作分别对按压按钮的行为赋予数字1，对不按压按钮的行为赋予数字0，或者对按压按钮的行为赋予数字0，对不按压按钮的行为赋予数字1，从而数字化为二进制。

所述负荷是利用如下这样的方法计算出的：以汽车为例，在下坡、上坡时，发动机、电动机会运转，但能效分别或好或差。根据该能效的优劣导出坡的倾斜角度。

电子游戏模型体感装置1将电子游戏中的角色动作作为触觉来使玩家J感触到，能给予玩家J对感受到的触觉的力的反应。如图1所示，电子游戏模型体感装置1为圆台型体感机械4、圆台3以及设置有模型1a的接合器(adapter)2的构成。内置计算机装置C与遥控装置R和电子游戏装置5连接，电子游戏装置5与显示装置6连接。

圆台型体感机械4为圆筒形，直径为30cm，高度为10cm。

圆台型体感机械4在上部具有开口部，开口部的直径为10cm，安装有圆台3。

在圆台3的上部以可拆卸的状态安装有接合器2，在下部装配有冲击装置9。杆3a与圆台3形成一体，以可动的状态进入小可动环中。在杆3a的下部形成有齿。

如图2所示，圆台型体感机械4的内部分为供圆台3可动的上层部、设置有环部10的中层部以及设置有内置计算机装置C的下层部。

在圆台型体感机械4的上层部具有开口部，圆台3能在前后左右斜向及上下的任一方向移动。

如图3所示，圆台型体感机械4的中层部具备：正圆形的大可动环12、使大可动环12旋转的第一电动机13、呈圆弧状地经过大可动环12的圆心点的小可动环11、使小可动环11移动的第二电动机22、与小可动环11一体化的移动臂14以及以移动臂14的支点为中心的圆弧状的齿轨21。

大可动环12在其内周面上遍及整个一周地形成有齿，在外周面上形成有凸缘12a。凸缘12a的下表面和侧面由隔开间隔地在主体7的内周面装配有多个的保持构件15支承。

如图2、图3所示，在各保持构件15装配有与凸缘12a的下表面和侧面接触的支承辊16，大可动环12通过支承辊16支承于圆台型体感机械4中的规定位置并能自由旋转。

在凸缘12a的上表面盖上防脱环18并用螺栓17固定。通过防脱环18，大可动环12不会从圆台型体感机械4脱落。

第一电动机13装配于主体7的内表面的托架19，在其旋转轴的顶端部装配有与大可动环12的内周面的齿啮合的小齿轮20。

在第一电动机13装配有用于检测耗电的电力计13a。

电力计13a通过信号线与内置计算机装置C电连接，将耗电发送给内置计算机装置C。

移动臂14和齿轨21装配于大可动环12，齿轨21以移动臂14的支点为中心呈圆弧状并在内周面形成有齿。

移动臂14具备沿着齿轨21的内周面使移动臂14移动的第二电动机22、使杆3a上下移动的第四电动机27。

第二电动机22装配于移动臂14的上表面。其旋转轴贯通移动臂14，在该旋转轴的顶端装配有与齿轨21的齿啮合的小齿轮23。

在第二电动机22装配有用于检测耗电的电力计22a。

电力计22a通过信号线与内置计算机装置C电连接，将耗电发送给内置计算机装置C。

第四电动机27装配于移动臂14的顶端，在其旋转轴的顶端装配有与杆3a的齿啮合的小齿轮28。

在第四电动机27装配有用于检测耗电的电力计27a。

电力计27a通过信号线与内置计算机装置C电连接，将耗电发送给内置计算机装置C。

如图2、5所示，在冲击装置9，电动机座26b装配于圆台3的下表面。在电动机座26b固定有不锈钢制的弹簧25，在相反侧装配有橡胶制且椭圆形球体的冲击球24。

第三电动机26固定于电动机座26b，在其旋转轴的顶端装配有椭圆板8。

在第三电动机26装配有用于检测耗电的电力计26a。

电力计26a通过信号线与内置计算机装置C电连接，将耗电发送给内置计算机装置C。

如图2所示，在圆台型体感机械4的下层部，内置计算机装置C固定于圆台型体感机械4的底部。

显示装置6是输出图像和声音的装置，根据从电子游戏装置5发送来的信号输出图像和声音。

电子游戏装置5将游戏角色的动作信号同时发送给内置计算机装置C和显示装置6。电子游戏装置5通过信号线与遥控装置R、内置计算机装置C、显示装置6连接。

内置计算机装置C进行电动机控制和电动机的负荷计算。

电动机控制是通过一边预计耗电一边使各电动机13、22、26、27旋转，由此在圆台型体感机械4的内部制造出与电子游戏的内容相一致的游戏角色的动作的触觉的控制。

如图6所示，电动机的负荷的计算是从各电力计13a、22a、27a接收耗电，并根据预计耗电和耗电将负荷数字化的计算。被数字化的负荷转换为电子游戏用遥控器的按钮操作并以信号的形式发送给遥控装置R。

接着，对本实施方式的动作进行说明。在本实施方式中，如图1所示，玩家J将圆台型体感机械4放置在显示装置6的前面，从圆台型体感机械4的侧面，将设置于接合器2的模型1a持于手中来进行电子游戏。

当从电子游戏装置5接收游戏角色的动作信号时，内置计算机装置C使各电动机13、22、26、27旋转，由此，在圆台型体感机械4和固定有接合器2的圆台3制造出向前后左右斜向及上下方向的动作和冲击这样的虚拟游戏角色的动作。

玩家J一边看着显示装置6的显示画面的游戏角色的动作，一边手持设置于接合器2的模型1a，感触与显示画面进行相同动作的模型1a的动作的触觉，并且通过玩家J的用力程度助长或限制模型1a的动作。

如图2、图5所示，在冲击装置9，电动机座26b装配于圆台3的下表面。在电动机座26b固定有不锈钢制的弹簧25，在相反侧装配有橡胶制且椭圆形的冲击球24，并以上下弹动的方式运动。

第三电动机26固定于电动机座26b，在其旋转轴的顶端装配有椭圆板8，当该椭圆板8旋转时与冲击球24碰抵，冲击球24剧烈地上下弹动，并与圆台3的下表面冲撞，赋予圆台3冲击。

并且，第一电动机13、第二电动机22和第四电动机27同时旋转，由此小可动环11的移动与大可动环12的旋转移动相组合，能使杆3a在大可动环12的圆内前后左右斜向及上下移动。

因此，玩家J能使用设置有模型1a的接合器2、与杆3a形成一体的圆台3来感触与电子游戏的内容相一致的触觉。

对于感触到的触觉，玩家J操作设置有模型1a的接合器2、固定有接合器2的圆台3的道具，由此，各电动机13、22、27承受负荷。内置计算机装置C从各电力计13a、22a、27a接收耗电。然后，根据预计耗电和耗电计算负荷并将其数字化，将数字化后的负荷转换为电子游戏用遥控器的按钮部分的操作并以信号的形式发送给遥控装置R。

电子游戏用虚拟体验装置将电子游戏用遥控器的按钮部分置换为能制造出与电子游戏的内容相一致的触觉、并且使操作者能感触所制造出的触觉并对感受到的触觉的力给予反应的道具和机械装置，操作者一边感触与电子游戏的内容相一致的触觉的力，一边通过人的用力程度来操作道具和机械装置，由此能如图6所示地对道具和机械装置给予负荷。

然后，在将产生的负荷数字化并设为X，将X转换为电子游戏用遥控器的按钮操作时，通常形成如下所示的关系。

负荷＝X＝按钮操作

根据该式，能实现可通过操作者的用力程度进行操作的电子游戏用虚拟体验装置。

在本实施方式中，圆台型体感机械4的开口部由可挠性材料构成的安全罩29覆盖，防止由于与圆台型体感机械4的内部的机械接触而受伤。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是也可以对这些实施方式实施以下变形。

圆台型体感机械4的形状为圆筒形，圆台3的形状为圆形。但是，也可以将该形状设为其他的形状。

对于显示装置6、电子游戏装置5、遥控装置R以及圆台型体感机械4的各机械装置也可以凑在一起而设为一体型，而不是各自分离的状态。而且，连接所有机械装置的信号线既可以是有线的也可以是无线的。

附图标记说明：

1 电子游戏模型体感装置

1a 模型

2 接合器

2a 杆

3 圆台

3a 圆台杆

4 圆台型体感机械

5 电子游戏装置

6 显示器装置

7 主体

8 橢圆板

9 冲击装置

10 环部

11 小可动环

12 大可动环

12a 凸缘

13 第一电动机

13a 电力计

14 移动臂

15 保持构件

16 支承辊

17 螺栓

18 防脱环

19 托架

20 小齿轮

21 齿轨

22 第二电动机

22a 电力计

23 小齿轮

24 冲击球

25 弹簧

26 第三电动机

26a 电力计

26b 电动机座

27 第四电动机

27a 电力计

28 小齿轮

29 安全罩

C 内置计算机装置

J 玩家

R 遥控装置

Claims (4)

1.一种电子游戏用虚拟体验装置，其特征在于，

以将电子游戏用遥控器的按钮部分置换为道具和机械装置作为目的，

道具和机械装置的技术结构为：覆盖圆台型体感机械(4)的开口部的安全罩(29)、与能在开口部的范围内自如地前后左右斜向及上下运动的杆(3a)形成一体的圆台(3)、固定于圆台(3)的接合器(2)、设置于接合器(2)的模型(1a)、装配于圆台(3)的下部的冲击装置(9)、作为冲击装置(9)的动力的第三电动机(26)、沿着主体(7)的内周面旋转的正圆形的大可动环(12)、使该大可动环(12)运动的第一电动机(13)、能沿着经过大可动环(12)的圆心点的弧在大可动环(12)内移动的小可动环(11)、使小可动环(11)运动的第二电动机(22)、使进入小可动环(11)中的杆(3a)上下运动的第四电动机(27)、固定于圆台型体感机械(4)的底部的内置计算机装置(C)，

道具和机械装置制造出与电子游戏的内容相一致的虚拟触觉，将道具和机械装置所承受的负荷设为按钮信号，由此将电子游戏用遥控器的按钮部分置换为道具和机械装置，

将道具和机械装置所承受的负荷置换为电子游戏的操作。

2.根据权利要求1所述的电子游戏用虚拟体验装置，其特征在于，

代替将电子游戏用遥控器的按钮部分置换为道具和机械装置，

进行操作的人感触由道具和机械装置制造出的与电子游戏的内容相一致的虚拟触觉的力，进行操作的人通过对感触到的虚拟触觉的力进行给予基于人的用力程度的反应的操作，道具和机械装置承受负荷。

3.根据权利要求2所述的电子游戏用虚拟体验装置，其特征在于，

虚拟触觉的力所承受的负荷被数字化。

4.根据权利要求3所述的电子游戏用虚拟体验装置，其特征在于，

将所述操作和使用了模型的人偶游戏组合在一起。

Images