(57)【要約】【課題】遊戯者が搭乗するライドのモーション（動き）を映像に同期させ、尚かつデータ処理落ち時にも円滑なモーションを実現する。【解決手段】仮想空間内において移動する仮想カメラの位置データ及び実時間データを算出するステップと、算出された位置データ、及び、算出された実時間データと該データよりも先の実時間データとの時間間隔を記憶するステップと、先に出力された位置データと算出された位置データとの差分を算出するステップと、該算出された位置データの差分データを記憶するステップと、時間間隔のデータと差分データとに基づき比例−積分制御を行うステップと、該比例−積分制御により求めた操作量を記憶されている位置データに加算し、加算後のデータを制御手段に出力するステップと、該出力した位置データを記憶するステップと、を実行する。【選択図】図２３
2010029309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊戯者が搭乗するライド部と、
前記ライド部に配設され、遊戯者からの操作を受付ける操作部と、
仮想空間内に設けられる所定のコースを移動する移動体を、前記操作部からの操作情報又は所定のプログラムの実行に応じて移動させ、前記移動体に追従する仮想カメラから見た様子をゲーム画像として出力する制御手段と、
前記ライド部の前方に配置され、前記制御手段の出力する前記ゲーム画像を表示する表示手段と、
前記仮想空間における前記移動体の姿勢に応じて、前記ライド部を動作させるアクチュエータと、
を備える遊戯乗物システムの制御方法であって、
前記制御手段が、
前記仮想空間内において移動する前記移動体の姿勢データ及び実時間データを算出するステップと、
前記算出された姿勢データ、及び、前記算出された実時間データと該データよりも先の実時間データとの時間間隔を記憶するステップと、
先に出力された姿勢データと前記算出された位置データとの差分を算出するステップと、
該算出された姿勢データの差分データを記憶するステップと、
前記時間間隔のデータと前記差分データとに基づき比例−積分制御を行うステップと、
該比例−積分制御により求めた操作量を記憶されている姿勢データに加算し、加算後のデータを前記制御手段に出力するステップと、
該出力した姿勢データを記憶するステップと、
を実行し、
前記アクチュエータにより、前記出力された姿勢データに基づき、前記ライド部を動作させる、
遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の前記比例−積分制御は、
前記制御手段が、
前記姿勢データの差分データに基づき比例項を演算し、
前記時間間隔のデータと前記差分データに基づき積分項を演算する
遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項３】
前記制御手段が、
前記記憶された出力後の姿勢データと前記算出された姿勢データの差分データとから微分項を演算し、比例−積分−微分制御を行う、
請求項２に記載の遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項４】
前記ライド部は、
中心軸線周りに回転自在に支持された円状部材と、
前記円状部材を回転自在に支持するローラと、
前記ローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、を備え、
前記アクチュエータは、
前記ライド部を前記中心軸線周りに振子動作または回転動作させる
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ライド部の回転角度を検出するステップと、
回転中の前記ライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が回転下降中ではないと判断した場合に、当該ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降かどうかを判断するステップと、
比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを、前記ライド部が最上部となるときに最小値、最下部となるときに最大値へと変化させるステップと、
比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び前記変化後のゲインＫPに基づき前記ライド部の回転制御を行うステップと、
を実行する、
請求項４に記載の遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記ライド部の回転角度を検出するステップと、
回転中の前記ライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が回転下降中であると判断した場合に、当該ライド部の回転角度が、回転下降の停止動作を開始する下降停止角を通過したかどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が前記下降停止角を通過していないと判断した場合に、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを最小値へと変化させるステップと、
比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び前記変化後のゲインＫPに基づき前記ライド部の回転制御を行うステップと、
を実行する、
請求項４に記載の遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項７】
前記ライド部の回転角度を検出するステップと、
回転中の前記ライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が回転下降中であると判断した場合に、当該ライド部の回転角度が、回転下降の停止動作を開始する下降停止角を通過したかどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が前記下降停止角を通過したと判断した場合に、当該ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入したかどうかを判断するステップと、
前記ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入していないと判断した場合に、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを最下部にて最大値へと変化させるステップと、
比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び前記変化後のゲインＫPに基づき前記ライド部の回転制御を行うステップと、
を実行する、
請求項４に記載の遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項８】
前記制御手段が、
前記ライド部の回転角度を検出するステップと、
回転中の前記ライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が回転下降中であると判断した場合に、当該ライド部の回転角度が、回転下降の停止動作を開始する下降停止角を通過したかどうかを判断するステップと、
前記ライド部材が前記下降停止角を通過したと判断した場合に、当該ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入したかどうかを判断するステップと、
前記ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入したと判断した場合に、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを最下部にて最大値よりも低い中間値、最上部で最小値へと変化させるステップと、
比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び前記変化後のゲインＫPに基づき前記ライド部の回転制御を行うステップと、
を実行する、
請求項４に記載の遊戯乗物システムの制御方法。
【請求項９】
遊戯者が搭乗するライド部と、
前記ライド部に配設され、遊戯者からの操作を受付ける操作部と、
仮想空間内に設けられる所定のコースを移動する移動体を、前記操作部からの操作情報又は所定のプログラムの実行に応じて移動させ、前記移動体に追従する仮想カメラから見た様子をゲーム画像として出力する制御手段と、
前記ライド部の前方に配置され、前記制御手段の出力する前記ゲーム画像を表示する表示手段と、
前記仮想空間における前記移動体の姿勢に応じて、前記ライド部を動作させるアクチュエータと、
を備え、
前記制御手段が、
前記仮想空間内において移動する前記移動体の姿勢データ及び実時間データを算出する手段、
前記算出された姿勢データ、及び、前記算出された実時間データと該データよりも先の実時間データとの時間間隔を記憶する手段、
先に出力された姿勢データと前記算出された姿勢データとの差分を算出する手段、
該算出された姿勢データの差分データを記憶する手段、
前記時間間隔のデータと前記差分データとに基づき比例−積分制御を行う手段、
該比例−積分制御により求めた操作量を記憶されている姿勢データに加算し、加算後のデータを前記制御手段に出力する手段、
該出力した姿勢データを記憶する手段、
として機能し、
前記アクチュエータが、
前記出力された姿勢データに基づき、前記ライド部を動作させる
ことを特徴とする遊戯乗物システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記比例−積分制御は、
前記制御手段が、
前記姿勢データの差分データに基づき比例項を演算する手段、
前記時間間隔のデータと前記差分データに基づき積分項を演算する手段
として機能する、遊戯乗物システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の遊戯乗物システムは、
前記制御手段が、
前記記憶された出力後の姿勢データと前記算出された姿勢データの差分データとから微分項を演算し、比例−積分−微分制御を行う手段、
として機能する、遊戯乗物システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊戯乗物システムおよびその制御方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、ゲーム映像が表示される画面の出力に応じて乗物の挙動を変化させる、シミュレータ装置に類する遊戯乗物システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばレース用自動車や雪上そり等を模したアトラクション型の業務用ゲーム機器（いわゆるアーケードゲーム）として、ディスプレイ上に映像を映し出しつつ、遊戯者が搭乗する乗物（以下、ライドともいう）を動作させてリアルで迫力のある遊戯を提供しようとする体感型の遊戯乗物システムが提供されている。また、操作入力装置を使って遊戯者がディスプレイ上の仮想移動体を操作できるようにするとともに、当該仮想移動体の挙動や状態にライドのモーション（動き）を連動させるようにした遊戯乗物システムも提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
従来、このような遊戯乗物システムにおけるライドの制御として、予め用意した制御用テーブルに従うというものが知られている。この場合、テーブルに定められている数値に対応した動作をライドに行わせることから、比較的少ない処理内容で制御を実現することが可能である反面、追従性に乏しいためライドのモーションに遅れや違和感を覚えることもある。
【０００４】
一方で、近時、ライドのモーションを映像に追従させて連動ないしは同期させ、これによって違和感がなく更にリアルで迫力のあるゲームを提供するという要請ないしは要望が存在する。これを実現する有効手段としては、ライドをリアルタイムあるいはインタラクティブ方式でモーションさせることが挙げられる（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０２１４２５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７６７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようにリアルタイムあるいはインタラクティブ方式でライドをモーションさせようとすれば、情報量が多い場合にデータの一部が欠落することによるいわゆる処理落ちが生ずることがある。このような処理落ちが生じると当該ライドの円滑なモーションの妨げとなり、例えばライドに回転動作させるような場合においてはモーションにがたつきが伴う等が起こりうる。
【０００７】
そこで、本発明は、遊戯者が搭乗するライドのモーション（動き）を映像に同期させ、尚かつデータ処理落ち時にも円滑なモーションを実現することができる遊戯乗物システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。ライドのモーションを映像に追従させて連動ないしは同期させようとすればデータ処理量が必然的に多くなり、処理落ちの発生を免れることが難しくなる。この点、処理能力がきわめて高い装置を投入すればかかる問題を解消することも可能ではあるが、現状の機器コストや費用対効果からすれば現実的な手法とはいえない。これらの状況を鑑み、現状の構成は原則としてそのままに、データの処理落ちが生じうることを前提としながらも円滑で違和感のないモーションを実現できるようにするための技術について検討を重ねた本発明者は、かかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づくもので、遊戯者が搭乗するライド部と、ライド部に配設され、遊戯者からの操作を受付ける操作部と、仮想空間内に設けられる所定のコースを移動する移動体を、操作部からの操作情報又は所定のプログラムの実行に応じて移動させ、移動体に追従する仮想カメラから見た様子をゲーム画像として出力する制御手段と、ライド部の前方に配置され、制御手段の出力するゲーム画像を表示する表示手段と、仮想空間における移動体の姿勢に応じて、ライド部を動作させるアクチュエータと、を備える遊戯乗物システムの制御方法であって、制御手段が、仮想空間内において移動する移動体の姿勢データ及び実時間データを算出するステップと、算出された姿勢データ、及び、算出された実時間データと該データよりも先の実時間データとの時間間隔を記憶するステップと、先に出力された姿勢データと算出された姿勢データとの差分を算出するステップと、該算出された姿勢データの差分データを記憶するステップと、時間間隔のデータと差分データとに基づき比例−積分制御を行うステップと、該比例−積分制御により求めた操作量を記憶されている姿勢データに加算し、加算後のデータを制御手段に出力するステップと、該出力した姿勢データを記憶するステップと、を実行し、アクチュエータにより、出力された姿勢データに基づき、ライド部を動作させる、というものである。
【００１０】
上述したように、リアルタイムあるいはインタラクティブ方式でライド部をモーションさせようとすれば、多量となるデータの一部が欠落することによる処理落ちの発生が現状のところ避けられない。本発明では、このような処理落ちが起こることを前提に、制御対象たるライド部の位置データの差分データや実時間データに基づいて比例−積分制御を行い、変化すべき量を予測することとしている。これによれば、データの処理落ちが起こり、ライド部が本来あるべき位置と実際の位置との間に差分（同期ずれ）が生じた場合に、当該予測に従ってライド部を動作させて差分を補正する（同期のずれを埋める）ことができる。したがって、現状の構成は原則としてそのままに、データの処理落ちが生じうることを前提としながらも円滑で違和感のないモーションを実現することが可能となる。
【００１１】
上述の制御方法での比例−積分制御においては、姿勢データの差分データに基づき比例項を演算し、時間間隔のデータと差分データに基づき積分項を演算することができる。また、記憶された出力後の姿勢データと算出された姿勢データの差分データとから微分項を演算することにより比例−積分−微分制御を行うことも好ましい。比例−積分−微分制御には、例えばライド部の慣性モーメントが大きい場合に応答時間の遅れを改善し、また外乱により目標値からのずれが生じた場合にその影響を少なくするための微分動作が追加されている。
【００１２】
また、本発明に係る制御方法におけるライド部は、中心軸線周りに回転自在に支持された円状部材と、円状部材を回転自在に支持するローラと、ローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、を備え、アクチュエータは、ライド部を中心軸線周りに振子動作または回転動作させるように構成してもよい。
【００１３】
また、本発明にかかる制御方法では、ライド部の回転角度を検出するステップと、回転中のライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、ライド部材が回転下降中ではないと判断した場合に、当該ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降かどうかを判断するステップと、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを、ライド部が最上部となるときに最小値、最下部となるときに最大値へと変化させるステップと、比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び変化後のゲインＫPに基づきライド部の回転制御を行うステップと、を実行する。
【００１４】
また、本発明にかかる制御方法では、ライド部の回転角度を検出するステップと、回転中のライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、ライド部材が回転下降中であると判断した場合に、当該ライド部の回転角度が、回転下降の停止動作を開始する下降停止角を通過したかどうかを判断するステップと、ライド部材が下降停止角を通過していないと判断した場合に、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを最小値へと変化させるステップと、比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び変化後のゲインＫPに基づきライド部の回転制御を行うステップと、を実行する。
【００１５】
さらに、本発明にかかる制御方法では、ライド部の回転角度を検出するステップと、回転中のライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、ライド部材が回転下降中であると判断した場合に、当該ライド部の回転角度が、回転下降の停止動作を開始する下降停止角を通過したかどうかを判断するステップと、ライド部材が下降停止角を通過したと判断した場合に、当該ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入したかどうかを判断するステップと、ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入していないと判断した場合に、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを最下部にて最大値へと変化させるステップと、比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び変化後のゲインＫPに基づきライド部の回転制御を行うステップと、を実行する。
【００１６】
あるいは、本発明にかかる制御方法では、ライド部の回転角度を検出するステップと、回転中のライド部が最上部を過ぎて回転下降中かどうかを判断するステップと、ライド部材が回転下降中であると判断した場合に、当該ライド部の回転角度が、回転下降の停止動作を開始する下降停止角を通過したかどうかを判断するステップと、ライド部材が下降停止角を通過したと判断した場合に、当該ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入したかどうかを判断するステップと、ライド部の回転が連続複数回転の２回転目以降に突入したと判断した場合に、比例−積分制御における可変パラメータであるゲインＫPを最下部にて最大値よりも低い中間値、最上部で最小値へと変化させるステップと、比例−積分制御により求めた操作量が加算された姿勢データ、及び変化後のゲインＫPに基づきライド部の回転制御を行うステップと、を実行する。
【００１７】
本発明にかかる制御方法によれば、アクチュエータ（例えば油圧モータを作動させるための比例弁など）の動作電圧に上限値が設けられているような場合にも、上述のようにしてゲインＫPの値を適宜変化させることにより、当該上限値内に電圧波形が収まるようにしつつ円滑で違和感のないモーションを実現することが可能である。
【００１８】
また、本発明にかかる遊戯乗物システムは、遊戯者が搭乗するライド部と、ライド部に配設され、遊戯者からの操作を受付ける操作部と、仮想空間内に設けられる所定のコースを移動する移動体を、操作部からの操作情報又は所定のプログラムの実行に応じて移動させ、移動体に追従する仮想カメラから見た様子をゲーム画像として出力する制御手段と、ライド部の前方に配置され、制御手段の出力するゲーム画像を表示する表示手段と、仮想空間における移動体の姿勢に応じて、ライド部を動作させるアクチュエータと、を備え、制御手段が、仮想空間内において移動する移動体の姿勢データ及び実時間データを算出する手段、算出された姿勢データ、及び、算出された実時間データと該データよりも先の実時間データとの時間間隔を記憶する手段、先に出力された姿勢データと算出された姿勢データとの差分を算出する手段、該算出された姿勢データの差分データを記憶する手段、時間間隔のデータと差分データとに基づき比例−積分制御を行う手段、該比例−積分制御により求めた操作量を記憶されている姿勢データに加算し、加算後のデータを制御手段に出力する手段、該出力した姿勢データを記憶する手段、として機能し、アクチュエータが、出力された姿勢データに基づき、ライド部を動作させることを特徴とするシステムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、遊戯者が搭乗するライドのモーション（動き）を映像に同期させ、尚かつデータ処理落ち時にも円滑なモーションを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本実施形態では、制御手段７が仮想空間内において移動する仮想の移動体の姿勢データ（移動体の例えば移動方向と向きに関するデータ）及び実時間データを算出し、算出した姿勢データ、及び、算出した実時間データと該データよりも先の実時間データとの時間間隔を記憶し、先に出力された姿勢データと算出された姿勢データとの差分を算出し、該算出された姿勢データの差分データを記憶する手段、時間間隔のデータと差分データとに基づき、比例−積分制御を行い、該比例−積分制御により求めた操作量を記憶されている姿勢データに加算して、加算後のデータを用いて、ライド（ライド部）５の動作を制御する。
【００２１】
これにより、リアルタイムあるいはインタラクティブ方式でライド５をモーションさせる際、データの処理落ちが起こり、ライド５が本来あるべき位置と実際の位置との間に差分（同期ずれ）が生じた場合に、当該予測に従ってライド５を動作させて差分を補正する（同期のずれを埋める）ことができる。
【００２２】
したがって、データの処理落ちが生じうることを前提としながらも円滑で違和感のないモーションを実現することが可能となる。このような制御方法は、ライド５がローリング（前後方向に延びる縦軸周りの振れ回り動作）する場合のみならず、ヨーイング（鉛直軸周りの振れ回り動作）、ピッチング（横軸周りの振れ回り動作）、さらにはリニア軸に沿った直線移動、はたまたこれらを組み合わせた動作をする場合にも適用されうるものである。したがって、遊戯乗物システム１においてライド５が種々の運動をする場合にも本発明によって円滑で違和感のないモーションを実現することが可能である。
【実施例１】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明にかかる遊戯乗物システム１およびその制御方法の実施例を挙げて説明する。
【００２４】
遊戯乗物システム１は、遊戯者（以下、プレイヤともいう）が搭乗するライド（乗物）５が、ディスプレイ（表示手段）８に表示される移動体の左右方向回転と連動して基台（以下、モーションベースともいう）９上において３６０度ローリングすることが可能に構成されたシミュレーション型のゲーム装置である。当該遊戯乗物システム１においては、ライドの形態やビデオ映像、音響などを適宜設計することにより例えばジェット戦闘機、宇宙船、未来の乗物など種々の乗物をシミュレートすることが可能である。例えば本実施例ではボブスレーのような雪上そりをシミュレートし、プレイヤが雪上競技を乗員として体感しうるシステムとしている。
【００２５】
この遊戯乗物システム１においては、ポリゴン等で構成された移動体（操作オブジェクト）を、三次元空間座標上に形成された仮想のゲーム空間内で移動させ、所定の視点からの画像（映像）を生成して（より具体的には、当該移動体の移動状態、および仮想視点から見た回転移動状態の様子を生成して）ゲーム映像としてディスプレイ８上に映し出す。ライド５に搭乗しているプレイヤは、該ディスプレイ８上の映像を見ながら操作レバー８０およびボタン８４を動かして移動体を操作する。本実施例の遊戯乗物システム１においては、操作レバー８０等からの操作入力の結果、仮想視点たる仮想カメラ（図２４〜図２６にて符号ＶＣを付して示す）の座標値が変化し、当該変化に応じた映像がディスプレイ８に映し出される。なお、ライド５は、三次元空間座標内の所定コース上で移動体または仮想カメラＶＣが左右へ振子動作または回転動作するとこれに連動して振子動作または回転動作するように制御されている。
【００２６】
また、本実施例において、移動体または仮想カメラＶＣは、オブジェクト座標の原点により三次元空間の絶対座標、即ちワールド座標内における位置が決められており、これによって当該移動体の先端位置と合わせて進行方向が表現される。さらに移動体の姿勢は、オブジェクト座標のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸において、各軸を中心とした回転座標（角度）の演算を行い、そのオブジェクトの角度（向きや傾き）を求めることによって得ることができる。そして、プレイヤの操作レバー８０等からの操作入力に応じたコンピュータによるプログラムの実行、または、コンピュータのプログラムの実行による移動体または仮想カメラＶＣの制御の結果、移動体または仮想カメラＶＣの速度及び加速度が決定する。これにより、フレームごとの移動体または仮想カメラＶＣの進行方向（位置）および向きを求めることができる。
【００２７】
さらにまた、本実施例において、三次元空間座標内の所定コース上には移動体および仮想カメラＶＣが振子動作または回転動作する際の断面が環状の仮想走行面が形成されている。この断面環状の仮想走行面は、上下左右に曲折しながら移動体の進行方向に連なっており、途中が適宜曲折した筒状の仮想走行面を形成している（図２４、図２５参照）。なお、本実施例の場合、移動体および仮想カメラＶＣがこの仮想走行面に沿って振子動作または回転動作をする。また、このような筒状の仮想走行面の周囲には背景（雪上競技をシミュレートした場合であればコース映像やその周辺の風景など）が映し出される（図２４等参照）。
【００２８】
なお、図２４（Ａ）、図２５（Ａ）、図２６（Ａ）に示している「上」「下」の文字は、仮想カメラＶＣの上下方向を表すために便宜的に記しているものであり、ディスプレイ８上の映像に実際に映し出されるわけではない。また、三次元空間座標内の所定コース（仮想走行面）において、移動体および仮想カメラＶＣが振子動作または回転動作する際の箇所は環状または筒状には限定されず、所定コース（仮想走行面）の任意の箇所で振子動作または回転動作などを行うようにしてもよい。なお、本発明において、移動体とは、所定のコースなどを、遊戯者または所定のプログラムの実行の結果により移動制御されるプレイヤオブジェクト（プレイヤキャラクタ）または仮想カメラのいずれかであってもよい。
【００２９】
遊戯乗物システム１は、ライド５、ディスプレイ８等を複数備えたシステムとして構成されていてもよい。ライド５、ディスプレイ８等を４機ずつ備えたシステムであれば、１機のライド５にプレイヤが２人ずつ搭乗可能であれば最大８人のプレイヤが同時に遊戯することが可能である（図１、図２参照）。この場合、通信手段を用いて各ライド５等を接続することにより、４機のライド５で競争するという同時プレイを楽しむことができる。
【００３０】
また、このように複数のライド５やディスプレイ８等を用いて複数のプレイヤが同時に遊戯することを可能とする場合、マスター操作盤１Ｃが必要に応じて設置される（図２等参照）。本実施例の遊戯乗物システム１の場合には、２番目と３番目のライド５の間にマスター操作盤１Ｃが設置されている。このマスター操作盤１Ｃは、例えばゲーム店（アミューズメントアーケード）の店員など、プレイヤ以外のゲーム管理者（以下、アテンダントという）が操作するもので、４機のライド５による競争ゲームを開始する際などに操作が行われる。
【００３１】
以下、本実施例における遊戯乗物システム１の構造を説明する。
【００３２】
本実施例の遊戯乗物システム１は、中央リング部材２、ローラ３、ローラ支持部材４、ライド５、アクチュエータ６、制御手段７、ディスプレイ（表示手段）８、モーションベース（基台）９などによって構成されている。それぞれの構成は以下のとおりである。
【００３３】
遊戯する際にプレイヤが搭乗するライド５は、プレイヤが搭乗した状態でローリング、すなわち前後方向に延びる中心軸線Ｃ周りに回転することが自在な状態で設けられている。プレイヤが着座する座席部５２，５３には、身体を保持するためのシートベルト９９やセーフティバー１００等からなる装置が設けられ、ライド５が振子動作ないしは回転する際に座席部５２，５３から離脱しないようプレイヤを確実に保持できるようになっている。ライド５の前方には、ゲーム映像を映し出すためのディスプレイ８が設けられている（図１、図２参照）。前席５２の前方両側には前席用スピーカ５９、後席５３の前方両側には後席用スピーカ６０がそれぞれ設けられている（図３参照）。
【００３４】
また、ライド５は前席５２と後席５３とを備えた２人乗りであり、各席に１人ずつ計２人が同時に搭乗して遊戯できるようになっている（図３〜図６等参照）。これら前席５２と後席５３との間には段部５４による段差が形成され、前席５２よりも後席５３のほうが高くなる配置を可能としている。これにより、本実施例の遊戯乗物システム１においては、前席５２に着座したプレイヤはもちろん後席５３に着座したプレイヤでもディスプレイ８が見やすくなっている（図４等参照）。なお、段部５４は、後席５３を前席５２よりも高く配置することを可能とする構造であればよく、階段状の段差形状であるか傾斜形状であるか、あるいはその他の形状であるかを問わない。例えば後席５３を上げ底とするための台座などもこの段部５４たりえる（図４参照）。
【００３５】
ライド５を回転自在に支持するための構造としては種々のものがあるが、本実施例では前席５２と後席５３との間に配置された中央リング部材２と、ライド５の後部の中心軸線Ｃ上に配置された軸などの機械要素からなる機構とでライド５を支持している（図４等参照）。本実施例の場合、ライド５は、中央リング部材２の略中心軸位置からずれた位置において当該中央リング部材２と固設されている。より具体的に説明すれば、本実施例のライド５は、当該ライド５の重心が中央リング部材２の中心軸よりも鉛直下方に位置する状態で当該中央リング部材２と固設されている。軸などの機械的要素からなる機構はモーションベース９とライド５との間に設けられているもので、モーションベース９に内蔵されているアクチュエータ６の駆動力（トルク）をライド５に伝達する。
【００３６】
中央リング部材２は、中心軸線Ｃ周りに回転自在に設けられているフランジ２ｆ付きのリング状部材である（図３、図４等参照）。この中央リング部材２はライド５に固設されており、当該ライド５と一体となって中心軸線Ｃ周りを回転する。本実施例では、この中央リング部材２をリング状のリム部２ａおよび該リム部２ａとライド５とを接続するアーム部２ｂで形成し、必要な強度を備えつつ軽量化を図っている。また、後席５３に着座したプレイヤがディスプレイ８を見る際の妨げとならないよう、アーム部２ｂは後席５３の前方となる位置を避けるように配置され、これによってプレイヤがディスプレイ８を視認できるようにするための開部２ｃが形成されている（図３参照）。この開部２ｃには透明のフィルムやシートが設けられていてもよい。
【００３７】
また、上述のように中央リング部材２を前席５２と後席５３との間に配置したことにより、本実施例の遊戯乗物システム１では以下のことを実現している。すなわち、中央リング部材２でライド５の略中央つまり重心に近い位置を支持しているため、ライド５を構成するフレームの剛性を極度に高くしなくても済むようにしている（図４等参照）。したがって、２人乗りのライド５でありながらも軽量化を図ることが可能であり、これによりアクチュエータの出力を抑えることも可能である。
【００３８】
加えて、ライド５の前端を支持しない構造であることから、当該前端部分の仕様が比較的自由である。つまり、前端部にライド５の支持軸がないため、前席５２に着座した遊戯者（プレイヤ）の視界を妨げないといった利点がある。
【００３９】
具体的には、例えば従来の前端を支持する構造の場合には前席の遊戯者の視線の前に軸受が配置されていたが、本実施例によればこのような配置を必要としなくなるため、著しく視界を妨げることがなくなる。これにより、前席５２の配置を中心軸線Ｃに対して垂直方向に引き上げて視界を確保する必要がなくなる。そのため、後席５３に着座する遊戯者の視界を確保するために前席５２と後席５３との間に段差を設けたとしても、ライド５が大型化するのを抑えて軽量化を図ることができる。その結果、ライド５の慣性モーメントが増大するのを抑え、油圧モータ（アクチュエータ）６の出力を抑えることも可能となる。
【００４０】
さらに、例えば本実施例では、前席乗込み用ステップ５５を前席５２の前方に設け、前席５２に着座するプレイヤが前方から乗り込みあるいは前方へと降りることができるようにしている（図３等参照）。このように乗込み用ステップ５５を前方に設ける場合、ライド５の側方に設ける場合よりもステップ幅を確保しやすいことから、乗降のしやすさを向上させることが可能である。
【００４１】
なお、前席５２の乗込み用ステップ５５をライド５の側方に設ける場合、遊戯者の乗降時におけるふらつき・落下防止のため、柵や手すり等を設置する必要がある。この場合において、その柵や手すりの設置場所に応じて、着座した遊戯者の視界を妨げる恐れがある。それに対し、このように乗込み用ステップ５５を前方に設ける場合においては、柵や手すりなどを上記のように設ける必要がないため、遊戯者がディスプレイ（表示手段）８に表示されている映像等を見やすい状態にすることができ、視界を妨げる恐れがない。加えて、乗込み用ステップ５５が前方に設けられている前席５２は、左右対称の比較的簡単な設計とすることが可能だという利点もある。
【００４２】
さらに本実施例における後席乗込み用ステップ５６はライド５の左側に設けられている（図３等参照）。この後席乗込み用ステップ５６の例えば後方寄りにはセーフティバーラチェット開放ペダル５７が設けられている。
【００４３】
また、本実施例では上述の中央リング部材２をモーションベース９上のローラ３およびローラ支持部材４によって回転自在に支持している（図３、図４等参照）。ローラ３は、中央リング部材２のリム部２ａの外周面に接触するように左右一対が設けられている。なお、中央リング部材２のリム部２ａには、ローラ３が脱落するのを防ぐフランジ２ｆが形成されている（図３、図４参照）。また、ローラ３はローラ支持部材４によって回転自在に支持されている。
【００４４】
ローラ支持部材４はローラ３を回転自在に支持し、さらに当該ローラ３を付勢して押し上げている。例えば本実施例ではローラ３が回転自在に取付けられている支持板４ａを支点４ｂを中心として揺動可能な跳上げ式とし、尚かつ、この支持板４ａの先端付近を付勢部材５ｃによって押し上げている（図７等参照）。このように付勢部材４ｃを備えローラ３を押し上げる構造のローラ支持部材４は、中央リング部材２の回転精度を向上させることができる。すなわち、中央リング部材２のリム部２ａを完全な円（真円）とすることは困難であることから、当該中央リング部材２の回転時、ローラ支持部材４が受ける負荷に変動が生じることがあるが、付勢部材４ｃを備えたローラ支持部材４によれば負荷変動を吸収して精度誤差を補正し、さらには振動による共振運動を抑え、より円滑な回転を実現することが可能である。
【００４５】
モーションベース９は、回転自在に設けられるライド５を支持するための土台となる構造部分である。例えば本実施例のモーションベース９は、構造用角パイプ、構造用丸パイプ、フレーム継ぎ目の補強板などが組み合わされて構成されている（図７参照）。このようなモーションベース９のうち、略矩形に組み合わされて底板となるベースフレーム９ａには上述した左右一対のローラ支持部材４が設けられている。また、かかるベースフレーム９ａの後端部には、構造用角パイプなどが略Ａ字形の櫓状に組まれてタワーフレーム９ｂが設けられている。このタワーフレーム９ｂには、アクチュエータ６を含むモーションベース駆動部１０が設けられている。さらにタワーフレーム９ｂの足元には油圧機構マニホールド４０が設けられている（図７参照）。
【００４６】
モーションベース駆動部１０は、アクチュエータ６と、該アクチュエータ６のトルクをライド５に伝達するための機械要素からなる機構とを含む（図１１参照）。アクチュエータ６はライド５を振子動作または回転動作させるための動力の発生源であり、例えば本実施例では油圧モータをこのアクチュエータ６として用いている。アクチュエータ６は、平行キー１６ａ，１６ｂを備えたプーリシャフト１６を介して第１プーリ１７を回転させ、さらにベルト１９を介して第２プーリ２０を回転させる。第２プーリ２０のプーリシャフト２１はライド５側に突出して減速機３６に接続されており、当該減速機３６にトルクを伝達する。該減速機３６はライド５にトルクを伝達して該ライド５を振子動作ないしは回転動作させる。
【００４７】
モーションベース９のその他の構成については以下のとおりである。上述の油圧モータ（アクチュエータ）６は、プーリケース１２上に取り付けられるモータブラケット１１によって保持されている。プーリケース１２は、プーリケースブラケット１４が取り付けられているもう一方のプーリケース１３にねじ止めされる。プーリケース１２にはシャフト１６が通る透孔が設けられており、該透孔に深溝玉軸受１８がワッシャ１８’とともに設けられる。プーリケース１２，１３は、モーションベース９のタワーフレーム９ｂにテンションプレート１５とともにねじ止めされて固定されている（図７、図１１参照）。
【００４８】
また、プーリシャフト２１のベアリング２２は、板状に形成されているベアリングホルダ２３に取り付けられている。このベアリングホルダ２３は、ベアリングホルダブラケット２４を介してタワーフレーム９ｂにねじ止めされて固定されている（図７、図１１参照）。またベアリングホルダ２３には、ハイトルクタイミングプーリ２５、ロータリエンコーダ２６、エンコーダブラケット２７，２８、ポジションセンサ２９、ポジションセンサブラケット３０、初期位置センサ３１、初期位置センサブラケット３２が取り付けられている。さらに、ベアリングホルダ２３には、スリップリングブラケット３３を介してスリップリング３４が軸３７の同軸上に位置するように取り付けられている（図１１等参照）。また、図示しないが、軸３７の他端はライド５に直結されている。なお、本実施例のプーリシャフト２１は、油圧モータ６と同じ回転数で回転する中空構造の伝達軸である。上述の軸３７は、ベアリング２２によって一端側を軸受された状態でこのプーリシャフト２１の内側に配置されており、ライド５を同角度で振子動作ないしは回転動作させる。
【００４９】
さらに軸３７には、ハイトルクタイミングベルト３５が設けられている（図１１参照）。軸３７の回転は、ハイトルクタイミングベルト３５を介してハイトルクタイミングプーリ２５へと伝達され、該プーリ２５と同軸上に配置されたロータリエンコーダ２６を回転させる。回転時、ロータリエンコーダ２６は回転量を符号化した出力信号をコンピュータ７２等の制御手段７へと送信することにより、ライド５の角度検出手段として機能する。スリップリング３４は、軸３７の回転時に出力されるパルス数を増加させる。本実施例では、かかるスリップリング３４を介し、ライド５内のＩ／Ｏボード（図示省略）がライド５側の制御信号の入出力を行う。
【００５０】
油圧機構マニホールド４０は油圧回路に設けられている装置で、内蔵する比例弁４１（図１４参照）を開閉させて作動油の流量を調整し、さらには流路を切り換えて流れ方向を変える。特に図示していないが、かかる油圧機構マニホールド４０は油圧ポンプ等を備える駆動源、および上述した油圧モータ（アクチュエータ）６のそれぞれと接続されていて、制御手段７から命令信号を受けて動作する。
【００５１】
制御手段７は、上述の油圧機構マニホールド４０やアクチュエータ６を制御してライド５に所定の動作を行わせ、さらにはディスプレイ８上の映像やスピーカからの音響等の制御も行うものである。ここで、本実施例の遊戯乗物システム１における制御手段７と他の装置の構成の概略を示すと以下のとおりである（図１４参照）。
【００５２】
制御ボード７１は、ライド５の動作等に関する情報（モーションデータ）を格納しており、かかるモーションデータをコンピュータ７２に出力する。コンピュータ７２は、エンコーダ（ロータリエンコーダ２６）からの符号化出力信号（位置情報）と制御ボード７１からのモーションデータを受信し、仮想視点の座標位置に基づくデータを出力する。後述するように、本実施例ではコンピュータ７２内にフィルタを設けてデータをフィルタリングし、後述するいわゆるデータの処理落ちが生じる状況にも対処できるようにしている。
【００５３】
ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）７３は、ＣＰＵやメモリ等を内蔵している制御装置で、外部からの信号を取り込み、あらかじめプログラムされた条件で出力回路をオンオフし、アンプ３９を介して比例弁４１を制御する。本実施例のＰＬＣ７３はＩ／Ｏモジュールによってディストリビュータ７４と接続されている。
【００５４】
ＰＬＣ７３からの出力信号はアンプ３９で増幅された後に油圧機構マニホールド４０へと送信され、比例弁４１を動作させる。上述したように、比例弁４１は作動油の流量調整や流路切換を行い、アクチュエータ６を動作させてライド５に所定の動作（振子動作ないしは回転動作）を行わせる。ライド５の動作や位置は、各種センサ（ポジションセンサ２９、初期位置センサ３１等）、エンコーダ（ロータリエンコーダ２６）の出力を通じて検出することができる。本実施例の遊戯乗物システム１では、センサ出力はディストリビュータ７４へ送信された後、ＰＬＣ７３へ送信される（図１４参照）。
【００５５】
上述の制御手段７による制御の内容については後述することとし、遊戯乗物システム１のその他の構成について以下に説明する。
【００５６】
操作レバー８０は、プレイヤの操作部としてライド５の前席５２および後席５３の両側に一対ずつ計４機設置されているいわばツインスティック型の操作桿である（図３等参照）。本実施例の操作レバー８０は、プレイヤが把持しながら前後方向に倒すことができ、手を離せば中立位置に戻る傾動可能型のものであり、尚かつグリップエンド（グリップ８１の上端）にはグリップ８１を把持しながら親指で押し込むことのできるボタン８４が設けられている。例えば本実施例では、左右の操作レバー８０およびボタン８４の動きを組み合わせることによって、ディスプレイ８に表示される移動体（仮想空間内の移動体）を下記のように操作できるようにしている。
【００５７】
すなわち、両方の操作レバー８０を前方へ押し出すことにより移動体が「加速」する。右の操作レバー８０を前方へ押し出し、左の操作レバー８０を手前側へ引くと「左旋回」する。逆に左の操作レバー８０を前方へ押し出し、右の操作レバー８０を手前側へ引くと「右旋回」する。また、仮想三次元空間座標内の仮想コース上における所定のエリア内で左右のいずれかのボタン８４を押すと、移動体は加速しながらボタンを押したときのレバー８０への入力に応じて、回転する。即ち、レバー８０が「左旋回」の状態であれば「左回転」、レバー８０が「右旋回」の状態であれば「右回転」というように、レバー８０の入力方向へ回転する。ボタン８４を押したとき、レバー８０が「中立」の状態であれば移動体を例えば「右回転」させるようにしてもよい。さらに、２人のプレイヤがほぼ同時にボタン８４を押せば移動体は２回転する。プレイヤが搭乗しているライド５は、ディスプレイ８上の移動体の動きに連動して左右へ振子動作ないしは回転動作する。
【００５８】
また、操作レバー８０の構造（ハンドルメカ）の一例を示せば以下のとおりである（図１２、図１３参照）。グリップ８１は握りやすい形状の樹脂製であり、上端には操作時に当該操作レバー８０から手が滑ってずれるのを抑えるように周囲に広がる鍔部８１ａが形成されている。鍔部８１ａの中心位置には親指で押し込み可能なボタン８４が設けられている。グリップ８１は中空状であり、グリップ支持パイプ８３によってカラー８２、傾動板８５ととともに回転軸８７に取付けられている。また、グリップ８１はグリップ支持パイプ８３に対して例えば側部からねじ止めされている。
【００５９】
グリップ支持パイプ８３はグリップ８１およびカラー８２の中空部分に差し込まれて当該グリップ８１を回転軸８７に固定させる。本実施例のグリップ支持パイプ８３の上端部には、グリップ８１の中空部分の内径よりも大きいフランジ部８３ａが形成されており、グリップ８１が上方に抜けるのを防ぐ。またグリップ支持パイプ８３の下端部には、回転軸８７やナット９０等のキー溝８７ａ，９０ａ等に嵌り込んで回り止めとなる平行キー８３ｂが形成されている。さらにグリップ支持パイプ８３の下端の小径部にはナット９０に螺合するおねじが形成されている。
【００６０】
ボタン８４は、プレイヤが親指で押し込むことができる被押圧部８４ａと、被押圧部８４ａに接続されているロッド部８４ｂと、該ロッド部８４ｂの下端付近に設けられている着脱可能なセットカラー８４ｃとを備えている。このボタン８４は、ロッド部８４ｂが支持パイプ８３の中を通り、被押圧部８４ａがフランジ部８３ａの上側に位置した状態で設けられる（図１２、図１３参照）。また、ボタン８４は、圧縮コイルばね９１により上方へ付勢されており、プレイヤが被押圧部８４ａを押し下げた際の指の力を抜けば押される前の元位置に復帰する。
【００６１】
傾動板８５はグリップ８１等とともに前後方向に傾動する部材で、例えばカラー８２を介してグリップ支持パイプ８３にねじ止めされる。傾動板８５の上面は、座席部５２，５３において露出した場合にも違和感の少ない円弧状の周面とされている。また、傾動板８５の前後下方には、当該傾動板８５の前端および後端がそれぞれ当接するようにストッパ８６が設けられている。本実施例の操作レバー８０は、一体的に傾動する傾動板８５がこれらストッパ８６に突き当たることによって可動範囲が限定されている。
【００６２】
回転軸８７は、上述した操作レバー８０の回転中心として機能する軸であり、例えば操作レバー８０用のケーシング（ないしはフレーム等）８９に軸受されて回転自在となっている。この回転軸８７の一端には、当該回転軸８７を介して操作レバー８０の傾動量を検出するための傾動量検出装置８８が設けられている。傾動量検出装置８８は、例えば、回転軸８７と同軸上に配置されている大歯車８８ａ、この大歯車８８ａと噛み合う小歯車８８ｂ、小歯車８８ｂの回転量を出力するボリューム８８ｃなどで構成されている（図１３参照）。
【００６３】
この回転軸８７の一部は断面矩形の矩形部８７ｂとされ、ラバースプリング９５に嵌め込まれている（図１３参照）。ラバースプリング９５は、金属製の内殻および外殻との間にゴム材を圧入して内殻を揺動可能に構成したもので、スプリング機能、ダンパー機能、軸受機能を同時に発揮しうる緩衝装置である。操作レバー８０を前後方向に傾動させるとゴム材が変形し、弾性力により当該操作レバー８０を元位置に復帰させる。本実施例のラバースプリング９５は、ケーシング８９内のフレームに嵌め込まれて固定されている。
【００６４】
また、支持パイプ８３やボタン８４の下端側（被押圧部８４ａ等とは反対の側）には、ナット９０、圧縮コイルばね９１、センサ９２、支持用フレーム９３，９４等が設けられている（図１２参照）。ナット９０は、グリップ支持パイプ８３の下端のおねじと螺合して、グリップ支持パイプ８３、グリップ８１、カラー８２、傾動板８５、支持用フレーム９３等に締付力を与えて回転軸８７に固定させる。センサ９２は、ボタン８４を構成するロッド部８４ｂの下端を検出する非接触型センサ（例えば光センサ）である。
【００６５】
以上のように、本実施例の操作レバー８０はフランジ８３ａがグリップ８１の抜けを抑える構造となっており、尚かつグリップ８１の上端には周囲に広がる鍔部８１ａが形成されていることから、操作入力装置としてばかりでなく、プレイヤが座席中で自分自身の安定を図るために握る装置としても機能しうる。特に、ライド５が回転する本実施例の遊戯乗物システム１の場合には、何らかの事情によって万が一ライド５が反転状態で停止したとしても、プレイヤはシートベルト９９やセーフティバー１００に保持された状態のままグリップ８１を握って自ら身体を支えることができる。
【００６６】
また、本実施例の操作レバー８０には耐久性も期待できる。従来、ボタン８４の動きをリミットスイッチで検出する構造が一般に多く見られるが、ライド５や操作レバー８０が時に激しく動作する中で強く押圧されることのあるリミットスイッチはその耐久性に不安がある。この点、非接触型のセンサ９２を用いている本実施例の操作レバー８０においては、リミットスイッチを用いる場合よりも高い耐久性を実現することができる。また、本実施例の場合にはボタン８４の動きをロッド８４ｂで伝達する構造としているため、センサ９２のラインをグリップ支持パイプ８３の内部に通したり配置したりしなくて済むという利点もある。
【００６７】
シートベルト９９およびセーフティバー１００は、プレイヤの身体を保持するために前席５２と後席５３とに設けられている装置である（図３等参照）。例えばセーフティバー１００のみでもプレイヤの身体を保持することは可能であるが、本実施例の遊戯乗物システム１におけるプレイヤはまずシートベルト９９を着用し、さらにその上からセーフティバー１００を着用することによってライド５の回転時にも身体を確実に保持される。
【００６８】
特に詳しく図示していないが、本実施例のシートベルト９９はいわゆる４点式であり、プレイヤの例えば両肩付近、腰の両側付近にてベルトが各座席部５２，５３に取り付けられ、プレイヤの腹部付近のバックルにて着脱可能となっている。
【００６９】
セーフティバー１００は、前席５２と後席５３のそれぞれに上げ下げ可能に設けられている装置で、上がった状態（開放状態）のときプレイヤを開放し、下がった状態（保持状態）のとき着座したプレイヤの肩や腰部等を押さえて身体を保持する。本実施例のセーフティバー１００は、バー本体１０１、バー本体１０１を回転可能に支持するベアリングユニット１１０、バー本体１０１をロックするロック用シリンダ１３０等を備えている（図８〜図１０参照）。
【００７０】
バー本体１０１は、着座したプレイヤの肩や腰部等を押さえるように身体に合わせて曲折したシャフト部材１０１ａが、ハーネスメインシャフト１０３を回転中心として上げ下げ可能に構成された装置である。例えば本実施例のバー本体１０１は、下がった状態（保持状態）のとき下側に位置する横バー１００ｈでプレイヤの腹部付近を押さえる（図８等参照）。また、保持状態のとき前後方向に延びた状態となる左右それぞれのバーは、プレイヤの肩や側頭部が動くのを抑えて上体を保持する。曲折したシャフト部材１０１ａには、プレイヤの身体に当たって凹むカバー部材１０１ｂが被せられている。バー本体１０１は、ブラケット１０２を介してハーネスメインシャフト１０３に取り付けられている（図９参照）。
【００７１】
ハーネスメインシャフト１０３は、バー本体１０１の回転中心として機能する軸である。このハーネスメインシャフト１０３の左右両端には、ベアリングユニット１１０のラチェット爪１１１が噛み合うラチェットホイール１０４が設けられている。
【００７２】
また、上述したセーフティバー１００が、さらにプレイヤの脚部を保持するための装置を備えていることも好ましい。例えば本実施例では、セーフティバー１００のバー本体１０１に脚部押さえ用バー１０８を設け、座席部５２，５３に着座したプレイヤの脚部を上から押さえるようにしている（図４、図８等参照）。この脚部押さえ用バー１０８は、横バー１００ｈに固定されたＴ字形状の部材からなり、セーフティバー１００の本体１０１を下げて保持状態とすれば当該脚部押さえ用バー１０８がプレイヤの膝上部ないしは大腿部付近を上から押さえるように配置されている。したがってこの遊戯乗物システム１のプレイヤは、バー本体１００によって主に上半身を保持され、さらに脚部押さえ用バー１０８によって脚部を押さえられており、ライド５の振子動作ないしは回転動作の際に上半身や脚部が浮き上がったり振られたりせず安定した姿勢を保持しやすい。
【００７３】
さらに本実施例のセーフティバー１００は、プレイヤの手や腕がライド５の外へ出ないようにするための腕出し抑制カバー１０９を備えている（図８等参照）。この腕出し抑制カバー１０９は、シャフト部材１０１ａ（およびカバー部材１０１ｂ）の外側へ張り出すように設けられた板状部材で、当該シャフト部材１０１ａに沿って湾曲するように形成されている。セーフティバー１００の本体１０１を下げて保持状態とすると、かかる腕出し抑制カバー１０９がプレイヤの両肩の前方および上方に位置し、当該プレイヤが手や腕を上げたり前に出したりするのを抑制する（図８等参照）。このような腕出し抑制カバー１０９によれば、ライド５の振子動作ないしは回転動作の際、特にライド５が反転状態となる際、プレイヤの手や腕が地面（ここでいう地面とは、ライド５が反転状態となった際に露出する部分）や他部材等に触れるのを回避することができる。
【００７４】
ベアリングユニット１１０は左右一対であり、ハーネスメインシャフト１０３を介してバー本体１０１を回転可能に支持している。例えば本実施例のベアリングユニット１１０においては、ベース１１２にボルト１１３で固定されるハーネスメインシャフト保持用ベアリングホルダ１１４によってハーネスメインシャフト１０３の軸端を保持している（図９、図１０参照）。
【００７５】
また、ベアリングユニット１１０において、ラチェット爪１１１はラチェット爪シャフト１１５によって回転可能に支持されている。このラチェット爪シャフト１１５は、一端側をラチェット爪シャフト保持用ベアリングホルダ１１６、他端側をラチェット爪シャフト保持用ピローブロック１１８によってそれぞれ支持されている。ラチェット爪シャフト保持用ベアリングホルダ１１６は、ボルト１１７でベース１１２に固定されている。ラチェット爪シャフト保持用ピローブロック１１８は、ベース１１２のブラケット部１１２ｂにボルト１１９で固定されている（図１０参照）。
【００７６】
また、ラチェット爪シャフト１１５は、ラチェット爪１１１の軸方向両側に配置された一対のラチェット爪保持プレート１２０を介してスプリングワイヤホルダ１２１を回転可能な状態で支持している（図１０参照）。一対のラチェット爪保持プレート１２０は、プレート固定ピン１２２およびＥリング１２３によってラチェット爪１１１に固定されており、ラチェット爪シャフト１１５を中心に当該ラチェット爪１１１と同軸回転する。また、本実施例では一対のラチェット爪保持プレート１２０の一方に突起を設けて強制開放レバー１２０ａとし、状況によっては当該レバーを手動で押し下げることによってもラチェット爪１１１を開放することを可能としている（図１０参照）。
【００７７】
ラチェットロック用コイルスプリング１２４は、スプリングワイヤホルダ１２１を図中上方へと付勢し、ラチェット爪１１１をラチェットホイール１０４へと押し付けている付勢部材として設けられている。本実施例のラチェットロック用コイルスプリング１２４は、ベース１１２のブラケット部１１２ｂ上に設けられたスプリングガイドシャフト１２５によって、スプリングワイヤホルダ１２１の底部を押し上げるように案内されている。
【００７８】
また、スプリングワイヤホルダ１２１には開放用ワイヤ１２６の一端が取り付けられている。この開放用ワイヤ１２６は、ライド５の外部から操作があった場合にスプリングワイヤホルダ１２１を引き下げ、ラチェット爪１１１をラチェットホイール１０４から引き離すための入力伝達手段として設けられているもので、他端側はセーフティバーラチェット開放ペダル５７（またはこのペダルに連動する別部材）に連結されている。プレイヤ以外の者（例えばアテンダント）がこのセーフティバーラチェット開放ペダル５７を踏むと開放用ワイヤ１２６が引かれ、ラチェット爪１１１がラチェットホイール１０４から引き離される。符号１２７は、開放用ワイヤ１２６のアウタチューブである（図１０参照）。
【００７９】
ロック用シリンダ１３０はセーフティバー１００を保持状態に維持するための装置である。本実施例では油圧の作用を利用するロック用油圧シリンダをこのロック用シリンダ１３０として用いている（図９参照）。ロック用シリンダ１３０は、例えばシリンダ保持用ベアリングホルダ１３１によってライド５の本体に取り付けられている。また、ロック用シリンダ１３０のビストン部１３０ａは、例えばハーネスメインシャフト１０３に一体化されたシリンダ接続用アーム１０５に回転自在に接続されている（図９参照）。なお、このロック用シリンダ１３０の油圧を外部からの操作により開放するための装置を併設しておくことも好ましい。例えば本実施例では、中央リング部材２の水平なアーム部２ｂの端部寄り（後席乗込み用ステップ５６寄り）に、押圧することによりロック用シリンダ１３０の油圧を開放するセーフティバーロック用シリンダ開放スイッチ５８を設けている（図３参照）。
【００８０】
ハーネス開放センサドグ１０６およびハーネス開放センサ１０７は、バー本体１０１が開放状態にあるかどうかを検出する装置である。本実施例のセーフティバー１００においては、ハーネスメインシャフト１０３の一端に例えば半円形状のハーネス開放センサドグ１０６を取付け、該ハーネス開放センサドグ１０６をハーネス開放センサ１０７で検出することとしている。ハーネス開放センサ１０７は例えば光センサからなるもので、ベアリングユニット１１０のベース１１２に取り付けられている（図９参照）。
【００８１】
開放用ガススプリング１３２は、バー本体１０１を押し上げて開放状態に戻しやすくし、尚かつ開放状態にあるバー本体１０１をその状態に維持しやすくしている。例えば本実施例の開放用ガススプリング１３２は、一端側をブラケット１０２に、他端側をライド５に固定されたブラケット１３３にそれぞれ取り付けられている（図９参照）。
【００８２】
以上説明したセーフティバー１００において、ラチェット爪１１１は、開放状態のバー本体１０１が下がって保持状態となることを妨げないが、ラチェットホイール１０４に噛み合っている状態のとき、保持状態のバー本体１０１が上がることは許容しない。したがって本実施例セーフティバー１００は、各プレイヤの体躯に合う位置までバー本体１０１を下げて適切な保持状態を形成し、尚かつラチェット爪１１１を開放するまでは当該保持状態を維持することができるものである。
【００８３】
続いて、上述の制御手段７による制御の内容について説明する。
【００８４】
本実施例の遊戯乗物システム１においては、モーションベース９によるライド５の動きとディスプレイ８上に表示されるゲーム映像（ゲーム画像）との同期がずれた場合（つまり、制御ボード７１ないしコンピュータ７２からＰＬＣ７３に送られるゲームに関するある値をもった情報の間隔に大きな差が生じた場合）に、送信されたデータの間隔とモーションベースの動作速度とに基づいて差分を演算し、演算された差分に基づき当該モーションベースの動作速度とゲーム映像（ゲーム画像）との同期にずれが生じないようにする。これを実現するため、遊戯乗物システム１は、コンピュータ７２内にフィルタを備え、データをフィルタリングしていわゆるデータの処理落ちが生じる状況にも対処できるようにしている（図１５参照）。本実施例の遊戯乗物システム１は、コンピュータ７２に所定の処理を実行させるためのプログラムを格納している。
【００８５】
ここで、データの処理落ちについて説明する。ゲームに関するある値をもった情報（以下、ゲーム値ともいう）は、例えば仮想カメラＶＣの位置（仮想視点座標）、仮想空間中の移動体の姿勢（すなわち、移動方向（位置）や各軸における回転角度）、所定コース上での現在位置、操作レバー８０およびボタン８４の操作入力に基づく速度および加速度等の情報のいずれかに基づき算出されるライド５の位置（本実施例においてはライド５の回転角度）に関するデータである（図１６（Ａ）中では「ａ，ｂ，ｃ，…」と例示している）。
【００８６】
まず、通常の場合（処理落ちが生じていない場合）、かかるゲーム値はある所定速度（例えば３０回／秒）でコンピュータ７２からＰＬＣ７３へと一方向に出力される（図１６（Ａ）参照）。なお、本実施例においては、ＰＬＣ７３は受信したゲーム値に従い、あらかじめプログラムされた条件で出力回路をオンオフし、アンプ３９を介して比例弁４１を制御する（図１４等参照）。この結果、ライド５は、順次送信されるゲーム値の値に即して振子動作ないしは回転動作を円滑に行う。
【００８７】
一方、処理落ちが生じると、例えばゲーム値例における「ｂ」「ｅ」「ｇ」「ｈ」が欠落するといったように連続するゲーム値の一部が欠けて不連続のデータとなる（図１６（Ｂ）参照）。仮に、このときの一連のゲーム値が増分データだとして、例えば時間ｔ５とｔ６のそれぞれに対応するゲーム値（Ｄ５，Ｄ６）が欠落したとすると（図１７（Ｂ）参照）、その間のデータがないため、ライド５の位置（本実施例においてはライド５の回転角度）は時間ｔ５，ｔ６の間もその直前の時間ｔ４に対応するゲーム値Ｄ４のままである。その後、時間ｔ７にゲーム値Ｄ７を受け取ったＰＬＣ７３は、当該ゲーム値Ｄ７とゲーム値Ｄ４との差分が大きく開いているにもかかわらず、当該ゲーム値に追従させようとしてライド５に急激な動作を強いる。この結果、処理落ちの規模に応じてライド５の円滑な動作（モーション）が妨げられ、雪上競技等の体感ゲームとしてのモーションの質が低下せざるを得ない。
【００８８】
さらに具体例を挙げて説明する。なお、以下において、上述のゲーム値を仮想カメラＶＣの角度情報（仮想視点座標に基づく）を用いて説明を行うが、これに限定されるものではなく、上述した任意のゲームに関するある値（最適にはライド５を動作させるのに適したゲームに関する値）をもった情報を用いることが可能である。
【００８９】
ライド５の制御に使用するためのゲーム中のデータ（本実施例においては仮想カメラＶＣの角度情報＋時間情報）は、60fps(frame per second)の場合であれば理論的には16.667msecごとにゲーム中におけるデータが算出されるが、リアルタイムに膨大な演算を必要とするゲーム処理において実際には処理落ちが生じてしまい、16.667msecごとにデータが算出されない場合が起こりうる。この場合、そのままライド５の制御のためにゲーム中のデータを送信してしまうと、ライド５の制御ないしは動作を急激に行うこととなる。
【００９０】
これに対し、本実施例では、ＰＬＣ７３に送信するデータをフィルタリングすることにより、たとえ処理落ちが生じた場合にもライド５を円滑に動作させるようにしている。すなわち、ゲーム値を出力するコンピュータ７２にフィルタ機能をもたせ、処理落ちが生じた場合にフィルタリングしたデータをＰＬＣ７３に出力し、ライド５のモーションを初期のゲーム値にできるだけ追従させるようにしている（図１７（Ａ）参照）。
【００９１】
ここでフィルタリングの一例を示す（図１８参照）。まず、データの実時間を記述した、当該データと対になる情報（以下、タイムスタンプという）を導入する。データ間隔がわかればデータ推移の傾向が把握できるので、次の時間に処理落ちが生じてデータが送られてこないとしても、本来あるべきデータの値を予測することは可能である。本実施例の場合、該タイムスタンプと対となったゲーム値が入力されたフィルタにおいて当該入力値と出力値とを比較し、差分を計算し、実際の位置（本実施例においてはライド５の回転角度）との比較を行う。
【００９２】
さらに、これまでの出力の推移から増加分（または減少分）を予測し、予測分を加算（減算）した値をフィルタリング後のデータとしてＰＬＣ７３に出力する。出力データは、引き続き入力されるゲーム値との比較を行うためにフィードバックされる（図１８参照）。なお、後述するが、本実施例においてはフィルタリング後のデータが入力されたＰＬＣ７３では、当該データを機械制御にさらに適した高分解能の比例弁制御用電圧値に変換し、当該電圧を発生させて油圧モータ６の制御を行う。ただし、この制御に限定されるものではなく、フィルタリング後のデータがＰＬＣ７３に入力された後、ＰＬＣ７３において当該データを任意の機械を制御するのに適した値に変換して、その記載を制御することが可能である。
【００９３】
フローチャートを用いてさらに詳しいフィルタリング例（処理落ちによる影響を考慮した出力データフィルタの１フレームにおける処理例）を以下に示す（図１９参照）。
【００９４】
まず、コンピュータ７２内にて、ゲーム値（本実施例においては、仮想カメラＶＣの角度情報）に実時間を記述し、対にした実時間データ込みの情報をフィルタに入力する（ステップＳＰ１）。なお、本例における角度情報は、仮想空間内における仮想カメラＶＣの位置に基づいて算出される。ここでの時間（角度情報に記述される時間情報）は必ずしも等間隔でなくて構わない。
【００９５】
フィルタでは、データが入力されたことを確認したら（ステップＳＰ２）、当該入力された角度情報と前入力との時間間隔をバッファに保存（記憶）したうえで（ステップＳＰ３）、前回の出力データと入力データとの差分（この場合、角度情報の差分）を計算するという処理を実施する（ステップＳＰ４）。差分データはバッファに保存（記憶）される（ステップＳＰ５）。
【００９６】
続いて、差分データに基づくデータ予測を行う（ステップＳＰ６〜ＳＰ８）。まず、現在の入出力差分から比例項（現在の入出力の差分データから次の予測を行うための値）を計算する（ステップＳＰ６）。また、一定期間期間内の入出力の差分データから積分項（一定期間の入出力の差分データから今までの傾向の予測を行うための値）を計算する（ステップＳＰ７）。さらに、前フレームと現在の入出力の差分データから微分項（前フレームの入出力と現在の入出力の差分データからどの程度、補間するかの予測を行うための値）を計算する（ステップＳＰ８）。なお、比例項、積分項、微分項の各計算処理をここではステップＳＰ６〜ＳＰ８として並列に示したがこれはチャート上での便宜的な表現にすぎず、処理順などが特に限られることはない。
【００９７】
その後、比例項、積分項、微分項をそれぞれ定数倍して加算する（ステップＳＰ９）。さらに、この値を、前フレームでの出力値に加算する（ステップＳＰ１０）。このようにして得られた値は、フィルタリングされたデータとしてＰＬＣ７３に角度情報として出力される（ステップＳＰ１１）。また、出力された角度情報はバッファに保存（記憶）され（ステップＳＰ１２）、次の入力データとの差分を計算する際に利用される（ステップＳＰ４）。
【００９８】
このように、本実施例ではＰＩＤ制御（比例−積分−微分制御）理論に基づき、動作予測演算を行い、データ推移から予測されるデータをフィルタリングしたデータとして出力する。上述したとおり、これによれば処理落ちが生じた場合にも予測データを出力し、ライド５のモーションを初期のゲーム値に追従させることが可能である。なお、上述の例ではＰＩＤ制御を例示したが（ステップＳＰ６〜ステップＳＰ８）、これ以外の制御（例えばＰＩ制御（比例−積分制御）など）によるフィルタリングを行うことももちろん可能である。
【００９９】
なお、本実施例においては、仮想カメラＶＣの座標原点の位置座標に基づき、仮想カメラＶＣの角度情報をゲーム値として説明したが、仮想空間中の移動体の姿勢（即ち、オブジェクト座標の位置、または、オブジェクト座標における各座標軸での回転角度の情報のいずれかに基づく、ゲームにおける移動体の姿勢に関する情報）や、所定コース上での現在位置、操作レバー８０およびボタン８４の操作入力に基づく速度及び加速度等の情報のいずれかに基づくゲーム値を用いて、ライド５の制御を行う際に上記のフィルタリングを実行してもよい。
【０１００】
ここで、本実施例においては上述した処理（例えばＰＩ制御によるフィルタリング処理）の際、場合によっては油圧モータ６による所定のトルクが得られないことがある。すなわち、ＰＩ制御の結果、ライド５の回転時における比例弁４１の動作電圧として、頂点付近（すなわち、ライド５の回転角度が１８０度となる付近）にて期待値（入力値）と実際の値との差が大きくなることから、当該頂点付近で最大電圧値となるような山形（やまなり）の電圧波形が得られることがある（図２０（Ａ）参照）。ところが、例えば当該比例弁４１の動作電圧に許容範囲（一例として−１０Ｖ〜１０Ｖ）が設けられていると、上限値を超える電圧がカットされてしまい、所望の作動電圧が得られない（図２０（Ｂ）参照）。そうすると、油圧モータ６に送るべき作動油の流量を増やせないから、ライド５を回転させるために十分なトルクを得ることが難しい場合がある。
【０１０１】
この点、ＰＩ制御においては、
ＧPI(s)＝ＫP(１＋１／ＴIs)
という式で表されることからも明らかなように、最終出力にゲイン（比例ゲイン、比例定数）ＫPが乗算される。このＰＩ制御によれば、可変パラメータであるゲインＫPの値を変化させることにより、上限値内に電圧波形が収まるようにしつつ、回転に比べて狭い所定範囲における動作であっても、素早いライド５の動作（モーション）を実現することが可能である。この内容について具体例を挙げて説明すれば以下のとおりである（図２１参照）。
【０１０２】
図２１は、ライド５の回転状態を円周上に簡略化して表示しているもので、ここではライド５の底部の中心を基準点とし、当該底部（基準点）が頂点に近付いていく動作を上昇、底部が頂点から離れていく動作を下降と称している。例えば(1)は０度の状態、(3)は頂点付近つまりライド５が１８０度反転した状態を示している。ここでライド５の動作について述べると、(1)の０度付近では、動作命令に素早く反応して動きだすことが求められ、ゲインＫPが小さすぎると十分な動作ができなくなる。(2)の回転上昇中は、ライド５を持ち上げるような力が必要であり、ゲインＫPが小さすぎると十分な動作ができなくなる。 (3)の頂点付近では、電圧の上限値を超えないようにしつつ、以後の動作（下降動作）に備えゲインＫPを小さくして加速度を抑える。(4)の下降動作中は、重力の影響により回転方向へ自由落下して加速するのでライド５に対するトルクを抑える。ゲインＫPは小さいままでよい。(5)の位置（２７０度付近）では、回転速度を抑え、場合によっては０度位置付近にて停止させるため、ゲインＫPを徐々に大きくする。以上のようなゲインＫPの変化の一例をグラフに表す（図２２参照）。この例で、ゲインＫPは(1)と(5)で最大値、頂点付近で最小値となっている。
【０１０３】
また、ライド５を連続２回転（立て続けに２回転）させる場合には、これに合わせて途中のゲインＫPを変化させることが好ましい。具体的には、１回転目のライド５に対し、上述の(5)におけるようにゲインＫPを最大とするのではなく、ある程度の大きさの中間値とし、ライド５の回転を抑えすぎないようにする（図２２中の二点鎖線参照）。これにより、ライド５の回転時の慣性を利用してそのまま２回転目に突入させ、より効率的に動作させることができる。
【０１０４】
フローチャートを用いてさらに詳しい制御例（処理フレームにおけるライド位置により、回転時のＰＩ制御に用いるゲイン（比例定数）ＫPを変化させる処理例）を以下に示す（図２３参照）。なお、以下では、遊戯乗物システム１の動作中における繰り返し処理の一例を途中から示している。
【０１０５】
まず、角度検出手段に検出されたライド５の現在位置（本実施例の場合、より具体的には現在角度位置）の情報は、コンピュータ７２に送信され、さらにＰＬＣ７３に送信される（ステップＳＰ２１）。本実施例では、上述したようにロータリエンコーダ２６を角度検出手段として用いることによりライド５の現在角度位置を検出している。
【０１０６】
信号を受信したＰＬＣ７３は（ステップＳＰ２２）、ライド５の回転動作が終了した状態になっているかどうかを判断し（ステップＳＰ２３）、終了した状態になっていれば回転動作中判定をオフにし（ステップＳＰ２４）、ライド５が回転動作中かどうかを判断する（ステップＳＰ２５）。「回転動作中」の判定は、回転動作判定がオンになっているかどうか確認することと等しい。回転動作中でない場合（ノーの場合）は回転判断角度を随時チェックし、当該回転判断角度を超えた場合には回転動作に移行したと判断して次の回転動作判定がオンとなる。本実施例の場合、回転動作が終了した状態になっていれば、回転動作中判定を行わない状態（初期状態と同様のノーマルステイタス）に戻る。一方、ステップＳＰ２３でライド５の回転動作が終了した状態になっていなければ、そのままステップＳＰ２５に進む。
【０１０７】
ステップＳＰ２５においては、ライド５が回転動作中ではないと判断したら、ライド５の現在角度が回転判断角度以上かどうかを判断する（ステップＳＰ２６）。ここでいう「回転判断角度」とは、振子動作中には超えることのない所定のしきい値（例えば９０度以上のある角度）であり、ライド５の現在角度がこれを超えた場合は回転動作に突入したと判断することができる。また、現在角度が回転判断角度以上であれば回転動作中判定をオンにする（ステップＳＰ２７）。
【０１０８】
ここで、図２１に示した具体例に照らせば、(1)の０度付近の状態（ライド５がほぼ傾いていない状態）および(2)の状態（頂点に向けて上昇中の状態）は、ステップＳＰ２６にて現在角度が回転判断角度以上ではない場合に該当する（ステップＳＰ２６にてＮＯ）。また、(2)の状態から(3)の状態（ライド５が１８０度反転した状態）への移行中、「回転判断角度」（しきい値）を超えると、ステップＳＰ２６においてＹＥＳ（現在角度が回転判断角度以上である）と判断され、回転動作中判定がオンに切り換わる（ステップＳＰ２６にてＹＥＳ）。
【０１０９】
続いてライド５が回転下降中かどうか、つまりライド５の重心が頂点（１８０度）を過ぎて自由落下している状態にあるかどうかを判断する（ステップＳＰ２８）。図２１に示した具体例に照らせば、(4)がこの状態に該当する。ライド５が回転下降中であれば（ステップＳＰ２８にてＹＥＳ）、下降停止角（一例として、２７０度）を通過したかどうかを判断する（ステップＳＰ２９）。ライド５（の基準点）がこの下降停止角を通過するまでは（ステップＳＰ２９にてＮＯ）、ゲイン（比例定数）ＫPは最小値のままでよい（ステップＳＰ３３、図２２参照）。このように、本明細書でいう「下降停止角」とは、ライド５（の基準点）が下降している際、当該ライド５の次なる動作に備えて判断（より具体的には下降の停止を開始するかどうかの判断）を加える回転角である。
【０１１０】
一方、ライド５がこの下降停止角を通過すれば（ステップＳＰ２９にてＹＥＳ）、当該ライド５の回転が連続２回転の１回転目であり、２回転目に突入するところなのかどうか判断する（ステップＳＰ３０）。連続２回転でなければ（ステップＳＰ３０にてＮＯ）、最下部（０度付近）にて最大値となるようにゲイン（比例定数）ＫPを変化させ、ライド５を所定の角度位置にて停止させる。これとは逆に連続２回転であれば（ステップ３０にてＹＥＳ）、最下部（０度付近）にて中間値に抑え、最上部の頂点付近にて最小値となるようにゲインＫPを変化させる（ステップＳＰ３４）。ゲインＫPの変化は、例えば三角関数により、あるいはこれと他の関数との組合せにより算出することができる。
【０１１１】
また、ステップＳＰ２８においてライド５が回転下降中ではない場合には（ステップＳＰ２８にてＮＯ）、当該ライド５の回転が連続２回転の２回転目かどうか判断する（ステップＳＰ３１）。２回転目であれば、最下部（０度付近）にて中間値に抑え、最上部（頂点）付近にて最小値となるようにゲインＫPを変化させる（ステップＳＰ３４）。逆に、２回転目でなければ（ステップＳＰ３１にてＮＯ）、最下部（０度付近）にて最大値、最上部（頂点）付近にて最小値となるようにゲインＫPを変化させる（ステップＳＰ３２）。
【０１１２】
また、上述したステップＳＰ３２〜３５のいずれにおいても、当該処理を終えたらステップＳＰ３７に移行する。一方で、制御ボード７１ないしはコンピュータ７２からは、ゲーム内のマシン位置（指示角度）すなわち仮想空間内における仮想カメラＶＣの角度情報が出力され、ＰＬＣ７３へと送信される（ステップＳＰ３６）。角度情報を受信したＰＬＣ７３は、当該角度情報中の指示角度とライド５の現在角度とを参照しつつ、比例項および積分項を算出してＰＩ制御を行う（ステップＳＰ３７）。ＰＩ制御による制御指令はライド制御用電圧信号としてアンプ３９、比例弁４１へと送信され、ライド５に所定の動作をさせる（ステップＳＰ３８）。その後、ＰＬＣ７３はステップＳＰ２２に戻り、回転時のＰＩ制御に用いるゲイン（比例定数）ＫPを変化させる処理ループを繰り返す。
【０１１３】
ここまで説明したように、本実施例の遊戯乗物システム１においては、ライド５の動作等に関する情報（モーションデータ）が制御ボード７１に格納されている。かかるモーションデータとエンコーダ（ロータリエンコーダ２６）からの符号化出力信号（位置情報）とを受信したコンピュータ７２は、仮想視点の座標位置に基づくデータ、より具体的には、移動体の移動状態や仮想カメラＶＣから見た回転移動状態からゲーム映像を生成し、ディスプレイ８上に映し出す。また、所定コース内の筒状仮想走行面に沿って移動体が振子動作または回転動作した場合、これに連動してライド５も振子動作または回転動作する。
【０１１４】
また、このようにライド５が振子動作または回転動作する際、本実施例では仮想カメラＶＣの位置座標のみ画面に反映させることとしている。すなわち、例えば従来の遊戯乗物システム（特に、ライドが回転動作などしない非可動ゲームである場合）であれば、仮想カメラＶＣの「位置座標」と「角度」の両方をディスプレイの画面に反映させることにより、移動体を筒状仮想走行面に沿って移動させつつ画面全体を回転させることが一般的である（図２６参照）。これに対し、本実施例では、仮想カメラＶＣの「位置座標」のみディスプレイ８の画面に反映させることにより、画面全体を回転させることなく、移動体を筒状仮想走行面に沿って移動させる（図２５参照）。要は、従来はディスプレイ８の映像全体を回転させることによって移動体が回転していることを視覚的に演出していたのに対し、ライド５自体を回転させる本実施例の場合には、ディスプレイ８上の画面を回転させなくてもライド５に搭乗しているプレイヤにとってみれば画面が回転して見えるので、画面全体を回転させるという演出をしなくても視覚的効果が得られる。
【０１１５】
また、このような遊戯システムにおいては、連続したデータが制御ボード７１からコンピュータ７２を経てＰＬＣ７３へと送信されていればライド５は問題なく動作しうるが、いわゆるデータの処理落ちが生じると回転が不均等になることがある。この点、上述したように、本実施例では制御ボード７１内でゲーム空間内におけるカメラ座標情報に時間情報を関連づけておき、実際の出力値と算出されたゲーム値（例えば角度情報の値）とを比較し、比較の結果、差分が大きい場合には、推移を予測した増分データを出力するというフィルタリングを行い、処理落ちが発生してもライド５の回転が不均等になることを回避している。
【０１１６】
特に、現状、ディスプレイ８上の映像やプレイヤによる操作入力にライド５がリアルタイムに追従可能なインタラクティブ方式での処理を実現しようとすれば、自ずと処理すべきデータ量が多くなり、ゲーム中の処理落ち現象が不可避である。したがって、これを回避するため、動きに遅れや違和感があるにせよ、予め用意した制御用テーブルに従ってライド５を動作させているのが実際である。この点、処理落ちに対処可能なフィルタを備えた本実施例の遊戯乗物システム１は、カメラ映像に同期させたリアルで違和感のないライド５の動作（モーション）を実現することができる。したがって、この遊戯乗物システム１は、例示したボブスレーをはじめとする種々のシミューション型遊戯に適用して好適である。
【０１１７】
なお、以上の各実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施形態の遊戯乗物システム１は前席５２と後席５３とを備えた２人乗りであったがこれは一例に過ぎず、１人乗りとすることもできるし、３人以上が同時に搭乗可能な構成とすることもできる。あるいは、着座するための座席部に代え、着座しない状態でプレイヤを保持するための装置（例えば立った状態のプレイヤを保持するための装置）を備え付けるなど、着座しない機器とすることもできる。
【０１１８】
また、図２１等においてはライド５を時計回りに回転させる場合を例示して説明したが、もちろん、ライド５を反時計回りに回転させる場合もあり、この場合は回転方向が異なるだけで同様の処理にて実施することができる。
【０１１９】
また、本実施例ではＰＩＤ制御を例示したがこれ以外の制御によるフィルタリングを行うこともできるのは上述したとおりである。すなわち、例えばＰＩ制御は、積分動作における偏差の積算値が操作量となるので偏差が０になるまで値は増加し、偏差が０になったときには目標値を保つだけの操作量を出力することから、これによってもフィルタリングを行うことは可能である。ただ、本実施例で述べたＰＩＤ制御によれば、例えばライド部の慣性モーメントが大きい場合に応答時間の遅れを改善し、また外乱により目標値からのずれが生じた場合にその影響を少なくするための微分動作が追加されているという特徴がある。
【０１２０】
また、上述した実施例では、遊戯乗物システム１におけるライド５のモーションがローリング（前後方向に延びる縦軸周りの振れ回り動作）である場合を例示しつつ具体的な制御方法等について説明したが、当該ライド５のモーションはかかる動きに限定されることはない。すなわち、これ以外にも、ライド５がヨーイング（鉛直軸周りの振れ回り動作）、ピッチング（横軸周りの振れ回り動作）、さらにはリニア軸に沿った直線移動、はたまたこれらを組み合わせた動作をする場合においても、上述の制御手段７による制御を実施することにより、これら種々の動きの中でライド５が本来あるべき位置と実際の位置との間の差分（同期ずれ）を補正し、円滑で違和感のないモーションを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明にかかる遊戯乗物システムの一例を示す全体斜視図である。
【図２】遊戯乗物システムの平面図である。
【図３】遊戯乗物システムを構成するライドの一例を示す斜視図である。
【図４】ライドの内部構造を示す左側面図である。
【図５】ライドの内部構造を示す平面図で、前席を左側にした状態で表したものである。
【図６】ライドの内部構造を示す正面図である。
【図７】ライドを構成するモーションベースの構造を示す背面側からの斜視図である。
【図８】セーフティバーの構造を示す斜視図である。
【図９】セーフティバーの内部構造を示す背面からの分解斜視図である。
【図１０】セーフティバーのベアリングユニットの構造を示す分解斜視図である。
【図１１】モーションベース駆動部の構造を示す分解斜視図である。
【図１２】操作レバーの構造を示す分解斜視図である。
【図１３】操作レバーを支持している回転軸およびその周辺の部分の構造を示す分解斜視図である。
【図１４】遊戯乗物システムにおける制御系、機械系の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図１５】制御ボード、ＰＬＣ、ライド間の信号の流れを簡略化して示す図である。
【図１６】コンピュータからＰＬＣへと出力されるデータ（ゲーム値）の流れを簡略に示す図で、（Ａ）は通常の場合、（Ｂ）は処理落ちが生じた場合である。
【図１７】データ（ゲーム値）に対するライドの追従の様子を示すグラフで、（Ａ）は通常の場合、（Ｂ）は処理落ちが生じた場合である。
【図１８】遊戯乗物システムにおけるフィルタリングの一例を示すブロック線図である。
【図１９】フィルタリング例（処理落ちによる影響を考慮した出力データフィルタの１フレームにおける処理例）を示すフローチャートである。
【図２０】（Ａ）ＰＩ制御の結果による、ライドの回転時における比例弁の動作電圧波形の一例を示すグラフ、（Ｂ）比例弁の最高動作電圧に上限が設けられている場合の実際の電圧波形の一例を示すグラフである。
【図２１】ライドの回転状態を円周上に簡略化して示す図である。
【図２２】ライドの回転状態に応じたゲインＫPの変化の一例を示すグラフである。
【図２３】処理フレームにおけるライド位置により、回転時のＰＩ制御に用いるゲイン（比例定数）ＫPを変化させる処理例を示すフローチャートである。
【図２４】図２１中の(1)の状態に対応した（Ａ）ディスプレイ上の映像の一例と（Ｂ）仮想空間内での移動体の筒状仮想走行面および仮想カメラの状態を示す図である。
【図２５】図２１中の(2)の状態（回転上昇中の状態）に対応した（Ａ）ディスプレイ上の映像の一例と（Ｂ）仮想空間内での移動体の筒状仮想走行面および仮想カメラの状態を示す図である。
【図２６】ライドが回転動作しない非可動ゲームである場合の従来の遊戯乗物システムにおける（Ａ）ディスプレイ上の映像の一例と（Ｂ）仮想空間内での移動体の筒状仮想走行面および仮想カメラの状態を比較例として示す参考図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…遊戯乗物システム、１Ｃ…マスター操作盤、２…中央リング部材（円状部材）、２ａ…リム部、２ｂ…アーム部、２ｃ…開部、２ｆ…フランジ、３…ローラ、４…ローラ支持部材、５…ライド（ライド部）、５ａ…支持板、５ｂ…支点、５ｃ…付勢部材（付勢手段）、６…油圧モータ（アクチュエータ）、７…制御手段、８…ディスプレイ（表示手段）、９…モーションベース（基台）、９ａ…ベースフレーム、９ｂ…タワーフレーム、１０…モーションベース駆動部、１１…モータブラケット、１２…プーリケース、１３…プーリケース、１４…プーリケースブラケット、１５…テンションプレート、１６…プーリシャフト、１７…第１プーリ、１８…深溝玉軸受、１８’…ワッシャ、１９…ベルト、２０…第２プーリ、２１…プーリシャフト、２２…ベアリング、２３…ベアリングホルダ、２４…ベアリングホルダブラケット、２５…ハイトルクタイミングプーリ、２６…ロータリエンコーダ（角度検出手段）、２７…エンコーダブラケット、２８…エンコーダブラケット、２９…ポジションセンサ、３０…ポジションセンサブラケット、３１…初期位置センサ、３２…初期位置センサブラケット、３３…スリップリングブラケット、３４…スリップリング、３５…ハイトルクタイミングベルト、３６…減速機、３７…軸、３９…アンプ、４０…油圧機構マニホールド、４１…比例弁、５２…前席（座席部）、５３…後席（座席部）、５４…段部、５５…前席乗込み用ステップ、５６…後席乗込み用ステップ、５７…セーフティバーラチェット開放ペダル、５８…セーフティバーロック用シリンダ開放スイッチ、５９…前席用スピーカ、６０…後席用スピーカ、７１…制御ボード、７２…コンピュータ、７３…ＰＬＣ、７４…ディストリビュータ、８０…操作レバー（操作部）、８１…グリップ、８１ａ…鍔部、８２…カラー、８３…グリップ支持パイプ、８３ａ…フランジ部、８３ｂ…平行キー、８４…ボタン、８４ａ…被押圧部、８４ｂ…ロッド部、８４ｃ…セットカラー、８５…傾動板、８６…ストッパ、８７…回転軸、８７ａ…キー溝、８７ｂ…矩形部、８８…揺動量検出装置、８８ａ…大歯車、８８ｂ…小歯車、８８ｃ…ボリューム、８９…ケーシング、９０…ナット、９０ａ…キー溝、９１…圧縮コイルばね、９２…センサ、９３…支持用フレーム、９４…支持用フレーム、９５…ラバースプリング、９９…シートベルト、１００…セーフティバー、１００ｈ…横バー、１０１…バー本体、１０１ａ…シャフト部材、１０１ｂ…カバー部材、１０２…ブラケット、１０３…ハーネスメインシャフト、１０４…ラチェットホイール、１０５…シリンダ接続用アーム、１０６…ハーネス開放センサドグ、１０７…ハーネス開放センサ、１０８…脚部押さえ用バー、１０９…腕出し抑制カバー、１１０…ベアリングユニット、１１１…ラチェット爪、１１２…ベース、１１２ｂ…ブラケット部、１１３…ボルト、１１４…ハーネスメインシャフト保持用ベアリングホルダ、１１５…ラチェット爪シャフト、１１６…ラチェット爪シャフト保持用ベアリングホルダ、１１７…ボルト、１１８…ラチェット爪シャフト保持用ピローブロック、１１９…ボルト、１２０…ラチェット爪保持プレート、１２０ａ…強制開放レバー、１２１…スプリングワイヤホルダ、１２２…プレート固定ピン、１２３…Ｅリング、１２４…ラチェットロック用コイルスプリング、１２５…スプリングガイドシャフト、１２６…開放用ワイヤ、１２７…アウタチューブ、１３０…ロック用シリンダ、１３０ａ…ピストン部、１３１…シリンダ保持用ベアリングホルダ、１３２…開放用ガススプリング、Ｃ…中心軸線、ＶＣ…仮想カメラ
【図１】
2010029309.tif 000003
【図２】
2010029309.tif 000004
【図３】
2010029309.tif 000005
【図４】
2010029309.tif 000006
【図５】
2010029309.tif 000007
【図６】
2010029309.tif 000008
【図７】
2010029309.tif 000009
【図８】
2010029309.tif 000010
【図９】
2010029309.tif 000011
【図１０】
2010029309.tif 000012
【図１１】
2010029309.tif 000013
【図１２】
2010029309.tif 000014
【図１３】
2010029309.tif 000015
【図１４】
2010029309.tif 000016
【図１５】
2010029309.tif 000017
【図１６】
2010029309.tif 000018
【図１７】
2010029309.tif 000019
【図１８】
2010029309.tif 000020
【図１９】
2010029309.tif 000021
【図２０】
2010029309.tif 000022
【図２１】
2010029309.tif 000023
【図２２】
2010029309.tif 000024
【図２３】
2010029309.tif 000025
【図２４】
2010029309.tif 000026
【図２５】
2010029309.tif 000027
【図２６】
2010029309.tif 000028