(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下段の走行トラックを走行する自走体によって上段の走行トラックを走行する模型体を磁力を介して誘導して模型体を走行させる競走ゲーム装置において、
下段の走行トラック全面に平面リニアモータのプラテンドットを設け、自走体の下部に平面リニアモータのＸ方向可動ヨーク及びＹ方向可動ヨークを設け、
自走体の下面をベアリングで支持させて、当該ベアリングによって自走体を走行トラックを走行させるようにし、
模型体を誘導する自走体の誘導磁石を旋回可能にして、この模型体誘導磁石を旋回駆動モータによって旋回駆動し、
模型体の下部に設けた被誘導磁性体と自走体の誘導磁石とによってトルク伝達カップリングを構成し、
自走体の上記誘導磁石の旋回角度を上記旋回駆動モータによって制御し、
自走体の走行方向に応じて上記旋回駆動モータによる上記誘導磁石の旋回角度を制御する競走ゲーム装置。
【請求項２】
上記自走体の下面に多数のボールベアリングを設け、当該ボールベアリングによって自走体を走行させるようにした請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項３】
上記Ｘ方向可動ヨーク、Ｙ方向可動ヨークに３つの脚を設け、これらの脚に３相交流コイルを設けて、上記平面リニアモータを３相平面リニアモータにした請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項４】
上記Ｘ方向可動ヨーク、Ｙ方向可動ヨークの各脚の下端を３分割した請求項２の競走ゲーム装置。
【請求項５】
上記ボールベアリングが単一のボールであり、３つ以上のボールベアリングを自走体の下部に設けた請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項６】
上記ボールベアリングがリング状保持器に多数のボールを保持させたスラストベアリングである請求項２の競走ゲーム装置。
【請求項７】
模型体の下部に設けた被誘導磁性体と自走体の誘導磁石を多数のＳ極、Ｎ極を交互に同一円周上に配列して環状の磁石とし、これにより上記トルク伝達カップリングを構成した請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項８】
上記旋回駆動モータをパルスモータとした請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項９】
上記自走体走行面に空気吹き出し口を密に設け、当該吹き出し口から吹き出された空気を自走体下面に吹き付けて自走体下面と走行面との間に薄い空気層による空気軸受を形成し、当該空気軸受層によって走行体を支えて走行させるようにした請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項１０】
上記自走体の下面周縁に、自走体の下面と走行面間の空間を周囲を囲うスカートを設けた請求項９の競走ゲーム装置。
【請求項１１】
上記自走体に圧縮機を搭載し、当該圧縮機からの圧縮空気を自走体下面の開口から吹き出させて自走体下面と走行面との間に薄い空気層による空気軸受を形成し、当該空気軸受によって走行体を支えて走行させるようにした請求項１の競走ゲーム装置。
【請求項１２】
模型体の下部に設けた上記被誘導磁性体が被誘導磁石である請求項１の競走ゲーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は自走体によるゲーム装置、殊に競走ゲーム装置に関するものであり、自走体の走行制御を簡略にして、ゲーム装置の機構構造、制御システムを大幅に簡略にし、製作コストを大幅に低減することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
自走体による競走ゲーム装置における自走体の走行駆動機構は、基本的には回転駆動モータによって車輪を駆動し、左右の駆動車輪の回転速度差を制御して転向操作を行うものである。このような車輪駆動による競走ゲーム装置として、特許第２６５０６４３号明細書に記載されたものがある。このものは、トラックを２階建て方式にして上段の走行トラックで自走できない模型体を競走させ、下段の走行トラックで自走体を走行させるものであって、この自走体によって磁石の磁力を介して上記模型体を誘導させるものである。
このものは、自走体の走行面にＸＹ方向に電線を密に配線してこれを位置検出用電線とし、これで自走体の走行位置を検出し、これらの位置検出情報に基づいて自走体をフィードバック制御して、無軌道走行させるようにしたものである。この位置検知方法として、ＣＣＤカメラで自走体を捕らえ、画像処理し、演算処理して自走体の仮想走行面上での走行位置を検出するものもある。
マイクロコンピュータの情報処理速度が飛躍的に高速化し、メモリの情報記憶容量が飛躍的に増大した今日において、自走体の走行位置を逐次検出しつつ、この位置検出情報に基づいて自走体の走行をフィードバック制御することは技術的に比較的容易なことである。しかし、実際の競走ゲーム装置においては、自走体は駆動車輪によって走行駆動されるものであるから、車輪のスリップのために横滑りし、また走行軌道が外れ、大きく向きが狂ったり、横転したりするため、フィードバック制御による走行経路の制御精度、自走体の走行方向の修正、軌道修正の応答性において問題があり、したがって、実際には予想外の競走がなされてしまうことがしばしばある。このために確実に予定通りに競走させるのは困難である。
【０００３】
他方上記のように、自走体がスリップして軌道を外れることを前提として、位置検知情報に基づいてフィードバック制御して修正を行いつつ、多数の自走体を同時並行的に走行制御する場合、その制御システム、制御プログラムは複雑になる。
車輪の走行面との摩擦力で走行駆動し、転向操作を行うものでも、位置検知情報に基づくフィードバック制御をしないで、フィードフォア制御を行うことが理論上考えられ、その走行制御プログラムは簡単であり、また、制御プログラムの設計も簡便であることは容易に予想される。しかし、ゲーム装置の多数の自走体をフィードフォア制御して所定の走行経路を正確に走行させることは極めて困難であり、このようなフィードフォア制御で実際に予定どおりに競走させることはできない。
【０００４】
以上の従来技術においては、走行体の走行位置を逐次検知し、これに基づく演算処理を行い、所定のプログラムによって走行制御するものであるので、位置検知装置、情報処理システム、走行制御システムが複雑であり、製作コストが極めて高価である。
【０００５】
【解決しようとする課題】
そこでこの発明は、競走ゲーム装置の自走体の走行駆動装置、走行制御方式を根本的に変更して、位置検知情報に基づかないで自走体を走行制御しつつ、模型体を所定の走行経路に正確、確実に沿ってスムーズに走行させられるように、自走体の機構構造及び走行制御機構を工夫することをその課題とするものである。
【０００６】
【課題解決のために講じた手段】
（請求項１に対応）
上記課題解決のために講じた手段は、下段の走行トラックを走行する自走体によって上段の走行トラックを走行する模型体を磁力を介して誘導して、模型体を走行させる競走ゲーム装置を前提として、次の（イ）〜（ヘ）によって構成されるものである。
（イ）下段の走行トラック全面に平面リニアモータのプラテンドットを設け、自走体の下部に平面リニアモータのＸ方向可動ヨーク及びＹ方向可動ヨークを設けたこと、
（ロ）自走体の下面をベアリングで支持させて、当該ベアリングによって自走体を走行トラックを走行させるようにしたこと、
（ハ）模型体を誘導する自走体の誘導磁石を旋回可能にして、この模型体誘導磁石を旋回駆動モータによって旋回駆動すること、
（ニ）模型体の下部に設けた被誘導磁性体と自走体の誘導磁石とによってトルク伝達カップリングを構成したこと、
（ホ）自走体の上記誘導磁石の旋回角度を上記旋回駆動モータによって制御すること、
（ヘ）自走体の走行方向に応じて上記旋回駆動モータによる上記誘導磁石の旋回角度を制御すること。
なお、上記ベアリングは方向性がなく、自走体を任意の方向に移動自在に走行トラックに支持させるものを意味する。
【０００７】
【作用】
平面リニアモータは従来周知のものであり、Ｘ方向可動ヨーク及びＹ方向可動ヨークのコイルに供給する電流を制御することにより、自走体をＸＹ平面上で任意の方向に、任意の速度で走行させることができる。すなわち、自走体の下部にＸ方向可動ヨーク及びＹ方向可動ヨークを設け、下段の走行トラック全面に平面リニアモータのプラテンドットを設け、また、自走体の下面をベアリングで支持させ、当該ベアリングによって走行させたものであるから、そのＸ方向可動ヨーク及びＹ方向可動ヨークのコイルに供給する電流を制御することにより、自走体が走行トラックを任意の方向に任意の速度で走行させられる。平面リニアモータによる自走体はその姿勢を変えないで走行方向を転向するから、これでは競走ゲーム装置における模型体の競走にはならない。しかし、模型体を誘導する自走体の誘導磁石が旋回可能であり、この模型体誘導磁石を旋回駆動モータによって旋回駆動し、自走体の誘導磁石と模型体の被誘導磁性体とによってトルク伝達カップリングを構成し、さらに、自走体の上記誘導磁石の旋回角度を上記旋回駆動モータによって制御し、自走体の走行方向に応じて上記旋回駆動モータによる上記誘導磁石の旋回角度を制御するものであるから、模型体の向きが自走体の走行方向の変化に追随して変えられる。したがって、模型体は自走体の走行による牽引力と誘導磁石の旋回による旋回トルクとを受けて、自走体の走行方向に向いた状態で、同方向に走行することになる。
また、自走体は平面リニアモータで走行するものであるから、向きを一定にしたままでＸＹ座標上でＸ方向、Ｙ方向に滑動することになるが、ベアリングに方向性はないから、自走体はベアリングでＸＹ平面において全方向にスムーズに滑動することができる。
また、自走体の走行は平面リニアモータによるものであるので、原理的には折れ線的（階段状）に走行することになるが、しかし、実際には、斜めに走行する場合でも、Ｘ方向、Ｙ方向への１ステップを極めて微小にすることができるので、目視的には直線的に走行することになる。また、走行方向を転換する場合も同様である。さらに、模型体は磁石の磁力を介して自走体に牽引されるので、自走体の転向に対して若干時間遅れをもって追随する。このため、模型体の走行方向の変更は上記スリップ分だけ平滑化され、見掛上はほぼ曲線的な経路に沿ってなされることになる。それゆえ、模型体は直線的に斜めに走行し、また曲線的に滑らかに方向を転換しながら、所定の経路にそって走行することになる。
また、自走体は平面リニアモータによって走行駆動されるものであるから、正確かつ確実に所定の経路に沿って走行する。したがって、走行位置検知情報によらないフィードフォア制御によって、自走体を所定の経路に正確に沿って走行させることができる。
【０００８】
【実施態様１】
（請求項２に対応）
実施態様１は、解決手段のベアリングを自走体の下面に設けた多数のボールベアリングによるものとしたことである。
【作用】
自走体は平面リニアモータで走行するものであるから、向きを一定にしたままでＸＹ座標上でＸ方向、Ｙ方向に滑動することになるが、ボールベアリングの回動方向に方向性はないから、自走体はボールベアリングでＸＹ平面において全方向にスムーズに滑動することができる。
【０００９】
【実施態様２】
（請求項３に対応）
実施態様２は、解決手段におけるＸ方向可動ヨーク、Ｙ方向可動ヨークに３つの脚を設け、これらの脚に３相交流コイルを設けて、上記リニアモータを３相平面リニアモータにしたことである。
【作用】
上記平面リニアモータについては、Ｘ方向可動ヨーク、Ｙ方向可動ヨークは２つの脚を設け、これらに単相交流コイルを設けた単相平面リニアモータであっても、これで自走体を支障なく走行駆動することはできるが、３つの脚を設け、これに３相交流コイルを設けた３相平面リニアモータによる場合は、脱調がなく、自走体を所定の経路に沿ってスムーズに脈動無く走行させることができるので、模型体を滑らかに走行させることができる。
【００１０】
【実施態様３】
（請求項４に対応）
実施態様３は実施態様２におけるＸ方向可動ヨーク、Ｙ方向可動ヨークの各脚の下端を３分割したことである。
【作用】
Ｘ方向可動ヨーク、Ｙ方向可動ヨークの駆動力を高めることができ、走行制御精度を一層向上させることができる。
【００１１】
【実施態様４】
（請求項５に対応）
実施態様４は解決手段のボールベアリングが単一のボールであり、３つ以上のボールベアリングを自走体の下部に設けたことである。
【００１２】
【実施態様５】
（請求項６に対応）
実施態様５は上記解決手段のボールベアリングがリング状保持器に多数のボールを保持させたスラストベアリングであることである。
【００１３】
【実施態様６】
（請求項７に対応）
実施態様６は模型体の下部に設けた被誘導磁性体と自走体の誘導磁石を多数のＳ極、Ｎ極を交互に同一円周上に配列して環状の磁石とし、これにより上記トルク伝達カップリングを構成したことである。
【００１４】
【実施態様７】
（請求項８に対応）
実施態様７は、自走体に設けた旋回駆動モータをパルスモータとしたことである。
【作用】
旋回駆動モータをパルスモータとすることによって、模型体の旋回制御をフィードフォア制御とすることができ、これによって模型体の向きの制御を迅速、単純かつ正確に行うことができる。
また、走行制御がフィードフォア制御され、また、模型体の旋回制御がフィードフォア制御されることで、自走体の走行制御装置、制御プログラムが極めて単純になる。
【００１５】
【実施態様８】
（請求項９に対応）
実施態様８は、上記解決手段における自走体走行面に空気吹き出し口を密に設け、当該吹き出し口から吹き出された空気を自走体下面に吹き付けて自走体下面と走行面との間に薄い空気層による空気軸受を形成し、当該空気軸受層によって走行体を支えて走行させるようにしたことである。
【作用】
自走体が薄い空気層による空気軸受で支持されるので、自走体は走行面から微小に浮上した状態で走行することになり、走行抵抗が微小になる。したがって、平面リニアモータによる小さな走行駆動力によって自走体を自在に走行させることができる。
【００１６】
【実施態様９】
（請求項１０に対応）
実施態様９は、実施態様８の自走体の下面周縁に、自走体の下面と走行面間の空間の周囲を囲うスカートを設けたことである。
【作用】
走行面から自走体下面に向かって吹き出される空気流を自走体の下面周縁のスカートによって捕捉するので、比較的弱い吹き出し空気流によって、自走体を走行面から微小に浮上させることができる。
【００１７】
【実施態様１０】
（請求項１１に対応）
実施態様１０は、上記解決手段における自走体に圧縮機を搭載し、当該圧縮機からの圧縮空気を自走体下面の開口から吹き出させて自走体下面と走行面との間に薄い空気層による空気軸受を形成し、当該空気軸受によって走行体を支えて走行させるようにしたことである。
【作用】
自走体に圧縮機を搭載して、当該圧縮機による圧縮空気を自走体の下面に吹き出させるものであるから、個々の自走体を走行自在に支承する空気軸受を形成するための機構が単純であり、また所要圧縮空気量も最小限度に止められ、吹き出される圧縮空気による他への影響を最小限に止められる。
【００１８】
【実施態様１１】
（請求項１２に対応）
実施態様１１は上記解決手段の（ニ）における「模型体の下部に設けた被誘導磁性体」を被誘導磁石にしたことである。
【作用】
自走体に設けた誘導磁石の分割されたＳ極あるいはＮ極に、模型体の分割された被誘導磁性体を対向させてトルクカップリングを構成することも可能であるが、上記被誘導磁性体を分割された磁極とすることによってトルクカップリングによる回転伝達が確実である。
【００１９】
【実施の形態】
自走体の走行駆動装置は従来公知の平面リニアモータによるものであるが、この平面リニアモータの基本機構、作動原理は次のようなものである。
図１および図３に示すように、３相平面リニアモータ１０はプラテンドット１１ａを有するプラテン１１と、プラテン１１上に移動自在に配設されたケース１４（図３参照）とを備え、ケース１４内にＸ方向へ駆動させるための２個のＸ方向可動ヨーク１２とＹ方向へ駆動させる２個のＹ方向可動ヨーク１３とが組込まれている。ここで図２は、３相平面リニアモータ１０からケース１４を便宣的に取外すとともに、１つずつのＸ方向可動ヨーク１２およびＹ方向可動ヨーク１３とが示されている。図１に示すように、Ｘ方向可動ヨーク１２およびＹ方向可動ヨーク１３は略同一の構造となっており、いずれも永久磁石１５と、この永久磁石１５の両側に配置された一対のヨーク部１６，１７とを有している。また各ヨーク部１６，１７は、各々プラテン１１に向かって延びる３本の脚１８，１９，２０および２１，２２，２３を有している。これらの脚１８，１９，２０，２１，２２，２３の幅は、プラテンドット１１ａの幅と略同一となっている。
脚１８，１９，２０にはＵ相コイル２４，Ｖ相コイル２５およびＷ相コイル２６が各々巻かれており、これらＵ相コイル２４，Ｖ相コイル２５，Ｗ相コイル２６には３相電流が流されるようになっている。また脚２１，２２，２３にはＵ’相コイル２７，Ｖ’相コイル２８，Ｗ’相コイル２９が各々巻かれており、これらＵ’相コイル２７，Ｖ’相コイル２８，Ｗ’相コイル２９には３相電流が流されるようになっている。
【００２０】
ところでヨーク部１６の脚１８，１９，２０の配置ピッチは、プラテンドット１１ａの配置ピッチに対して１２０度ずつ位相がずれている。同様にヨーク部１７の脚２１，２２，２３の配置ピッチもプラテンドット１１ａのピッチに対して１２０度ずつ位相がずれており、脚２１，２２，２３のプラテンドット１１ａに対する位置関係は、脚１８，１９，２０のプラテンドットに対する位置関係に対して１８０度ずれた関係となっている。
【００２１】
以上のものは移動量に比例したパルス列を駆動制御装置４０に入力することにより平面リニアモータを駆動する。
（１）すなわち、まず駆動制御装置４０（図１）において、絶対位置を知るためにアップダウンカウンターにパルス列と移動方向を入力する。
（２）次に、このカウンターの量で移動すべき位置情報を作成する。
（３）また、このカウンターの変化するスピードに応じて速度情報を得る。
（４）次に、この２つの量に応じた３相の移動波形を作る。
（５）この波形の電流を３相のコイル２４〜２９に流しても良いのであるがこれだと駆動制御装置４０側の電力損失が大きすぎるので、これを防止するためにそれぞれの相に流すべき電流に比例したパルス幅変調（ＰＷＭ）をする。
（６）パルス幅変調をされたオンオフ信号でスイッチ回路を制御し、３相の電力を得る。
（７）事故等で過電流になった場合にシャットダウンさせるため、およびパルス幅変調が出力電流に比例させるために、電流を検出する。
コマンドによる制御の場合は、リニアモータを運転するための約束（コマンド）を決めておいて、それによって制御する。（１）のコマンド解析回路でコマンドからパルス列を作り、後は上記と同様となる。
【００２２】
次に駆動制御装置４０から３相電流がＸ方向可動ヨーク１２のＵ相コイル２４，Ｖ相コイル２５およびＷ相コイル２６に流され、同時にＵ´相コイル２７，Ｖ´相コイル２８およびＷ´相コイル２９に同様の電流波形をもった３相電流が流される。この場合、Ｕ相コイル２４，Ｖ相コイル２５およびＷ相コイル２６の３相電流は、Ｕ´相コイル２７，Ｖ´相コイル２８およびＷ相コイル２９の３相電流に対して電流の向きが逆転しており、このため一組の３相電流出力装置により、Ｕ相コイル２４，Ｖ相コイル２５，Ｗ相コイル２６と、Ｕ´相コイル２７，Ｖ´相コイル２８，Ｗ´相コイル２９へ同時に電流を流すことができる。このときＸ方向可動ヨーク１２は、プラテン１１側からＸ方向の水平駆動力を受ける。この間、ケース１４に設けられたエア吹出口（図示せず）によリプラテン１１側ヘエアが吹付けられ、これによってケース１４はプラテン１１に対してわずかに浮上し、ケース１４は全体としてＸ方向へ駆動される。
ケース１４のＸ方向の移動を反転させたい場合は、Ｕ相コイル２４，Ｖ相コイル２５，Ｗ相コイル２６のうちいずれか２個のコイルの電流のずれ角度を逆転させるとともに、Ｕ´相コイル２７，Ｖ´相コイル２８，Ｗ´相コイル２９の電流のずれ角度をＵ相コイル２４，Ｖ相コイル２５，Ｗ相コイル２６に対応させて逆転させる。このようにしてケース１４をＸ方向に往復運動させることができる。
またＹ方向可動ヨーク１３に対してＸ方向可動ヨーク１２の楊合と同様に電流を流すことにより、ケース１４をＹ方向に沿って往復運動させることができる。
そして、Ｙ方向可動ヨーク１３とＸ方向可動ヨーク１２に流す電流を制御することでケース１４の走行方向及び走行速度を適宜制御することができる。
【００２３】
図４および図５に示す３相平面リニアモータは、Ｘ方向可動ヨーク１２およびＹ方向可動ヨーク１３に設けられた各脚１８，１９，２０，２１，２２，２３の下端を３分割し、分割した部分を各脚１８，１９，２０，２１，２２，２３の突起部１８ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａとしたものであり、他は図１乃至図３に示す３相平面リニアモータと同様である。このものにおいては例えば脚１８の下端は３分割され、当該脚１８は下端に３つの突起部１８ａを有している。また、プラテン１１のプラテンドット１１ａは、分割されて幅の狭くなった突起部１８ａの幅と同様の幅を有するよう形成されている。
脚１８，１９，２０，２１，２２，２３の下端を分割し、各々突起部１８ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａを有するようになっているので、Ｘ方向可動ヨーク１２およびＹ方向可動ヨーク１３の駆動力を高めることができる。
【００２４】
以上が平面リニアモータの走行駆動装置の基本機構、作動原理である。この発明の実施例の自走体７０の走行駆動装置は以上の平面リニアモータと同じであり、上記自走体は４点のボールベアリング７１（図９参照）によって下段の走行トラック９０を走行する。この走行トラック９０に図２に示すものと同様のプラテンドットを有するプラテン７２を設けている。
自走体７０の下面に平面リニアモータ（図４、図５のＸ方向可動ヨーク１２およびＹ方向可動ヨーク１３と同じ）７５を設けてあり、この平面リニアモータ７５をドライバ７６で駆動し、制御部７７が通信部７８によってゲーム装置の中央制御装置と制御信号を送受信して、中央制御装置の制御信号によってドライバを制御する。
自走体７０の中央上部に旋回用のパルスモータ８０があり、このパルスモータ８０で誘導支柱８１の旋回角度を制御する。誘導支柱８１の上端に固定した円板８２上に円弧状のＳ極、Ｎ極を交互に配置した環状の誘導磁石８３を固着している。
他方、上段の走行トラック１００を走行する模型体１０１の下面に上記誘導磁石８３に対向する、同様の被誘導磁性体（この実施例においては磁石）１０２を固着してあり、両磁石８３と１０２とによってトルク伝達カップリングを構成してある。誘導磁石８３の旋回によって被誘導磁石１０２が旋回トルクを受けて旋回され、また、誘導磁石８３の進行方向に牽引される。そして、自走体の操行方向の変更（転向）に合わせてパルスモータ８０によって誘導磁石８３を旋回させる。この旋回トルクによって模型体が旋回されて誘導磁石８３による牽引方向に向けられる。
自走体の走行方向の予定変化角度（個々の模型体の走行経路が定められたことで、プログラム上予定される角度）によってパルスモータの旋回角度を規定し、また走行方向の予定変化角度によって自走体のＸ方向移動量、Ｙ方向移動量が定まり、その結果、パルスモータによる模型体の旋回角度と自走体の走行方向とが一致させられる。パルスモータの旋回角度及び自走体のＸ方向、Ｙ方向の移動量を、どのように演算するかは、その制御プログラムや情報処理が簡単になるように、ゲーム装置の如何によって適宜定めればよいことである。また、制御部７７が中央制御装置からの指令によってパルスモータを所定角度旋回させるようにしてもよいが、自走体の走行制御のためのＸ方向駆動指令信号とＹ方向駆動指令信号に基づいてパルスモータの旋回角度を演算し、この演算結果に基づいてパルスモータを駆動するようにしてもよい。
自走体はその向きを変えることなくＸＹ平面において任意の方向に走行し、誘導磁石８３の磁力を介して同じ方向に模型体１０１を誘導する。他方、誘導磁石の旋回によってその誘導方向に模型体が向けられる。したがって、模型体は自走体の走行方向に向けられて、その方向に走行することになる。
【００２５】
なお、誘導磁石８３の旋回制御については、環状磁石をパルスモータで直接旋回させる機構にすることもできる。
また、自走体７０のボールベアリングについては、これを金属性とし、また、その保持部内面との回転抵抗を低減するために、ボールを保持部内に線接触あるいは点接触で保持させるのが望ましい。
ボールベアリングを金属性とすることによって、このボールを給電端子として利用することができるので、給電機構の構成を簡略にすることができる。
【００２６】
自走体を任意の方向に走行自在に支えるベアリングを空気軸受とする場合の一例を図１１に示している。この例においては、自走体７０に小型の圧縮機（コンプレッサ）１２０を搭載し、この圧縮機１２０によって圧縮空気を自走体の下面のほぼ中央に設けた開口から吹き出させ、自走体７０の下面に沿って四方に流出させる。このとき自走体７０と走行面（プラテン７２の表面）との間に薄い空気層（例えば厚さ数十ミクロン）が形成され、この空気層によって自走体が支承される。自走体と走行面との間の摺動抵抗は極めて微小であるから、自走体７０は極めてスムーズに前後左右に自在かつ軽快に走行することができる。
なお、自走体７０の下面７０ａの周縁に、自走体の下面７０ａと走行面間の空間の周囲を囲うスカート７０ｂを設けて、自走体の下面７０ａと走行面間の空間に吹き出されて圧縮空気を捕捉させることにより、比較的少量の圧縮空気量によって所要の軸受支持力を確保することができる。
上記開口を複数にする場合は、自走体の重心位置に対してバランスがとれるように開口を配置すればよい。
【００２７】
自走体の走行制御システムはゲーム装置の如何によって様々であるが、個々の自走体の走行制御の基本は上記の従来周知の平面リニアモータの走行制御と同様にする。
しかし、複数の自走体を競走させるときは全ての自走体についてその走行経路及び走行速度を一つの制御手段によって同時並行的に制御し、また、全ての自走体の誘導磁石の旋回角度を同時並行的に制御することになる。
自走体は平面リニアモータによって走行駆動されるものであるから、その走行方向、走行速度のいずれにおいても指令通りに正確に走行する。そして、駆動車輪によるもののようにスリップ等のために自走体が予定経路を外れることはない。したがって、自走体が互いに干渉することはなく、仮に何等かの理由で干渉することがあっても、そのことのために制御不能になるほどに予定の走行経路を外れることはない。
【００２８】
例えば１０個の模型体による競馬ゲーム装置にこの発明を適用して、競馬ゲームを展開させるときは、１０個の模型体が一群をなしてリアルに走行するように、１０台の自走体の走行を相互に関連させながら複雑に制御する必要がある。このような制御を実現するためには、個々の自走体の走行制御データを制御装置のＲＡＭに予め設定し、これに基づいて全ての自走体を同時並行的に制御することになる。競馬ゲーム装置等の競走ゲーム装置における自走体の走行制御手法は、例えば特許第２６５０６４３号明細書に記載されているように周知である。そして、競走ゲーム装置における自走体の走行制御をどのような制御手法によってどのように行うかは本発明の要旨ではないからその説明は省略する。
【００２９】
自走体の平面リニアモータ、パルスモータへの給電手段については、自走体のフリートラック走行の支障にならない外部電源式が望ましい。そのために、上段の走行トラックの下面、下段の走行トラックの上面を導電面として、これから自走体の平面リニアモータへ給電する給電システムを採用している。
なお、従来のように、上段の走行トラックの下面に給電手段を設け、この下面に集電子を摺接させる給電機構によることも、もちろん可能である。
ただし、図１１に示す実施例の場合は、自走体７０が走行面から微小に浮上するので、自走体の下部にブラシを設けてこれを走行面に摺接させるなどの工夫を講じる必要がある。
【００３０】
なお、この発明の基本思想からすれば、パルスモータを自走体に設けて、誘導磁石で旋回トルクを模型体に与えるかわりに、模型体に旋回モータを設け、模型体の台車上で模型本体部分だけを旋回させるようにすることも技術的には可能である。しかし、この方式によれば、模型体に電池を内蔵し（模型体に外部給電するわけにはいかない）、また旋回モータを内蔵しなければならいので、これでは模型体が大きくなり、また高価になるので、実際的ではない。
【００３１】
【発明の効果】
一定の方向に向いたままで二次元空間内で走行方向を変更し、その速度を任意に変更することができる平面リニアモータで自走体を走行させ、模型体の向きを誘導磁石、被誘導磁性体をトルク伝達カップリングとし、誘導磁石の旋回角度を自走体による牽引方向に応じて制御して模型体の向きをその走行方向（自走体による牽引方向）に向けさせることによって、平面リニアモータを使って模型体を自然な姿勢で競走させることができる。
また、自走体の走行駆動機構が平面リニアモータによるものであるから、走行制御信号によって自走体の走行方向及び走行速度が正確に制御される。したがって、自走体の走行位置を逐次検出するための精緻な走行位置検知手段が不要であり、また、走行制御システムを簡便なものにすることができるから、自走体による競走ゲーム装置の製作コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は３相平面リニアモータのＸ方向可動ヨークとＹ方向可動ヨークの模式的な断面図である。
【図２】はプラテンとＸ方向可動ヨーク及びＹ方向可動ヨークとの模式的な斜視図である。
【図３】は３相平面リニアモータのケースの斜視図である。
【図４】は３相平面リニアモータの他の例のＸ方向可動ヨークとＹ方向可動ヨークの模式的な断面図である。
【図５】は図４の３相平面リニアモータのＸ方向可動ヨークとＹ方向可動ヨークの模式的な断面図である。
【図６】は３相平面リニアモータを駆動する駆動制御装置の作用のブロック図である。
【図７】はこの発明の実施例の模式的な断面図である。
【図８】は図７の実施例における誘導磁石の平面図である。
【図９】は図７の実施例における自走体のボールベアリングの配置を示す平面図である。
【図１０】は自走体のボールベアリングの他の例の平面図である。
【図１１】は自走体のベアリングが空気軸受である場合の自走体の一例の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０：３相平面リニアモータ
１１：プラテン
１１ａ：プラテンドット
１２：Ｘ方向可動ヨーク
１３：Ｙ方向可動ヨーク
１４：ケース
１５：永久磁石
１６，１７：ヨーク部
１８〜２３：脚
１８ａ〜２３ａ：突起部
２４〜２９：コイル
４０：駆動制御装置
７０：自走体
７１：ボールベアリング
７２：実施例のプラテン
７５：実施例の平面リニアモータ
７６：ドライバー
７７：制御部
７８：通信部
８０：パルスモータ
８１：誘導支柱
８２：円板
８３：誘導磁石
９０：下段の走行トラック
１００：上段の走行トラック
１０１：模型体
１０２：被誘導磁性体
１１０：スラストベアリング
１１１：保持器
１１２：ボール
１２０：圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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