(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸、前記クランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、前記各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び前記各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと、
前記各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と、
前記各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出するスイング感知手段と、
前記クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段とを含むことを特徴とする、自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項２】
前記スイング感知手段は、前記スイング踏板が前記クランクペダルに回転可能に結合するように設置されるヒンジ軸の回転を感知することによって、前記スイング踏板の左右回転を感知するようになったことを特徴とする、請求項１に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項３】
前記スイング踏板の左右回転を前記ペダル軸に伝達するスイング伝達手段をさらに含み、前記スイング感知手段が前記ペダル軸の正逆回転を感知することによって前記スイング踏板の左右回転を感知することを特徴とする、請求項１に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項４】
前記スイング伝達手段が、前記スイング踏板とペダル軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う原動及び従動ベベルギヤからなり、
前記スイング感知手段が前記クランクペダル内に設置されることを特徴とする、請求項３に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項５】
前記スイング伝達手段が、前記スイング踏板とペダル軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う原動及び従動ベベルギヤと、前記クランク軸に回転可能に結合されるスイング感知ガイドと、前記ペダル軸とスイング感知ガイドを互いに連動させる連動ユニットとからなり、
前記スイング感知手段が前記スイング感知ガイドの正逆回転を感知することを特徴とする、請求項３に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項６】
前記スイング踏板及びクランクペダルがユーザの操作なしに遊動することを防止するためのスイング踏板遊動防止手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項７】
前記スイング踏板遊動防止手段は、
前記クランクペダルに固定される第１タイミングプーリ、クランク軸に回転可能に結合される第２タイミングプーリ、及び前記第１タイミングプーリと第２タイミングプーリとの間に結合されるタイミングベルトからなることを特徴とする、請求項６に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項８】
前記スイング感知手段が無線送信方式でその感知信号を送出することを特徴とする、請求項２又は３に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項９】
前記スイング感知手段は、クランクペダル内に設置され、前記スイング感知手段に電源を供給するためのバッテリーをさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１０】
前記クランク軸の回転によって前記バッテリーを充電させる発電機をさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１１】
クランク軸、前記クランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、前記各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び前記各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと、
前記各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と、
前記各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段と、
前記クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と、
前記前後回転感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を前後方向に回動させる前後回動ユニットとを含むことを特徴とする、自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１２】
前記前後回動ユニットは、
前記椅子のシート部の底面にピボット連結される受け台と、上下方向に長孔を有し、前記椅子のシート部に固定される揺動リンクと、前記受け台に設置されて前記揺動リンクの長孔に結合されるカムと、前記前後回転感知手段の信号に応じて前記カムを正逆駆動させるカムモータとを備えることを特徴とする、請求項１１に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１３】
クランク軸、前記クランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、前記各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び前記各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと、
前記各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と、
前記各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段と、
前記クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と、
前記スイング感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を左右方向に回動させる左右回転ユニットとを含むことを特徴とする、自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１４】
前記左右回転ユニットは、
前記椅子を左右方向に回転可能に支持するベース、及び前記スイング感知手段の信号に応じて前記椅子を左右方向に回動させるスイングモータを備えることを特徴とする、請求項１３に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１５】
前記椅子に、その回転を案内する複数の車輪がさらに備えられることを特徴とする、請求項１４に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１６】
クランク軸、前記クランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、前記各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び前記各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと、
前記各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と、
前記各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段と、
前記クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と、
前記前後回転感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を前後方向に回動させる前後回動ユニットと、
前記スイング感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を左右方向に回動させる左右回転ユニットとを含むことを特徴とする、自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１７】
前記前後回動ユニットは、
前記椅子のシート部の底面にピボット連結される受け台と、上下方向に長孔を有し、前記椅子のシート部に固定される揺動リンクと、前記受け台に設置されて前記揺動リンクの長孔に結合されるカムと、前記前後回転感知手段の信号に応じて前記カムを正逆駆動させるカムモータとを備えることを特徴とする、請求項１６に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【請求項１８】
前記左右回転ユニットは、
前記椅子のシート部の底面にピボット連結される受け台と、前記受け台を左右方向に回転可能に支持するベースと、前記スイング感知手段の信号に応じて前記受け台を左右方向に回動させるスイングモータとを備えることを特徴とする、請求項１６に記載の自転車型ゲームシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲームシミュレーション装置に関し、より詳細には、ゲームの中のプレーヤーの行動モーションを、ユーザ（ｕｓｅｒ）が自転車のクランクペダル（ｃｒａｎｋ  ｐｅｄａｌ）方式を用いて簡便に足で操作できることは勿論、まるで、ユーザが実際にゲームの中のプレーヤーになって歩いたり、走ったり、周囲を見回したりするような現実感を感じることができるので、興味を満喫することができる自転車型ゲームシミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、プログラムを用いた電子ゲームは、昔から子供と青少年を主軸として広く用いられてきた。最近は、発達したＰＣに加えて、超高速インターネットの普及が拡大しながら、オンラインゲームの急激な活性化をもたらし、老若男女を問わずに誰でも簡便に楽しむことができる一つの文化として定着している状態と言っても過言ではない。
【０００３】
これに基づいて、ゲーム産業は飛躍的な発展を繰り返している趨勢にあり、ゲームの種類も、単純な頭脳ゲームを始めとして、各種戦闘ゲームやスポーツゲーム及びモーターサイクルや自動車レースゲームなどに至るまで、非常に様々な領域を包含しているので、ユーザは、自分の好みに応じて、適したゲームを選択して楽しむことができる。
【０００４】
ところが、このようなゲームは、基本的にＰＣ又はゲーム機を備えた状態で、ほとんどジョイスチックとボタンを用いて操作したり、コンピュータのキーボードとマウスを用いて操作するようになっているところ、ゲームの中のプレーヤーの行動モーションを含む全ての行為が、これをプレイするユーザの手操作によって行われるため、現実感が大きく低下するしかない。これにより、多くの努力とコストをかけて開発したゲームが、興味半減によりユーザからそっぽを向かれる場合も頻繁である。
【０００５】
また、例えば、遊園地のような一部のオフライン上の大型娯楽場に設置された自動車レースゲームなどの場合には、実際に車両を運転しているものと類似するように車両の操作装置を備えていることもあるが、これもまた、前述したほとんどのゲームと同様に現実感を感じることができない。
【０００６】
すなわち、車両の出発、加速、方向転換及び停止などの全てのプレイを実際の車両と類似に操作することはできるが、ユーザが椅子に座って停止した状態で手と足を用いるものに過ぎず、例えば、出発及び停止時にユーザの体が軽く後ろに倒れたり、前方に傾いたりする慣性現象とか、方向転換時にユーザの体がゲームの中のプレーヤーのように実際に方向が転換されて自分がゲームの中のプレーヤーになって楽しむような体験は全く感じることができない。
【０００７】
一方、韓国公開特許公報特２０００−００３７１６８号には、ゲームプレイによる現実感及び興味感を満たすと共に、運動効果を増大させることができる自転車運動／ゲーム装置が開示されている。
【０００８】
この技術は、固定された自転車の搭乗者がプログラミングされた画面（コース）に沿ってハンドルを調整し、例えば、勾配や障害物などの地形の特色に応じて自転車のペダルに負荷がかかるようにしたり、サドルに振動を与えたりすることによって、搭乗者がまるで実際の状況で自転車に乗っているものと類似の現実感を感じるようにしながら、有酸素運動の効果が得られるようになっている。
【０００９】
しかし、この技術もまた、自転車が固定されている状態で、前方に備えられたディスプレイの画面に表示される走行コースに沿ってハンドルのみを動かし、プログラミングされたコースの地形の特色に対応して単にペダルに負荷がかかるようにしたり、振動を誘発したりすることに過ぎず、実際に自転車に乗るときにユーザの身体が感じることができる慣性現象及び方向転換などの現実的な体験を誘導することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】大韓民国特許公報１０−１２４６８２６号
【特許文献２】日本国登録実用新案公報３１２７０９４号
【特許文献３】大韓民国特許公報１０−１０６１８７８号
【特許文献４】大韓民国特許公報１０−１１６１４９１号
【特許文献５】大韓民国特許公開公報１０−２００９−６０４８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するために創案されたもので、ゲームの中のプレーヤーの行動モーションを、ユーザが自転車のクランクペダル方式を用いて足で操作することによって、まるで、ユーザが実際にゲームの中のプレーヤーになって歩いたり、走ったり、方向を転換しながら周囲を見回したりするような現実感を感じられるようにする自転車型ゲームシミュレーション装置を提供することができる。
【００１２】
本発明は、ゲームの中のプレーヤーの行動モーション、例えば、停止状態から走ったり、または走っている状態から停止するときに発生し得る慣性現象が、これをプレイするユーザに適用されるようにすることによって、よりリアルにゲームを楽しむことができる自転車型ゲームシミュレーション装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の第１の発明は、クランク軸、このクランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと；各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と；各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出するスイング感知手段と；クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と；を含むことを特徴とする。
【００１４】
このような第１の発明の好ましい特徴によれば、スイング踏板がクランクペダルに回転可能に結合するように設置されるヒンジ軸の回転を感知することによって、前記スイング踏板の左右回転を感知するようになったスイング感知手段を含むものである。
【００１５】
第１の発明の他の好ましい特徴によれば、スイング踏板の左右回転をペダル軸に伝達するスイング伝達手段をさらに含み、スイング感知手段がペダル軸の正逆回転を感知することによってスイング踏板の左右回転を感知する。
【００１６】
そして、このような第１の発明の他の好ましい特徴によれば、スイング伝達手段が、スイング踏板とペダル軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う原動及び従動ベベルギヤからなり、スイング感知手段がクランクペダル内に設置され得、この場合、スイング感知手段は、無線通信方式でその感知信号を送出することができる。
【００１７】
スイング感知手段が無線通信方式を取る場合、クランクペダル内にバッテリーをさらに備えることができ、このバッテリーをクランク軸の回転によって充電させる発電機を共に備えることもできる。
【００１８】
第１の発明の更に他の好ましい特徴によれば、スイング伝達手段が、スイング踏板とペダル軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う原動及び従動ベベルギヤと、クランク軸に回転可能に結合されるスイング感知ガイドと、ペダル軸とスイング感知ガイドを互いに連動させる連動ユニットとからなり、スイング感知手段がスイング感知ガイドの正逆回転を感知することによってペダル軸の回転を感知することができる。
【００１９】
この場合、スイング踏板がユーザの操作なしに遊動することを防止するためのスイング踏板遊動防止手段をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
スイング踏板遊動防止手段は、例えば、クランクペダルに固定される第１タイミングプーリと、クランク軸に回転可能に結合される第２タイミングプーリと、第１タイミングプーリと第２タイミングプーリとの間に結合されるタイミングベルトとからなることができる。
【００２１】
ここで、クランクペダルユニットの正逆回転によってゲームの中のプレーヤーが前後に歩き、その回転速度に比例してプレーヤーの移動速度が変化すると同時に、これを操作するユーザの椅子に慣性現象を誘発させるようにゲームプログラムを設定することができる。また、各スイング踏板の左右回転によってゲームの中のプレーヤーが左右に方向を転換し、それによって背景画面が同時に動くようにゲームプログラムを設定することができ、例えば、２つのスイング踏板の回転を用いて、ゲームの中のプレーヤーが座ったり、立ち上がったり、その他の行動モーションを取ったりするように設定することができることは勿論である。
【００２２】
一方、本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の第２の発明は、クランク軸、このクランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと；各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と；各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段と；クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と；前後回転感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を前後方向に回動させる前後回動ユニットと；を含むことを特徴とする。
【００２３】
このような第２の発明の一つの好ましい特徴によれば、前後回動ユニットは、椅子のシート部の底面にピボット（ｐｉｖｏｔ）連結される受け台と、上下方向に長孔を有し、椅子のシート部に固定される揺動リンクと、受け台に設置されて揺動リンクの長孔に結合されるカムと、回転感知手段の信号に応じてカムを正逆駆動させるカムモータとを備える。
【００２４】
また、本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の第３の発明は、クランク軸、このクランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと；各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と；各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段と；クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と；スイング感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を左右方向に回動させる左右回転ユニットと；を含むことを特徴とする。
【００２５】
このような第３の発明において、左右回転ユニットは、椅子を左右方向に回転可能に支持するベース、及びスイング感知手段の信号に応じて椅子を左右方向に回動させるスイングモータを備え、好ましくは、より円滑かつ安定した回転のために複数の車輪をさらに備えることもできる。
【００２６】
また、本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の第３の発明は、クランク軸、このクランク軸の両端に互い違いに一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム、各クランクアームの自由端に回転可能に支持されるペダル軸、及び各ペダル軸に回転可能に結合されるクランクペダルを備える、クランクペダルユニットと；各クランクペダルに水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板と；各スイング踏板の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段と；クランク軸の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段と；この前後回転感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を前後方向に回動させる前後回動ユニットと；スイング感知手段の信号に応じて、ユーザが着座した椅子を左右方向に回動させる左右回転ユニットと；を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
このような本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置によれば、ゲームをプレイするユーザがクランクペダルを駆動させることに連動して、ゲームの中のプレーヤーが歩いたり、走ったりし、クランクペダルに備えられたスイング踏板を左右に回転させることによって、プレーヤーが左右に方向を転換すると同時に、画面も共に移動するため、ゲームの中のプレーヤーの全ての行動モーションをキーボード及びマウスなどに依存する従来とは異なり、まるで、ユーザが実際にゲームの中のプレーヤーになって歩いたり、走ったり、方向を転換しながら周囲を見回したりするような現実感を感じられるようになる。
【００２８】
特に、ゲームの中のプレーヤーが、停止状態から走ったり、または走っている状態から停止するときに発生し得る慣性現象、すなわち、体が前後に倒れる現象までゲームをプレイするユーザにそのまま適用できるところ、よりリアルにゲームを楽しむことができるようにする。
【００２９】
また、ゲームの中のプレーヤーの移動モーションをユーザが足で簡便に操作するようになるので、拡大された操作利便性を提供できることは勿論、ゲームをプレイする間にクランクペダルを持続的に駆動させなければならないため、運動の効果も期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の要部を抜粋して示す部分分離斜視図である。
【図３】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の断面図である。
【図４】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の要部抜粋断面図である。
【図５】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の他の実施例を示すクランクペダルユニットの要部抜粋断面図である。
【図７】本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の更に他の実施例を示す部分切断斜視図である。
【図８】図７に示された実施例の側断面図である。
【図９】図７に示された実施例の前後回動ユニットを抜粋して示す側面図である。
【図１０Ａ】図９に示された前後回動ユニットの作動状態を示す側面図である。
【図１０Ｂ】図９に示された前後回動ユニットの作動状態を示す側面図である。
【図１０Ｃ】図９に示された前後回動ユニットの作動状態を示す側面図である。
【図１１】図７に示された実施例の左右回転ユニットを抜粋して示す部分切断斜視図である。
【図１２】図９に示された左右回転ユニットの部分切断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
このような本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置の具体的な特徴及び他の利点は、添付の図面を参照した以下の好ましい実施例の説明からさらに明確になるであろう。
【００３２】
図１乃至図５において、本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置は、クランクペダルユニット１０と、このクランクペダルユニット１０のクランクペダル１５に水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板２０と、このスイング踏板２０の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段３０と、クランクペダルユニット１０のクランク軸１２の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段４０とを含んで構成される。
【００３３】
クランクペダルユニット１０は、クランクハウジング１１と、このクランクハウジング１１を水平に貫通して回転可能に支持されるクランク軸１２と、このクランク軸１２の両側端部に互いに反対方向に向かうように一端がそれぞれ固定される一対のクランクアーム１３と、各クランクアーム１３の自由端に直交するように水平に設置されるペダル軸１４と、これらのペダル軸１４に回転可能に設置されるクランクペダル１５とで構成される。これによって、クランクペダルユニット１０は、通常の自転車に適用されるクランクペダルとほぼ類似の形態を取る。
【００３４】
クランクハウジング１１の両側には、クランク軸１２を回転可能に支持するスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）状の軸受１１ａがそれぞれ突出して備えられ、クランク軸１２の両端部が、クランクハウジング１１の軸受１１ａを貫通して両側の外部に突出することによって、クランクアーム１３と固定される。
【００３５】
各クランクアーム１３の自由端にはボス部（ｂｏｓｓ）１３ａが備えられ、このボス部１３ａにペダル軸１４が同軸で備えられる。一方、クランクペダル１５は、ペダル軸１４に直接結合されてもよいが、好ましくは、ペダル軸１４を回転可能に挿入する結合スリーブ１５ａを一側に突出するように備えて、クランクアーム１３のボス部１３ａに回転可能に結合される。これは、後述するように、スイング感知手段３０をクランクハウジング１１内に設置できるようにするためのもので、結合スリーブ１５ａの先端部は、クランクアーム１３のボス部１３ａを貫通して適切に突出する。
【００３６】
このとき、クランクアーム１３のボス部１３ａとクランクペダル１５の結合スリーブ１５ａとの間には、クランクペダル１５の円滑な回転を担保するために、ベアリングやブッシング１６が介在することが好ましい。そして、クランクペダル１５は、後述するスイング伝達手段５０の設置のために、内部に上部が開口された空間部１５ｂを有し、この空間部１５ｂに、ヒンジ軸（ｈｉｎｇｅ  ｓｈａｆｔ）１８を垂直に突出するように有する隔板１７をペダル軸１４に干渉しないように水平に備える。
【００３７】
スイング踏板２０は、様々な形状に構成されてもよく、例えば、図示のように、四角ブロックの形状を取ることができ、ユーザＵが楽に足を載せて安定に操作できれば、いかなる形状でもよい。そのために、別途に図示してはいないが、スイング踏板２０の上面、すなわち、ユーザＵの足が接触する面に滑り止めパッドなどをさらに備えてもよいことは勿論である。
【００３８】
このようなスイング踏板２０は、下面の中央にヒンジ孔２１を備え、クランクペダル１５の上側に突出したヒンジ軸１８に回転可能に組み立てられることによって、クランクペダル１５と共に前後方向に回転しながらも、クランクペダル１５に対しては左右方向にも回転することができる。
【００３９】
スイング感知手段３０は、図５に示したように、スイング踏板２０が左又は右方向に回転する方向及び角度を感知し、その感知信号を通信及び制御部７０に送出する。
【００４０】
すると、通信及び制御部７０でゲームプログラム（ＰＣ又はゲーム機）８０に当該信号を伝送し、これによって、ゲームプログラム８０が、伝送されたスイング感知手段３０の感知信号によって回転体験駆動ユニット１００の左右回転ユニット１２０に駆動信号を伝送して、これをプレイするユーザＵがゲームの中のプレーヤーと同じ方向に回転するように誘導すると同時に、ディスプレイ９０を当該信号に対応して左右に移動させながらゲームの中のプレーヤーを左右に方向転換させるようになる。
【００４１】
このようなスイング感知手段３０は、様々な形態で構成されてもよく、例えば、エンコーダー（ｅｎｃｏｄｅｒ）や角度センサであってもよい。
【００４２】
ここで、本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置のスイング感知手段３０は、クランクペダルユニット１０の左右にそれぞれ備えられる一対のクランクペダル１５にそれぞれ設置される第１及び第２の２つの回転感知センサ３１，３２からなるところ、これらの左右回転を用いて、ゲームの中のプレーヤーに様々な行動モーションを具現することができる。
【００４３】
すなわち、第１及び第２回転感知センサ３１，３２が同じ方向に回転する場合にのみ、ゲームの中のプレーヤーが方向転換をしながらディスプレイが移動するように設定し、第１及び第２回転感知センサ３１，３２が互いに異なる方向に回転するか、またはいずれか１つの回転感知センサ３１又は３２のみが左側又は右側に回転する場合には、それぞれの回転方向に応じて、ゲームの中のプレーヤーが方向転換とは異なる行動モーション、例えば、座ったり、横になったり、または特別な様々なソーシャルアクションなどを取るように設定することができる。
【００４４】
一方、このようなスイング感知手段３０の第１及び第２回転感知センサ３１，３２は、スイング踏板２０の回転を感知することができれば、どの位置に設置されてもよいが、好ましくは、スイング踏板２０の回転をペダル軸１４に伝達するスイング伝達手段５０を通じてペダル軸１４の正逆回転を感知することによってスイング踏板２０の左右回転を感知するように構成される。
【００４５】
図示の実施例では、スイング感知手段３０がスイング伝達手段５０を通じてクランクハウジング１１の内部に設置された構成である。
【００４６】
そのためのスイング伝達手段５０は、スイング踏板２０及びペダル軸１４にそれぞれ固定されて互いに噛み合う原動及び従動ベベルギヤ５１，５２と、クランク軸１２に回転可能に結合されるスイング感知ガイド５３と、ペダル軸１４とスイング感知ガイド５３を互いに連動させる連動ユニット５４と、で構成される。
【００４７】
原動ベベルギヤ５１は、スイング踏板２０のヒンジ孔２１に嵌合されて固定され、クランクペダル１５のヒンジ軸１８に回転可能に結合されることによって、スイング踏板２０の回転を従動ベベルギヤ５２にそのまま伝達するようになる。
【００４８】
スイング感知ガイド５３は、パイプ状に構成されて、クランクハウジング１１の軸受１１ａの外周に回転可能に結合され、好ましくは、後述する連動ユニット５４との伝動結合のために、外周にスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）を有するタイミングプーリ（ｔｉｍｉｎｇ  ｐｕｌｌｅｙ）で構成される。
【００４９】
連動ユニット５４は、クランクアーム１３のボス部１３ａを貫通して突出したペダル軸１４の突出部に固定される原動プーリ５５、及びこの原動プーリ５５をスイング感知ガイド５３と接続する伝動ベルト５６で構成される。このような連動ユニット５４の原動プーリ５５及び伝動ベルト５６もまた、タイミングプーリとタイミングベルトからなることは勿論である。
【００５０】
そして、第１及び第２回転感知センサ３１，３２が、タイミングプーリからなる従動プーリ３３を備えて、スイング感知ガイド５３及び連動ベルト３４に同時に接続されることによって、スイング感知ガイド５３の正逆回転を通じてスイング踏板２０の左右回転を感知するようになる。
【００５１】
ところが、このようにスイング感知手段３０がクランクハウジング１１内に備えられる場合には、スイング踏板２０が常に上部に位置するようにクランクペダル１５の位置をセットすることが好ましい。すなわち、クランクペダル１５は、ペダル軸１４に対して回転可能に結合されているところ、自重によって回転し得、これにより、スイング踏板２０の回転操作と関係なく、スイング伝達手段５０、特に連動ユニット５４に遊動が発生してしまい、第１及び第２回転感知センサ３１，３２が誤作動を起こすおそれがあるためである。
【００５２】
これによって、スイング感知手段３０がクランクハウジング１１内に備えられる場合には、スイング踏板２０の回転操作なしにスイング踏板２０が任意に回転することを防止するためのスイング踏板遊動防止手段６０をさらに含むことが好ましい。
【００５３】
スイング踏板遊動防止手段６０は、クランクペダル１５の結合スリーブ１５ａに固定される第１タイミングプーリ６１と、クランク軸１２を回転可能に挿入支持するクランクハウジング１１の軸受１１ａの外周に回転可能に結合される第２タイミングプーリ６２と、第１タイミングプーリ６１と第２タイミングプーリ６２との間に結合されるタイミングベルト６３とからなることができる。
【００５４】
このようなスイング踏板遊動防止手段６０は、クランクペダルユニット１０が動作するか否かに関係なく、スイング踏板２０が常に上部に位置するようにクランクペダル１５の位置をセットすることによって、ややもすれば発生し得るスイング感知手段３０の誤作動を確実に防止する。
【００５５】
図６には、このようにスイング踏板２０の左右回転をペダル軸１４に伝達するためのスイング伝達手段５０の他の実施例が示されている。
【００５６】
この実施例は、スイング伝達手段５０が、前述した実施例の構成において、スイング踏板２０のヒンジ孔２１に固定されて、クランクペダル１５のヒンジ軸１８に回転可能に結合される原動ベベルギヤ５１、及びこの原動ベベルギヤ５１と噛み合うようにペダル軸１４に固定される従動ベベルギヤ５２のみからなる構成であって、スイング感知手段３０がクランクペダル１５の空間部１５ｂ内に設置された場合である。
【００５７】
そして、スイング感知手段３０の第１及び第２回転感知センサ３１（図中には一つのみを図示）が従動ギヤ３５を備えて、ペダル軸１４に固定された原動ギヤ３６と噛み合うことによって、ペダル軸１４の正逆回転を通じてスイング踏板２０の左右回転を感知するようになる。ここで、原動及び従動ギヤ３５，３６の構成は、タイミングプーリとベルトで代替されてもよい。
【００５８】
このようにスイング感知手段３０がクランクペダル１５内に備えられる場合には、クランクペダルユニット１０の構造的特性を考慮して、スイング感知手段３０が無線通信方式を取ることがより好ましい。勿論、このような場合にも、スリップリング（ｓｌｉｐ  ｒｉｎｇ）を通じて有線通信方式で具現することもできる。
【００５９】
一方、スイング感知手段３０が無線通信方式で構成される場合には、別途に図示していないが、好ましくは、クランクペダル１５内に、スイング感知手段３０に電源を供給するためのバッテリーをさらに備えることができ、これに加えて、クランクペダルユニット１０の回転運動によって電源を発生させてバッテリーを充電させるための発電機を共に備えることもできる。
【００６０】
前後回転感知手段４０は、クランクハウジング１１の内部に設置され、原動ギヤ４１を備えて、クランク軸１２に固定された従動ギヤ４２と噛み合うことによって、クランク軸１２の正逆回転を感知して通信及び制御部７０に送出するようになる。
【００６１】
すると、通信及び制御部７０が、前後回転感知手段４０から伝送された感知信号をゲームプログラム８０に伝送し、これによって、ゲームプログラム８０がゲームの中のプレーヤーの行動モーションに慣性現象が具現されるようにすると同時に、回転体験駆動ユニット１００の前後回動ユニット１１０に当該信号を伝送して、これをプレイするユーザＵもゲームの中のプレーヤーと同一の慣性現象を体験するように誘導する。
【００６２】
このような前後回転感知手段４０は、様々な形態で構成されてもよく、例えば、フォトセンサからなることができる。
【００６３】
一方、このような本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置は、好ましくは、図７及び図８に示したように、スイング感知手段３０及び前後回転感知手段４０の感知信号に応じて、ゲームをプレイするユーザＵが座っている椅子Ｃを左右に回転させ、前後に回動させることができる回転体験駆動ユニット１００をさらに含んで構成されてもよい。
【００６４】
回転体験駆動ユニット１００は、スイング踏板２０の左右回転に対応してユーザＵが座っている椅子Ｃを左右に回転させる左右回転ユニット１２０と、クランク軸１２の前後回転に対応して椅子Ｃを前後に適正な角度だけ回動させる前後回動ユニット１１０とを備える。
【００６５】
前後回動ユニット１１０は、椅子Ｃのシート部Ｓの底面にピボット連結される受け台１１１と、上下方向に長孔１１２ａを有し、椅子Ｃのシート部Ｓに固定される揺動リンク１１２と、受け台１１１に設置されて揺動リンク１１２の長孔１１２ａに結合されるカム１１３と、前後回転感知手段４０の信号に応じてカム１１３を正逆駆動させるカムモータ１１４とを備える。
【００６６】
揺動リンク１１２は、シート部Ｓに縦方向に固定されて受け台１１１の内部に進入し、カムモータ１１４は受け台１１１の内壁に固定される。そして、揺動リンク１１２には、クランクペダルユニット１０を固定するための支持バー１１５が前方に向かって適正な角度をなすように共に備えられる。
【００６７】
これによって、椅子Ｃに着座したユーザＵがクランクペダルユニット１０を駆動又は停止させると、前後回転感知手段４０の信号によってカムモータ１１４が駆動されることによって、揺動リンク１１２がその長孔１１２ａによってピボットを中心に一定角度内で往復回動するようになることによって椅子Ｃを前後に回動させるようになる。
【００６８】
すなわち、図１０Ａに示したように、ゲームの中のプレーヤーにいかなる慣性現象も作用しない状態で、ユーザＵによってゲームの中のプレーヤーが速い速度で走ることになると、その方向及び速度を前後回転感知センサ４０が感知して送出するようになり、これによって、図１０Ｂに示したように、カムモータ１１４が正方向に駆動されて揺動リンク１１２を前方に回動させることによって、椅子Ｃが後ろに倒れて、ユーザＵがゲームの中のプレーヤーに作用する慣性現象をそのまま感じられるようになる。
【００６９】
反対に、ゲームの中のプレーヤーが走っている状態から停止すると、図１０Ｃに示したように、カムモータ１１４が逆方向に駆動されて揺動リンク１１２を後方に回動させることによって、椅子Ｃが前方に倒れて、ユーザＵがゲームの中のプレーヤーに作用する慣性現象を感じるようにするものである。
【００７０】
左右回転ユニット１２０は、図１１及び図１２に示したように、椅子Ｃを左右方向に回転可能に支持するベース１２１と、スイング感知手段３０の信号に応じて椅子Ｃを左右方向に回動させるスイングモータ１２３とを備える。
【００７１】
そのために、ベース１２１は、上面中央にヒンジ軸１２２を垂直上方に突出するように備えて、前後回動ユニット１１０の受け台１１１を回転可能に支持する。スイングモータ１２３は、受け台１１１の下面に固定され、その回転軸１２３ａに原動プーリ１２４を有し、受け台１１１に固定されてベース１２１のヒンジ軸１２２に回転可能に結合される従動プーリ１２５とベルト１２６で連結される。
【００７２】
そして、椅子Ｃのより安定かつ円滑な回転のために、受け台１１１の底面には、ベース１２１の上面で転がり接触する複数の車輪１２７を放射状に備えることが好ましい。
【００７３】
これによって、ユーザＵが、クランクペダルユニット１０の各クランクペダル１５に備えられたスイング踏板２０を左右に回転させると、その方向及び角度をスイング感知手段３０が感知して送出し、このスイング感知手段３０の信号に対応して左右回転ユニット１２０のスイングモータ１２３が正逆回転することによって、椅子Ｃを左右に回転させるようになる。
【００７４】
これと同時に、スイング感知手段３０の信号に連動して、ゲームプログラム８０がゲームの中のプレーヤーの方向を転換させながらディスプレイ９０を移動させるようになるところ、まるで、ユーザＵがゲームの中のプレーヤーになって直接行動するような現実感を感じられるようにすることができる。
【００７５】
一方、このような回転体験駆動ユニット１００は、前後回動ユニット１１０と左右回転ユニット１２０を共に備えてもよく、またはゲームの特性などに応じていずれか１つのみを備えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る自転車型ゲームシミュレーション装置は、クランクペダルユニット１０と、このクランクペダルユニット１０のクランクペダル１５に水平方向に回転可能に設置されるスイング踏板２０と、このスイング踏板２０の左右回転を感知し、その信号を送出する複数のスイング感知手段３０と、クランクペダルユニット１０のクランク軸１２の正逆回転を感知し、その信号を送出する前後回転感知手段４０とを含んで構成される。
【００７７】
したがって、前記スイング踏板２０を踏んでクランク軸１２を回転させることによって、自転車に乗るように動作させながら、スイング踏板２０の自体回転による左・右方向の選択、及びクランク軸１２の正逆回転による前・後方向の選択を行いながら立体的なゲームをプレイすることができる実用的な装置として産業上の利用可能性があるものである。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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