Устройство для игры, имитирующее вождение автомобиля

 

О-Л-И"С А Н И

ИЗОБРЕТЕН И

CQvs3 оие ° сими

f, вам,.;;,;..тч@скии

1о-:спубпнк

Цр(f, f11) ВОЗ Я<2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 12.74 (21} 2082067/28-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.04.78.Áþëëåòåíü № 15 (45) Дата опубликования описания 05 gq.7d

2 (51) М. Кл.

А 63 F 9/14

Гасударственный комитет

Совета Мииистров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК 685.81/82 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Новиков, В. А. Прудников и М. Г. Жуковский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИГРЫэ ИМИТИРУЮЩЕЕ ВОЖДЕНИЕ

АВТОМОБИЛЯ

Известны устройства для игры, имитирующие вождение автомобиля, состоящие из каркаса, по форме близкого к параллелепипеду.

На лицевой панели расположены органы управления — рулевое колесо и педаль аксслсг, ратора, а также экран, на котором создается иллюзия движения по шоссе. На панели ра»положены также цифровые индикаторы — «lip»одоленных» километров, решетка громког0I30рителя, имитирующего звуковые эффекты, сопутствующие автомобильным гонкам.

l0

Недостатком этих устройств являются низкие игровые качества.

Известно также устройство для игры, имитирующее вождение автомобиля, содержащее экран, пульт управления с рулевым колесом 15 и педалью акселератора, средство имитации движения автомобиля, имеющее прозрачные диски с изображением автомобиля, их привод с усилителем и блок управления скоростью вращения этих дисков 11). го

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности создания на экране изменения скоростей автомобилей независимо от действий играющего, низкое качество регулировки скорости вращения прозрачных дисков и, как следствие, низкис игровые качества. 25

Целью изобретения является повышение игровых качеств устройства, создание на экране возможности изменения скоростей автомобилей независимо от действий играющего. ул чшение регулировки скорости вращения прозрачных дисков.

Это достигается тем, что блок упр",âëåíèÿ вращением прозрачных дисков содержит фоторезисторы, связанный с ними усилитель по»тоянного тока, источник света и непрозра IIII>I» диски с щелевыми вырезами переменной ширины, установленные между источником света и фоторезистором и кинематически связанные с педалью акселератора, причем усилитель постоянного тока охвачен отрицательной обратной связью с усилителем привода прозрачных дисков.

Кроме того, щелевые вырезы непрозрачных дисков выполнены сужающимися и своими узкими концами обращены один к другому, и парал;1ельно фоторезнсторам подключеHI>I 3IIнолнительные фоторезисторы, Шелевые вырезы непрозрачных дисков имеIoT дополнительную прорезь, расположенную п»рпендик лярно к щелевым вырезам переменной ширины.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

603397

На фиг. 1 изображено описываемое усгройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то жс, вид спереди; на фиг. 3 — один из прозрачных дисков с изображениями автомобилей; на фиг. 4 и 5 — устройство преобразования движения педали акселератора; на фиг. б — вспомогательный диск из непрозрачного материала и профили световых цепей; на фиг. 7 — устройство изменения направления вращения одного из дисков; на фиг. 8 — установка фоторезисторов отрицательной обратной связи; на фиг. 9— принципиальная схема регулирования скоростей прозрачных дисков; на фиг. 10 — принципиальная схема „спи отрицательной обратной связи по скорости; на фиг. 11 -- кинематнческая схема устройства изменений скоростей движения автомобилей на экране, независимых от действий играющего; на фиг. 12 показано расположение и форма световых гцелей на диске.

Устройство для игры, имитирующее вождение автомобиля, имеет каркас 1, на передней части которого расположены рулевое колесо 2, педаль акселератора 3, индикатор 4 кажу|цейся скорости автомобиля играющего, индикаторы 5 счетчика пройденных километров, шкала 6 задатчика длительности игры, решетка 7 громкоговорителя, имитирующего звук, сопутствующий автомобильным гонкам.

На экране 8, наблюдаемом играющим, расположены шоссе 9, правый 10 и левый 11 участки местности, прилегающие к шоссе, автомобиль 12 играющего и другой автомобиль 13.

Внутри каркаса расположены устройство создания изображения, наблюдаемого играюгцим на экране; устройство регулирования кажущейся скорости движения автомобиля играющего, связанное с педалью акселератора 3; устройство перемещения автомобиля играющего ио ширине шоссе, связанное с рулевым колесом 2; устройство изменения скоростей движения автомобилей на экране, независимых от действий играющего; устройство фиксации

«столкновений» автомобилей на экране; устройство подсчета количества условных километров; устройство имитации звуковых эффектов, сопровождающих автомобильные гонки; устройство индикации кажущейся скорости автомобиля играющего.

Устройство создания изображения, которое наблюдает играющий, содержит три диска 14 — 16, выполненные из прозрачного материала и расположенные на одной оси 17 (см. фиг. 1 и 8), причем диск 15 закреплен на этой оси, а диски 14 и 16 могут вращаться вокруг нее независимо один от другого в любую сторону.

На дисках 14 и 16 цветными прозрачными красителями нанесены изображения автомобилей. На диск 15 также цветным прозрачным красителем нанесено изображение шоссе и участок местности, расположенный слева и справа от шоссе.

Кроме того, устройство создания изображения на экране содержит модель автомобиля 18 играющего, выполненную нз прозрачного материала, окрашенного цветными прозрачными

55 красителями, источник света (лампу 19), матовое стекло 20, плоское зеркало 21, прозрачное стекло 22.

Устройство регулирования кажущейся скорости движения автомобиля играющего включает устройство преобразования перемещения педали акселератора 3 во вращательное движение вспомогательного диска 23 и кулачков 24, 25, а также привод дисков 14 в 16.

В устройство преобразования перемещения педали акселератора 3 во вращательное дви10 жение входит шкив 26, закрепленныи на валу 27 и соединенный с помощью тросиков 28 и 29, закрепленных на этом шкиве, с педалью акселератора 3 и пружиной 30.

Привод дисков 14 — 16 включает усилите15 ли 31 — 33 постоянного тока с фоторезисторами 34 — 38, подключенными в цепи смешения усилителей, двигатели 39 — 41, приводящие во вращение диски 14 — 16, контакты микропереключателей направления вращения 42 — 45 и устройства отрицательной связи по скорости

20 для каждого прозрачного диска, содержащие цепи 46 — 48 отрицательной обратной связи, фоторезисторы 49 — 51 и источники света 52—

54, установленные так, что между соответствующими фоторезисторами и источниками

2s света располагаются те участки прозрачных дисков 14 — 16, на которых нанесены непрозрачные полосы 55.

Кроме того, в устройствах регулирования кажущейся скорости движения автомобиля играющего имеется источник света 56, расположенный с одной стороны вспомогательного диска 23.

С другой стороны этого диска расположены фоторезисторы 34 — 36, включенные в схему и р и вода дисков 14 — 16.

35 Вспомогательный диск 23 выполнен из непрозрачного материала и снабжен световыми щелями 57 — 60 переменной ширины. Через щели 57, 58 освещается фоторезистор 36, через щели 59, 60 — фоторезисторы 34, 35. Микропереключатели направления вращения 61 — 64 переключаются кулачками 24, 25.

Устройство перемещения автомобиля играющего по ширине шоссе состоит из механической тяги 65, соединяющей рулевое колесо 2 с моделью автомобиля 18 играющего.

45 Устройство изменения скоростей движения автомобилей на экране, независимых от действий играющего, имеет диск 66, выполненный из непрозрачного материала со световыми щелями 67 переменной ширины и закрепленный на оси задатчика длительности игры, источник света 68 и фоторезисторы 37, 38, включенные параллельно фоторезисторами 34, 35. Схема цепи отрицательной обратной связи включает последовательно соединенные дифференцирующую цепь 69, мультивибратор 70, интегратор 71.

Устройство для игры, имитирующее вождение автомобиля, работает следующим образом.

Свет от лампы 19 проходит сквозь диски

14 — 16, модель автомобиля 18, попадает на матовое стекло 20 и создает на нем изображе-. ние шоссе, автомобилей и автомобиля играющего. Это изображение, отраженное в плос603397

25 ком зеркале 21, играющий видит сквозь прозрачное стекло 22. Изображения автомобилей на диске !4 проецируется на экране на одну сторону шоссе, на диске 16 — на другую, модель автомобиля 18 играющего также проецируется на шоссе и при всех перемещениях ее проекция на экране перемещается в пределах и только по ширине проекции шоссе.

Когда педаль акселератора 3 не нажата, напротив фоторезистора 36 расположен узкий конец световой щели 57 диска 23, освещенность фоторезистора мала, усилитель 33 закрыт, двигатель 41 не вращается и диск 15 неподвижен; в то же время фоторезисторы 34, 35 расположены напротив широкого конца световой щели 60 диска 23, их освещенность велика, усилители 31, 32 открыты, двигатели 39, 40, а также диски 14, 16 вращаются со скоростями, близкими к максимальным, и в одном направлении.

У играющего при этом создается иллюзия, что управляемый ими автомобиль неподвижен, а по шоссе мчатся мимо него другие автомобили, причем поскольку скорости вращения дисков 14, 16 различны, на экране видно, как одни автомобили обгоняют другие. Когда играющий, включаясь в гонку, нажимает педаль акселератора, диск 23 поворачивается на некоторый угол, мимо фоторезистора 36 проходит узкая радиальная щель 57, его освещенность в это время резко возрастает, причем, при увеличении освещенности фоторезистора 36 напряжение на двигателе 41 становится равным (или больше) напряжения трогания.

При дальнейшем увеличении угла нажатия педали акселератора освещенность фоторезистора 36 увеличивается по такому же закону, по которому увеличивается ширина световой щели 57 диска 23, соответственно увеличивается напряжение на двигателе 41 и скорость вращения диска 15.

Скорости вращения дисков 14, 16 уменьш аются, так как освещенность фоторезисторов 34 и 35 через щель 60 диска 23 уменьшается. Играющему при этом кажется, что его автомобиль движется с некоторой скоростью по шоссе и относительная скорость между его автомобилем и другими уменьшилась (в действительности начал вращаться диск с изображением шоссе и уменьшились скорости вращения дисков с изображениями автомобилей).

Примерно в среднем положении педали 3 диск 23 оказывается повернутым на такой угол, что освещенность фоторезистора 34 уменьшается до величины, при которой двигатель 39 останавливается, соответственно оста н а вл и вается диск 14 с изображениями автомобилей, а так как диск 15 с изображением шоссе вращается со средней скоростью, играющему кажется, что его автомобиль движется со скоростью, равной скорости движущихся автомобилей, изображенных на диске 14. Освещенность фоторезистора 35 при этом такова, что двигатель 40 и диск 16 вращаются на минимальных оборотах и играющему кажется, что автомобили, изображенные на диске 16, по. прежнему обгоняют его автомобиль. зо

При последу1ощем увеличении давления на педаль 3 диск 23 поворачивается на еще больший угол, фоторезисторы 34, 35 освещаются уже через щель 59 и их освещенность увеличивается с увеличением угла поворота диска 23. Однако в момент времени, когда фоторезисторы 34 и 35 находились напротив участка диска 23 между узкими концами световых щелей 59 и 60, от кулачков 24, 25 сработали микропереключатели 61 — 64 и изменили направление вращения двигателей 39,40 соответственно дисков 14, 16. У играющего в этой ситуации создается иллюзия, что его автомобиль мчится с большой скоростью, обгоняя все другие автомобили, движущиеся по шоссе.

Когда играющий уменьшает давление на педаль акселератора 3, скорости вращения дисков 14 — 16 меняются в обратной последовательности, так же в обратной последовательности меняются ситуации на экране устройства.

Цель играющего — вести игру так, чтобы на максимальных скоростях, управляя своим автомобилем и избегая столкновений с другими автомобилями, «проехать» максимальное р ассто я н ие.

Для получения линейной и плавной зависимости скоростей вращения дисков 14 — 16 от угла нажатия педали 3 все приводы этих дисков охвачены отрицательными обратными связями по скорости. Поскольку цепи 46 — 48 отрицательной обратной связи одинаковы, их работа описана на примере цепи 46 в приводе диска 14. При вращении этого диска на выходе транзисторного каскада формируется последовательность прямоугольных импульсов, так как фоторезистор 49 (установка его показана на фиг. 8) электрически включен в цепь смещения этого транзисторного каскада. Когда против фоторезистора 49 проходят непрозрачные полосы 55 диска 14, транзистор закрыт, а когда фоторезистор освещается источником света 52 сквозь прозрачный материал диска 14, транзистор открыт.

Частота последовательности импульсов пропорциональна скорости вращения диска 14.

Прямоугольные импульсы последовательности превращаются дифференцирующей цепью 69 в последовательность узких импульсов, которые запускают ждущий мультивибратор 70, вырабатывающий прямоугольные импульсы определенной длительности, поступающие на интегратор 71.

Напря>кение на выходе интегратора 71, пропорциональное корости вращения диска 14, подается на вход усилителя 31 в качестве напряжения отрицательной обратной связи по скорости, глубина которой легко регулируется изменением длительности импульсов, вырабатываемых ждущим мультивибратором 70.

При некотором угле нажатия педали акселератора 3, когда против фоторезистора 34 или 35 находится область диска 23, расположенная между узкими концами световых щелей 59 и 60, диск 14 или 16 с изображениями автомобилей останавливается и, если играющий, управляя рулевым колесом 2, расположит

60339.

Формула изобретения

1б бб своп 11втомобиль в остановившемс«11яд 11в1омобнлей, о ему будет казаться, что c.-o 2-;втомобнль движется с H(-.KQTopoH скорость10 в;ряд движущихся с такой же скоростью автомобилей. Для того, чтобы такую ситуацию играющий не мог поддерживать сколь угодно долго, параллельно фоторезисторам 34, 35 соответственно включены фоторезисторы 37 и 38, освешенность которых периодически н II;Ia Bno нарастает и спадает в соответствии с профилем световых щелей 67 диска 66, который равномерно вращается в течение всей игры.

Вызванные этим изменения скоростей автомобилей на экране представляются играющему как случайные, незапрограммированные заранее события, так как, во-первых, одинаковые изменения освещенности фоторезисторов 37 и

38 вызывают различные приращения скоростей движения автомобилей на экране (поскольку эти фоторезисторы подключены napaëлельно фоторезисторам 34 и 35) и, во-вторых, изменения скоростей движения и появление тех илн иных автомобилей на экране — события независимые.

1. Устройство для игры, имитирующее вождение автомобиля, содержащее экран, пульт управления с рулевым колесом и педалью акселератора, средство имитации движения автомобиля, нмею1цее прозрачные диски с изображением автомобиля, их привод с усилите. I(û 1! 6.1ок !1л „ lе11ия < .>o»" no "5 l 11 " 1 в« этих д1гс1(ов,, -,тинаe,иеес .:., . о, . це-.,н,1о повышения ill ровых качеств i строкс1на, б,loI( управления вра(цением прозрачных дисков содержит фоторезисторы, (âÿçàííûé с ним усилитель постоянного тока, источник света и непрозрачные диски с щелевыми вырезами переменной ширины, установленные между источником света н фоторезистором и кинематически связанные с педалью акселератора, причем усилитель постоянного тока охвачен отрицательной обратной связью с усилителем привода прозрачных дисков.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью создания на экране возможности изменения скоростей автомобилей независимо от действий играюшего, шелевые вырезы непрозрачных дисков выполнены сужающимися и своими узкими концами обращены,(p>i к другу, а параллельно фоторсзисторам 1годключены дополнительныс фоторезисторы.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения регулировки скорости вращения прозрачных дисков, щелевые вырезы непрозрачных дисков имеют дополнительную прорезь, расположенную перпендикулярно к щелевым вырезам переменной ширины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3575413, кл. 273 в 1, 197!.

603397

Риг. У

Фиг.!г

Фиг и

Составитель Г. Соколова

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 492 Подписное

Редактор Е. Скляревская

Заказ 195б/8

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4