На фиг. 1 изображено описываемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - один из прозрачных дисков с изображениями автомобилей; на фиг. 4 и 5 - устройство преобразования движения педали акселератора; на фиг. 6 - всгюмо1 ательный диск из непрозрачного материала и профили световых цепей; на фиг. 7 - устройство изменения направления Bpauj,eHtiH одного из аисков; на фиг. 8 - установка фоторезисторов отрицательной обратной связи; на фиг. 9принципиальная схема регулирования скоростей прозрачных дисков; на фиг. 10 - принципиальная схема чини отрицате.аьной обратной связи по скорости; на фиг. 11 -- кинематическая схема устройства изменений скоростей движения автомобилей на экране, независимых от действий играющего; на фиг. 12 показано расположение и форма световых ще;1ей па диске.
Устройство для игры, имитирующее вождепие автомобиля, имеет каркас 1, на передней части которого расположены рулевое колесо 2, педаль акселератора 3, индикатор 4 кажущейся скорости автомобиля играющего, индикаторы 5 счетчика пройденных километров, щкала 6 задатчика длительности игры, решетка 7 громкоговорителя, имитирующе1о зпук, сопутствующий автомобильным гонкам. На экране 8, наблюдаемом играющим, расположены щоссе 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 играющим на экране; устройство регулирования кажуп.ейся скорости движения автомобиля играюндего, связанное с педалью акселератора 3; устройство перемещения автомобиля играющего по щирине щоссе, 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 пее 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 щоссе и участок местности, расположенный слева и справа от шоссе.
Кроме того, устройство создания изображения на экране содержит модель автомобиля 18 играющего, выполненную из прозрачного материала, окрашенного цветными прозрачными
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 14-16.
В устройство преобразования перемещения педали акселератора 3 во вращательное движение входит щкив 26, закрепленный 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 усилители 31-33 постоянного тока с фоторезисторами 34-38, подключенными в цени смещения усилителей, двигатели 39-41, приводящие во вращение диски 14-16, контакты микропереключателей направления вращения 42-45 и устройства отрицательной связи по скорости 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 света располагаются те участки прозрачных дисков 14-16, на которых нанесены непрозрачные полосы 55.
Кроме того, в устройствах регулировапия 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 привода дисков 14-16.
Вспомогательный диск 23 выполнен из непрозрачного материала и снабжен световыми щелями 57-60 переменной ширины. Через шели 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 щИрине шоссе состоит из механической тяги 65, соединяющей рулевое колесо 2 с моделью автомобиля 18 играющего.
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 плоском зеркале 21, играющий видит сквозь прозрачное стекло 22. Изображения автомобилей на диске 14 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 щоссе.
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 щоссе 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) наиряжения трогания.
При дальнейщем увеличении угла нажатия педали акселератора освещенность фоторезистора 36 увеличивается по такому же закону, ио которому увеличивается ширина световой пхсли 57 диска 23, соответственно увеличивается напряжение на двигателе 41 и скорость вращения диска 15.
Скорости вращения дисков 14, 16 уменьшаются, 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 щоссе 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 останавливается диск 14 с изображениями автомобилей, а так как диск 15 с изображением шоссе вращается со средней скоростью, играюшему кажется, что его автомобиль движется со скоростью, равной скорости движущихся автомобилей, изображенных на диске 14. Освешенность фоторезистора 35 при этом такова, что двигатель 40 и диск 16 врашаются на минимальных оборотах и играюшему кажется, что автомобили, изображенные на диске 16 попрежнему обгоняют его автомобиль.
При последую1цем 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 нанравление 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 играюший 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 расстояние.
Для получения линейной и плавной зависимости скоростей враи1ения 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 при.мере 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 нротив 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.
Папряжепие на выходе интегратора 71, пропорциональное скорости 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
свой аптолюбиль в остановившемся ряду автомобилей, то ему будет казаться, что его автомобиль движется с некоторой скорость в ряду 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, освещенность которых периодически и плавно 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 параллельно фоторезисторам 34 и 35) и, во-вторых, изменения скоростей движения и появление тех или иных автомобилей на экране - события независимые.
Формула изобретения
I. Устройство для игры, имитирующее вождение автомобиля, содержащее экран, пульт управления с рулевым колесом и педалью акселератора, средство имитации движения автомобиля, имеющее прозрачные диски с изображением автомобиля, их привод с усилитеновыщения игровых качеств устройства, блок управления вращением прозрачных дисков содержит фоторезисторы, связанный с ним усилитель постоянного тока, источник света и непрозрачные диски с щелевыми вырезами переменной ширины, установленные между источником света и фоторезистором и кине.матически связанные с педалью акселератора, причем усилитель постоянного тока охвачен отрицательной обратной связью с усилителем привода прозрачных.дисков.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью создания на экране возможности изменения скоростей автомобилей независимо от действий играющего, щелевые вырезы нег(розрачных дисков ВЫПОЛНСНЬЕ сужающимися и своими узки.ми концами обращены друг к другу, а параллельно фоторезисторам нодключены дополнительные фоторези.сторы.
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. 273-1,1971.
S S
лL
i:-,...,
,.
Фаг. 2
55
S2
Pui.5
26
S7
5S
Фиг 6
S it
it 51
2
j; j
35
12 39 fi
49
fS n «
-- u-ГТ I
.
-и
л
