CN110392872B - 步行感觉呈现装置以及呈现方法 - Google Patents

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Abstract

大腿部支承部(2)在行进方向支承使用者(1)的大腿部。力检测部(3)检测大腿部支承部(2)从使用者(1)的大腿部受到的力。步行动作推定部(4)基于由力检测部(3)检测到的力推定使用者(1)的步行动作。影像生成部(5)基于由步行动作推定部(4)推定出的步行动作，生成向使用者(1)呈现的影像。影像呈现部(6)向使用者(1)呈现由影像生成部(5)生成的影像。

Description

步行感觉呈现装置以及呈现方法
技术领域
本发明涉及一种能够在固定位置呈现步行感觉的步行感觉呈现装置以及呈现方法。
背景技术
作为在固定位置获得步行感觉的装置，有配合使用者的脚的动作使地面向反方向移动的跑步机(treadmill)型装置(参照专利文献1、2)、通过使跑步机旋转从而在任意的正面方向获得步行感觉的装置(参照专利文献3、4)。而且，不仅正面，还有能通过在横向、倾斜方向等所有方向抵消移动从而进行横向步行等的跑步机(参照专利文献5、6)。
作为另一构成，有在左右脚之下设置可动地板，地板追随脚来模拟任意地面的脚垫型装置(参照专利文献7、8、9)。
作为又一构成，有通过使大腿部交替地升降移动，生成步行感觉的装置(参照专利文献10)。
此外，作为简易的方法，有将迈步动作模拟地变换为步行动作的方法(参照专利文献11)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利3550087号公报
专利文献2：日本特开2001-061992号公报
专利文献3：日本专利3200592号公报
专利文献4：日本专利4269646号公报
专利文献5：日本特表2000-516829号公报
专利文献6：日本专利3464976号公报
专利文献7：日本特开2008-220580号公报
专利文献8：日本专利3373460号公报
专利文献9：日本专利4313633号公报
专利文献10：日本特开2006-239086号公报
专利文献11：日本特开2001-296951号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在这些现有技术中，存在需要大规模的装置来呈现步行感觉而简便的装置无法呈现充分的步行感觉等问题。
本发明的目的在于，提供一种解决现有技术的问题，装置构成紧凑且步行感觉优异的步行感觉呈现装置以及呈现方法。
用于解决问题的方案
为了实现这样的目的，本发明的步行感觉呈现装置的特征在于，具备：大腿部支承部，在使用者进行的方向支承所述使用者的大腿部；第一传感器，检测所述大腿部支承部从所述使用者的大腿部受到的力；步行动作推定部，基于由所述第一传感器检测到的力，推定所述使用者的步行动作；影像生成部，基于由所述步行动作推定部推定出的步行动作，生成向所述使用者呈现的影像；以及影像呈现部，向所述使用者呈现由所述影像生成部生成的影像。
也可以是，本发明的步行感觉呈现装置还进一步具备：旋转机构，能够旋转地支承所述大腿部支承部；以及第二传感器，检测由所述旋转机构产生的所述大腿部支承部的旋转角度。
也可以是，本发明的步行感觉呈现装置还进一步具备检测所述使用者的姿势的第三传感器。
为了实现这样的目的，本发明的步行感觉呈现方法包括：第一检测步骤，用大腿部支承部在使用者行进的方向支承所述使用者的大腿部，用第一传感器检测所述大腿部支承部从所述使用者的大腿部受到的力；推定步骤，计算机基于由所述第一传感器检测到的力，推定所述使用者的步行动作；影像生成步骤，计算机基于推定出的步行动作，生成向所述使用者呈现的影像；以及影像呈现步骤，向使用者呈现生成的影像。
也可以是，本发明的步行感觉呈现方法还包括将所述大腿部支承部设为能够旋转，用第二传感器检测其旋转角度的第二检测步骤，在所述影像生成步骤中，基于在所述第二检测步骤中检测到的所述使用者的行进方向的旋转角度，生成向所述使用者呈现的影像。
也可以是，本发明的步行感觉呈现方法还包括用检测所述使用者的姿势的第三传感器进行检测的第三检测步骤，在所述影像生成步骤中，根据在所述第三检测步骤中检测到的所述使用者的姿势的变化，生成向所述使用者呈现的影像。
发明效果
根据本发明的步行感觉呈现装置，通过在行进方向支承使用者的大腿部，产生向行进方向的重心变化，通过呈现与使用者的步行动作相应的影像来呈现步行感觉。由此，能够不需要配合脚的动作而移动地板的大规模的装置、使大腿部升降的驱动部，廉价地实现紧凑且重量轻的装置。
而且，根据本发明的步行感觉呈现装置，检测使用者的行进方向、姿势的变化，根据检测结果使向使用者呈现的影像变化，由此能够呈现更优异的步行感觉。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的步行感觉呈现装置的构成的框图。
图2A是表示本发明的第一实施方式的步行感觉呈现装置的外观的一个例子的立体图。
图2B是表示图2A的步行感觉呈现装置的一部分的内部构造的立体图。
图2C是表示步行感觉呈现装置的另一构成的立体图。
图3A是表示使用者使用了固定式影像呈现装置作为图1的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图3B是表示使用者使用了头部佩戴式影像呈现装置作为图1的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图4A是表示推定使用者的步行姿势，特别是向前步行时的右脚的姿势的情况的立体图。
图4B是表示推定使用者的步行姿势，特别是横向步行时的左脚的姿势的情况的立体图。
图5是表示本发明的第一实施方式的步行感觉呈现装置的动作顺序的流程图。
图6是表示本发明的第二实施方式的步行感觉呈现装置的构成的框图。
图7A是表示本发明的第二实施方式的步行感觉呈现装置的外观的立体图。
图7B是表示本发明的第二实施方式的步行感觉呈现装置的另一构成的立体图。
图8A是表示使用者使用了固定式影像呈现装置作为图6的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图8B是表示使用者使用了头部佩戴式影像呈现装置作为图6的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图9是表示本发明的第二实施方式的步行感觉呈现装置的动作顺序的流程图。
图10是表示本发明的第三实施方式的步行感觉呈现装置的构成的框图。
图11A是表示使用者使用了固定式影像呈现装置作为图10的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图11B是表示使用者使用了头部佩戴式影像呈现装置作为图10的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图12是表示本发明的第三实施方式的步行感觉呈现装置的动作顺序的流程图。
图13是表示本发明的第四实施方式的步行感觉呈现装置的构成的框图。
图14A是表示使用者使用了头部佩戴式影像呈现装置作为图13的步行感觉呈现装置的情况的立体图。
图14B是表示在图14A的步行感觉呈现装置中使用者朝向另一方向的情况的立体图。
图15是表示本发明的第四实施方式的步行感觉呈现装置的动作顺序的流程图。
图16是由本发明的第一实施方式的步行感觉呈现装置的力检测部检测到的从使用者的大腿部受到的力数据的曲线图。
图17是由本发明的第二实施方式的步行感觉呈现装置的旋转角度检测部检测到的大腿部支承部的旋转角度的数据的曲线图。
图18是表示规定由本发明的第三和第四实施方式的步行感觉呈现装置的姿势检测部检测的使用者的姿势的坐标系的图。
图19是表示规定由本发明的步行感觉呈现装置的力检测部、旋转角度检测部以及姿势检测部检测的使用者的姿势的坐标系的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在附图的记载中，对相同或者类似的部分标注相同或者类似的附图标记。
(第一实施方式)
如图1所示，本发明的第一实施方式的步行感觉呈现装置具备：大腿部支承部2、作为第一传感器的力检测部3、步行动作推定部4、影像生成部5以及影像呈现部6。大腿部支承部2在使用者1行进的方向支承使用者1的大腿部。力检测部3检测大腿部支承部2从使用者1的大腿部受到的力。步行动作推定部4基于由力检测部3检测到的力，推定使用者1的步行动作。影像生成部5基于由步行动作推定部4推定出的步行动作，生成向使用者1呈现的影像。影像呈现部6向使用者1呈现由影像生成部5生成的影像。在此，“呈现影像”是指以使用者1能够看到的方式显示影像。
需要说明的是，大腿部支承部2和力检测部3被整合为与使用者1的人机接口的步行装置10。此外，步行动作推定部4和影像生成部5在计算机20上实现。计算机20是具备CPU、存储器以及存储部的计算机。用CPU执行储存于存储器的程序，实现步行动作推定部4和影像生成部5的功能。
图2A～图2C是表示步行装置10的实际构成的立体图。在图2A中示出了步行装置10的外观。该步行装置10在使用者1在正面方向步行的情况下检测其步行动作。此外，在图2B中示出了图2A的步行装置10的一部分的内部构造。此外，图2C示出了在所有方向步行的步行装置10的外观。如图2A所示，大腿部支承部2具备基座2a和支柱2b。用基座2a和支柱2b固定力检测部3，用于在使用者1的行进方向支撑大腿部。如图2B所示，力检测部3具备大腿部接触部3a和力传感器3b。大腿部接触部3a是使用者1的大腿部与装置接触的部分。力传感器3b设于大腿部接触部3a，检测从使用者1的大腿部受到的力。
此外，如图2B所示，为了推定使用者1在行进方向变为前倾姿势并进行了步行动作时的大腿部的姿势，在力检测部3，至少在大腿部上部所接触的部分和在使用者1抬起大腿部时大腿部下部所接触的部分配置力传感器3b。
此外，如果保持大腿部支承部2与使用者1的行进方向垂直，即使在使用者1不抬起大腿部的状态下，大腿部下部的力传感器3b也会发生反应，因此理想的是使大腿部支承部2相对于使用者1的行进方向带有角度以使大腿部下部的力传感器3b不会发生反应。理想的是此时的角度能调整为在使用者1实际步行时大腿部抬起的角度(10～60°左右)。此外，在使用者1抬起大腿部时，从力检测部3受到的反作用力会产生不协调感，因此期望在大腿部接触部3a使用海绵等缓冲材料。在所有方向步行的情况下，如图2C所示，以包围使用者1的大腿部的方式配置力检测部3。需要说明的是，力检测部3可以固定于大腿部支承部2也可以佩带于使用者1。
图3A和图3B是表示使用者1实际使用图1的步行感觉呈现装置的状态的图。图3A是使用图2C所示的固定式影像呈现装置6a作为影像呈现部6的情况。
图3B是使用头部佩戴式影像呈现装置6b作为影像呈现部6的情况。
使用者1登上用于在行进方向支承大腿部的基座2a。然后，使用者1一边采取相对于大腿部支承部2向想要前进的方向倾斜的姿势一边进行步行动作。通过该步行动作，使用者1产生向行进方向的重心变化。由大腿部支承部2在行进方向支撑大腿部，因此由力检测部3检测从使用者1的大腿部受到的力。步行动作推定部4基于由力检测部3检测到的力，推定使用者1的步行动作。影像生成部5生成与推定出的步行动作相应的影像，并显示于影像呈现部6，由此将步行感觉呈现给使用者1。在图3A的情况下，在固定式影像呈现装置6a的屏幕呈现影像，在图3B的情况下，在头部佩戴式影像呈现装置6b呈现影像。
图4A和图4B示出了在使用者1实际使用图1的步行感觉呈现装置的状态下，由步行动作推定部4推定使用者1的步行姿势的情形。如图4A所示，当使用者1在正面方向进行步行动作时，当用力检测部3的力传感器3b检测从大腿部受到的力时，步行动作推定部4推定实际上没有向前伸出的右脚的大腿部的姿势，即推定的步行姿势1a。此外，如图4B所示，当使用者1在横向进行步行动作时，步行动作推定部4推定实际上没有向左伸出的左脚的大腿部的姿势，即推定的步行姿势1a。
参照图5对图1的步行感觉呈现装置的动作顺序进行说明。
(A)力检测部3检测大腿部支承部2从使用者1的大腿部受到的力，并发送至计算机20(步骤SP1；第一检测步骤)。
(B)计算机20的步行动作推定部4基于接收到的力检测部3的检测值，推定使用者1的倾斜姿势和大腿部的姿势(步骤SP2；推定步骤)，基于推定出的步行姿势1a，计算使用者1的移动量(步骤SP3)。
(C)计算机20的影像生成部5基于推定出的使用者1向行进方向的移动量生成显示于影像呈现部6的影像，并使生成的影像显示于影像呈现部6(步骤SP4；影像生成步骤、影像呈现步骤)。
(D)最后，步行感觉呈现装置判定是否有规定的结束指示(步骤SP5)，在有该结束指示的情况(步骤SP5；是(Yes))下，步行感觉呈现装置结束动作，在没有该结束指示的情况(步骤SP5；否(No))下，步行感觉呈现装置返回至步骤SP1。
如以上说明那样，在使用者1在图1的步行感觉呈现装置上进行步行动作时，通过由大腿部支承部2支撑大腿部，使用者1当在行进方向进行步行动作时产生重心变化。此时，步行动作推定部4基于力检测部3所具备的力传感器3b的检测值推定使用者1的步行动作，影像生成部5生成与步行动作相应的影像，影像呈现部6显示生成的影像。看到该影像的使用者1实际上没有步行，但也能体验步行感觉。
根据第一实施方式，如图2C所示，将力检测部3配置于使用者1的行进方向，支承使用者1的大腿部。使用者1一边采取相对于行进方向的倾斜姿势一边进行步行动作，由此能够轻松地在所有方向获得步行感觉。
此外，根据第一实施方式的步行感觉呈现装置，步行动作仅由使用者1自身的力进行，而不对使用者1的身体施加外力。因此，能够安全地使用步行感觉呈现装置。
在使用者1有步行障碍的情况下，第一实施方式的步行感觉呈现装置能够用于以针对使用者1的步行运动的功能恢复为目的的康复训练、提高腰腿虚弱的老人、健康人的运动能力等。
(第二实施方式)
接着，对本发明的第二实施方式进行说明。如图6所示，第二实施方式的步行感觉呈现装置除了第一实施方式的步行感觉呈现装置的构成以外，还具备旋转机构7和作为第二传感器的旋转角度检测部8作为步行装置10的构成要素。旋转机构7可旋转至任意的水平方向地支承大腿部支承部2。此外，旋转角度检测部8检测由旋转机构7产生的大腿部支承部2的旋转角度。通过具备旋转机构7和旋转角度检测部8，使用者1能够在水平面内的任意的方向进行方向转换。
图7A和图7B是表示图6的步行感觉呈现装置的以虚线包围的部分的实际构成的立体图。在图7A中示出了仅在任意的正面方向进行步行的情况下的步行感觉呈现装置的外观。在图7B中示出了在任意的正面方向在所有方向进行步行的情况下的步行感觉呈现装置的外观。如图7A和图7B所示，旋转机构7和旋转角度检测部8设于大腿部支承部2。旋转机构7和旋转角度检测部8既可以安装于基座2a侧，也可以安装于支柱2b侧。能使用旋转角度传感器、光学照相机、惯性传感器等作为旋转角度检测部8。关于其他方面，与上述第一实施方式(参照图2A～图2C)相同，省略说明。
图8A和图8B是表示使用者1实际使用图7A和图7B的步行感觉呈现装置的状态的图。在图8A中，使用固定式影像呈现装置6a作为影像呈现部6，图8B使用头部佩戴式影像呈现装置6b作为影像呈现部6。如图8A和图8B所示，利用旋转机构7，使用者1能使大腿部支承部2向任意方向旋转。旋转角度检测部8检测大腿部支承部2的旋转角度，而且，力检测部3检测从使用者1的大腿部受到的力，步行动作推定部4推定使用者1的正面方向和步行动作，影像生成部5生成与推定出的步行动作相应的影像，并显示于影像呈现部6。看到该影像的使用者1实际没有步行，但也能体验步行感觉。
参照图9对图6的步行感觉呈现装置的动作顺序进行说明。
(A)旋转角度检测部8检测大腿部支承部2的旋转角度，并发送至计算机20(步骤SP6；第二检测步骤)。
(B)力检测部3检测大腿部支承部2从使用者的大腿部受到的力，并发送至计算机20(步骤SP1)。(A)、(B)同时进行。
(C)计算机20的步行动作推定部4基于接收到的大腿部支承部2的旋转角度计算使用者1的正面方向，并基于接收到的力检测部3的检测值推定使用者1的倾斜姿势和大腿部的姿势(步骤SP2)。而且，计算机20的步行动作推定部4基于推定出的步行姿势1a推定使用者1的移动量(步骤SP3)。
(D)计算机20基于推定出的使用者向行进方向的移动量生成显示于影像呈现部6的影像，并使所生成的影像显示于影像呈现部6(步骤SP4)。
(E)步行感觉呈现装置判定是否有规定的结束指示(步骤SP5)，在有该结束指示的情况(步骤SP5；是(Yes))下，步行感觉呈现装置结束动作，在没有该结束指示的情况(步骤SP5；否(No))下，步行感觉呈现装置返回至步骤SP1和SP6。
如以上说明那样，在使用者1在步行感觉呈现装置上进行步行动作时，通过由大腿部支承部2支撑大腿部，使用者1当在行进方向进行步行动作时产生重心变化。此外，使用者1能利用旋转机构7自由地改变正面方向。此时，步行动作推定部4基于旋转角度检测部8和力检测部3(力传感器3b)的检测值推定使用者1的步行动作，影像生成部5生成与步行动作相应的影像，并显示于影像呈现部6。通过这样做，能给使用者1带来向任意的正面方向的步行感觉。
(第三实施方式)
接着，对本发明的第三实施方式进行说明。如图10所示，第三实施方式与上述第一实施方式的不同点是步行感觉呈现装置还具备作为检测使用者1的姿势的第三传感器的姿势检测部9。通过具备姿势检测部9，使用者1能够获得向任意方向的更真实的步行感觉。
图11A和图11B是表示使用者1实际使用图10的步行感觉呈现装置的状态的图。在图11A中，使用固定式影像呈现装置6a作为影像呈现部6。在图11B中，使用头部佩戴式影像呈现装置6b作为影像呈现部6。力检测部3设于大腿部支承部2。可以使用未图示的光学照相机、惯性传感器、角度传感器等作为姿势检测部9。由姿势检测部9检测到姿势信息用于步行动作推定部4的步行姿势、移动量的推定，使用者1的姿势的变化反映至由影像呈现部6呈现的影像。使用者1通过一边观察该影像一边进行动作，能够观察任意方向同时获得步行感觉。在本实施方式中，当使用者1接触到大腿部支承部2时，能够给予使用者1与推定出的步行动作相应的步行感觉，在没有接触到大腿部支承部2时，能够获得实际的步行感觉。此外，即使在没有接触到大腿部支承部2时，也能够根据就坐的动作、跳跃等动作使影像变化，获得实际上就坐的感觉、跳跃的感觉。
参照图12对本实施方式的步行感觉呈现装置的动作顺序进行说明。
(A)姿势检测部9检测使用者1的姿势，并发送至计算机20(步骤SP10；第三检测步骤)。
(B)力检测部3检测大腿部支承部2从使用者1的大腿部受到的力，并发送至计算机20(步骤SP1)。(A)、(B)同时进行。
(C)计算机20的步行动作推定部4基于接收到的使用者1的倾斜姿势和从大腿部受到的力，推定使用者1的步行姿势(步骤SP2)。而且，计算机20的步行动作推定部4基于推定出的步行姿势推定使用者1的移动量(步骤SP3)。
(D)计算机20的影像生成部5基于推定出的使用者1向行进方向的移动量生成显示于影像呈现部6的影像，并使生成的影像显示于影像呈现部6(步骤SP4)。
(E)步行感觉呈现装置判定是否有规定的结束指示(步骤SP5)，在有该结束指示的情况(步骤SP5；是(Yes))下，步行感觉呈现装置结束动作，在没有该结束指示的情况(步骤SP5；否(No))下，步行感觉呈现装置返回至步骤SP1、SP10。
如以上说明那样，当使用者1在步行感觉呈现装置上进行步行动作时，基于从使用者1的大腿部受到的力和使用者1的姿势，将与步行动作相应的影像呈现给使用者1。由此，如果一边采取向接触的方向的倾斜姿势一边进行步行动作，则能够获得与步行动作相应的步行感觉。此外，即使在使用者1的大腿部没有接触到大腿部支承部2时，通过根据使用者1就坐的动作、跳跃等动作呈现与该动作相应的影像，能够获得真实的动作感觉。
(第四实施方式)
接着，对本发明的第四实施方式进行说明。如图13所示，第四实施方式的步行感觉呈现装置与第二实施方式的不同点是具备检测使用者1的姿势的姿势检测部9。由此，使用者1能够在任意方向获得更真实的步行感觉。
图14A和图14B是表示使用者1实际使用图13的步行感觉呈现装置的状态的图。在图14A中使用头部佩戴式影像呈现装置6b作为影像呈现部6。此外，在图14B中示出了使用者1朝向与图14A不同的方向的状态。利用姿势检测部9，使用者1能够在任意方向获得步行感觉。
参照图15对步行感觉呈现装置的动作顺序进行说明。
(A)旋转角度检测部8检测大腿部支承部2的旋转角度，并发送至计算机20(步骤SP6)。
(B)力检测部3检测大腿部支承部2从使用者1的大腿部受到的力，并发送至计算机20(步骤SP1)。
(C)姿势检测部9检测使用者的姿势，并发送至计算机20(步骤SP10；第三检测步骤)。(A)、(B)、(C)同时进行。
(D)计算机20的步行动作推定部4基于大腿部支承部2的旋转角度、使用者1的姿势以及从大腿部受到的力，推定使用者1的步行姿势，基于推定出的步行姿势推定使用者1的移动量(步骤SP3)。
(E)计算机20的步行动作推定部4基于推定出的使用者1的移动量生成显示于影像呈现部6的影像，并使生成的影像显示于影像呈现部6(步骤SP4)。
(F)步行感觉呈现装置判定是否有规定的结束指示(步骤SP5)，在有该结束指示的情况(步骤SP5；是(Yes))下，步行感觉呈现装置结束动作，在没有该结束指示的情况(步骤SP5；否(No))下，步行感觉呈现装置返回至步骤SP1、SP6、SP10。
如以上说明那样，根据本实施方式，将与由力检测部3、旋转角度检测部8以及姿势检测部9推定出的步行动作相应的影像呈现给使用者1。这样，如果使用者1一边采取向行进方向的倾斜姿势一边进行步行动作，则将与该步行动作匹配的影像呈现给使用者1，因此能够获得与步行动作相应的步行感觉。
实施例
为了表示本发明的实现可能性，示出了试制系统中的具体的实验数据(例如力检测部3中的检测数据、旋转角度检测部8中的检测数据、姿势检测部9中的检测数据等)。
图16示出了由本发明的第一实施方式的步行感觉呈现装置的力检测部3检测到的从使用者1的大腿部受到的力的检测数据的波动的一个例子。在该曲线图中，纵轴表示从使用者1的大腿部受到的力，横轴表示时间。在图16中，LT表示从使用者1的左大腿部上部受到的力，LB表示从左大腿部下部受到的力，RT表示从右大腿部上部受到的力，RB表示从右大腿部下部受到的力。由此，能够推定使用者1的大腿部的姿势。
图17示出了由本发明的第二实施方式的步行感觉呈现装置中的旋转角度检测部8检测到的大腿部支承部2的旋转角度的数据的一个例子。在图17中，纵轴表示旋转角度，横轴表示时间。根据该旋转角度，能够推定使用者1的腰部的朝向。
图18示出了规定由第三和第四实施方式的步行感觉呈现装置的姿势检测部9检测到的使用者1的姿势的坐标系。图18的X、Y、Z是以步行装置10为基准的绝对坐标系，X’、Y’、Z’是以光学动作捕捉方式推定出的使用者1的头部的姿势的坐标系。影像生成部5基于由姿势检测部9检测到的使用者的姿势，算出X’Y’Z’坐标系的原点相对于XYZ坐标系的原点的偏移值和旋转角度，对显示的影像进行校正。
图19示出了用于根据上述实施方式的步行感觉呈现装置的力检测部3、旋转角度检测部8以及姿势检测部9检测到的数据推定使用者1的步行动作的坐标系。图19的X’、Y’、Z’的坐标系是表示以光学动作捕捉方式推定出的使用者1的头部的姿势的坐标系，X”、Y”、Z”的坐标系是表示根据由旋转角度检测部8检测到的数据推定出的使用者1的腰部的姿势的坐标系。步行动作推定部4推定X’Y’Z’坐标系的原点相对于XYZ坐标系的原点的偏移值和旋转角度。影像生成部5计算X’Y’Z’坐标系、X”、Y”、Z”坐标系的原点相对于XYZ坐标系的原点的偏移值和旋转角度，基于这些偏移值和旋转角度对显示的影像进行校正。
在图19中，LT表示推定出的使用者1的左大腿部上部的位置。此外，LB表示推定出的左大腿部下部的位置，RT表示推定出的右大腿部上部的位置，RB表示推定出的右大腿部下部的位置。步行动作推定部4基于这些位置，推定使用者1的移动量，在合适的坐标系下，生成与该移动量对应的影像，影像呈现部6向使用者1呈现该影像。这样，通过向使用者1呈现与推定出的使用者1的步行动作相应的影像，使用者1能够获得更真实的步行感觉。
本发明能够在不脱离本发明的广义的精神和范围的情况下采用各种实施方式和变形。此外，上述实施方式用于对本发明进行说明，并不限定本发明的范围。即，本发明的范围是由权利要求书表示而不是由实施方式表示。并且，在权利要求书的范围内以及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为本发明的范围内。
需要说明的是，本申请主张以2017年3月2日提出申请的日本专利申请2017-038857号为基础的优先权，在本说明书中援引日本专利申请2017-038857号说明书、权利要求书、所有附图作为参照。
产业上的可利用性
本发明作为能够体验与使用者的步行动作相应的影像和步行感觉的装置，能够用于游戏、数字化住宅展示、数字化时尚、健身、康复训练、数字化文化遗产的鉴赏、网上购物、通信、机器人的移动控制等。
附图标记说明：
1 使用者；
1a 推定出的步行姿势；
2 大腿部支承部；
2a 基座；
2b 支柱；
3 力检测部；
3a 大腿部接触部；
3b 力传感器；
4 步行动作推定部；
5 影像生成部；
6 影像呈现部；
6a 固定式影像呈现装置；
6b 头部佩戴式影像呈现装置；
7 旋转机构；
8 旋转角度检测部；
9 姿势检测部；
10 步行装置；
20 计算机。

Claims (8)

1.一种步行感觉呈现装置，其特征在于，具备：
大腿部支承部，在使用者行进的方向支承所述使用者的大腿部；
第一传感器，检测所述大腿部支承部从所述使用者的大腿部受到的力；
步行动作推定部，基于由所述第一传感器检测到的力，推定所述使用者的步行动作；
影像生成部，基于由所述步行动作推定部推定出的步行动作，生成向所述使用者呈现的影像；以及
影像呈现部，向所述使用者呈现由所述影像生成部生成的影像，
所述第一传感器具备：上部力传感器，配置于大腿部上部所接触的部分；以及下部力传感器，配置于使用者抬起大腿部时大腿部下部所接触的部分。
2.根据权利要求1所述的步行感觉呈现装置，其特征在于，还具备：
旋转机构，能够旋转地支承所述大腿部支承部；以及
第二传感器，检测由所述旋转机构产生的所述大腿部支承部的旋转角度。
3.根据权利要求1所述的步行感觉呈现装置，其特征在于，
还具备检测所述使用者的姿势的第三传感器。
4.根据权利要求2所述的步行感觉呈现装置，其特征在于，
还具备检测所述使用者的姿势的第三传感器。
5.一种步行感觉呈现方法，包括：
第一检测步骤，用大腿部支承部在使用者行进的方向支承所述使用者的大腿部，用第一传感器检测所述大腿部支承部从所述使用者的大腿部受到的力，其中，所述第一传感器具备：上部力传感器，配置于大腿部上部所接触的部分；以及下部力传感器，配置于使用者抬起大腿部时大腿部下部所接触的部分；
推定步骤，计算机基于由所述第一传感器检测到的力，推定所述使用者的步行动作；
影像生成步骤，计算机基于推定出的步行动作，生成向所述使用者呈现的影像；以及
影像呈现步骤，向使用者呈现生成的影像。
6.根据权利要求5所述的步行感觉呈现方法，其特征在于，
包括将所述大腿部支承部设为能够旋转，用第二传感器检测其旋转角度的第二检测步骤，
在所述影像生成步骤中，基于在所述第二检测步骤中检测到的所述使用者的行进方向的旋转角度，生成向所述使用者呈现的影像。
7.根据权利要求5所述的步行感觉呈现方法，其特征在于，
包括用检测所述使用者的姿势的第三传感器进行检测的第三检测步骤，
在所述影像生成步骤中，根据在所述第三检测步骤中检测到的所述使用者的姿势的变化，生成向所述使用者呈现的影像。
8.根据权利要求6所述的步行感觉呈现方法，
包括用检测所述使用者的姿势的第三传感器进行检测的第三检测步骤，
在所述影像生成步骤中，根据在所述第三检测步骤中检测到的所述使用者的姿势的变化，生成向所述使用者呈现的影像。
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