JP2003241642A

JP2003241642A - シミュレーションライド装置

Info

Publication number: JP2003241642A
Application number: JP2002044750A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Inui; 義和乾; Takeshi Kawashima; 岳史川嶋; Masaki Fujihata; 正樹藤幡
Original assignee: BOSUTOOKU KK
Current assignee: BOSUTOOKU KK
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】利用する都度、異なる疑似体験を経験すること
ができ、また、運動体の動きをリアルタイムに経験でき
るシミュレーションライド装置を提供する。【解決手段】運動体に装着した位置環境情報取得手段２
１を有する移動体ユニット２が取得した位置環境情報に
基づきライド装置４を駆動するとともに、映像・音声再
生装置５により位置環境情報取得手段２１が取得した映
像・音声情報を再生するシミュレーションライド装置と
した。これにより、都度、異なる疑似体験を経験するこ
とが可能となるとともに、運動体の動きをリアルタイム
に経験することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搭乗者に仮想の疑
似体験を経験させるシミュレーションライド装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、遊園地やゲームセンターなどにお
けるアミューズメント施設として、あるいは、自動車等
の各種乗物の運転技術教習用施設として、仮想の疑似空
間を作り出して、搭乗者に疑似体験を経験させるシミュ
レーションライド装置が利用されている。このシミュレ
ーションライド装置は、通常、スクリーン、スピーカ装
置を含む映像・音声再生装置と、映像・音声に合わせて
駆動するライドにより構成されている。映像・音声再生
装置は、予め磁気テープその他の記憶媒体に記録された
映像をスクリーン上に映し出すとともに、音響効果を加
えて、仮想の疑似空間を創出する。また、ライドは、映
像・音声により創出された仮想の疑似空間の雰囲気やシ
ーンに合わせて駆動するように構成されている。例え
ば、再生される映像・音声が、宇宙空間を浮遊する宇宙
船のシーンであれば、ライドは左右に小刻みに振動し、
映像上の宇宙船が衝突するシーンであれば、ライドが激
しく振動するというように構成され、本装置の搭乗者
に、あたかも仮想の疑似空間に存在するかのような感覚
を与えるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】上述の通り、従来のシミュレーションライ
ド装置における仮想の疑似空間は、装置の使用目的に合
わせて制作され記録された映像・音声を再生することに
より創出される。また、ライドも映像の雰囲気やシーン
に適合するように、駆動装置の動きが決定され、予め設
定された制御方法により駆動するものである。

【０００５】このように従来のシミュレーションライド
装置においては、経験できる仮想の疑似体験は予め設定
された条件に支配されるため、都度異なる仮想の疑似体
験を経験することは不可能である。従って、一度この仮
想の疑似体験を経験した搭乗者は、二度、三度と経験を
重ねるごとに興味を失ってしまう。かかる不都合を回避
するため、ある程度の期間を経過すれば仮想の疑似空間
を創出する映像・音声情報に入れ替える手段も考えられ
るが、ライドの駆動を映像の雰囲気やシーンに合わせて
設定するには、長期間を要するとともに、コストの負担
も大きい。

【０００６】一方、例えば、カーレース等で実際にコー
スを走行している自動車でドライバーが体験するスピー
ド感を、現実には自動車に搭乗することなくリアルタイ
ムに経験したり、あるいは、シミュレーションライド装
置の搭乗者自身が遠隔操縦するロボット等の動きに伴う
姿勢の変化、映像・音声を経験させることができれば、
従来のシミュレーションライド装置では不可能な、より
楽しく興味深い疑似体験を提供することが可能となる。

【０００７】本発明は上記に鑑みなされたものであり、
利用する度に異なる疑似体験を経験できるとともに、自
動車等の運動体の動きをリアルタイムに体験する等、従
来にない新規な疑似体験を経験させることができるシミ
ュレーションライド装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、請求項１記載の本発明のシミュレーションライド
装置は、映像・音声再生装置と、ライド装置を備えたシ
ミュレーションライド装置であって、位置環境情報取得
手段を備えた移動体ユニットと、前記移動体ユニットに
より取得した位置環境情報に基いて前記ライド装置の駆
動を制御する手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載のシミュレーションライド装
置は、請求項１記載のシミュレーションライド装置であ
って、前記位置環境情報取得手段として、傾斜センサ、
方位センサ及び加速度センサで構成される姿勢情報取得
手段を備えることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載のシミュレーションライド装
置は、請求項１または請求項２記載のシミュレーション
ライド装置であって、前記前記移動体ユニットにより取
得した位置環境情報に基いて映像及び音声を生成して前
記映像・音声再生装置に出力する手段を備えることを特
徴とする。

【００１１】請求項４記載のシミュレーションライド装
置は、請求項１〜請求項３記載のシミュレーションライ
ド装置であって、前記位置環境情報取得手段として、Ｃ
ＣＤカメラ及びオーディオマイクで構成される映像・音
声情報取得手段を備えることを特徴とする。

【００１２】請求項５記載のシミュレーションライド装
置は、請求項１〜請求項４記載のシミュレーションライ
ド装置であって、前記位置環境情報取得手段として、少
なくともＧＰＳセンサを含むその他の環境情報取得手段
を備えることを特徴とする。

【００１３】請求項６記載のシミュレーションライド装
置は、請求項１〜請求項５記載のシミュレーションライ
ド装置であって、前記移動体ユニットにより取得した位
置環境情報に同期してリアルタイムに映像・音声が再生
されるとともに、ライド装置が駆動するように構成され
ていることを特徴とする。

【００１４】請求項７記載のシミュレーションライド装
置は、請求項１〜請求項６記載のシミュレーションライ
ド装置であって、前記映像・音声再生装置が、ライド装
置の搭乗者の自然な姿勢における視線に正対する相対位
置関係を維持するように、ライド装置の動きに連動して
移動するスクリーンを備えることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態に
基づき本発明をさらに詳細に説明する。図１〜図３は、
本発明の一の実施の形態にかかるシミュレーションライ
ド装置１の構成概念を示す図であり、移動体ユニット
２、制御部３、ライド装置４、画像・音声再生装置５及
び演出効果再現装置６を備えて構成される。

【００１６】移動体ユニット２は、位置環境情報取得手
段２１と取得情報送信手段２２を備える。移動体ユニッ
ト２は、自動車などの運動体に装着して、各種位置環境
情報を取得し、後述する制御部３に送信する装置であ
る。位置環境情報取得手段２１は、傾斜・方位及び加速
度に関する情報を取得する姿勢情報取得手段２１ａ、映
像・音声に関する情報を取得する映像・音声情報取得手
段２１ｂを備える。また、必要に応じて温度、風速、地
理上の位置情報等を取得するその他の環境情報取得手段
２１ｃを備える構成とすることができる。

【００１７】姿勢情報取得手段２１ａは、運動体の動き
に伴って変化する移動体ユニット２の姿勢情報を取得す
る。姿勢情報には、ピッチ角・ロール角・ヨー角で表さ
れる姿勢角情報と、加速度情報が含まれる。具体的に
は、傾斜センサを配設してピッチ角とロール角を検出し
するとともに、方位センサを配設してヨー角を検出し、
３軸の姿勢角情報を取得するように構成したりする他、
３軸の姿勢角を同時に検出する公知の姿勢センサを用い
ることにより姿勢角情報を取得する構成とすることがで
きる。また、加速度情報は相互に直交するＸ軸方向、Ｙ
軸方向及びＺ軸方向の３軸の加速度を検出する３軸加速
度センサを用いて移動体ユニット２の動きに伴って変化
する加速度を検出する。加速度センサは特に限定される
ものではなく、公知のものを用いることができる。

【００１８】映像・音声情報取得手段２１ｂは、映像及
び音声に関する情報を取得する。例えば、ＣＣＤカメラ
等の映像情報取得手段、オーディオマイク等の音声情報
取得手段により構成される。なお、立体映像を取得した
い場合には、２台のＣＣＤカメラを適宜位置に配設し
て、それぞれ右目から見た映像情報、左目から見た映像
情報を取得して立体映像情報を生成するように構成する
ことができる。また、３次元の音声情報を取得したい場
合には、３次元音声マイクを使用することにより所望の
音声情報を取得することができる。

【００１９】その他の環境情報取得手段２１ｃは、上記
姿勢情報、映像・音声情報以外の移動体ユニット２周辺
の環境情報を取得する。例えば、温度センサ、風速セン
サ、ＧＰＳセンサなどを配設して、移動体ユニット２の
位置における温度、風速、地理的位置情報等を取得する
構成とすることができる。

【００２０】移動体ユニット２において取得された位置
環境情報は、有線又は無線の情報伝達手段を用いて制御
部３に出力される。

【００２１】制御部３は、位置環境情報受信部３１と、
ライド駆動信号生成部３２、映像・音声信号生成部３３
及び演出効果信号生成部３４により構成される。位置環
境情報受信部３１は、移動体ユニット２から送信される
位置環境情報を受信する。受信された位置環境情報は、
姿勢情報、映像・音声情報及びその他の環境情報とに区
分され、それぞれライド駆動信号生成部３２、映像・音
声信号生成部３３、演出効果信号生成部３４に入力され
る。

【００２２】ライド駆動信号生成部３２は、後述するラ
イド装置４の駆動を制御する信号を生成する。なお、入
力された姿勢情報をそのままライド装置４の動きとして
反映すると、搭乗者の身体に危険を及ぼす場合や、ライ
ド装置４の可動範囲を越える場合も生じうる。従って、
ライド駆動信号生成部３３には、予め、安全に利用でき
る可動限度範囲を設定して、これを越えるデータを除去
する構成とすることが好ましい。

【００２３】映像・音声信号生成部３３は、入力された
映像・音声情報のノイズ除去や、三次元映像、三次元音
声情報を効果的に再現できるように出力信号を生成する
等、後述する映像・音声再生装置５に送信する映像・音
声信号を生成する。

【００２４】演出効果信号生成部３４には、その他の環
境情報が入力され、後述する演出効果再現装置６の運転
を制御する信号が生成される。かかる演出効果信号生成
部３３においても、搭乗者の身体に危険を及ぼしたり、
再現装置の可動範囲を越えるような情報を除去するよう
に可動限度範囲を設定する構成とすることが好ましい。

【００２５】ライド駆動信号生成部３２で生成されたラ
イド駆動信号はライド装置４に、映像・音声信号生成部
３３で生成された映像・音声信号は、映像・音声再生装
置５に、演出効果信号生成部３４で生成された制御信号
は演出効果再現装置６にそれぞれ有線または無線によっ
て送信される。なお、送信されるそれぞれの信号は、非
同期で駆動する場合や、ネットワーク、ＭＩＤＩ、ビデ
オのＧｅｎｌｏｃｋ（Generator Lockの略。映像の基準
となるリファレンス信号に同期させるための信号）、Ｓ
ＭＰＴＥ（全米映画テレビジョン技術者協会（Society
of Motion Picture and Television Engineers）が制定
した、映像と音声を同期させるための規格）信号などに
よって同期が図られる。

【００２６】ライド装置４は、本装置の利用者が搭乗す
るライド部４１と、駆動部４２により構成される。ライ
ド部４１上には着座シート（図示せず）等を設ける構成
とすることができるが、目的に応じて作り出される仮想
の疑似空間を、よりリアルに経験するために、自動車の
運転席や飛行機のコックピット等を模したユニットボッ
クスを形成して、その中に利用者が搭乗する構成として
もよい。また、本シミュレーションライド装置１をスキ
ーやサーフィン等の教習用に用いる場合など、立位で仮
想の疑似空間を体験することが望ましい場合には、着座
シートに代えて、立位で利用できるように構成できるこ
とは勿論である。

【００２７】駆動部４２は、一端がライド部４１を支持
する支持装置４２ａと、該支持装置４２ａを駆動する駆
動源４２ｂにより構成される。支持装置４２ａとして
は、例えば、油圧シリンダ、空圧アクチュエータ等を用
いることができる。駆動源４２ｂは、ライド駆動信号生
成部３２から送信される信号に基づいて支持装置４２ａ
を伸縮・傾斜・回動するように駆動することにより、ラ
イド部４１のピッチ角、ロール角及びヨー角を変化させ
る。また、搭乗者に対して加速度を体感させるため、ラ
イド部４１を前後・左右・上下の他、全方向に振動させ
るように駆動する。なお、駆動部４２は、上記の構成に
限定されるものではなく、ライドカム装置により駆動す
る構成とする等、その他の公知のライド駆動装置を用い
ることができる。

【００２８】映像・音声再生装置５は、映像再生装置５
１と音声再生装置５２により構成され、上記映像・音声
信号生成部３２から送信される映像・音声信号を再生す
る。映像再生装置５１には、スクリーン５１ａが含まれ
る。スクリーン５１ａは搭乗者が自然な体勢で見ること
ができるように、ライド装置４の前面に配設される。音
声再生装置５２には、スピーカ５２ａが含まれる。スピ
ーカ５２ａは搭乗者がステレオ音声、３次元音声を効果
的に聴取できるようにライド装置４の周辺に適宜配設さ
れる。

【００２９】なお、前記ライド部４１が左右に方向を変
えたり、前後に傾斜すると、搭乗者の視線も変化する。
そのため再生される映像の投射位置が固定されている
と、搭乗者の視線が映像の中心位置からずれてしまい、
効果的に仮想の疑似体験を経験することができない。従
って、図２に示すように、映像再生位置はライド部４１
の動きに連動して、常に搭乗者との相対位置関係を維持
するように移動する構成とすることが好ましい。具体的
には、映像再生装置５１は、図２（ａ）に示すようにス
クリーン５１ａの全体の中の一部に映像５１ｂを投射す
るが、ライド部４１が左右に方向を変えた場合、スクリ
ーン５１ａ上における映像５１ｂもその視線方向に移動
して投射する。また、投射される映像が三次元立体視に
対応できるものである場合、効果的に三次元立体視を可
能とするには、搭乗者とスクリーン５１ａの距離を一定
に保つとともに、搭乗者の視線がスクリーン５１ａと直
交する必要がある。従って、図２（ｂ）に示すように、
ライド部４１が前後に移動したり、傾斜した場合に、搭
乗者とスクリーン５１ａの距離が一定となるようにスク
リーン５１ａが移動するとともに、搭乗者の視線の中心
がスクリーン５１ａに直交するようにスクリーン５１ａ
を傾斜させる。

【００３０】また、音声再生装置５２に入力される音声
データが、三次元音声データである場合には、搭乗者と
スピーカ５２ａの相対位置関係が変化すると、三次元音
声を効果的に搭乗者に聴取させることができない。従っ
て、図３に示すように、ライド部４１が左右に方向を変
えたり、前後に傾斜しても常に搭乗者との相対位置関係
を保持するようにスピーカ５２ａが移動する構成とする
ことが好ましい。

【００３１】演出効果再現装置６は、送風装置、地理的
位置表示装置の他、シミュレーションライド装置１の使
用目的に応じて、散水装置、芳香装置などにより構成さ
れる。かかる演出効果再現装置６は、演出効果信号生成
部３４から送信される信号によって運転制御され、例え
ば、送風装置により搭乗者に風圧を体感させたり、地理
的位置情報表示装置により移動体ユニット２の装着され
た運動体の行動軌跡を表示させて、よりリアルな仮想の
疑似空間を体験させるための演出効果を搭乗者に与える
ものである。また、散水装置により雨水、芳香装置によ
り匂いを搭乗者に体感させるようにするなど、種々に組
み合わせて配設することも可能であるが、演出効果再現
装置６を配設しない構成とすることができることは勿論
である。

【００３２】本実施の形態に係るシミュレーションライ
ド装置１は以下のように使用される。まず、移動体ユニ
ット２は、目的に応じて選定された運動体の適宜位置に
装着される。運動体としては、特に限定されるものでは
ないが、本シミュレーションライド装置１の使用目的に
応じて、自動車、飛行機等の乗物や、第三者が動きを操
縦する遠隔操縦型ロボットやラジコンカー等のようにラ
イド搭乗者自身がその動きをコントロールできない種類
のもの、ライド搭乗者自身が動きを操縦する種類の運動
体（例えば遠隔操縦型ロボット、ラジコンカー等）、人
間、馬、鳥、自律型ロボットや自律型移動体等のように
その動作が自律している種類のものに区分される。な
お、以下、本発明の特徴的な使用方法として、ライド搭
乗者自身がその動きを操縦する遠隔操縦型ロボットに装
着した場合について説明する。

【００３３】移動体ユニット２の装着位置は、より効果
的な仮想の疑似空間が得られるように遠隔操縦型ロボッ
トの適宜位置に装着される。例えば、遠隔操縦型ロボッ
トの形状が人型に属するものであれば、その頭部付近に
装着することにより、遠隔操縦型ロボットとほぼ同じ視
線での位置環境情報を取得することができる点で好まし
い。

【００３４】移動体ユニット２を遠隔操縦型ロボットに
装着した後、本シミュレーションライド装置１を利用す
る搭乗者は、遠隔操縦型ロボットのコントローラを持っ
てライド上に備えられたシート（図示せず）に着座す
る。そして、搭乗者はコントローラにより遠隔操縦型ロ
ボットを任意に操縦する。

【００３５】遠隔操縦型ロボットの動きに伴って刻々変
化する位置環境情報は、移動体ユニット２に備えられた
位置環境情報取得手段２１により連続的に取得され、制
御部３を介してライド装置４を駆動し、映像・音声再生
装置５により映像・音声を再生する。即ち、搭乗者の操
縦により遠隔操縦型ロボットが歩行したり、前屈みにな
るなどして姿勢が変化した場合の姿勢角と加速度に関す
る情報を、姿勢情報取得手段２１ａにより取得する。取
得された姿勢情報は、制御部３のライド駆動信号成部３
２によりライド装置４を駆動する情報に変換され、ライ
ド装置４に出力される。ライド装置４は、受信したライ
ド駆動信号に基づき、遠隔操縦型ロボットの姿勢角の変
化、これに伴う加速度を、ライド部４１を傾斜、回動、
揺動等することにより搭乗者に体感させる。

【００３６】同時に、ＣＣＤカメラ、オーディオマイク
で構成される映像・音声情報取得手段２１ｂは、移動体
ユニット２の装着された位置から見える風景や聴取しう
る音声情報を取得する。取得した映像・音声情報は映像
・音声信号生成部３２を介して映像・音声再生装置５に
送信され、スクリーン５１ａに映像を再生するととも
に、スピーカ５２ａを通じて音声を再生する。

【００３７】なお、位置環境情報取得手段２１に、温度
センサ、風速センサ、ＧＰＳセンサ等により構成される
その他の環境情報取得手段２１ｃを備える構成とした場
合には、遠隔操縦型ロボット周辺の温度、風速や、遠隔
操縦型ロボットの存在する地理的位置の変化を常時取得
し、演出効果信号生成部３３を介して、演出効果再現装
置６を制御することにより、より効果的な疑似体験を経
験させることが可能となる。

【００３８】以上のように本シミュレーションライド装
置１を使用することにより、搭乗者は自ら操縦する遠隔
操縦型ロボットの動きそのものを疑似体験したり、あた
かも遠隔操縦型ロボットに搭乗しているかのような感覚
を体験することができる。また、上記した説明では、移
動体ユニット２において取得した位置環境情報をリアル
タイムにライド装置４、映像・音声再生装置５、演出効
果再現装置６で再現する場合について説明しているが、
移動体ユニット２において取得した情報を記憶媒体に蓄
積し、その後、ライド装置４を駆動する情報等として使
用することができることはもちろんである。

【００３９】

【発明の効果】本発明のシミュレーションライド装置１
によれば、搭乗者は本装置を利用する都度、異なる疑似
体験を経験することが可能となる。また、移動体ユニッ
ト２によって取得された運動体の位置環境情報を即時に
映像・音声再生装置で再生し、ライド装置を駆動するの
で、搭乗者は運動体の動きをリアルタイムに経験するこ
とできるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一の実施の形態にかかるシミ
ュレーションライド装置の概略構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）はライド装置の動きに伴うスクリー
ン上の映写位置の動きを示す概略構成図であり、図２
（ｂ）は、ライド装置の動きに伴う、スクリーンの動き
を示す概略構成図である。

【図３】図３は、上記実施の形態にかかる温室用シート
の開閉装置に、移動部材を取り付けた状態を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１シミュレーションライド装置２移動体ユニット２１位置環境情報取得手段２２取得情報送信手段３制御部３１位置環境情報受信部３２ライド駆動信号生成部３３映像・音声信号生成部３４演出効果信号生成部４ライド装置５映像・音声再生装置６演出効果再現装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｂ 9/04 Ｇ０９Ｂ 9/04 Ａ (72)発明者藤幡正樹神奈川県三浦郡葉山町長柄字下小路326− 23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像・音声再生装置と、ライド装置を備
えたシミュレーションライド装置であって、位置環境情
報取得手段を備えた移動体ユニットと、前記移動体ユニ
ットにより取得した位置環境情報に基いて前記ライド装
置の駆動を制御する手段とを備えることを特徴とするシ
ミュレーションライド装置。
【請求項２】前記位置環境情報取得手段として、傾斜
センサ、方位センサ及び加速度センサで構成される姿勢
情報取得手段を備えることを特徴とする請求項１記載の
シミュレーションライド装置。
【請求項３】前記前記移動体ユニットにより取得した
位置環境情報に基いて映像及び音声を生成して前記映像
・音声再生装置に出力する手段を備えることを特徴とす
る請求項１または請求項２記載のシミュレーションライ
ド装置。
【請求項４】前記位置環境情報取得手段として、ＣＣ
Ｄカメラ及びオーディオマイクで構成される映像・音声
情報取得手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求
項３記載のシミュレーションライド装置。
【請求項５】前記位置環境情報取得手段として、少な
くともＧＰＳセンサを含むその他の環境情報取得手段を
備えることを特徴とする請求項１〜請求項３記載のシミ
ュレーションライド装置。
【請求項６】前記移動体ユニットにより取得した位置
環境情報に同期してリアルタイムに映像・音声が再生さ
れるとともに、ライド装置が駆動するように構成されて
いることを特徴とする請求項１〜請求項３記載のシミュ
レーションライド装置。
【請求項７】前記映像・音声再生装置が、ライド装置
の搭乗者の自然な姿勢における視線に正対する相対位置
関係を維持するように、ライド装置の動きに連動して移
動するスクリーンを備えることを特徴とする請求項１〜
請求項６記載のシミュレーションライド装置。