JP2005084356A - Omnidirectional walking sensation presentation system - Google Patents
Omnidirectional walking sensation presentation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005084356A JP2005084356A JP2003316300A JP2003316300A JP2005084356A JP 2005084356 A JP2005084356 A JP 2005084356A JP 2003316300 A JP2003316300 A JP 2003316300A JP 2003316300 A JP2003316300 A JP 2003316300A JP 2005084356 A JP2005084356 A JP 2005084356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pedestrian
- walking
- movable
- movable floor
- belt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Description
本発明は、歩行者があたかも実際に歩行したかのような自然な歩行感覚を得ることのできる全方向歩行感覚呈示装置に関する。 The present invention relates to an omnidirectional walking sensation presentation device capable of obtaining a natural walking sensation as if a pedestrian actually walked.
位置を変えずに歩行感覚が得られるような装置は、従来よりいくつかの方式が開発されてきた。最も実現しやすいのはトレッドミルを歩行者の足の動きに合わせて逆方向に動かす装置である(例えば、特許文献1、2参照。)。 Several systems have been developed in the past for devices that can provide a walking sensation without changing the position. The device that is most easily realized is a device that moves the treadmill in the reverse direction in accordance with the movement of the pedestrian's feet (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
全方向に移動を打ち消す機能をもたせる装置として、小さな転動体を床にしきつめ、それらを歩行者の足の動きに合わせて逆回転させる装置が提案されている。一例として、転動体にコロを用いる装置(例えば、特許文献3参照。)や、ローラを用いる装置(例えば、特許文献4参照。)がある。 As a device that has a function of canceling movement in all directions, a device has been proposed in which small rolling elements are tightened on the floor and rotated reversely in accordance with the movement of the pedestrian's feet. As an example, there is an apparatus (for example, see Patent Document 3) that uses a roller as a rolling element, and an apparatus that uses a roller (for example, see Patent Document 4).
全く別の構成として、左右の足の下に小さな可動床を提供し、床が足を追従することによって、任意の地面を模擬するという、本発明者が提案した装置もある(特許文献5参照。)。
しかしながら、特許文献1、2に記載のトレッドミルは、前後方向しか動けないので、歩行者の方向変換への完全な対応は不可能である。この点、特許文献3、4に記載の装置は全方向に対応できるが、足の裏がいくつかの点または線分で支えられるため、面で床を踏む実世界の歩行とは異なった現象が起きる。そのため、十分な摩擦力を提供するのに限界があり、感覚的にも違和感を生む。さらに、転動体の耐久性にも問題がある。
However, since the treadmills described in
特許文献5に記載の装置は、階段等の凹凸面が呈示できるという特徴をもつ反面、可動床が足の動きを高速かつ正確に追従することに限界があり、歩行者が床の動きを意識しなければならないという欠点がある。
The device described in
本発明は、全方向へ移動可能な可動床を複数台組み合わせる構成によって上記従来の全ての問題を解決することのできる全方向歩行感覚呈示装置を実現することを課題とする。 This invention makes it a subject to implement | achieve the omnidirectional walking sense presentation apparatus which can solve all the said conventional problems by the structure which combines several movable floors which can move to all directions.
本発明は上記課題を解決するために、水平面内の任意の方向に動くことが可能な可動床を少なくとも3つ以上備え、歩行者が前進することなく一ヶ所で歩行動作を行うことができるようにしたことを特徴とする全方向歩行感覚呈示装置提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes at least three movable floors that can move in any direction within a horizontal plane so that a pedestrian can perform a walking motion in one place without moving forward. There is provided an omnidirectional walking sensation presentation device characterized by the above.
上記複数の可動床の集合体で歩行面を構成し、歩行者の歩行動作に従って可動床が逆方向に動き、歩行者が載っていない可動床が順方向に動いて、新たに歩行者が載る可動床を提供する構成としてもよい。 An assembly of the plurality of movable floors constitutes a walking surface, the movable floor moves in the reverse direction according to the walking motion of the pedestrian, the movable floor on which no pedestrian is placed moves in the forward direction, and a new pedestrian is placed. It is good also as a structure which provides a movable floor.
上記可動床の上に、昇降動作と傾斜動作を行う昇降傾動機構を有する凹凸面呈示器を設け、歩行面の凹凸や傾斜を模擬することができるような構成としてもよい。 It is good also as a structure which can provide the uneven | corrugated surface presentation device which has a raising / lowering tilting mechanism which performs raising / lowering operation | movement and inclination operation | movement on the said movable floor, and can simulate the unevenness | corrugation and inclination of a walking surface.
上記可動床が、ベルト回転器であり、該ベルト回転器は、ベルトの進行方向と直交する方向に移動することができるような構成としてもよい。 The movable floor may be a belt rotator, and the belt rotator may be configured to move in a direction orthogonal to the belt traveling direction.
本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置によると、歩行者は全方向に任意の軌道で自由に歩行しても可動床が歩行者の歩行動作を打ち消すように追従して移動するので、歩行者はあたかも現実の空間を歩行したかのような自然な歩行感覚を得ることができる。 According to the omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention, even if a pedestrian walks freely in any direction in any trajectory, the movable floor follows and moves so as to cancel the pedestrian's walking motion. You can get a natural walking sensation as if you were walking in a real space.
本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下説明する。 The best mode for carrying out the omnidirectional walking sensation presentation apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings based on the embodiments.
(基本的な構成)
バーチャルな空間における自然な歩行感覚を得るためには、歩行運動を行わせつつ、体の位置を一定に保つ移動の打ち消しが不可欠である。移動の打ち消しを行うためには、歩行者Pの足の動きに合わせて床を逆方向に駆動する装置が必要である。
(Basic configuration)
In order to obtain a natural walking sensation in a virtual space, it is indispensable to cancel the movement that keeps the body position constant while performing the walking motion. In order to cancel the movement, a device for driving the floor in the reverse direction in accordance with the movement of the foot of the pedestrian P is necessary.
本発明は、前後左右斜めの全方向に移動可能な床(本明細書では「可動床」という。)を複数台集合し、歩行者Pがいる場所及びその周辺に歩行面を作り、この歩行面を可動床が循環して移動することによって循環型歩行面となして、歩行者Pの移動の打ち消しを行う。 The present invention collects a plurality of floors (referred to as “movable floors” in this specification) that can move in all directions diagonally forward, backward, left, right, and create a walking surface around and around the place where the pedestrian P is located. The movable floor circulates and moves on the surface to form a circulation-type walking surface, and the movement of the pedestrian P is canceled.
即ち、歩行面を構成する可動床が、歩行者Pの歩いた分だけが逆に動き、歩行者Pが載っていない可動床が順方向に動いて、新たに歩行者Pが載る可動床を提供し、循環型歩行面を構成するものである。このような構成により、歩行者Pは、実際は前進することなく一ヶ所で歩行動作を行うことができるようにしたことを特徴とするものである。 That is, the movable floor constituting the walking surface moves in the reverse direction only for the pedestrian P walking, the movable floor on which the pedestrian P is not moved moves in the forward direction, and the movable floor on which the pedestrian P is newly placed is moved. It provides and constitutes a circulation type walking surface. With such a configuration, the pedestrian P is characterized by being able to perform a walking motion in one place without actually moving forward.
(可動床の形状と数について)
本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置では複数台の可動床を循環移動させて利用するが、この可動床の形状と数の適正化について本発明者は鋭意研究を進め、可動床の形状と数についていろいろな態様を想到し、それぞれについて比較検討を行ったので、この点をまず図1により説明する。
(About the shape and number of movable floors)
In the omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention, a plurality of movable floors are circulated and used, but the present inventor has advanced earnest research on the optimization of the shape and number of the movable floors, Various aspects of the number have been conceived and comparisons have been made for each. This point will be described first with reference to FIG.
複数の可動床の集合体により循環型歩行面を構成するためには、各可動床の形状と、必要な可動床の総数を決定する必要がある。歩行面は合同な図形が隙間なく集まって構成されるので、それが可能な形状は、正三角形、正方形、正六角形である。図1(a)〜(c)に、それぞれ正三角形の可動床T、正方形の可動床S、正六角形の可動床Hを示す。 In order to construct a circulation type walking surface by an assembly of a plurality of movable floors, it is necessary to determine the shape of each movable floor and the total number of necessary movable floors. Since the walking surface is composed of congruent figures with no gaps, the possible shapes are regular triangles, squares, and regular hexagons. 1A to 1C show a regular triangular movable floor T, a square movable floor S, and a regular hexagonal movable floor H, respectively.
その中でどれが望ましいかを考えるうえで重要な観点は、歩行者Pはどこで立ち止まって方向を変えるかわからないということである。各可動床の常に中央に歩行者Pがいれば問題は簡単であるが、縁の部分を歩くことも当然ありうる。従って、各可動床の頂点の部分に立った場合でも、その周辺に床を提供する必要がある。このような状況において必要となる可動床の数は、図1(a)〜(c)にそれぞれ示すように、正三角形の可動床Tの場合は6つであり、正方形の可動床Sと正六角形の可動床Hの場合は3つである。 An important point in considering which one is desirable is that the pedestrian P does not know where to stop and change direction. The problem is simple if there is a pedestrian P at the center of each movable floor, but it is also possible to walk along the edge. Therefore, even when standing at the top of each movable floor, it is necessary to provide a floor around it. As shown in FIGS. 1A to 1C, the number of movable floors required in such a situation is six in the case of the equilateral triangle movable floor T, and the square movable floor S and regular six. In the case of the square movable floor H, there are three.
歩行者Pが可動床の集合体の縁の頂点に近づいた時は、その頂点の周辺に可動床を集めて歩行面を提供しなければならない。従って、頂点の周囲をなるべく少ない可動床で敷き詰められる形状が望ましいことになる。その観点において正三角形は不利である。 When the pedestrian P approaches the vertex of the edge of the movable floor assembly, the movable floor must be collected around the vertex to provide a walking surface. Therefore, a shape that can be spread around the top with as few movable floors as possible is desirable. In that respect, equilateral triangles are disadvantageous.
次に正方形と正六角形を比較すると、正六角形を敷き詰めて平面を構成する方式は一通りしかないが、正方形の場合は2つの正方形の頂点を合わせた位置が、必ずしももう一つの正方形の辺の中央になくてもよいので、組み合わせに自由度が高い。これは歩行者Pの進行方向に応じて、可動床の集合体の構成を選べるという点において有利である。以上のような考察に基づいて、可動床の形状は正方形が最適であることがわかる。 Next, when comparing a square with a regular hexagon, there is only one way to construct a plane by spreading regular hexagons, but in the case of a square, the position where the vertices of two squares are combined is not necessarily the side of the other square. Since it does not have to be in the center, the combination is highly flexible. This is advantageous in that the configuration of the movable floor aggregate can be selected according to the direction of travel of the pedestrian P. Based on the above considerations, it is understood that a square is the optimum shape of the movable floor.
(可動床の種類毎の最低必要床数)
次に、歩行面を構成するのに必要な可動床の最小数を考える。歩行者Pが立つのに必要な可動床の数は前述のように3である。歩行者Pが移動した場合に新しい可動床を提供するためには、歩行者Pが行き去って用がなくなった可動床が、歩行者Pの進行方向に動いて、新たな歩行面を作る必要がある。それに必要な可動床の数は、可動床が動く速さとトレードオフの関係にある。可動床の最大速度が歩行者Pに比べて無限に速ければ、前述の3個でも可能である。
(Minimum required number of floors for each type of movable floor)
Next, consider the minimum number of movable floors required to construct the walking surface. As described above, the number of movable floors required for the pedestrian P to stand is three. In order to provide a new movable floor when the pedestrian P moves, it is necessary that the movable floor that is no longer used when the pedestrian P goes away moves in the traveling direction of the pedestrian P to create a new walking surface. There is. The number of movable floors required for this is in a trade-off relationship with the speed at which the movable floor moves. If the maximum speed of the movable floor is infinitely faster than that of the pedestrian P, the above three are possible.
歩行者Pが頂点に位置から移動すれば、足が載っていない可動床ができるので、それが歩行者Pの進行方向に移動することができる。但し、それを実現するためには、可動床に要求されるスペックは非常に高くなる。このような検討結果を踏まえて、後述する実施例1、2の全方向歩行感覚呈示装置では、4つの可動床の集合体で全方向に歩行面を有する構成とした。 If the pedestrian P moves from the position to the apex, a movable floor on which the foot is not placed is formed, so that it can move in the traveling direction of the pedestrian P. However, in order to realize this, the specifications required for the movable floor are very high. Based on such examination results, the omnidirectional walking sensation presentation device of Examples 1 and 2 described later is configured to have a walking surface in all directions by an assembly of four movable floors.
図2(a)は、本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置の実施例1の全体構成を説明する図である。この全方向歩行感覚呈示装置1は、歩行者Pの左右の足3、4および可動床の位置を計測するための位置センサ、4台の可動床A〜D、及び制御装置2とを備えている。制御装置2は、位置センサからの位置信号を入力して4台の可動床2の動作を制御するものであり、具体的には計算機(パソコン)が利用される。
FIG. 2A is a diagram illustrating the overall configuration of the first embodiment of the omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention. The omnidirectional walking sensation presentation device 1 includes left and right feet 3 and 4 of a pedestrian P, position sensors for measuring the position of the movable floor, four movable floors A to D, and a
(位置センサ)
位置センサは、4台の可動床A〜Dと歩行者Pの左右の足3、4の計6つの検知対象の移動位置を非接触で同時に計測するものであり、位置センサ発信器5と位置センサ受信器6とから構成される。位置センサは、金属やモータのノイズ等の影響を受けにくい必要がある。そのために、本実施例1では、超音波計測装置を利用(具体的には、INTERSENSE社のIS-600mark2を利用)している。
(Position sensor)
The position sensor measures the movement positions of a total of six detection targets, that is, the four movable floors A to D and the left and right feet 3 and 4 of the pedestrian P in a noncontact manner. And a
位置センサ発信器5は、4台の可動床A〜Dと歩行者Pの左右の足3、4の計6つの対象物のそれぞれに取り付けられる。位置センサ受信器6は、位置センサ発信器5の位置と歩行者Pの位置関係によって位置センサ発信器5からの信号を捕捉できない場所が出来るため、複数の位置センサ受信器6を設ける構成とする。本実施例1では、図2(a)に示すように、4台の可動床A〜Dの周囲において周方向に等間隔(120°)の3方向の位置に、それぞれ位置センサ受信器6が計3つ配置される。
The
歩行者Pの歩行動作の検出は次のように行われる。図2(b)に示すように、歩行者Pの左右の足3、4の位置の中点mの真上に、体の重心Gが位置すると仮定する。全方向歩行感覚呈示装置1における歩行領域(可動床の上で歩行者Pが歩行動作をする領域)の中心に予め不感領域7を設定しておく。 Detection of the walking motion of the pedestrian P is performed as follows. As shown in FIG. 2B, it is assumed that the center of gravity G of the body is located directly above the midpoint m of the positions of the left and right feet 3 and 4 of the pedestrian P. A dead area 7 is set in advance at the center of a walking area (an area in which a pedestrian P performs a walking motion on a movable floor) in the omnidirectional walking sensation presentation device 1.
歩行者Pが歩行動作に至らないがその体を少し動かしても、図2(c)に示すように、歩行者Pの左右の足3、4の中点mの位置の上方にある体の重心Gが、不感領域7の外に出なければ、歩行者は歩行動作を行ったとは認識されない。 Even if the pedestrian P does not reach the walking motion, even if the pedestrian P moves a little, as shown in FIG. 2 (c), as shown in FIG. If the center of gravity G does not go out of the insensitive area 7, the pedestrian is not recognized as having performed a walking motion.
しかしながら、歩行者が歩行動作を行い、歩行者Pの左右の足3、4の中点mの位置の上方にある体の重心Gが、図2(d)に示すように、不感領域7の外に出たときには、歩行していると判断する。このように、不感領域7は、歩行動作に至らない小さな動作や振動に起因する歩行動作と認定される誤動作を防止し、歩行動作を確実に検出するために設定されたものである。 However, the pedestrian performs a walking motion, and the center of gravity G of the body above the position of the midpoint m of the left and right feet 3 and 4 of the pedestrian P is in the insensitive area 7 as shown in FIG. When going out, it is determined that he is walking. As described above, the insensitive area 7 is set in order to prevent a malfunction that is recognized as a walking action caused by a small action or vibration that does not lead to a walking action and to reliably detect the walking action.
(可動床)
本実施例1で利用する可動床A〜Dは、それぞれ水平面内で全方向に移動可能な台であるが、従来、全方向に移動可能な全方向移動車両は、すでに知られている(例えば、特開平7−17442号公報参照。)。しかしながら、本発明における可動床A〜Dは、単に全方向に可動であるだけでなく、位置センサで検出された可動床及び歩行者Pの位置のデータに基づき制御装置2(パソコン)で生成された制御信号によって、任意の軌道で移動することのできる構成を特徴とする。本発明に係る可動床A〜Dの構成について次に説明する。
(Movable floor)
The movable floors A to D used in the first embodiment are each a platform that can move in all directions within a horizontal plane. Conventionally, omnidirectional vehicles that can move in all directions are already known (for example, JP, 7-17442, A). However, the movable floors A to D in the present invention are not only movable in all directions, but also generated by the control device 2 (personal computer) based on the movable floor detected by the position sensor and the position data of the pedestrian P. It is characterized by a configuration that can move in an arbitrary trajectory by the control signal. Next, the configuration of the movable floors A to D according to the present invention will be described.
4台の可動床A〜Dは、それぞれ互いに同じ構造である。可動床は、正方形基板を有し、この基板上に人間を乗せて全方向に移動可能な構造である。基板はなるべく厚みがないものが望ましい。図3(a)、(b)は、可動床A〜Dの一例を示すものであり、この可動床(構造の説明上、これを「可動床8」とする。)の正方形の基板9の下面(裏面)に、基板9の4辺に平行に4つの駆動輪10〜13が取り付けられている。
The four movable floors A to D have the same structure. The movable floor has a square substrate, and is a structure that can move in all directions by placing a person on the substrate. The substrate is preferably as thin as possible. FIGS. 3A and 3B show examples of the movable floors A to D, and the square substrate 9 of the movable floor (this is referred to as “
要するに、可動床8は、前後方向(図3(a)中の上下方向)に移動するために左右一対の駆動輪10、11が設けられており、横方向(図3(a)中の左右方向)に移動するために前後一対の駆動輪12、13が設けられている。これらの左右一対の駆動輪10、11と前後一対の駆動輪12、13の取付けられる向きは、互いに直角の方向である。
In short, the
さらに、各駆動輪は、その駆動輪全体が回転して移動する方向とは直角方向に駆動輪が転動可能であるように、その周縁に複数の補助転動輪14が、駆動輪とは直角の方向に揃えられて回転可能に設けられている。例えば、可動床8が左右一対の駆動輪10、11により前後方向に移動する際に、前後一対の駆動輪12、13は、その補助輪14が設置面15を転動するので、可動床8は滑らかに移動することが可能となる。
Further, each drive wheel has a plurality of
このような構造の4つの駆動輪10〜13の回転速度をそれぞれ独立的に制御することで、前後左右に移動可能とし、鉛直軸まわりの回転を可能とし、水平面内で全方向に移動可能であり、任意の軌道で移動できるように構成されている。駆動輪の10〜13の駆動手段について次に説明する。
By independently controlling the rotational speeds of the four
可動床8の4つの駆動輪10〜13は、それぞれ回転軸16に固定されており、回転軸16は基板9から垂設された一対の支持板17に回転可能に取り付けられている。支持板17の外面には、回転軸16を回転駆動するモータM1〜M4、モータの電源用の電池18、及び受信・制御器C1〜C4が取り付けられている。
The four
図4において後述する全方向歩行感覚呈示装置1の制御システムにおいて、制御装置2でモータM1〜M4の目標速度が演算されて制御信号が生成される。この制御信号は、トランスミッタ19から発信され、モータM1〜M4に設けられた受信・制御器C1〜C4で受信され、この制御信号によりモータM1〜M4は回転速度がそれぞれ独立的に制御される。モータM1〜M4の回転速度を制御することにより、4つの駆動輪10〜13のそれぞれの回転速度を制御し、これにより、可動床8は、上述のとおり、前後左右に移動し、鉛直軸まわりの回転が可能であり、これにより任意の軌道で任意の方向に移動できる。
In the control system of the omnidirectional walking sensation presentation device 1 described later in FIG. 4, the
(制御装置2)
本実施例1の全方向歩行感覚呈示装置1の制御装置2及びこの制御装置2を含む制御システム20の全体について図4において説明する。4台の可動床A〜D及び歩行者Pの左右の足3、4に位置センサ発振器5が取り付けられている。各位置センサ発信器5から発信された(図4では、可動床Aの位置センサ発信器5からの発信状況を示すが他位置センサ発信器5からの発信も同じである。)位置検出信号は、3つの位置センサ受信器6のいずれかにより検出され、パソコンに入力されるように構成されている。
(Control device 2)
The
制御装置2を構成するパソコンは、予め4つの可動床A〜Dの循環移動を制御する制御ソフトがインストールされており、位置センサ受信器6から送られてきた4台の可動床A〜D及び歩行者Pの左右の足3、4の位置検出信号に基づき、制御ソフトに従って可動床A〜Dのそれぞれの移動軌道乃至移動速度等の信号を生成する。この信号は、パソコンに接続されたトランスミッタ19から可動床A〜Dに発信されるように構成されている。
The personal computer constituting the
可動床A〜Dは、それぞれトランスミッタ19からの信号を受信しモータM1〜M4を制御する受信・制御器C1〜C4が設けられている。これにより、受信・制御器C1〜C4は、トランスミッタ19からの信号を受信しモータM1〜M4を制御し、後述するように、可動床A〜Dが循環動作可能なように所定の軌道で移動する。
The movable floors A to D are respectively provided with receiving / controlling devices C1 to C4 that receive signals from the
なお、図3、4では、各可動床は、4つのモータM1〜M4のそれぞれについて受信・制御器C1〜C4を設けた構成を示したが、可動床のモータ及び受信・制御器は、可動床の走行機構の構成によりいろいろな態様がある。例えば、可動床に1つの受信・制御器を設け、この1つの受信・制御器で可動床の4つのモータM1〜M4をそれぞれ独立的に同時に制御するような構成としてもよい。 3 and 4, each movable floor has a configuration in which the receivers / controllers C1 to C4 are provided for each of the four motors M1 to M4. However, the movable floor motor and the receiver / controller are movable. There are various modes depending on the configuration of the floor traveling mechanism. For example, one receiving / controlling device may be provided on the movable floor, and the four motors M1 to M4 of the moving floor may be independently and simultaneously controlled by the one receiving / controlling device.
(実施例1の作用)
以上の構成から成る本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置の実施例1の作用を、その特徴である4台の可動床A〜Dの循環移動を中心にして説明する。上述のとおり4台の可動床A〜Dはそれぞれ前後左右に移動可能であり、さらに鉛直軸まわりの回転が可能である。本発明では、これらの4台の可動床A〜Dの移動を組み合わせて、全体的に循環移動させるような構成としている。
(Operation of Example 1)
The operation of the first embodiment of the omnidirectional walking sensation presentation apparatus according to the present invention having the above-described configuration will be described focusing on the circulation movement of the four movable floors A to D, which is the feature thereof. As described above, the four movable floors A to D can be moved back and forth and left and right, respectively, and can be rotated about the vertical axis. In the present invention, the movement of these four movable floors A to D is combined so as to be cyclically moved as a whole.
4台の可動床A〜Dの循環に関しては、いろいろな構成、動作パターンが考えられる。ここでは、常に3台の可動床8が歩行者Pの歩行動作を打ち消し、残りの1台が歩行者Pの動きを先読みして新しい床を作るための移動を行うという基本的な考えに基づく構成、動作パターンを説明する。4台の可動床A〜Dの配置に異方性があるため、歩行者Pが、可動床8の辺と平行に歩行(辺に沿って歩行)する場合と、可動床8の辺と対角方向に歩行する場合に分けて説明する。
Regarding the circulation of the four movable floors A to D, various configurations and operation patterns can be considered. Here, based on the basic idea that the three
(1)可動床の辺と平行な歩行
図5、6は、実施例1の全方向歩行感覚呈示装置1において、歩行者Pが可動床の辺と平行な歩行を行う場合を示す図であり、図中、白矢印は歩行者Pの歩行方向を示し、実線の矢印は可動床の循環移動方向を示す。説明の都合上、図5、6における前後左右は図5(a)、図6(a)に示すように、図における上下を前後とし、左右を左右とする。以下、歩行者Pが可動床の辺と平行であって前方に歩行する場合(図5参照。)と歩行者Pが可動床の辺と平行であって横方向に歩行する場合(図6参照。)を示す。
(1) Walking parallel to the side of the movable floor FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating a case where the pedestrian P walks parallel to the side of the movable floor in the omnidirectional walking sensation presentation device 1 according to the first embodiment. In the figure, the white arrow indicates the walking direction of the pedestrian P, and the solid line arrow indicates the circulating movement direction of the movable floor. For convenience of explanation, as shown in FIGS. 5 (a) and 6 (a), the front and rear and the left and right in FIGS. Hereinafter, when the pedestrian P is parallel to the side of the movable floor and walks forward (see FIG. 5), and when the pedestrian P is parallel to the side of the movable floor and walks in the lateral direction (see FIG. 6). .)
前方に歩行する場合の可動床の動作:
歩行者Pが前方に(白矢印の方向)に歩き始めると、全方向歩行感覚呈示装置1における可動床A〜Dの循環動作は次のように行われる。
(イ)歩行者Pの歩行動作を打ち消すように、可動床A、Bが進行方向と逆方向(後方)に動く。それと同時に可動床Cが可動床Aの前に移動を開始する。歩行者Pの両足が可動床Bの上から外れ、可動床Aの上に完全に移ったら、可動床Bは右側に移動する。(図5(a)参照)。
Movement of the movable floor when walking forward:
When the pedestrian P begins to walk forward (in the direction of the white arrow), the circulation operation of the movable floors A to D in the omnidirectional walking sensation presentation device 1 is performed as follows.
(A) The movable floors A and B move in the direction opposite to the traveling direction (backward) so as to cancel the walking motion of the pedestrian P. At the same time, the movable floor C starts moving before the movable floor A. When both feet of the pedestrian P are removed from the movable floor B and completely moved onto the movable floor A, the movable floor B moves to the right side. (See FIG. 5 (a)).
(ロ)可動床A、Cは歩行者Pの進行方向と逆(後方)に移動する。それと同時に可動床Dが可動床Cの前に移動を開始する。歩行者Pの両足が可動床Cの上に移ったら、可動床Aは左側に移動する(図5(b)参照)。 (B) The movable floors A and C move in the direction opposite to the traveling direction of the pedestrian P (backward). At the same time, the movable floor D starts moving before the movable floor C. When both feet of the pedestrian P move on the movable floor C, the movable floor A moves to the left (see FIG. 5B).
(ハ)以上の動作を歩行者Pの動きに合わせて繰り返す(図5(c)参照)。これにより、歩行者Pは実際は前進することなく一ヶ所であたかも前方へ歩行しているかのような歩行動作を行うことができる (C) The above operation is repeated in accordance with the movement of the pedestrian P (see FIG. 5C). Thereby, the pedestrian P can actually perform a walking motion as if walking in one place without moving forward.
横方向に歩行する場合の可動床の動作:
次に、歩行者が横方向(図6に示す例では左横方向)に歩き始めると、可動床A〜Dの循環動作は次のように行われる。
(ニ)歩行者Pの歩行動作を検出すると、歩行者Pの歩行動作を打ち消すように、可動床A、B、Dが進行方向と逆方向に動く。それと同時に可動床Cが可動床Aと可動床Dの間に向かって(図6(b)に示す状態に向けて)移動を開始する。(図6の(a)参照)。
Movement of the movable floor when walking sideways:
Next, when the pedestrian starts walking in the lateral direction (left lateral direction in the example shown in FIG. 6), the circulation operation of the movable floors A to D is performed as follows.
(D) When the walking motion of the pedestrian P is detected, the movable floors A, B, and D move in the direction opposite to the traveling direction so as to cancel the walking motion of the pedestrian P. At the same time, the movable floor C starts to move between the movable floor A and the movable floor D (toward the state shown in FIG. 6B). (Refer to FIG. 6A).
(ホ)歩行者Pの両足が可動床Dの上に完全に移った時、可動床Cは可動床Dの前に向けて移動する。可動床A、Bは、可動床Dを避けるように、歩行者Pの前方及び後方に移動する。(図6(b)参照)。 (E) When both feet of the pedestrian P completely move on the movable floor D, the movable floor C moves toward the movable floor D. The movable floors A and B move forward and backward of the pedestrian P so as to avoid the movable floor D. (See FIG. 6 (b)).
(ヘ)この結果、図6(c)に示す配置になる。これは図5(a)の配置を左に90度回転させたものと同等な配置となり、以降は図5と同様の動作(図5では前方に歩行し、図6では左横方向に歩行し進行方向は異なるが、可動床の循環動作は同じ状態にある。)を繰り返す。これにより、歩行者Pは実際は横方向に移動することなく一ヶ所であたかも横方向に歩行しているかのような歩行動作を行うことができる。 (F) As a result, the arrangement shown in FIG. This is equivalent to the arrangement of FIG. 5A rotated 90 degrees to the left, and thereafter the same operation as in FIG. 5 (walking forward in FIG. 5 and walking in the left lateral direction in FIG. 6). The traveling direction is different, but the circulation of the movable floor is in the same state.) As a result, the pedestrian P can actually perform a walking action as if walking in one direction without moving in the horizontal direction.
(2)可動床の対角線方向の歩行
図7は、歩行者Pが可動床8の辺と対角線方向の歩行を行う場合であり、歩行者Pが白矢印の方向(前方に)に歩き始めると、これに対して、可動床A〜Dの循環動作は次のように行われる。なお、説明の都合上、図7における前後左右は図7(a)に示すように、図における上下を前後とし、左右を左右とする。
(2) Diagonal walking of movable floor FIG. 7 shows a case where the pedestrian P walks diagonally with the sides of the
(イ)歩行者Pの歩行動作を打ち消すように、可動床A、B、Dが進行方向と逆方向に動く。それと同時に可動床Cが可動床A、Dの間に向かって(図7(b)に示す状態に向けて)移動を開始する。(図7(a)参照)。 (A) The movable floors A, B, and D move in the direction opposite to the traveling direction so as to cancel the walking motion of the pedestrian P. At the same time, the movable floor C starts moving between the movable floors A and D (toward the state shown in FIG. 7B). (See FIG. 7 (a)).
(ロ)可動床A、C、Dが歩行者Pの進行方向と逆方向に動く。それと同時に可動床Bが可動床Cと可動床Dの間に向かって(図7(c)に示す状態に向けて)移動を開始する(図7(b))。
(ハ)以上の動作を繰り返す(図7(c)参照)。これにより、歩行者Pは実際は斜め前方に移動することなく一ヶ所であたかも斜め前方に歩行しているかのような歩行動作を行うことができる。
(B) The movable floors A, C, and D move in a direction opposite to the traveling direction of the pedestrian P. At the same time, the movable floor B starts to move between the movable floor C and the movable floor D (toward the state shown in FIG. 7C) (FIG. 7B).
(C) The above operation is repeated (see FIG. 7C). As a result, the pedestrian P can actually perform a walking action as if walking in a diagonally forward direction without moving diagonally forward.
以上は、定常的に同じ方向に歩行している場合の動作であるが、歩行方向が途中で変わった場合は、進行方向に床面が常に存在するよう、歩行者Pが足を乗せていない可動床が移動すように動作する。 The above is an operation when walking in the same direction in a steady manner, but when the walking direction changes in the middle, the pedestrian P does not put his feet so that the floor surface always exists in the traveling direction. Operates so that the movable floor moves.
以上、可動床の循環動作について、歩行者Pが定常的に同じ方向に(前方、横方向及び斜め方向)に歩行している場合を例を挙げて説明したが、このような方向への歩行だけでなく、歩行者Pが周辺の全ての方向への歩行に対応できるように、可動床は循環動作をする。歩行方向が途中で変わった場合でも、進行方向に床面が常に存在するよう、歩行者Pが足を乗せていない可動床が循環動作を行う。 As mentioned above, although the case where the pedestrian P is walking in the same direction (forward, a horizontal direction, and diagonal directions) was mentioned as an example about circulation operation | movement of a movable floor, it walked in such a direction. In addition, the movable floor circulates so that the pedestrian P can cope with walking in all the surrounding directions. Even when the walking direction changes in the middle, the movable floor on which the pedestrian P does not put his feet is circulated so that the floor surface always exists in the traveling direction.
このような変則的な場合での可動床の循環動作も、基本的には上記前方、横方向及び斜め方向への移動と同じであり、歩行者Pの左右の足3、4の動きを位置センサで検知し、歩行者Pの進行方向と反対方向に可動床を移動させるとともに、歩行者Pの進行方向で待ち受けるように可動床を移動させる動作を組み合わせてなる。 The circulation movement of the movable floor in such an irregular case is basically the same as the movement in the forward, lateral and oblique directions, and the movement of the left and right feet 3 and 4 of the pedestrian P is positioned. It is detected by a sensor, and the movable floor is moved in a direction opposite to the traveling direction of the pedestrian P, and the operation of moving the movable floor so as to wait in the traveling direction of the pedestrian P is combined.
ところで、歩行者Pが一定速度で連続して歩いている状態では、移動方向を予測できる。その場合、予想される進行方向に待ち受け用の可動床を集中し、歩行者Pが行きそうもない歩行の可動床は提供しない、という循環アルゴリズムも可能である。そのような予測が成功すれば、限られた可動床を有効に使うことができる。 By the way, in the state where the pedestrian P is walking continuously at a constant speed, the moving direction can be predicted. In that case, a circulation algorithm is also possible in which the movable floors for waiting are concentrated in the expected traveling direction and the movable floor for walking that the pedestrian P is unlikely to go is not provided. If such prediction is successful, a limited movable floor can be used effectively.
なお、以上の実施例1においては、可動床A〜Dの形状は正方形とし、可動床の数は4つとする構成について説明したが、可動床の形状と数については、このように正方形の可動床を4つ用いるという構成に限定することはない。 In the first embodiment described above, the movable floors A to D have a square shape and the number of movable floors is four. However, the shape and number of the movable floors are square movable in this way. The configuration is not limited to using four floors.
図8は、本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置の実施例2を説明する図である。この実施例2は、実施例1において、全方向歩行感覚呈示装置における4台可動床A〜Dのそれぞれに、凹凸面の感覚を呈示する手段(これを「凹凸面呈示器」という。)を設けることで、歩行者Pに対して、より現実的な歩行感覚を与える構成にしたものである。実施例2における可動床が循環動作する構成は実施例1と同じであるので、実施例1と共通する構成についてはその説明は省略する。 FIG. 8 is a diagram illustrating Example 2 of the omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention. In this second embodiment, in the first embodiment, means for presenting the sensation of an uneven surface on each of the four movable floors A to D in the omnidirectional walking sensation presentation device (this is referred to as an “uneven surface presenter”). By providing, the pedestrian P is configured to give a more realistic walking sensation. Since the configuration in which the movable floor in the second embodiment circulates is the same as that in the first embodiment, the description of the configuration common to the first embodiment is omitted.
図8(a)は、4台可動床A〜Dのそれぞれに凹凸面呈示器を設けて集合した全体構成の平面図であり、上記のとおり可動床A〜Dの循環動作は実施例1と同様である。図8(b)は、一台の可動床(可動床A〜Dに共通な符号を付して「可動床8」という。)としてに凹凸面呈示器21を付設してなる構成の平面図を示している。図8(c)、(d)は凹凸面呈示器21を側面から見た模式図を示す。
Fig.8 (a) is a top view of the whole structure which provided the uneven | corrugated surface presentation device in each of the four movable floors AD, and the circulation operation | movement of movable floor AD is as Example 1 and the above. It is the same. FIG. 8B is a plan view of a configuration in which an uneven
昇降傾動機構22と、この昇降傾動機構22により傾斜動作(「傾動」ともいう)が可能な足載せ板23が組合されてユニット24が形成されている。凹凸面呈示器21は、ユニット24が、可動床8の基板の上面に、図8(b)に示すように縦横マトリクス状に3×3の計9つ設置して構成される。
A
各ユニット24において、昇降傾動機構22は、図8(c)、(d)に模式的示すように、各種の直動アクチュエータ25(例えば、油圧アクチュエータ等)により上下動杆26(油圧アクチュエータの場合はピストンロッドに相当する。)を有し、この直動アクチュエータ25の上下動杆26介して足載せ板23を上下方向に移動且つ傾斜可能とすると構成である。
In each
ユニット24の具体的な構造の一例を図8(e)、(f)に示す。このユニット24は、3本の油圧アクチュエータ27と足載せ板23とを有し、3本の油圧アクチュエータ27の上下動杆28(ピストンロッド)の上端が、それぞれ足載せ板23の底面の三角形の頂点の位置に球面軸受29を介して取り付けられて構成される。
An example of a specific structure of the
このような構成の凹凸面呈示器21を採用することにより、可動床8の歩行面は、昇降傾動機構22で上下動可能且つ傾動可能に設けられた足載せ板23が9つマトリクス状に集合した分割面として形成され、現実の歩行面を模擬した凹凸面や傾斜面を呈示することが可能となる。
By adopting the
なお、図8(e)、(f)に示すような昇降傾動機構22自体は、本発明者の出願に係る特許第3373460号明細書に開示されているが、本発明は、単にこのような昇降傾動機構22を特徴とするものではない。 The elevating and tilting mechanism 22 itself as shown in FIGS. 8 (e) and 8 (f) is disclosed in Japanese Patent No. 3373460 according to the application of the present inventor. The up-and-down tilt mechanism 22 is not a feature.
本発明では、昇降傾動機構22を有するユニット24が9つマトリクス状に可動床8に設けられ、9つの傾動可能な足載せ板23が集合して1つの可動床の歩行面を形成し、さらに同じ構造の複数の可動床(実施例2では可動床A〜D)を集合し、各可動床を循環的に移動することで、より現実に近い歩行感覚を歩行者Pに与える全方向歩行感覚呈示装置を実現することを特徴とする。
In the present invention, nine
本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置の実施例3を図9〜12において説明する。この実施例3は、基本的な考えは実施例1と同じであるが、可動床の構造及びその循環移動手段が異なる。実施例3は、図9(a)にその全体構造を示すように、可動床としてベルトが前後方向に走行回転するベルト回転器30を利用した構成を特徴とする。
A third embodiment of the omnidirectional walking sensation presentation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The basic idea of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but the structure of the movable floor and the circulating movement means thereof are different. As shown in FIG. 9A, the third embodiment is characterized by a configuration using a
可動床、即ちベルト回転器30は、上記可動床の数について説明したとおり、少なくとも3台以上設けることが必要であり、この実施例3では、3台のベルト回転器30(以下、ベルト回転器30の3台について説明する際には「ベルト回転器A〜C」とする。図中では30(A)〜30(B)と表示する。)を設けた。そして、これら3台のベルト回転器A〜Cは、それぞれのベルト31が前後方向に回転走行可能であるとともに、ベルト31の走行回転方向(前後方向)と直交する方向(横方向、図中左右方向)に、循環用レール32に案内されて循環して移動可能な構成としたことを特徴とする。
As described for the number of movable floors, it is necessary to provide at least three movable floors, that is,
実施例3の具体的な構造を、図9、図10で説明する。図9(b)に示すように、図中で左右方向に延びる互いに平行な前後2本の循環用レール32が、機枠33の前後の枠34に複数の支持杆35で固定されている。図9(a)、図10(a)、(b)に示すように、循環用レール32の内周面には無端チェーン36(「ラック」として機能する。)が固定して取り付けられている。
A specific structure of the third embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9B, two parallel front and rear circulation rails 32 extending in the left-right direction in the figure are fixed to the front and
各ベルト回転器30のフレーム37の前後部分に、支持板38が垂直に固設されている。この支持板38の外側には、循環用レール32の外周面に形成された案内溝39を転動する左右一対の車輪40が取り付けられているとともに、無端チェーン36に内周側から噛み合うスプロケット41(「ピニオン」として機能する。)が駆動軸42を介して回転可能に設けられている。
要するに、循環用レール32の外側から左右一対の車輪40が走行可能に配設され、循環用レール32の内側に固設された無端チェーン36の内周側からスプロケット41が噛み合う構造である。支持板37の内側にはスプロケット駆動用モータ43が取り付けられており、このスプロケット駆動用モータ43により駆動軸42が駆動される。スプロケット41がスプロケット駆動用モータ43で駆動回転されると、ベルト回転器30が循環用レール32に沿って循環移動する構成となっている。
In short, a pair of left and
なお、スプロケット41は、前後一対設けてもよいが前後のいずれか一方に設ける構成としてもよい。即ち、前後の循環用レール32のそれぞれの内周面に無端チェーン36を設け、前後の無端チェーン36にそれぞれ噛み合うように前後一対のスプロケット41駆動軸42の前後端に取付けスプロケット駆動用モータ43で駆動されるような構成としてもよいし、或いは前後の循環用レール32の一方のみにおいて無端チェーン36にスプロケット41を噛み合うような構成としてもよい。
Note that the
ベルト回転器30は、ベルト31が前後の回転ローラ44の間に回転可能に装着されている。前後の回転ローラ44は、フレーム37に回転可能に取り付けられた前後の回転軸45に固定して取り付けられており、前後の回転軸45のいずれか一つがベルト駆動用モータ46により回転駆動される。
In the
このベルト回転器30の駆動機構の詳細な説明は省略するが、一例を図10(c)、(d)で簡単に説明する。前後の回転軸45はベルト回転器30のフレーム37に軸支されているが、このフレーム37の側部に、ベルト31の内側(図中左方)に向けてベルト駆動用モータ46が取付けられている。
Although a detailed description of the driving mechanism of the
このベルト駆動用モータ46の出力が、減速歯車列48を介し、回転軸45に固定された歯車49に伝達される。これにより回転軸45が回転し、ベルト回転器30のベルトが回転する。なお、回転ローラ44の一部が欠けている間隙部分において回転軸45に歯車49が取り付けられているから歯車49がベルト31に接触することがない。
The output of the
実施例3の位置センサ検知装置における位置センサ発信器5は、歩行者Pの左右の足及び3台のベルト回転器A〜Cのそれぞれに取り付けられている。又、3台のベルト回転器A〜Cには、それぞれベルト回転器30用の受信・制御器47が設けられている。ベルト回転器30に取り付けられる位置センサ発信器5及び受信・制御器47は、例えば、図10(b)に示すように、支持板38や図示はしないがフレーム37等に取り付けられる。
The
そして、位置センサ発信器5からの信号を検知する位置センサ受信器6は、実施例1のように歩行者Pの周囲の3箇所に設けてもよいが、図9(a)に示すように、歩行者Pの後方(又は前方)及び側方の計2箇所でもよい。
And the
実施例3の3台のベルト回転器A〜Cのそれぞれのベルト回転動作及び3台のベルト回転器A〜Cの循環移動を制御する制御システム50を、図12に示す。この制御システム50は、実施例1の図4に示す構成と基本的には同じであるので、その詳細な説明は省略するが、概略次のような構成となっている。
FIG. 12 shows a
左右の足及び3台のベルト回転器A〜Cにそれぞれ取り付けられた位置センサ発信器5からのそれぞれの位置信号は、2箇所に設置された位置センサ受信器6で受信されるように構成されている。受信された位置信号は、制御装置2に入力され、各ベルト回転器30のベルト回転動作と循環移動を制御する信号が生成される。
The position signals from the
この制御装置2で生成された制御信号は、トランスミッタ19に送られ、トランスミッタ19から無線信号として、3台のベルト回転器A〜Cの受信・制御器47に送信される。受信・制御器47は、トランスミッタ19から送信される制御信号を受信し、スプロケット駆動用モータ43とベルト駆動用モータ46を制御する構成となっている。
The control signal generated by the
(実施例3の作用)
以上のような構成の実施例3の全方向歩行感覚呈示装置の作用を説明する。図9〜10において、位置センサ受信器6は、歩行者Pの足及び3台のベルト回転器A〜Cにそれぞれ取り付けた位置センサ発信器5から(図12では、左足位置センサ発信器5からの発信状況を示すが他の位置センサ発信器5からの発信も同じである。)、左右の足及び3台のベルト回転器A〜Cの位置信号を受信する。
(Operation of Example 3)
The operation of the omnidirectional walking sensation presentation apparatus of the third embodiment configured as described above will be described. 9-10, the
そして、位置センサ受信器6から入力された位置信号に基づき、制御装置は3台のベルト回転器A〜Cそれぞれのベルト駆動用モータ46とスプロケット駆動用モータ43の動作を制御する制御信号を生成し、トランスミッタ19から受信・制御器47に送信する。3台のベルト回転器A〜Cの受信・制御器47は、それぞれ独立してベルト駆動用モータ46及びスプロケット駆動用モータ43を回転制御する。
Based on the position signal input from the
ところで、図9(a)に示すように、歩行者Pが単に前方に向けて歩行動作を行う場合は、位置センサ受信器6は、歩行者Pの左右の足の前後方向に変動する位置信号を受信し検知する。この位置信号に基づいて、制御装置2は歩行者Pの前後方向への動きを打ち消すようにベルト回転器A又はBのベルト31が矢印のように後方に向けて走行回転する制御信号を生成する。この制御信号に基づいてベルト回転器A又はBのベルト駆動用モータ46が制御されて、ベルト31が回転し、歩行者Pは前後方向への擬似的な歩行を行うことができる。
By the way, as shown to Fig.9 (a), when the pedestrian P just walks ahead, the
そして、図11(a)で白抜き矢印に示すように、歩行者Pが横方向(図中では右方向)に歩行する場合は、位置センサ受信器6は、歩行者Pの足に取り付けた位置センサ発信器5から、左右の足の左右方向へ変動する位置信号を受信し検知する。さらに、3台のベルト回転器A〜Cのセンサ発信器5からの位置信号も位置センサ受信器6で受信して検知する。
When the pedestrian P walks in the lateral direction (rightward in the figure) as indicated by the white arrow in FIG. 11A, the
制御装置2は、左右の足及び3台のベルト回転器A〜Cのそれぞれ位置信号に基づいて、制御信号を生成し、この制御信号により3台のベルト回転器A〜Cは制御されて、それぞれ独立して循環用レールに沿って矢印のように図中で左方に向けてそれぞれ制御された速度で循環移動する。
The
これにより、2台のベルト回転器A、Cは、図11(a)で実線矢印に示すように、図中で右から左に向けて移動するので、歩行者Pの横方向への動きを打ち消すことができ、歩行者Pは図中右方向への擬似的な歩行を行うことができる。そして、歩行者Pが通り過ぎたベルト回転器Cが歩行者Pの進行方向に回って、待ち受け面を提供することができ、長距離の歩行もできる。 As a result, the two belt rotators A and C move from right to left in the figure as indicated by solid arrows in FIG. The pedestrian P can perform a pseudo walk in the right direction in the figure. And the belt rotator C which the pedestrian P passed can turn to the advancing direction of the pedestrian P, can provide a standby surface, and can also walk for a long distance.
さらに、図11(b)で白抜き矢印に示すように、歩行者Pが斜め前方に歩行する場合は、位置センサ受信器6は、歩行者Pの左右の足及び3台のベルト回転器A〜Cにそれぞれ取り付けた位置センサ発信器5から、それぞれの位置信号を受信する。制御装置2は、これらの位置信号に基づいて、制御信号を生成する。
Furthermore, as shown by the white arrow in FIG. 11B, when the pedestrian P walks diagonally forward, the
この制御信号により、2台のベルト回転器A、Bは、それぞれベルト駆動用モータ46が制御されて、選択的にベルトが走行回転する。同時に、3台のベルト回転器A〜Cは、それぞれスプロケット駆動用モータ43が制御され、それぞれ独立して循環レールに沿って横方向に制御された速度で循環移動し、歩行者Pが通り過ぎたベルト31が歩行者Pの進行方向に回って、待ち受け面を提供する。これにより、歩行者Pの斜め前方向への動きを打ち消すことができ、歩行者Pは斜め前方への擬似的な歩行を行うことができる。
With this control signal, the
以上の実施例3によると、歩行者Pはベルト31上で水平面内の任意の方向に動くことができ、この意味で実施例3は実施例1と同等の機能を発揮することができる。なお、実施例3の全方向歩行感覚呈示装置は、人間の歩行に対応するために大型のものが必要になるが、ベルト回転器30と循環レール32の組み合わせで、歩行者Pの全方向の歩行に対応できるから、実施例1における複数の正方形可動床を循環移動するものに比べて、その可動床を循環させる機構は単純で簡単となる。
According to the third embodiment described above, the pedestrian P can move in any direction within the horizontal plane on the
以上、本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。 The best mode for carrying out the omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to such embodiments, and It goes without saying that there are various embodiments within the scope of the technical matters described in.
人間にとって足で歩くというのは最も自然な移動手段である。人間が自分の周囲の空間を認識する場合に、歩いて移動するという行為は極めて重要な意味を持つ。観光地に行った時に、バスに乗って見せられたものと自分の足で見つけたものの印象が大きく異なるのは、誰もが持つ経験であろう。 For humans, walking with feet is the most natural means of transportation. The act of walking and moving when a human recognizes the space around him is extremely important. It is an experience everyone has that the impression of what you see on the bus and what you find on your feet when you go to a tourist destination is very different.
ところで、本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置によると、歩行者Pは全方向に任意の軌道で自由に歩行し、現実の空間を歩行したかのような自然な歩行感覚を得ることができるので、よりリアルな旅行の擬似体験が可能になる。このことは、実世界における旅行が困難な高齢者や身障者にとって、より有意義である。 By the way, according to the omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention, the pedestrian P can freely walk in an arbitrary trajectory in all directions and obtain a natural walking sensation as if walking in a real space. Therefore, a more realistic simulated travel experience becomes possible. This is more meaningful for the elderly and disabled people who have difficulty traveling in the real world.
また、本発明に係る全方向歩行感覚呈示装置は、様々なトレーニングシミュレータにも有効である。例えば、災害時の避難行動の訓練や研究は、現実に災害を起すのが困難である以上、この装置を使うことが不可欠である。また、各種スポーツの練習にも好適である。 The omnidirectional walking sensation presentation device according to the present invention is also effective for various training simulators. For example, training and research on evacuation behavior at the time of a disaster is indispensable because it is difficult to actually cause a disaster. It is also suitable for various sports exercises.
1 全方向歩行感覚呈示装置
2 制御装置
3 左右の足
5 位置センサ発信器
6 位置センサ受信器
7 不感領域
8 可動床
9 可動床の基板
10、11 左右一対の駆動輪
12、13 前後一対の駆動輪
14 補助輪
15 設置面
16 駆動輪の回転軸
17 回転軸の支持板
18 電池
19 トランスミッタ
20 制御システム
22 昇降傾動機構
23 足載せ板
24 ユニット
25 直動アクチュエータ
26 上下動杆
27 油圧アクチュエータ
28 上下動杆
29 球面軸受
30 ベルト回転器
31 ベルト
32 循環用レール
33 機枠
34 機枠の前後の枠
35 支持杆
36 無端チェーン
37 ベルト回転器のフレーム
38 支持板
39 循環用レールの外周側の案内溝
40 左右一対の車輪
41 スプロケット
42 駆動軸
43 スプロケット駆動用のモータ
44 前後の回転ローラ
45 回転軸
46 ベルト駆動用モータ
47 ベルト回転器の受信・制御器
48 減速歯車
49 歯車
50 実施例3の制御システム
A〜D 可動床
C1〜C4 受信・制御器
G 体の重心
M1〜M4 モータ
m 歩行者の左右の足の位置の中点
P 歩行者
1 Omnidirectional walking
3 Left and right feet
5 Position sensor transmitter
6 Position sensor receiver
7 Insensitive area
8 movable floor
9 Movable floor substrate
10, 11 A pair of left and right drive wheels
12, 13 A pair of front and rear drive wheels
14 Auxiliary wheel
15 Installation surface
16 Rotating shaft of drive wheel
17 Rotating shaft support plate
18 batteries
19 Transmitter
20 Control system
22 Elevating and tilting mechanism
23 Footrest
24 units
25 Linear Actuator
26 Vertical motion
27 Hydraulic actuator
28 Vertical motion
29 Spherical bearing
30 Belt rotator
31 belt
32 Circulation rail
33 Machine frame
34 Front and rear frames of machine frame
35 support rod
36 Endless chain
37 Belt Rotator Frame
38 Support plate
39 Guide groove on the outer periphery of the circulation rail
40 A pair of left and right wheels
41 sprocket
42 Drive shaft
43 Motor for sprocket drive
44 Front and rear rotating rollers
45 Rotating shaft
46 Belt drive motor
47 Belt rotator receiver / controller
48 Reduction gear
49 Gear
50 Control System of Example 3
A to D Movable floor C1 to C4 Receiver / controller G Body center of gravity
M1 to M4 Motor m Midpoint of the left and right foot positions of the pedestrian P Pedestrian
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003316300A JP4313633B2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Omnidirectional walking sensation presentation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003316300A JP4313633B2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Omnidirectional walking sensation presentation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005084356A true JP2005084356A (en) | 2005-03-31 |
JP4313633B2 JP4313633B2 (en) | 2009-08-12 |
Family
ID=34416244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003316300A Expired - Fee Related JP4313633B2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Omnidirectional walking sensation presentation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4313633B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008116567A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Kajima Corp | Vibrating apparatus |
JP2008168760A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | Two-dimensional low gravity environment simulator |
JP2018155887A (en) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 株式会社AOI Pro. | Virtual travel experience device |
US11474534B2 (en) * | 2017-03-01 | 2022-10-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Information processing system |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101560782B1 (en) | 2014-02-07 | 2015-10-26 | 한국기계연구원 | Bipedal locomotion having variable foothold and bipedal locomotion assembly |
JP6795190B2 (en) | 2017-03-02 | 2020-12-02 | 公立大学法人広島市立大学 | Walking sensation presentation device and presentation method |
-
2003
- 2003-09-09 JP JP2003316300A patent/JP4313633B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008116567A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Kajima Corp | Vibrating apparatus |
JP2008168760A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | Two-dimensional low gravity environment simulator |
US11474534B2 (en) * | 2017-03-01 | 2022-10-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Information processing system |
JP2018155887A (en) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 株式会社AOI Pro. | Virtual travel experience device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4313633B2 (en) | 2009-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6974103B2 (en) | Demotorized omnidirectional walking system device | |
JP7124997B2 (en) | Omnidirectional movement method, device and system | |
US10416754B2 (en) | Floor system providing omnidirectional movement of a person walking in a virtual reality environment | |
EP0948377B1 (en) | Omni-directional treadmill | |
US6152854A (en) | Omni-directional treadmill | |
CN109641143B (en) | Device for omnidirectional movement | |
US10732197B2 (en) | System for stabilizing an object to control tipping during omnidirectional movement | |
JP2007290054A (en) | Bipedal type moving mechanism | |
JP2008220580A (en) | Immersive sense of walk presentation device | |
CN205699105U (en) | A kind of step trailing type omnidirectional treadmill | |
WO2015037999A1 (en) | An active walking platform and a system for walking in place | |
JP4313633B2 (en) | Omnidirectional walking sensation presentation device | |
CN111773616A (en) | Active multifunctional omnidirectional running machine | |
KR20110072535A (en) | Wheel and track hybrid mobile platform apparatus applied off-road driving mechanism for a special service robot | |
KR101943643B1 (en) | Virtual reality walking platform device | |
KR20130100622A (en) | Sphere-shape platform capable of omnidirectional mobility | |
CN1425481A (en) | Treadlemill with topographic stimulating function | |
Iwata et al. | Circulafloor: A locomotion interface using circulation of movable tiles | |
KR101679223B1 (en) | Two-Dimensional Treadmill Using Side Omni-Wheel | |
JP2001087415A (en) | Virtual walking device | |
KR20150057448A (en) | a skateboard with sensors and skateboard simulation system using thereof | |
JP3493708B2 (en) | Walking simulator, control method thereof, and predictive control method | |
KR101920828B1 (en) | Angle variable type walking machine | |
KR101560782B1 (en) | Bipedal locomotion having variable foothold and bipedal locomotion assembly | |
KR101844249B1 (en) | Rotating movement device using guide rail |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081021 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090330 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090512 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090515 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150522 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |