JP2009075145A - Feeling of movement enhancing apparatus - Google Patents

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Takuya Nojima
琢也 野嶋
Yu Okano
裕 岡野
Norihiko Zoga
慶彦 雑賀
Hiroyuki Kajimoto
裕之 梶本
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Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
University of Electro Communications NUC
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Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
University of Electro Communications NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance user's feeling of movement by displaying, in a peripheral part of user's field of view, an image that stimulates user's sense of sight. <P>SOLUTION: A feeling of movement enhancing apparatus comprises: display means 12a and 12b for displaying images in a user's peripheral view area and in the direction approximately parallel to the user's central line of visual line; a receiving means 11a for receiving the information of the user's movement; an image generating means 11b which calculates, on the basis of the received information of movement, the rate of travel of the images to be displayed on the display means 12a and 12b and generates an image output signal for displaying, at the calculated rate of travel, optical flow as an image or dynamic images; and a display control means 11c displaying, on the basis of the image output signal generated by the image generating means 11b, the optical flow or dynamic images on the display means 12a and 12b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、利用者の視野周辺部に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置に関する。   The present invention relates to a mobility enhancing device that enhances a user's sense of movement by displaying an image that stimulates vision in the periphery of the user's visual field.

従来より、航空機の運転訓練やゲームに利用されるフライトシミュレータや、自動車の運転訓練やゲームに利用されるドライビングシミュレータ等がある。   Conventionally, there are flight simulators used for aircraft driving training and games, driving simulators used for automobile driving training and games, and the like.

例えば、フライトシミュレータでは、実際の航空機の挙動を計算機上で模擬し,視覚的に再現することにより、利用者に対して実際に機体を操作している感覚を提示することを可能にしている。   For example, a flight simulator simulates actual aircraft behavior on a computer and visually reproduces it, thereby making it possible to present the user with a sense of actually operating the aircraft.

しかしながら、一般的な運転訓練環境やゲーム環境においては,実際の航空機のコックピットと装置構成が大きく異なるため、実際の航空機の操縦と等価な操縦感覚を生成することは難しく、また、利用者自身が運動しているという移動感を感じさせることは非常に困難であった。   However, in a general driving training environment or a game environment, the actual aircraft cockpit and the device configuration are greatly different, so it is difficult to generate a control feeling equivalent to that of an actual aircraft operation, It was very difficult to feel the movement of exercising.

そこで、物理的に実際の航空機のコックピットと同等の装置構成を有するフライトシミュレータがある。具体的には、実際の航空機と同じレイアウトのコックピットを用意し、実機とほぼ同じ操作性の操縦桿、同じ視野角を持つディスプレイ、及び加速度感を提示するためのモーションプラットフォームなどを使用することにより、実際の航空機の操縦と等価な操縦感覚の生成を可能にしている。しかし、これらの装置は一般に非常に大がかりな装置構成となる上、製造及び設置費用が非常に高価となるので、これらの環境を整えることは容易ではなかった。   Therefore, there is a flight simulator having a device configuration that is physically equivalent to an actual aircraft cockpit. Specifically, by preparing a cockpit with the same layout as an actual aircraft, using a control stick with almost the same operability as the actual aircraft, a display with the same viewing angle, and a motion platform to present acceleration feeling This makes it possible to generate a maneuvering sensation equivalent to actual aircraft maneuvering. However, these devices generally have a very large device configuration, and the manufacturing and installation costs are very expensive. Therefore, it is not easy to prepare these environments.

そこで、簡易な装置構成で、かつ利用者に移動感を感じさせる装置が切望されていた。   Therefore, a device having a simple device configuration and making the user feel a movement has been desired.

ここで、人間の視覚に関する生理的特性について説明する。   Here, the physiological characteristics related to human vision will be described.

人間の視野は、視線を中心とした数度の範囲内を中心視野領域と、それ以外の周辺視野領域とに区別される。これは眼球内部の感覚受容細胞の種類に基づいた区別である。この中心視野領域は、色を感じることができ、空間的な解像度も高い。そのため、通常、人間は視線中心に対象物を捉えるようにして文字を読んだり、色を判別したりする。しかし、暗闇では感覚受容部の感度に鈍くなるため、人間は対象物を見づらくなる。これに対して、人間は、周辺視野領域では、色をほとんど感じることができず、空間的な解像度も低い。その代わり明暗に関する感度は高く、時間的解像度も高い。そのため、周辺視野領域において、人間はものを捉えたり、移動感を感じたりするのに適していると言われている。   The human visual field is classified into a central visual field region and other peripheral visual field regions within a range of several degrees centered on the line of sight. This is a distinction based on the type of sensory receptor cells inside the eyeball. This central visual field area can feel color and has high spatial resolution. For this reason, a human usually reads a character or discriminates a color by capturing an object at the center of the line of sight. However, since it becomes dull in the sensitivity of the sensory receptor in the dark, it is difficult for humans to see the object. On the other hand, humans can hardly feel the color in the peripheral visual field region, and the spatial resolution is low. Instead, the sensitivity for light and dark is high and the temporal resolution is also high. Therefore, it is said that in the peripheral visual field region, human beings are suitable for capturing things and feeling a sense of movement.

そこで、上述の周辺視野領域を利用した装置が提案されている。   Therefore, an apparatus using the above-described peripheral visual field region has been proposed.

特許文献1には、眼球の周囲に8個のLED(Light Emitting Diode)を配置し、目標とする位置と現在の位置とのずれの方向と距離に応じてLEDの表示させる場所や点滅速度を決定するディスプレイが提案されている。   In Patent Document 1, eight LEDs (Light Emitting Diodes) are arranged around the eyeball, and the LED display location and flashing speed are determined according to the direction and distance of deviation between the target position and the current position. A display to determine has been proposed.

また、特許文献2には、車両のフロントウインドウガラス内側表面に貼り付けられたフィルムに視覚刺激を提示し、運転環境検出部,車両状況検出部,及び運転者状況検出部の検出結果に応じて、運転者に近づく、又は運転者から遠ざかる視覚刺激を運転者に知覚させるように視覚刺激を制御する運転感覚調整装置が提案されている。   Further, in Patent Document 2, a visual stimulus is presented on a film affixed to the inner surface of a windshield of a vehicle, and according to detection results of a driving environment detection unit, a vehicle status detection unit, and a driver status detection unit. There has been proposed a driving sensation adjustment device that controls a visual stimulus so that the driver perceives a visual stimulus that approaches or moves away from the driver.

さらに特許文献3には、自動車の計器盤3上等に、運転者の路面に対する正面方向と合致するよう、その表示面(画面)を有する表示手段を設け、この表示手段の画面上に、車両の進行方向側へ遠ざかるように移動するパターン(逆走パターン)を表示させる速度感覚修正装置が提案されている。
米国特許第4730104号明細書 特開2006−69522号公報 特開平11−149272号公報
Further, in Patent Document 3, a display means having a display surface (screen) is provided on the instrument panel 3 of an automobile so as to coincide with the front direction of the driver with respect to the road surface. There has been proposed a speed sensation correcting device that displays a pattern (reverse running pattern) that moves away from the direction of travel of the vehicle.
U.S. Pat. No. 4,730,104 JP 2006-69522 A JP 11-149272 A

しかしながら、特許文献1に記載のディスプレイでは、目標位置と現在の位置とのずれの方向と距離を情報としてLEDに表示させるだけで、利用者に移動感を増強させることはできなかった。   However, with the display described in Patent Document 1, it is not possible to enhance the user's sense of movement only by displaying the direction and distance of deviation between the target position and the current position on the LED as information.

また、特許文献2に記載の運転感覚調整装置では、車両のフロントウインドウガラス内側表面に貼り付けられたフィルムに視覚刺激を提示するので、利用者に移動感を増強させるのに適している周辺視野領域には何ら提示されない。そのため、利用者に運動しているという移動感を増強させることは困難であった。   In addition, in the driving sensation adjusting device described in Patent Document 2, the visual field is presented on the film attached to the inner surface of the windshield of the vehicle, so that the peripheral visual field suitable for enhancing the user's mobility Nothing is presented in the area. For this reason, it has been difficult to enhance the sense of movement that the user is exercising.

さらに、特許文献3に記載の速度感覚修正装置では、表示手段の画面上に、車両の進行方向側へ遠ざかるように移動するパターンを表示させて、利用者の脳内に形成された順応作用を打ち消すので、利用者に移動感を感じさせることは困難であった。   Furthermore, in the speed sensation correcting device described in Patent Document 3, a pattern that moves away from the traveling direction side of the vehicle is displayed on the screen of the display unit, and the adaptation effect formed in the user's brain is displayed. Since it cancels out, it was difficult to make a user feel a movement.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、利用者の視野周辺部に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a mobility enhancing device that enhances a user's sense of mobility by displaying an image that stimulates vision in the periphery of the user's visual field. Objective.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第1の特徴は、利用者の周辺視野領域に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置であって、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように画像を表示する表示手段と、利用者の移動に関する情報を受信する受信手段と、受信した移動に関する情報に基づいて、表示手段に表示させる画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で画像としてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成する画像生成手段と、画像生成手段により生成された画像出力信号に基づき、オプティカルフロー又は動画像を表示手段に表示させる表示制御手段とを備えることにある。   In order to achieve the above object, the first feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is to provide a mobility that enhances the user's sense of mobility by displaying an image that stimulates vision in the peripheral visual field region of the user. A display device for displaying an image so as to be in the peripheral visual field region of the user and substantially parallel to the direction of the user's line of sight, and a receiving unit for receiving information related to the movement of the user. An image generation means for calculating a moving speed of an image to be displayed on the display means based on the received movement information, and generating an image output signal for displaying an optical flow or a moving image as an image at the calculated moving speed; And a display control unit that displays an optical flow or a moving image on the display unit based on the image output signal generated by the image generation unit.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第2の特徴は、受信手段は、利用者の移動の速度を示す速度情報と、利用者の加速度を示す加速度情報を受信し、画像生成手段は、受信した速度情報に基づいて、一時的に、加速度情報が示す加速度に応じた加速度で画像を表示手段に表示させるように画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度でオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成することにある。   In order to achieve the above object, the second feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is that the receiving means receives speed information indicating the speed of movement of the user and acceleration information indicating the acceleration of the user, Based on the received speed information, the image generation means temporarily calculates the moving speed of the image so that the image is displayed on the display means at an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information, and at the calculated moving speed, It is to generate an image output signal for displaying an optical flow or a moving image.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第3の特徴は、利用者の操作により利用者の速度の目標値を示す速度目標設定値を生成する設定入力部をさらに備え、受信手段は、利用者の移動の速度を示す速度情報、及び設定入力部により生成された速度目標設定値を受信し、画像生成手段は、受信した速度情報が受信した速度目標設定値を越えたか否かを判定し、この判定結果に基づいて、表示手段に表示させる画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度でオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成することにある。   In order to achieve the above object, a third feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention further includes a setting input unit that generates a speed target setting value indicating a user speed target value by a user operation, The receiving means has received speed information indicating the speed of movement of the user and the speed target setting value generated by the setting input unit, and the image generating means has received the speed information that has exceeded the received speed target setting value. Determining whether or not, calculating a moving speed of an image to be displayed on the display unit based on the determination result, and generating an image output signal for displaying an optical flow or a moving image at the calculated moving speed. is there.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第4の特徴は、受信手段は、利用者の現在位置と目標位置とのずれを示すずれ量とこのずれ量の変化速度を示すずれ変化率とを含むずれ情報を受信し、画像生成手段は、受信したずれ情報に含まれるずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、表示手段に表示させる画像の移動速度として算出し、この算出した移動速度に基づいてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成することにある。   In order to achieve the above object, a fourth feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is that the receiving means indicates a shift amount indicating a shift between the current position of the user and the target position, and a change speed of the shift amount. The image generation means receives the deviation information including the deviation change rate, and causes the display means to display a deviation amount included in the received deviation information and a total value obtained by multiplying each deviation change rate by a predetermined coefficient. It is calculated as an image moving speed, and an image output signal for displaying an optical flow or a moving image is generated based on the calculated moving speed.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第5の特徴は、表示手段のいずれか1つに固定され、固定された表示手段の加速度を測定する加速度センサをさらに備え、受信手段は、利用者の移動の速度を示す速度情報を受信し、画像生成手段は、受信した速度情報に基づいて、一時的に、加速度センサにより測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度で画像を表示手段に表示させるように画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度でオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成することにある。   In order to achieve the above object, a fifth feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is characterized by further comprising an acceleration sensor fixed to any one of the display means and measuring the acceleration of the fixed display means, and receiving The means receives speed information indicating the speed of movement of the user, and the image generation means is temporarily based on the received speed information at an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor. It is to calculate the moving speed of the image so that the image is displayed on the display means, and to generate an image output signal for displaying the optical flow or the moving image at the calculated moving speed.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第6の特徴は、表示手段は、オプティカルフローを表示させるための複数のLEDと、この複数のLEDの間を貫く利用者の視線を遮ることのないように複数のLEDが固定された基板とを備えたことにある。   In order to achieve the above object, a sixth feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is that the display means includes a plurality of LEDs for displaying an optical flow, and a user's line of sight penetrating between the plurality of LEDs. And a substrate on which a plurality of LEDs are fixed so as not to block the light.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第7の特徴は、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように設置され、かつ利用者が移動する面上の所定の表示領域にオプティカルフローを表示する画像表示手段と、 利用者の移動の速度を示す速度情報を受信する受信手段と、画像表示手段に表示させる画像の移動速度を、受信した速度情報に基づいて、 オプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成する画像生成手段とを備え、画像生成手段は、表示領域の傾斜角が低い程、利用者が移動する面上において利用者側に向かって広がるように表示領域を設定するとともに、表示領域内の利用者に最も近い位置におけるオプティカルフローの移動速度と、表示領域内の利用者に最も遠い位置におけるオプティカルフローの移動速度との差が大きくなるように表示領域内の位置に応じたオプティカルフローの移動速度を算出し、表示領域内の利用者に最も近い位置におけるのオプティカルフローの形状と表示領域内の利用者に最も遠い位置におけるのオプティカルフローの形状とが 大きく異なるようにオプティカルフローの形状を設定し、設定された表示領域、算出された移動速度、及び設定された形状に基づいてオプティカルフローを表示させるための画像出力信号を生成し、画像表示手段にオプティカルフローを表示することにある。   In order to achieve the above object, a seventh feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is a peripheral visual field region of a user, and is installed and used so as to be substantially parallel to the user's gaze center direction. Image display means for displaying the optical flow in a predetermined display area on the surface where the user moves, receiving means for receiving speed information indicating the speed of movement of the user, and the moving speed of the image displayed on the image display means. And an image generation means for generating an image output signal for displaying an optical flow or a moving image based on the received speed information, and the image generation means moves as the tilt angle of the display area decreases. The display area is set so as to spread toward the user on the surface to be displayed, the optical flow moving speed at the position closest to the user in the display area, and the use in the display area The movement speed of the optical flow according to the position in the display area is calculated so that the difference from the movement speed of the optical flow at the position farthest from the display area increases, and the optical flow at the position closest to the user in the display area is calculated. Set the shape of the optical flow so that the shape and the shape of the optical flow at the position farthest from the user in the display area are significantly different from each other, and set the display area, the calculated moving speed, and the set shape. Based on this, an image output signal for displaying an optical flow is generated, and the optical flow is displayed on the image display means.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第8の特徴は、利用者の操作により、利用者が所望する利用者が移動する面の傾斜角である傾斜角設定値を生成する傾斜角設定入力部と、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者が移動する面上に所定の表示領域で第2のオプティカルフローを投影する投影手段とを更に備え、受信手段は、利用者の移動の速度を示す速度情報を受信し、画像生成手段は、生成された傾斜角設定値、及び受信した速度情報が示す速度に基づいて表示手段に表示させる第1の画像の第1の移動速度を算出し、この算出した第1の移動速度で第1の画像としてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための第1の画像出力信号を生成すると共に、生成された傾斜角設定値が低い程、利用者が移動する面上において利用者側に向かって広がるように表示領域を設定し、生成された傾斜角設定値が低い程、表示領域内の利用者に最も近い位置における第2のオプティカルフローの移動速度と表示領域内の利用者に最も遠い位置における第2のオプティカルフローの移動速度との差が大きくなるように表示領域内の位置に応じた第2のオプティカルフローの第2の移動速度を算出し、生成された傾斜角設定値が低い程、表示領域内の利用者に最も近い位置における第2のオプティカルフローの形状と表示領域内の利用者に最も遠い位置における第2のオプティカルフローの形状とが大きく異なるように第2のオプティカルフローの形状を設定し、設定された表示領域、算出された第2の移動速度、及び設定された形状に基づいて第2のオプティカルフローを表示させるための第2の画像出力信号を生成し、表示制御手段は、画像生成手段により生成された第1の画像出力信号に基づき、第1の画像を表示手段に表示させると共に、画像生成手段により生成された第2の画像出力信号に基づき、第2のオプティカルフローを投影手段に投影させることにある。   In order to achieve the above object, an eighth feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is to generate an inclination angle setting value that is an inclination angle of a surface on which a user desires to move by a user operation. A tilt angle setting input unit, and a projection unit that projects the second optical flow in a predetermined display region on a surface that is a peripheral visual field region of the user and moves by the user, and the receiving unit includes: The speed information indicating the speed of movement of the user is received, and the image generation means first of the first image to be displayed on the display means based on the generated tilt angle setting value and the speed indicated by the received speed information. And a first image output signal for displaying an optical flow or a moving image as a first image at the calculated first moving speed is generated, and the generated tilt angle setting value is The lower the user, the more the user moves The display area is set so as to spread toward the user on the upper side, and the lower the generated tilt angle setting value, the second optical flow moving speed and the display area at the position closest to the user in the display area Is generated by calculating the second moving speed of the second optical flow according to the position in the display area so that the difference from the moving speed of the second optical flow at the position farthest from the user is increased. As the tilt angle setting value is lower, the shape of the second optical flow at the position closest to the user in the display area and the shape of the second optical flow at the position farthest from the user in the display area are greatly different. The shape of the second optical flow is set as described above, and the second optical flow is set based on the set display area, the calculated second moving speed, and the set shape. The second image output signal for displaying the flow is generated, and the display control unit displays the first image on the display unit based on the first image output signal generated by the image generation unit, and The projecting means projects the second optical flow based on the second image output signal generated by the generating means.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第9の特徴は、表示手段のいずれか1つ、又は利用者の腰部若しくは頭部に固定され、固定された表示手段、利用者の腰部、又は利用者の頭部に生じる加速度を測定する加速度センサと、画像生成手段は、更に、第1の移動速度から、一時的に、加速度情報が示す加速度に応じた加速度で表示手段に表示させるように第3の画像の第3の移動速度を算出し、この算出した第3の移動速度で第3の画像としてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための第3の画像出力信号を生成し、第2の移動速度から、一時的に、加速度情報が示す加速度に応じた加速度で投影手段に表示させるように第2のオプティカルフローの第4の移動速度を算出し、設定された表示領域、算出された第4の移動速度、及び設定された形状に基づいて第2のオプティカルフローを表示させるための第4の画像出力信号を生成し、表示制御手段は、画像生成手段により生成された第3の画像出力信号に基づき、第3の画像を表示手段に表示させると共に、画像生成手段により生成された第4の画像出力信号に基づき、第2のオプティカルフローを投影手段に投影させることにある。   In order to achieve the above object, a ninth feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is that any one of the display means, or the display means fixed to the user's waist or head and fixed. The acceleration sensor for measuring the acceleration generated in the waist of the user or the user's head and the image generation means are further provided on the display means with an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information from the first moving speed. A third moving speed of the third image is calculated so as to be displayed, and a third image output signal for displaying an optical flow or a moving image as the third image is generated at the calculated third moving speed. Then, the fourth moving speed of the second optical flow is calculated from the second moving speed so as to be temporarily displayed on the projection means at an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information, and the set display area , Calculated number The fourth image output signal for displaying the second optical flow is generated based on the moving speed and the set shape, and the display control means generates the third image output signal generated by the image generation means. And displaying the third image on the display unit and projecting the second optical flow on the projection unit based on the fourth image output signal generated by the image generation unit.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第10の特徴は、利用者の周辺視野領域に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置であって、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように画像を表示する表示手段と、表示手段のいずれか1つ、又は利用者の腰部若しくは頭部に固定され、固定された表示手段、利用者の腰部、又は利用者の頭部に生じる加速度を測定する加速度センサと、加速度センサにより測定された加速度情報が示す加速度に応じて、表示手段に表示させる画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で画像としてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成する画像生成手段と、画像生成手段により生成された画像出力信号に基づき、オプティカルフロー又は動画像を表示手段に表示させる表示制御手段とを備えることにある。   In order to achieve the above object, the tenth feature of the mobility enhancing device according to the present invention is to provide a feeling of mobility that enhances the sense of mobility of the user by displaying an image that stimulates vision in the peripheral visual field region of the user. An enhancement device, which is a peripheral visual field region of a user and displays an image so as to be substantially parallel to the direction of the user's line of sight, and any one of the display means or the waist of the user Alternatively, the display is fixed according to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor that is fixed to the head and is fixed to the display means, the waist of the user, or the acceleration generated in the user's head. Image generating means for calculating a moving speed of an image to be displayed on the means and generating an image output signal for displaying an optical flow or a moving image as an image at the calculated moving speed; and image generating means Based on a more generated image output signal is to and a display control means for displaying on the display means an optical flow or a moving image.

上記目的を達成するため、本発明に係る移動感増強装置の第11の特徴は、表示手段にそれぞれ固定され、固定された表示手段の向きに反する方向の画像を撮影するカメラとをさらに備え、画像生成手段は、加速度センサにより測定された加速度に応じて、表示手段に表示させるカメラにより撮影された画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度でカメラにより撮影された画像を表示させるための画像出力信号を生成することにある。   In order to achieve the above object, the eleventh feature of the mobility enhancing apparatus according to the present invention is further provided with a camera that is fixed to the display unit and that captures an image in a direction opposite to the direction of the fixed display unit, The image generation means calculates the moving speed of the image taken by the camera displayed on the display means according to the acceleration measured by the acceleration sensor, and displays the image taken by the camera at the calculated moving speed. The image output signal is generated.

本発明によれば、利用者の視野周辺領域に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a user's sense of movement can be strengthened by displaying the image which stimulates vision in a user's visual field periphery area | region.

以下、本発明に係る移動感増強装置の一実施例について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a mobility enhancing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

人間は、上述した周辺視野領域で視認できる周囲映像のなかから特徴点を抽出し、その特徴点の移動を捉えて、自らの動きを推定することにより、移動感を感じることができる。なお、この特徴点の動きをオプティカルフローという。   A human can feel a sense of movement by extracting a feature point from the surrounding video that can be visually recognized in the peripheral visual field described above, capturing the movement of the feature point, and estimating its own movement. This movement of feature points is called an optical flow.

そこで、本発明の実施例1では、利用者から見て周辺視野領域に適切な速度でオプティカルフローを表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置を適用したフライトシミュレーションシステムについて説明する。   Accordingly, in the first embodiment of the present invention, a flight simulation system to which a mobility enhancing device that enhances the user's mobility is displayed by displaying an optical flow at an appropriate speed in the peripheral visual field as viewed from the user. explain.

<構成>
図1は、本発明の実施例1である移動感増強装置を適用したフライトシミュレーションシステムの構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a flight simulation system to which a mobility enhancing apparatus that is Embodiment 1 of the present invention is applied.

図1に示すように、フライトシミュレーションシステム10は、本発明の実施例1である移動感増強装置1と、フライトシミュレータ3と、中心視野表示部4と、入力部5とを備えている。   As shown in FIG. 1, the flight simulation system 10 includes a mobility enhancing device 1 that is Embodiment 1 of the present invention, a flight simulator 3, a central visual field display unit 4, and an input unit 5.

そして、本発明の実施例1である移動感増強装置1は、フライトシミュレータ3と接続されており、フライトシミュレータ3は、中心視野表示部4及び入力部5と接続されている。   The mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention is connected to a flight simulator 3, and the flight simulator 3 is connected to a central visual field display unit 4 and an input unit 5.

フライトシミュレータ3は、汎用的な計算機等で構成され、入力部5から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、実際の航空機の挙動を計算機上で模擬する。そして、フライトシミュレータ3は、この計算機上で模擬された航空機(以下、模擬航空機という)におけるコクピットに配置された計器類や、コックピットの外の景色を表示するための画像データを生成し、中心視野表示部4に表示させる。また、フライトシミュレータ3は、模擬航空機における速度情報、及び加速度情報を移動感増強装置1へ供給する。   The flight simulator 3 is composed of a general-purpose computer or the like, and simulates actual behavior of an aircraft on the computer based on an operation signal input by a user operation from the input unit 5. Then, the flight simulator 3 generates instrument data arranged in the cockpit of an aircraft simulated on the computer (hereinafter referred to as a simulated aircraft) and image data for displaying a scenery outside the cockpit. It is displayed on the display unit 4. The flight simulator 3 also supplies speed information and acceleration information on the simulated aircraft to the mobility enhancing device 1.

中心視野表示部4は、液晶ディスプレイやCRTディスプレイ等で構成され、フライトシミュレータ3により生成された画像を表示する。   The central visual field display unit 4 is composed of a liquid crystal display, a CRT display, or the like, and displays an image generated by the flight simulator 3.

入力部5は、利用者操作により操作信号を生成し、フライトシミュレータ3に供給する。   The input unit 5 generates an operation signal by a user operation and supplies it to the flight simulator 3.

移動感増強装置1は、マイコン11と、表示手段12a,12bとを備えている。   The mobility enhancing device 1 includes a microcomputer 11 and display means 12a and 12b.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、利用者の移動の速度を示す速度情報、及び利用者の加速度を示す加速度情報を受信する。なお、利用者は入力部5から操作しており、利用者自身は地面に対して動いていないこととなるが、ここでは、シミュレーション上、利用者が搭乗している模擬航空機の速度を利用者の移動の速度として扱い、模擬航空機の加速度として利用者の加速度として扱う。   The receiving unit 11a receives speed information indicating the speed of movement of the user and acceleration information indicating the acceleration of the user. In addition, although the user is operating from the input unit 5 and the user himself / herself is not moving with respect to the ground, the speed of the simulated aircraft on which the user is aboard is calculated here. It is treated as the user's acceleration as the acceleration of the simulated aircraft.

画像生成手段11bは、受信した速度情報に基づいて、速度情報に応じた速度としてオプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させる第1の移動速度を算出し、一時的に、加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させる第2の移動速度を算出し、この算出した第1の移動速度、及び第2の移動速度に基づいて、オプティカルフロー又は動画像を表示させるためのLED出力信号を生成する。   Based on the received speed information, the image generation means 11b calculates a first moving speed for displaying the optical flow on the display means 12a and 12b as a speed according to the speed information, and temporarily displays the acceleration indicated by the acceleration information. A second moving speed for displaying the optical flow on the display means 12a and 12b with an acceleration corresponding to the first moving speed is calculated, and the optical flow or the moving image is calculated based on the calculated first moving speed and the second moving speed. An LED output signal for display is generated.

表示制御手段11cは、画像生成手段11bにより生成されたLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させる。   The display control unit 11c displays the optical flow on the display units 12a and 12b based on the LED output signal generated by the image generation unit 11b.

表示手段12a,12bは、16×32のLEDをマトリックス状に構成したマトリックスLED(Light Emitting Diode)を備えており、このマトリックスLEDの大きさは4×8cm程度の小型のものである。そして、表示手段12a,12bは、利用者にとって周辺視野領域となる位置に配置され、マイコン11により生成されたオプティカルフローを表示させる。   The display means 12a, 12b includes a matrix LED (Light Emitting Diode) in which 16 × 32 LEDs are configured in a matrix, and the size of the matrix LED is a small one of about 4 × 8 cm. And the display means 12a, 12b is arrange | positioned in the position used as a peripheral visual field area for a user, and displays the optical flow produced | generated by the microcomputer 11. FIG.

上述したように、人間は、周辺視野領域で視認できる周囲映像のなかから特徴点を抽出し、その特徴点の移動、即ちオプティカルフローを捉えて、自らの動きを推定している。そして、オプティカルフロー自体は、光点の集合体の流れとして表現できるため、本発明の実施例1である移動感増強装置1では、表示手段12a,12bに備えられたLEDを所定の移動速度で動いているように表示させることによって、オプティカルフローを表示させる。   As described above, a human extracts a feature point from surrounding video that can be visually recognized in the peripheral visual field region, and captures the movement of the feature point, that is, the optical flow, and estimates its own movement. Since the optical flow itself can be expressed as a flow of a collection of light spots, in the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention, the LEDs provided in the display means 12a and 12b are moved at a predetermined moving speed. Display the optical flow by displaying it as it moves.

図2は、本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bの配置を説明した配置図である。   FIG. 2 is a layout diagram illustrating the layout of the display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention.

図2は、利用者Aが移動感増強装置1を装着した場合における利用者上方より見た図を示している。本図に示すように、一般的に、利用者Aの視野中心方向に対して上下左右約10°内の範囲が中心視野領域21とされ、利用者Aの視野中心方向に対して上下左右約10°外の範囲が周辺視野領域22a,22bとされている。そして、利用者Aの中心視野領域21に入るように、中心視野表示部4が配置され、利用者Aの周辺視野領域22a,22bに入るように、本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bが配置されている。また、表示手段12a,12bは、利用者の視線中心方向とほぼ平行になるように利用者の視線中心の左右にそれぞれ対向して設置されている。   FIG. 2 shows a view as seen from above the user when the user A wears the mobility enhancing device 1. As shown in the figure, generally, a range within about 10 ° in the vertical and horizontal directions with respect to the center direction of the visual field of the user A is defined as the central visual field region 21. The ranges outside 10 ° are the peripheral visual field regions 22a and 22b. Then, the central visual field display unit 4 is arranged so as to enter the central visual field region 21 of the user A, and the mobility enhancement according to the first embodiment of the present invention is performed so as to enter the peripheral visual field regions 22a and 22b of the user A. Display means 12a, 12b of the apparatus 1 are arranged. Further, the display means 12a and 12b are disposed to face the left and right sides of the user's line-of-sight center so as to be substantially parallel to the user's line-of-sight center direction.

図3は、利用者に装着されるヘルメットに固定された本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bの斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view of the display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus 1 which is Embodiment 1 of the present invention fixed to a helmet worn by a user.

図3に示すように、表示手段12a,12bは、ヘルメット6に、利用者の周辺視野領域であって、かつ利用者の視線中心方向とほぼ平行になるように利用者の視線中心の左右にそれぞれ対向して固定されている。   As shown in FIG. 3, the display means 12a and 12b are arranged on the helmet 6 on the left and right sides of the user's line-of-sight center in the peripheral visual field region of the user and substantially parallel to the user's line-of-sight center direction. They are fixed opposite each other.

このように、固定されることによって、利用者の目と表示手段12a,12bとの距離が常に一定となるため、利用者が頭部を動かしたとしても、常に利用者にとって周辺視野領域に表示手段12a,12bが配置されることとなる。   Since the distance between the user's eyes and the display means 12a and 12b is always fixed by being fixed in this way, even if the user moves the head, the display is always performed in the peripheral visual field region for the user. Means 12a and 12b are arranged.

図4は、本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bの一例を示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention.

図4に示すように、表示手段12a,12bは、LED7を16行×32列のマトリックス状に構成したマトリックスLEDを備えている。このLEDを、上下左右方向に所定の移動速度で動いているように点滅させることによって、オプティカルフローを表示させることができる。   As shown in FIG. 4, the display means 12a, 12b includes a matrix LED in which the LEDs 7 are configured in a matrix of 16 rows × 32 columns. The optical flow can be displayed by blinking the LEDs so as to move at a predetermined moving speed in the vertical and horizontal directions.

なお、本発明の実施例1である移動感増強装置の表示手段12a,12bは、16×32のLED7をマトリックス状に構成したマトリックスLEDを備える構成としたが、LEDの数や配列はこれに限らない。即ち、オプティカルフローを表示させることができるようにLED7を配列させた構成であればよい。   The display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus which is Embodiment 1 of the present invention is configured to include a matrix LED in which 16 × 32 LEDs 7 are configured in a matrix, but the number and arrangement of the LEDs are the same. Not exclusively. That is, any configuration may be used as long as the LEDs 7 are arranged so that the optical flow can be displayed.

<作用>
次に、本発明の実施例1である移動感増強装置1を適用したフライトシミュレーションシステム10の作用について図1を用いて説明する。
<Action>
Next, the operation of the flight simulation system 10 to which the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

まず、フライトシミュレータ3は、入力部5から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、実際の航空機の挙動を計算機上で模擬する。そして、フライトシミュレータ3は、この計算機上で模擬された模擬航空機おけるコクピットに配置された計器類や、コックピットの外の景色を表示するための画像データを生成し、中心視野表示部4に表示させる。そして、フライトシミュレータ3は、模擬航空機における速度情報、及び加速度情報を移動感増強装置1のマイコン11の受信手段11aへ送信する。   First, the flight simulator 3 simulates an actual aircraft behavior on a computer based on an operation signal input by a user operation from the input unit 5. The flight simulator 3 generates instrument data arranged in the cockpit of the simulated aircraft simulated on the computer and image data for displaying the scenery outside the cockpit, and displays it on the central visual field display unit 4. . Then, the flight simulator 3 transmits the speed information and acceleration information in the simulated aircraft to the receiving unit 11a of the microcomputer 11 of the mobility enhancing device 1.

次に、マイコン11の受信手段11aは、フライトシミュレータ3から送信された速度情報、及び加速度情報を受信し、画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving means 11a of the microcomputer 11 receives the speed information and acceleration information transmitted from the flight simulator 3, and supplies them to the image generating means 11b.

速度情報、及び加速度情報が供給された画像生成手段11bは、供給された速度情報に基づいて算出した速度に、供給された加速度情報が示す加速度に応じた加速度を一時的に反映させて、オプティカルフローの移動速度を算出し、表示手段12a,12bに、算出した移動速度でオプティカルフローを表示させるためのLED出力信号を生成する。   The image generation unit 11b supplied with the speed information and the acceleration information temporarily reflects the acceleration according to the acceleration indicated by the supplied acceleration information on the speed calculated based on the supplied speed information, and optically The movement speed of the flow is calculated, and an LED output signal for causing the display means 12a and 12b to display the optical flow at the calculated movement speed is generated.

この画像生成手段11bによる画像生成処理について、以下に具体的に説明する。   The image generation processing by the image generation unit 11b will be specifically described below.

画像生成手段11bは、所定の周期で速度情報及び加速度情報が供給されるので、例えば、ある時点(t1時点)において、速度情報及び加速度情報が供給され、t1時点から所定周期の時間経過後であるt3時点において、次の速度情報及び加速度情報が供給された場合について説明する。   Since the image generation unit 11b is supplied with the speed information and the acceleration information at a predetermined cycle, for example, at a certain time (time t1), the speed information and the acceleration information are supplied, and after the elapse of a predetermined cycle from the time t1. A case where the next speed information and acceleration information are supplied at a certain time t3 will be described.

t1時点において、供給された速度情報が示す速度がXt1(km/hr)であり、供給された加速度情報が示す加速度がRt1(km/hr)であるとする。このとき、画像生成手段11bは、t1時点のオプティカルフローの移動速度を、供給された速度Xt1(km/hr)に応じて、利用者に移動していると感じさせるような速度である第1の移動速度Yt1(km/hr)に設定すると共に、Rt1(km/hr)に応じて、利用者に加速していると感じさせるような加速度である加速度St1(km/hr)を設定する。 Assume that the speed indicated by the supplied speed information is X t1 (km / hr) and the acceleration indicated by the supplied acceleration information is R t1 (km / hr 2 ) at time t1 . At this time, the image generating means 11b is a speed that makes the user feel that the optical flow moving speed at the time t1 is moving according to the supplied speed X t1 (km / hr). and sets to 1 the moving speed Y t1 (km / hr), depending on the R t1 (km / hr 2) , the acceleration S t1 (km / hr is the acceleration, such as feel to be accelerated to the user 2 ) is set.

そして、t1時点とt3時点の間であるt2時点において、t1時点からの経過時間と、Yt1(km/hr)と、St1(km/hr)とを用いて、t2時点のオプティカルフローの移動速度である第2の移動速度Zt2(km/hr)を、Yt1(km/hr)からSt1(km/hr)により加速された速度として算出する。 Then, at the time t2, which is between the time t1 and the time t3, using the elapsed time from the time t1 , Y t1 (km / hr), and S t1 (km / hr 2 ), the optical flow at the time t2 The second moving speed Z t2 (km / hr), which is the moving speed of, is calculated as a speed accelerated from Y t1 (km / hr) by S t1 (km / hr 2 ).

次に、t3時点において、Xt3(km/hr)である速度情報が供給されると、画像生成手段11bは、t3時点のオプティカルフローの移動速度である第1の移動速度を、Xt3(km/hr)に応じて、利用者に移動していると感じさせるような速度である速度であるYt3(km/hr)に設定する。ただし、Yt3(km/hr)は、Zt2(km/hr)未満とする。 Next, when speed information of X t3 (km / hr) is supplied at time t3, the image generation unit 11b sets the first movement speed, which is the movement speed of the optical flow at time t3 , to X t3 ( (km / hr), Y t3 (km / hr), which is a speed that makes the user feel that the user is moving, is set. However, Y t3 (km / hr) is less than Z t2 (km / hr).

このように、単純に、t1時点のオプティカルフローの移動速度を第1の移動速度Yt1(km/hr)と設定し、t3時点のオプティカルフローの移動速度を第1の移動速度Yt3(km/hr)と設定する場合でも、利用者に移動感を増強させることができるが、t1時点のオプティカルフローの移動速度を第1の移動速度Yt1(km/hr)と設定し、t2時点のオプティカルフローの移動速度を、第2の移動速度Zt2(km/hr)と設定し、t3時点のオプティカルフローの移動速度を第1の移動速度Yt3(km/hr)と設定することにより、t2時点において、大きくオーバーシュートした移動速度を設定するので、より一層、利用者に移動感を増強させることができる。 In this way, simply, the moving speed of the optical flow at the time point t1 is set to the first moving speed Y t1 (km / hr), and the moving speed of the optical flow at the time point t3 is set to the first moving speed Y t3 (km / Hr), it is possible to enhance the user's feeling of movement, but the movement speed of the optical flow at the time point t1 is set to the first movement speed Y t1 (km / hr), and the movement speed at the time point t2 is set. By setting the movement speed of the optical flow as the second movement speed Z t2 (km / hr) and setting the movement speed of the optical flow at the time t3 as the first movement speed Y t3 (km / hr), At time t2, since the moving speed with a large overshoot is set, it is possible to further enhance the sense of movement for the user.

そして、画像生成手段11bは、この設定されたオプティカルフローの第1の移動速度及び第2の移動速度で表示手段12a,12bへオプティカルフローを表示させるように、LEDを点滅させるLED出力信号を生成し、生成したLED出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Then, the image generation unit 11b generates an LED output signal for blinking the LED so that the optical flow is displayed on the display units 12a and 12b at the first movement speed and the second movement speed of the set optical flow. Then, the generated LED output signal is supplied to the display control means 11c.

次に、画像生成手段11bからLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給されたLED出力信号に基づいて、表示手段12a,12bの16×32のLEDを点滅させるように制御する。   Next, the display control unit 11c supplied with the LED output signal from the image generation unit 11b controls the 16 × 32 LEDs of the display units 12a and 12b to blink based on the supplied LED output signal.

上記の例では、t1時点からt2時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローの移動速度を第1の移動速度Yt1(km/hr)として、LEDを点滅させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローの移動速度を第2の移動速度Zt2(km/hr)として、LEDを点滅させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローの移動速度を第1の移動速度Yt3(km/hr)として、LEDを点滅させる。 In the above example, during the period from the time point t1 to the time point t2, the display control unit 11c sets the optical flow movement speed as the first movement speed Y t1 (km / hr), blinks the LED, and from the time point t2 to the time point t3. The display control means 11c sets the optical flow moving speed as the second moving speed Z t2 (km / hr) until the LED blinks, and from the time t2 to the time t3, the display control means 11c The movement speed of the optical flow is set to the first movement speed Y t3 (km / hr), and the LED is blinked.

このように、本発明の実施例1である移動感増強装置1によれば、利用者にとって、明暗に関する感度は高く、時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段12a,12bが配置され、この表示手段12a,12bに適切な速度でオプティカルフローを表示させることによって、利用者の移動感を増強させることができる。   Thus, according to the mobility enhancing apparatus 1 which is Embodiment 1 of the present invention, the display means 12a and 12b are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user, By displaying the optical flow at an appropriate speed on the display means 12a and 12b, it is possible to enhance the sense of movement of the user.

さらに、上述したように表示手段12a,12bは、小型のLEDアレイで構成されるので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   Further, as described above, since the display means 12a and 12b are constituted by a small LED array, manufacturing and installation costs can be suppressed at a low cost.

実機の航空機を操縦する操縦者(利用者)が、航空機を操縦している間、風等の影響により、航空機の速度が速度目標値から外れる場合がある。このような場合、利用者の移動感を増強させることによって、利用者は、素早く航空機の速度を速度目標値に合わせることができる。   When a pilot (user) who controls an actual aircraft is operating the aircraft, the speed of the aircraft may deviate from the speed target value due to the influence of wind or the like. In such a case, by increasing the user's sense of movement, the user can quickly adjust the speed of the aircraft to the speed target value.

本発明の実施例2では、実機の航空機に適用され、利用者操作により設定された速度目標設定値に基づいて、利用者の周辺視野領域の視界を遮ることなく、周辺視野領域にオプティカルフローを表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置について説明する。   In the second embodiment of the present invention, an optical flow is applied to the peripheral visual field area without blocking the visual field of the peripheral visual field area of the user based on the speed target setting value that is applied to an actual aircraft and is set by a user operation. A movement enhancing device that enhances the user's feeling of movement by displaying will be described.

<構成>
図5は、本発明の実施例2である移動感増強装置を適用した航空機のコクピット周辺の構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration around the cockpit of an aircraft to which the mobility enhancing apparatus according to the second embodiment of the present invention is applied.

図5に示すように、航空機40は、本発明の実施例2である移動感増強装置101と、航空機の制御部31と、計器表示部32と、入力部33とを備えている。   As shown in FIG. 5, the aircraft 40 includes a mobility enhancing apparatus 101 that is Embodiment 2 of the present invention, an aircraft control unit 31, an instrument display unit 32, and an input unit 33.

そして、本発明の実施例2である移動感増強装置101は、制御部31と接続されており、制御部31は、計器表示部32及び入力部33と接続されている。   The mobility enhancing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention is connected to the control unit 31, and the control unit 31 is connected to the instrument display unit 32 and the input unit 33.

制御部31は、入力部33から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、実際の航空機40を制御する。そして、制御部31は、各種計測器類(図示しない)により計測された計測値を計器表示部32に表示させる。また、制御部31は、航空機40における速度情報を移動感増強装置101へ供給する。   The control unit 31 controls the actual aircraft 40 based on an operation signal input from the input unit 33 by a user operation. And the control part 31 displays the measured value measured by various measuring instruments (not shown) on the instrument display part 32. FIG. In addition, the control unit 31 supplies speed information on the aircraft 40 to the mobility enhancing apparatus 101.

計器表示部32は、液晶ディスプレイや、各種計器類で構成され、利用者、即ち操縦者が航空機40を操縦する上で、必要な各種情報を制御部31からの指示に基づいて表示する。   The instrument display unit 32 includes a liquid crystal display and various instruments, and displays various information necessary for the user, that is, the pilot, to operate the aircraft 40 based on instructions from the control unit 31.

入力部33は、操縦桿等を備えており、利用者操作により操作信号を生成し、制御部31に供給する。   The input unit 33 includes a control stick or the like, generates an operation signal by a user operation, and supplies the operation signal to the control unit 31.

移動感増強装置1は、マイコン11と、表示手段13a,13bとを備えている。   The mobility enhancing device 1 includes a microcomputer 11 and display means 13a and 13b.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、利用者の移動の速度を示す速度情報、及び設定入力部14により生成された速度目標設定値を受信する。なお、利用者は入力部5から操作しており、利用者は航空機40に対して移動していないこととなるが、ここでは、利用者が搭乗している航空機40の地面に対する速度を利用者の速度として扱う。   The receiving unit 11 a receives speed information indicating the speed of movement of the user and the speed target setting value generated by the setting input unit 14. Although the user is operating from the input unit 5 and the user is not moving with respect to the aircraft 40, here, the speed of the aircraft 40 on which the user is boarding is determined based on the speed of the user. Treat as speed.

画像生成手段11bは、受信した速度情報が受信した速度目標設定値を越えたか否かを判定し、この判定結果に基づいて、表示手段13a,13bに表示させるオプティカルフローの移動速度を算出し、この算出した移動速度でオプティカルフローを表示させるためのLED出力信号を生成する。   The image generation means 11b determines whether or not the received speed information exceeds the received speed target set value, and based on this determination result, calculates the moving speed of the optical flow to be displayed on the display means 13a and 13b, An LED output signal for displaying an optical flow at the calculated moving speed is generated.

また、画像生成手段11bは、内部に一時記憶手段を有し、後述する設定値入力部14により生成された速度目標設定値を一時記憶手段に記憶する。   Further, the image generation unit 11b has a temporary storage unit therein, and stores the speed target set value generated by the set value input unit 14 described later in the temporary storage unit.

表示制御手段11cは、画像生成手段11bにより生成されたLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させる。   The display control unit 11c displays the optical flow on the display units 13a and 13b based on the LED output signal generated by the image generation unit 11b.

表示手段13a,13bは、マトリックスLED(Light Emitting Diode)により構成されている。   The display means 13a and 13b are comprised by matrix LED (Light Emitting Diode).

図6は、本発明の実施例2である移動感増強装置101の表示手段13a,13bの一例を示した図である。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the display means 13a and 13b of the mobility enhancing apparatus 101 that is Embodiment 2 of the present invention.

図6に示すように、表示手段13a,13bは、マトリックスLEDの大きさは4×8cm程度の小型のものであり、5×5のLEDを備えている。そして、表示手段13a,13bは、本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bと同様に、利用者にとって周辺視野領域となる位置に配置され、かつ利用者の視線中心方向とほぼ平行になるように利用者の視線中心の左右にそれぞれ対向して設置され、マイコン11により生成されたオプティカルフローを表示させる。   As shown in FIG. 6, the display means 13a, 13b is a small-sized matrix LED having a size of about 4 × 8 cm, and includes 5 × 5 LEDs. The display means 13a and 13b are arranged at a position that is a peripheral visual field region for the user and are the user's line of sight, like the display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention. The optical flow generated by the microcomputer 11 is displayed so as to be opposed to the left and right sides of the user's line-of-sight center so as to be substantially parallel to the central direction.

また、表示手段13a,13bは、一般的に、利用者にとって周辺視野領域は中心視野領域に比較して空間的な解像度が低いことが知られていることから、LEDの配列密度を例えば5×5の粗配列とし、その隙間から利用者が表示手段13a,13bの向こう側を視認できるように、LEDが配置される基板として透明基板を用いている。これにより、LEDによって適切な移動速度でオプティカルフローを表示させることによって、利用者の移動感を増強させることができると共に、利用者は表示手段13a,13bの向こう側を視認できるようになる。   In addition, the display means 13a and 13b are generally known to have a spatial resolution lower than that of the central visual field area for the user in the peripheral visual field area. The transparent substrate is used as the substrate on which the LEDs are arranged so that the user can visually recognize the other side of the display means 13a, 13b from the gap. Thereby, by displaying the optical flow at an appropriate moving speed by the LED, the user's sense of movement can be enhanced, and the user can visually recognize the other side of the display means 13a, 13b.

なお、本発明の実施例2である移動感増強装置101の表示手段13a,13bは、LEDが配置される基板として透明基板を備える構成としたが、これに限らない。このLEDの間を貫く光を遮らないように、即ち、利用者の視線を遮らないように、LEDを固定した基板とを備えた構成とすればよい。   In addition, although the display means 13a and 13b of the movement feeling enhancement apparatus 101 which is Example 2 of this invention was set as the structure provided with a transparent substrate as a board | substrate with which LED is arrange | positioned, it is not restricted to this. What is necessary is just to set it as the structure provided with the board | substrate which fixed LED so that the light which penetrates between these LEDs may not be interrupted, ie, so that a user's eyes | visual_axis may not be interrupted.

設定値入力部14は、利用者操作により航空機40の目標速度設定値を生成し、マイコン11へ供給する。   The set value input unit 14 generates a target speed set value for the aircraft 40 by a user operation and supplies it to the microcomputer 11.

<作用>
次に、本発明の実施例2である移動感増強装置101を適用した航空機40の作用について図5を用いて説明する。
<Action>
Next, the operation of the aircraft 40 to which the mobility enhancing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

まず、制御部31は、入力部33から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、航空機40を制御する。そして、制御部31は、各種計測器類により計測された計測値を計器表示部32に表示させると共に、航空機40における速度情報を移動感増強装置101のマイコン11の受信手段11aへ送信する。   First, the control unit 31 controls the aircraft 40 based on an operation signal input from the input unit 33 by a user operation. And the control part 31 displays the measured value measured by various measuring instruments on the instrument display part 32, and transmits the speed information in the aircraft 40 to the receiving means 11a of the microcomputer 11 of the mobility enhancing apparatus 101.

また、利用者操作により設定値入力部14へ速度目標値の設定操作がされると、設定値入力部14は、航空機40の目標速度設定値を生成し、マイコン11へ供給する。   When a speed target value setting operation is performed on the set value input unit 14 by a user operation, the set value input unit 14 generates a target speed set value for the aircraft 40 and supplies it to the microcomputer 11.

そして、マイコン11の受信手段11aは、設定値入力部14から速度目標設定値が供給されると、この速度目標設定値を画像生成手段11bへ供給し、画像生成手段11bは、内部に有する一時記憶手段にこの速度目標設定値を記憶する。   When the speed target set value is supplied from the set value input unit 14, the receiving means 11a of the microcomputer 11 supplies the speed target set value to the image generating means 11b. The speed target set value is stored in the storage means.

次に、マイコン11の受信手段11aは、制御部31から供給された速度情報を受信し、画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving unit 11a of the microcomputer 11 receives the speed information supplied from the control unit 31, and supplies it to the image generating unit 11b.

速度情報が供給された画像生成手段11bは、供給された速度情報に基づき、表示手段13a,13bへオプティカルフローを画像として表示させるためのLED出力信号を生成する。   The image generation means 11b supplied with the speed information generates an LED output signal for causing the display means 13a and 13b to display the optical flow as an image based on the supplied speed information.

具体的には、画像生成手段11bは、一時記憶手段に記憶された速度目標設定値を読み出し、供給された速度情報が、読み出した速度目標設定値を越えた場合には、表示手段13a,13bに表示させるオプティカルフローの移動速度を、例えば、利用者に速度が上昇したと感じさせるような速度として算出する。そして、画像生成手段11bは、供給された速度情報が読み出した速度目標設定値未満の場合には、表示手段13a,13bに表示させるオプティカルフローの移動速度を、例えば、利用者に速度が低下したと感じさせるような速度として算出する。そして、画像生成手段11bは、この算出した移動速度でオプティカルフロー表示させるためのLED出力信号を生成する。   Specifically, the image generation means 11b reads the speed target setting value stored in the temporary storage means, and when the supplied speed information exceeds the read speed target setting value, the display means 13a, 13b. For example, the movement speed of the optical flow to be displayed is calculated as a speed that makes the user feel that the speed has increased. Then, when the supplied speed information is less than the read speed target set value, the image generation means 11b reduces the movement speed of the optical flow displayed on the display means 13a and 13b, for example, to the user. It is calculated as a speed that makes you feel. Then, the image generation means 11b generates an LED output signal for displaying an optical flow at the calculated moving speed.

そして、画像生成手段11bは、生成したLED出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Then, the image generation unit 11b supplies the generated LED output signal to the display control unit 11c.

次に、画像生成手段11bからLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給されたLED出力信号に基づいて、表示手段13a,13bの16×32のLEDを点滅させるように制御する。   Next, the display control unit 11c to which the LED output signal is supplied from the image generation unit 11b performs control so that the 16 × 32 LEDs of the display units 13a and 13b blink based on the supplied LED output signal.

このように、本発明の実施例2である移動感増強装置101によれば、利用者にとって明暗に関する感度は高く時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段13a,13bが配置され、この表示手段13a,13bに適切な速度でプティカルフローを表示させることによって、利用者は移動感を感じることができる。また、上述したように表示手段13a,13bは、小型のLEDアレイで構成されるので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   As described above, according to the mobility enhancing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention, the display means 13a and 13b are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user. By displaying the optical flow at an appropriate speed on the means 13a and 13b, the user can feel a sense of movement. Moreover, since the display means 13a and 13b are comprised with a small LED array as mentioned above, manufacturing and installation expense can be held down cheaply.

さらに、本発明の実施例2である移動感増強装置101の表示手段13a,13bは、透明基板上にLEDを配置した構成としているので、利用者はLEDの隙間から表示手段13a,13bの向こう側を視認することができる。これにより、利用者が航空機を操縦する上で、コクピット内に配置されている各種計器類が表示手段13a,13bの死角になることがないので、利用者はわざわざ自分の頭を動かすことなく、計器類を見ることができる。   Furthermore, since the display means 13a, 13b of the mobility enhancing apparatus 101, which is Embodiment 2 of the present invention, has a configuration in which LEDs are arranged on a transparent substrate, the user can go beyond the display means 13a, 13b from the gap between the LEDs. The side can be visually recognized. As a result, when the user controls the aircraft, the various instruments arranged in the cockpit do not become blind spots of the display means 13a, 13b, so the user does not bother moving his / her head. You can see the instruments.

航空機を操縦する操縦者(利用者)が、航空機を着陸させようとする際、風等の影響により、航空機の進行方向である飛行軸が、滑走路の軸に対して、左右方向にずれる場合がある。このような場合、利用者の移動感を増強させることによって、利用者は、素早く航空機の飛行軸を滑走路の軸に合わせることができる。   When a pilot (user) who controls an aircraft tries to land the aircraft, the flight axis, which is the aircraft's direction of travel, deviates from the runway axis to the left or right due to the influence of wind or other factors. There is. In such a case, by enhancing the user's sense of movement, the user can quickly adjust the flight axis of the aircraft to the runway axis.

そこで、本発明の実施例3では、実機の航空機に適用され、航空機の制御部からのずれ量、及びずれ変化率に基づいて、利用者にとって上下左右の周辺視野領域にオプティカルフローを表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置について説明する。   Therefore, in the third embodiment of the present invention, the optical flow is applied to the actual aircraft and the optical flow is displayed in the peripheral visual field region in the vertical and horizontal directions for the user based on the deviation amount from the control unit of the aircraft and the deviation change rate. Thus, a movement enhancement device that enhances the movement feeling of the user will be described.

<構成>
図7は、本発明の実施例3である移動感増強装置を適用した航空機のコクピット周辺の構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration around the cockpit of an aircraft to which the mobility enhancing apparatus according to the third embodiment of the present invention is applied.

図7に示すように、航空機40は、本発明の実施例3である移動感増強装置102と、航空機の制御部31と、計器表示部32と、入力部33とを備えている。   As shown in FIG. 7, the aircraft 40 includes a mobility enhancing device 102 that is Embodiment 3 of the present invention, an aircraft control unit 31, an instrument display unit 32, and an input unit 33.

そして、本発明の実施例3である移動感増強装置102は、制御部31と接続されており、制御部31は、計器表示部32及び入力部33と接続されている。   The mobility enhancing apparatus 102 according to the third embodiment of the present invention is connected to the control unit 31, and the control unit 31 is connected to the instrument display unit 32 and the input unit 33.

制御部31は、入力部33から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、実際の航空機40を制御する。そして、制御部31は、各種計測器類(図示しない)により計測された計測値を計器表示部32に表示させる。また、制御部31は、着陸支援装置(localizer)を備えており、航空機40の飛行軸と滑走路の軸とのずれ量、及びずれの変化率をずれ情報として生成し、このずれ情報を移動感増強装置102へ送信する。   The control unit 31 controls the actual aircraft 40 based on an operation signal input from the input unit 33 by a user operation. And the control part 31 displays the measured value measured by various measuring instruments (not shown) on the instrument display part 32. FIG. Further, the control unit 31 includes a landing support device (localizer), generates a deviation amount between the flight axis of the aircraft 40 and the runway axis, and a change rate of the deviation as deviation information, and moves the deviation information. It transmits to the feeling enhancement apparatus 102.

計器表示部32は、液晶ディスプレイや、各種計器類で構成され、利用者、即ち操縦者が航空機を操縦する上で、必要な各種情報を制御部31からの指示に基づいて表示する。   The instrument display unit 32 includes a liquid crystal display and various instruments, and displays various information necessary for the user, that is, the pilot, to operate the aircraft based on instructions from the control unit 31.

入力部33は、操縦桿等を備えており、利用者操作により操作信号を生成し、制御部31に供給する。   The input unit 33 includes a control stick or the like, generates an operation signal by a user operation, and supplies the operation signal to the control unit 31.

移動感増強装置1は、マイコン11と、表示手段13a〜13dとを備えている。   The mobility enhancing device 1 includes a microcomputer 11 and display means 13a to 13d.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、利用者の移動の速度を示す速度情報を受信する共に、利用者の現在位置と目標位置とのずれを示すずれ量とこのずれ量の変化速度を示すずれ変化率とを含むずれ情報を受信する。なお、利用者は入力部5から操作しており、利用者航空機40に対しては移動していないこととなるが、ここでは、利用者が搭乗している航空機40の地面に対する速度を利用者の移動の速度として扱い、利用者が搭乗している航空機40の飛行軸と滑走路の軸とのずれ量を利用者のずれ量として扱う。   The receiving unit 11a receives speed information indicating the speed of movement of the user, and includes a shift amount indicating a shift between the current position of the user and the target position, and a shift change rate indicating a change speed of the shift amount. Receive deviation information. Although the user is operating from the input unit 5 and is not moving with respect to the user aircraft 40, here, the speed of the aircraft 40 on which the user is boarding is determined based on the speed of the user. The amount of deviation between the flight axis of the aircraft 40 on which the user is boarding and the axis of the runway is treated as the amount of deviation of the user.

画像生成手段11bは、受信した速度情報に基づいて、速度情報が示す速度に応じた速度としてオプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させる第1の移動速度を算出し、この算出した移動速度でオプティカルフローを表示させるための第1のLED出力信号を生成すると共に、受信したずれ情報に含まれるずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、表示手段13c,13dに表示させるオプティカルフローの第2の移動速度として算出し、この算出した第2の移動速度でオプティカルフローを表示させるための第2のLED出力信号を生成する。   Based on the received speed information, the image generating unit 11b calculates a first moving speed for displaying the optical flow on the display units 12a and 12b as a speed corresponding to the speed indicated by the speed information, and uses the calculated moving speed. A first LED output signal for displaying an optical flow is generated, and a total value obtained by multiplying each of the shift amount and the shift change rate included in the received shift information by a predetermined coefficient is displayed on the display means 13c, The second movement speed of the optical flow to be displayed on 13d is calculated, and a second LED output signal for displaying the optical flow at the calculated second movement speed is generated.

表示制御手段11cは、画像生成手段11bにより生成された第1のLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させると共に、画像生成手段11bにより生成された第2のLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させる。   The display control unit 11c displays the optical flow on the display units 13a and 13b based on the first LED output signal generated by the image generation unit 11b, and the second LED output signal generated by the image generation unit 11b. Based on the above, the optical flow is displayed on the display means 13a, 13b.

表示手段13a〜13dは、マトリックスLED(Light Emitting Diode)により構成されている。   The display means 13a-13d are comprised by matrix LED (Light Emitting Diode).

図8は、本発明の実施例3である移動感増強装置102の表示手段13a〜13dが利用者に装着された場合における表示手段13a〜13dの位置関係を示した図であり、(a)は、利用者を側面方向から見た図、(b)は、利用者を正面方向から見た図、(a)は、利用者を上部方向から見た図である。   FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship of the display means 13a to 13d when the display means 13a to 13d of the mobility enhancing apparatus 102 which is Embodiment 3 of the present invention is worn by a user. These are the figure which looked at the user from the side direction, (b) is the figure which looked at the user from the front direction, (a) is the figure which looked at the user from the upper direction.

図8(b)に示すように、表示手段13a,13bは、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように利用者の視線中心の左右にそれぞれ対向して設置される。そして、表示手段13c,13dは、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように利用者の視線中心の上下にそれぞれ対向して設置されている。   As shown in FIG. 8B, the display means 13a and 13b are the peripheral visual field region of the user and are opposed to the left and right of the user's line-of-sight center so as to be substantially parallel to the user's line-of-sight center direction. Installed. The display means 13c and 13d are installed in opposition to the upper and lower sides of the user's line-of-sight center so as to be a peripheral visual field region of the user and substantially parallel to the user's line-of-sight center direction.

そして、表示手段13a〜13dは、マイコン11により生成されたオプティカルフローを表示させる。   And the display means 13a-13d displays the optical flow produced | generated by the microcomputer 11. FIG.

また、表示手段13a〜13dは、一般的に、利用者にとって周辺視野領域は中心視野領域に比較して空間的な解像度が低いことが知られていることから、LEDの配列密度を例えば5×5の粗配列とし、その隙間から利用者が表示手段13a〜13dの向こう側を視認できるように、LEDの基板として透明基板を用いている。   In addition, since the display means 13a to 13d are generally known to users to have a lower spatial resolution in the peripheral visual field region than in the central visual field region, the LED array density is set to 5 ×, for example. The transparent substrate is used as the LED substrate so that the user can visually recognize the other side of the display means 13a to 13d from the gap.

<作用>
次に、本発明の実施例3である移動感増強装置102を適用した航空機40の作用について図7を用いて説明する。
<Action>
Next, the operation of the aircraft 40 to which the mobility enhancing apparatus 102 that is Embodiment 3 of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

まず、制御部31は、入力部33から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、航空機40を制御する。そして、制御部31は、各種計測器類により計測された計測値を計器表示部32に表示させると共に、航空機40における速度情報とずれ情報とを移動感増強装置102のマイコン11の受信手段11aへ送信する。   First, the control unit 31 controls the aircraft 40 based on an operation signal input from the input unit 33 by a user operation. And the control part 31 displays the measured value measured by various measuring instruments on the instrument display part 32, and also the speed information and deviation | shift information in the aircraft 40 to the receiving means 11a of the microcomputer 11 of the mobility enhancement apparatus 102 Send.

次に、マイコン11の受信手段11aは、制御部2から速度情報とずれ情報とを受信し、画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving unit 11a of the microcomputer 11 receives the speed information and the deviation information from the control unit 2 and supplies them to the image generating unit 11b.

速度情報が供給された画像生成手段11bは、供給された速度情報に基づき、表示手段13a,13bへ第1のオプティカルフローを表示させるための第1のLED出力信号を生成すると共に、供給されたずれ情報に基づき、表示手段13c,13dへ第2のオプティカルフローを表示させるための第2のLED出力信号を生成する。   The image generation means 11b to which the speed information is supplied generates a first LED output signal for displaying the first optical flow on the display means 13a and 13b based on the supplied speed information and is supplied. Based on the deviation information, a second LED output signal for displaying the second optical flow on the display means 13c and 13d is generated.

具体的には、画像生成手段11bは、供給された速度情報が示す速度に応じて、利用者に移動していると感じさせるような速度を表示手段13a,13bへ表示させる第1のオプティカルフローの第1の移動速度として算出する。   Specifically, the image generating unit 11b displays a first optical flow that causes the display units 13a and 13b to display a speed that makes the user feel that the user is moving according to the speed indicated by the supplied speed information. The first moving speed is calculated.

そして、画像生成手段11bは、供給されたずれ情報に含まれるずれ変化率、即ちずれの変化速度に応じた速度を、表示手段13c,13dへ表示させる第2のオプティカルフローの第2の移動速度として算出する。例えば、供給されたずれ情報に含まれるずれ量、及びずれ変化率に特定の係数を乗じたものの合計値を、表示手段13c,13dへ表示させる第2のオプティカルフローの第2の移動速度として算出する。   The image generating unit 11b then displays the shift rate included in the supplied shift information, that is, the second moving speed of the second optical flow for displaying on the display units 13c and 13d the speed according to the shift rate. Calculate as For example, the deviation amount included in the supplied deviation information and the total value of the deviation change rate multiplied by a specific coefficient are calculated as the second moving speed of the second optical flow displayed on the display means 13c and 13d. To do.

この場合、ある時点において、供給されたずれ量とずれ変化率が共に“0”である場合には、第2のオプティカルフローの第2の移動速度は“0”となる。また、ある時点において、供給されたずれ量が“0”であってもずれ変化率が“0”でなければ、利用者にそれを補正するような操作を促すため、ずれ変化率に特定の係数を乗じた速度を第2のオプティカルフローの第2の移動速度とする。   In this case, if the supplied deviation amount and deviation change rate are both “0” at a certain time, the second moving speed of the second optical flow is “0”. In addition, at a certain point in time, even if the supplied deviation amount is “0”, if the deviation change rate is not “0”, the user is prompted to perform an operation to correct it. The speed multiplied by the coefficient is set as the second moving speed of the second optical flow.

そして、画像生成手段11bは、これらの算出した第1の移動速度で第2のオプティカルフロー表示させるための第1のLED出力信号を生成すると共に、算出した第2の移動速度で第2のオプティカルフロー表示させるための第2のLED出力信号を生成する。   Then, the image generation unit 11b generates a first LED output signal for displaying the second optical flow at the calculated first moving speed, and at the second optical speed at the calculated second moving speed. A second LED output signal for flow display is generated.

そして、画像生成手段11bは、生成した第1のLED出力信号、及び第2のLED出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Then, the image generation unit 11b supplies the generated first LED output signal and second LED output signal to the display control unit 11c.

次に、画像生成手段11bから第1のLED出力信号、及び第2のLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された第1のLED出力信号に基づいて、表示手段13a,13bの16×32のLEDを点滅させるように制御すると共に、供給された第2のLED出力信号に基づいて、表示手段13c,13dの16×32のLEDを点滅させるように制御する。   Next, the display control unit 11c to which the first LED output signal and the second LED output signal are supplied from the image generation unit 11b, based on the supplied first LED output signal, displays 13a and 13b. The 16 × 32 LEDs are controlled to blink, and the 16 × 32 LEDs of the display means 13c and 13d are controlled to blink based on the supplied second LED output signal.

このように、本発明の実施例2である移動感増強装置101によれば、利用者にとって明暗に関する感度は高く時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段13a〜13dが配置され、この表示手段13a〜13dに速度が速いプティカルフローを表示させることによって、利用者は利用者は移動感を感じることができる。また、上述したように表示手段13a,13bは、小型のLEDアレイで構成されるので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   As described above, according to the mobility enhancing apparatus 101 that is Embodiment 2 of the present invention, the display means 13a to 13d are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user. By displaying a high-speed optical flow on the means 13a to 13d, the user can feel a sense of movement. Moreover, since the display means 13a and 13b are comprised with a small LED array as mentioned above, manufacturing and installation expense can be held down cheaply.

さらに、本発明の実施例3である移動感増強装置102の表示手段13c,13dは、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように利用者の視線中心の上下にそれぞれ対向して設置されているので、利用者の左右方向の移動感を増強させることができる。これにより利用者は、素早く航空機の飛行軸を滑走路の軸に合わせることができる。   Furthermore, the display means 13c and 13d of the mobility enhancing apparatus 102, which is Embodiment 3 of the present invention, is the user's peripheral visual field region and the user's line of sight so as to be substantially parallel to the user's line-of-sight center direction. Since they are installed facing the top and bottom of the center, it is possible to enhance the user's sense of movement in the left-right direction. This allows the user to quickly align the flight axis of the aircraft with the runway axis.

ヘリコプターを操縦する操縦者(利用者)が、ヘリコプターを高々度や海上でホバリングさせようとする際、ヘリコプターの周囲には、通常目印となるものが存在しない、そのため、利用者は、ヘリコプターが高々度や海上でホバリング中、ホバリング位置がずれていることに気づかない場合があった。このような場合、利用者の移動感を増強させることによって、高々度や海上においても、利用者は、素早くヘリコプターの位置ずれを認識し、ヘリコプターを正確にホバリングさせることができる。   When a pilot (user) who controls a helicopter tries to hover the helicopter at a high altitude or at sea, there is usually no landmark around the helicopter. During hovering at sea, the hovering position might not be noticed. In such a case, by enhancing the user's sense of movement, the user can quickly recognize the displacement of the helicopter at high altitude or at sea, and can accurately hover the helicopter.

そこで、本発明の実施例4では、実機のヘリコプターに適用され、ずれ変化率と、ずれ量と、加速度とに基づいて、利用者にとって上下左右の周辺視野領域にオプティカルフローを表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置について説明する。   Therefore, in the fourth embodiment of the present invention, it is applied to an actual helicopter, and by displaying the optical flow in the peripheral visual field region up and down, left and right based on the deviation change rate, the deviation amount, and the acceleration, A movement feeling enhancing device that enhances the movement feeling of a user will be described.

<構成>
図9は、本発明の実施例4である移動感増強装置を適用したヘリコプターのコクピット周辺の構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration around a cockpit of a helicopter to which the mobility enhancing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is applied.

図9に示すように、ヘリコプター50は、本発明の実施例4である移動感増強装置103と、ヘリコプターの制御部31と、計器表示部32と、入力部33とを備えている。   As shown in FIG. 9, the helicopter 50 includes a mobility enhancing device 103 that is Embodiment 4 of the present invention, a helicopter control unit 31, an instrument display unit 32, and an input unit 33.

そして、本発明の実施例4である移動感増強装置103は、制御部31と接続されており、制御部31は、計器表示部32及び入力部33と接続されている。   The mobility enhancing apparatus 103 according to the fourth embodiment of the present invention is connected to the control unit 31, and the control unit 31 is connected to the instrument display unit 32 and the input unit 33.

制御部31は、入力部33から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、ヘリコプター50を制御する。そして、制御部31は、各種計測器類(図示しない)により計測された計測値を計器表示部32に表示させる。また、制御部31は、ヘリコプター50のホバリング目標位置と現在位置とのずれを示すずれ量と、このずれ量の変化率を示すずれ変化率とをずれ情報として生成し、このずれ情報を移動感増強装置103へ送信する。   The control unit 31 controls the helicopter 50 based on an operation signal input by a user operation from the input unit 33. And the control part 31 displays the measured value measured by various measuring instruments (not shown) on the instrument display part 32. FIG. In addition, the control unit 31 generates, as deviation information, a deviation amount indicating a deviation between the current position and the hovering target position of the helicopter 50, and a deviation change rate indicating a change rate of the deviation amount. Transmit to the enhancement device 103.

計器表示部32は、液晶ディスプレイや、各種計器類で構成され、利用者、即ち操縦者がヘリコプター50を操縦する上で、必要な各種情報を制御部31からの指示に基づいて表示する。   The instrument display unit 32 includes a liquid crystal display and various instruments, and displays various information necessary for the user, that is, the operator, to operate the helicopter 50 based on instructions from the control unit 31.

入力部33は、操縦桿等を備えており、利用者操作により操作信号を生成し、制御部31に供給する。   The input unit 33 includes a control stick or the like, generates an operation signal by a user operation, and supplies the operation signal to the control unit 31.

移動感増強装置1は、マイコン11と、表示手段13a〜13dとを備えている。   The mobility enhancing device 1 includes a microcomputer 11 and display means 13a to 13d.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、利用者の現在位置と目標位置とのずれを示すずれ量とこのずれ量の変化速度を示すずれ変化率とを含むずれ情報を受信する。なお、利用者は入力部5から操作しており、ヘリコプター50に対して利用者は移動していないこととなるが、ここでは、利用者が搭乗しているヘリコプター50の速度を利用者の移動の速度として扱い、利用者が搭乗しているヘリコプター50のホバリング現在位置とホバリング目標位置とのずれ量を利用者のずれ量として扱う。また、受信手段11aは、加速度センサ15から加速度情報を受信する。   The receiving unit 11a receives shift information including a shift amount indicating a shift between the current position of the user and the target position and a shift change rate indicating a change speed of the shift amount. In addition, although the user is operating from the input unit 5 and the user is not moving with respect to the helicopter 50, here, the speed of the helicopter 50 on which the user is boarding is determined as the movement of the user. The amount of deviation between the current hovering position of the helicopter 50 on which the user is aboard and the target hovering position is treated as the amount of deviation of the user. The receiving unit 11 a receives acceleration information from the acceleration sensor 15.

画像生成手段11bは、受信したずれ情報に含まれるずれ量及びずれ変化率を、上下方向成分、左右方向成分、及び前後方向成分に分解する。   The image generation unit 11b decomposes the shift amount and shift change rate included in the received shift information into a vertical component, a horizontal component, and a front-back component.

そして、画像生成手段11bは、分解した上下方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの上下方向の移動速度として算出する。そして、分解した前後方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの前後方向の移動速度として算出する。そして、算出した上下方向の移動速度と、前後方向の移動速度とをベクトル演算することにより、表示手段13a,13bに表示させるオプティカルフローの第1の移動速度として算出する。   Then, the image generation unit 11b calculates a total value obtained by multiplying the decomposed vertical shift amount and the shift change rate by a predetermined coefficient as the vertical movement speed of the optical flow. Then, a total value obtained by multiplying each of the decomposed deviation amount in the front-rear direction and the deviation change rate by a predetermined coefficient is calculated as the moving speed in the front-rear direction of the optical flow. Then, the first moving speed of the optical flow to be displayed on the display means 13a, 13b is calculated by performing a vector calculation on the calculated moving speed in the vertical direction and the moving speed in the front-rear direction.

また、画像生成手段11bは、算出した第1の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させるように第3の移動速度を算出し、第1の移動速度でオプティカルフローを表示させ、一時的に、この算出した第3の移動速度で表示させるための第3のLED出力信号を生成する。   Further, the image generation unit 11b temporarily displays the optical flow on the display units 13a and 13b with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated first moving speed. The third movement speed is calculated, the optical flow is displayed at the first movement speed, and a third LED output signal for temporarily displaying at the calculated third movement speed is generated.

さらに、画像生成手段11bは、分解した左右方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの左右方向の移動速度として算出する。そして、分解した前後方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの前後方向の移動速度として算出する。そして、算出した左右方向の移動速度と、前後方向の移動速度とをベクトル演算することにより、表示手段13c,13dに表示させるオプティカルフローの第2の移動速度として算出する。   Further, the image generation unit 11b calculates a total value obtained by multiplying each of the decomposed shift amount in the left-right direction and the shift change rate by a predetermined coefficient as the moving speed in the left-right direction of the optical flow. Then, a total value obtained by multiplying each of the decomposed deviation amount in the front-rear direction and the deviation change rate by a predetermined coefficient is calculated as the moving speed in the front-rear direction of the optical flow. Then, the calculated moving speed in the left-right direction and the moving speed in the front-rear direction are calculated as a second moving speed of the optical flow to be displayed on the display means 13c, 13d.

また、画像生成手段11bは、算出した第2の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段13c,13dに表示させるように第4の移動速度を算出し、第2の移動速度でオプティカルフローを表示させ、一時的に、この算出した第4の移動速度で表示させるための第4のLED出力信号を生成する。   In addition, the image generation unit 11b is configured to temporarily display the optical flow on the display units 13c and 13d with the acceleration corresponding to the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated second movement speed. Is calculated, the optical flow is displayed at the second movement speed, and a fourth LED output signal is generated to be temporarily displayed at the calculated fourth movement speed.

表示制御手段11cは、画像生成手段11bにより生成された第3のLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させると共に、画像生成手段11bにより生成された第4のLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させる。   The display control unit 11c displays the optical flow on the display units 13a and 13b based on the third LED output signal generated by the image generation unit 11b, and the fourth LED output signal generated by the image generation unit 11b. Based on the above, the optical flow is displayed on the display means 13a, 13b.

表示手段13a〜13dは、マトリックスLED(Light Emitting Diode)により構成されている。なお、表示手段13a〜13dは、本発明の実施例3である移動感増強装置102の表示手段13a〜13dと同一構成であるので、説明は省略する。   The display means 13a-13d are comprised by matrix LED (Light Emitting Diode). In addition, since the display means 13a-13d is the same structure as the display means 13a-13d of the mobility enhancing apparatus 102 which is Example 3 of this invention, description is abbreviate | omitted.

加速度センサ15は、ヘリコプター50、又は表示手段13a〜13dのいずれか1つに固定されており、加速度を測定して、加速度情報としてマイコン11へ供給する。   The acceleration sensor 15 is fixed to the helicopter 50 or any one of the display means 13a to 13d, measures the acceleration, and supplies it to the microcomputer 11 as acceleration information.

<作用>
次に、本発明の実施例4である移動感増強装置103を適用したヘリコプター50の作用について図9を用いて説明する。
<Action>
Next, the operation of the helicopter 50 to which the mobility enhancing device 103 that is Embodiment 4 of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

まず、制御部31は、入力部33から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、ヘリコプター50を制御する。そして、制御部31は、各種計測器類により計測された計測値を計器表示部32に表示させると共に、ヘリコプター50におけるずれ情報を移動感増強装置103のマイコン11の受信手段11aへ送信する。   First, the control unit 31 controls the helicopter 50 based on an operation signal input by a user operation from the input unit 33. And the control part 31 displays the measured value measured by various measuring instruments on the instrument display part 32, and transmits the shift | offset | difference information in the helicopter 50 to the receiving means 11a of the microcomputer 11 of the mobility enhancement apparatus 103. FIG.

また、加速度センサ15は、加速度を測定し、測定した加速度を加速度情報としてマイコン11の受信手段11aへ供給する。   The acceleration sensor 15 measures acceleration and supplies the measured acceleration to the receiving unit 11a of the microcomputer 11 as acceleration information.

次に、マイコン11の受信手段11aは、制御部31から送信されたずれ情報を画像生成手段11bへ供給すると共に、加速度センサ15から供給された加速度情報を画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving unit 11a of the microcomputer 11 supplies the deviation information transmitted from the control unit 31 to the image generating unit 11b and also supplies the acceleration information supplied from the acceleration sensor 15 to the image generating unit 11b.

ずれ情報及び加速度情報が供給された画像生成手段11bは、受信したずれ情報に含まれるずれ量及びずれ変化率を、上下方向成分、左右方向成分、及び前後方向成分に分解する。   The image generation unit 11b supplied with the shift information and the acceleration information decomposes the shift amount and shift change rate included in the received shift information into a vertical component, a horizontal component, and a front-back component.

そして、画像生成手段11bは、分解した上下方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの上下方向の移動速度として算出する。そして、分解した前後方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの前後方向の移動速度として算出する。そして、算出した上下方向の移動速度と、前後方向の移動速度とをベクトル演算することにより、表示手段13a,13bに表示させるオプティカルフローの第1の移動速度として算出する。   Then, the image generation unit 11b calculates a total value obtained by multiplying the decomposed vertical shift amount and the shift change rate by a predetermined coefficient as the vertical movement speed of the optical flow. Then, a total value obtained by multiplying each of the decomposed deviation amount in the front-rear direction and the deviation change rate by a predetermined coefficient is calculated as the moving speed in the front-rear direction of the optical flow. Then, the first moving speed of the optical flow to be displayed on the display means 13a, 13b is calculated by performing a vector calculation on the calculated moving speed in the vertical direction and the moving speed in the front-rear direction.

さらに、画像生成手段11bは、分解した左右方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの左右方向の移動速度として算出する。そして、分解した前後方向のずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、オプティカルフローの前後方向の移動速度として算出する。そして、算出した左右方向の移動速度と、前後方向の移動速度とをベクトル演算することにより、表示手段13c,13dに表示させるオプティカルフローの第2の移動速度として算出する。   Further, the image generation unit 11b calculates a total value obtained by multiplying each of the decomposed shift amount in the left-right direction and the shift change rate by a predetermined coefficient as the moving speed in the left-right direction of the optical flow. Then, a total value obtained by multiplying each of the decomposed deviation amount in the front-rear direction and the deviation change rate by a predetermined coefficient is calculated as the moving speed in the front-rear direction of the optical flow. Then, the calculated moving speed in the left-right direction and the moving speed in the front-rear direction are calculated as a second moving speed of the optical flow to be displayed on the display means 13c, 13d.

また、画像生成手段11bは、算出した第1の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段13a,13bに表示させるように第3の移動速度を算出し、第1の移動速度でオプティカルフローを表示させ、一時的に、この算出した第3の移動速度で表示させるための第3のLED出力信号を生成する。   In addition, the image generating unit 11b is configured to temporarily display the optical flow on the display units 13a and 13b with the acceleration according to the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated first moving speed. Is calculated, the optical flow is displayed at the first moving speed, and a third LED output signal is generated to be displayed at the calculated third moving speed temporarily.

さらに、画像生成手段11bは、算出した第2の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段13c,13dに表示させるように第4の移動速度を算出し、第2の移動速度でオプティカルフローを表示させ、一時的に、この算出した第4の移動速度で表示させるための第4のLED出力信号を生成する。   Further, the image generating unit 11b temporarily displays the optical flow on the display units 13c and 13d with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated second moving speed. The fourth movement speed is calculated, the optical flow is displayed at the second movement speed, and a fourth LED output signal for temporarily displaying at the calculated fourth movement speed is generated.

この画像生成手段11bによる第3のLED出力信号の生成処理について、以下に具体的に説明する。   The generation processing of the third LED output signal by the image generation unit 11b will be specifically described below.

画像生成手段11bは、所定の周期で第1の移動速度を算出するので、例えば、ある時点(t1時点)において、第1の移動速度を算出し、t1時点から所定周期の時間経過後であるt3時点において、次の第1の移動速度を算出した場合について説明する。また、加速度センサ15から所定の周期で加速度が供給されるので、t1時点において加速度情報が供給されたとする。   Since the image generation unit 11b calculates the first moving speed in a predetermined cycle, for example, the first moving speed is calculated at a certain time (time t1), and after a predetermined period of time has elapsed from the time t1. A case where the next first moving speed is calculated at time t3 will be described. Further, since acceleration is supplied from the acceleration sensor 15 at a predetermined cycle, it is assumed that acceleration information is supplied at time t1.

t1時点において、算出された第1の移動速度がXt1(m/hr)であり、供給された加速度情報が示す加速度がRt1(m/hr)であるとする。このとき、画像生成手段11bは、Rt1(m/hr)に応じて、利用者に加速していると感じさせるような加速度として加速度St1(m/hr)を設定する。 Assume that the calculated first moving speed is X t1 (m / hr) and the acceleration indicated by the supplied acceleration information is R t1 (m / hr 2 ) at time t1 . At this time, the image generation unit 11b sets the acceleration S t1 (m / hr 2 ) as an acceleration that makes the user feel acceleration according to R t1 (m / hr 2 ).

そして、t1時点とt3時点の間であるt2時点において、t1時点からの経過時間と、Xt1(m/hr)と、St1(m/hr)とを用いて、t2時点のオプティカルフローの第3の移動速度Zt2(m/hr)を、Xt1(m/hr)からSt1(m/hr)により加速された速度として算出する。 Then, at the time t2 between the time t1 and the time t3, the optical flow at the time t2 is calculated using the elapsed time from the time t1, the time X t1 (m / hr), and the S t1 (m / hr 2 ). The third moving speed Z t2 (m / hr) is calculated as a speed accelerated from X t1 (m / hr) by S t1 (m / hr 2 ).

次に、t3時点において、速度情報が供給されると、第1の移動速度Xt3(m/hr)が計算する。ただし、Xt3(m/hr)は、Xt2(m/hr)未満とする。 Next, when speed information is supplied at time t3, a first movement speed Xt3 (m / hr) is calculated. However, X t3 (m / hr) is less than X t2 (m / hr).

このように、t1時点のオプティカルフローの移動速度を、第1の移動速度Xt1(m/hr)と設定し、t2時点のオプティカルフローの移動速度を、t1時点における第1の移動速度Xt1(m/hr)、及びSt1(m/hr)を用いて算出した第3の移動速度Zt2(m/hr)と設定し、t3時点のオプティカルフローの移動速度を、第1の移動速度Xt3(m/hr)と設定することにより、単純に、t1時点のオプティカルフローの移動速度を、Xt1(m/hr)と設定し、t3時点のオプティカルフローの移動速度を、Xt3(m/hr)と設定する場合に比較して、t2時点において、大きくオーバーシュートした移動速度を設定するので、利用者はより移動感が増強されて感じることができる。 In this way, the movement speed of the optical flow at the time point t1 is set as the first movement speed X t1 (m / hr), and the movement speed of the optical flow at the time point t2 is set as the first movement speed X t1 at the time point t1. (M / hr) and the third movement speed Z t2 (m / hr) calculated using S t1 (m / hr 2 ), and the movement speed of the optical flow at time t3 is set to the first movement By setting the speed X t3 (m / hr), simply set the moving speed of the optical flow at time t1 to X t1 (m / hr), and set the moving speed of the optical flow at time t3 to X t3 Compared with the case where (m / hr) is set, since the moving speed that greatly overshoots is set at the time point t2, the user can feel a sense of movement more enhanced.

そして、画像生成手段11bは、この設定されたオプティカルフローの第1の移動速度、及び第3の移動速度で表示手段12a,12bへオプティカルフローを表示させるように、LEDを点滅させる第3のLED出力信号を生成し、生成した第3のLED出力信号を表示制御手段11cに供給する。   The image generation unit 11b then causes the LED to blink so that the display unit 12a, 12b displays the optical flow at the first moving speed and the third moving speed of the set optical flow. An output signal is generated, and the generated third LED output signal is supplied to the display control means 11c.

次に、画像生成手段11bから第3のLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された第3のLED出力信号に基づいて、表示手段12a,12bの5×5のLEDを点滅させるように制御する。   Next, the display control unit 11c to which the third LED output signal is supplied from the image generation unit 11b blinks the 5 × 5 LEDs of the display units 12a and 12b based on the supplied third LED output signal. To control.

上記の例では、t1時点からt2時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローが第1の移動速度Xt1(m/hr)で動くようにLEDを点滅させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローが第3の移動速度Zt2(m/hr)で動くようにLEDを点滅させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローが第1の移動速度をXt3(km/hr)で動くようにLEDを点滅させる。 In the above example, the display control means 11c blinks the LED so that the optical flow moves at the first movement speed X t1 (m / hr) from the time t1 to the time t2, and from the time t2 to the time t3. During this time, the display control unit 11c blinks the LED so that the optical flow moves at the third movement speed Z t2 (m / hr), and during the period from the time t2 to the time t3, the display control unit 11c LED blinks so that the first movement speed moves at Xt3 (km / hr).

また、これと同様に、画像生成手段11bは、算出した第2の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段13c,13dに表示させるように第4の移動速度を算出し、第2の移動速度でオプティカルフローを表示させ、一時的に、この算出した第4の移動速度で表示させるための第4のLED出力信号を生成する。   Similarly, the image generating unit 11b temporarily displays the optical flow with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated second moving speed. The fourth LED output signal for calculating the fourth movement speed so as to be displayed on 13d, displaying the optical flow at the second movement speed, and temporarily displaying at the calculated fourth movement speed. Is generated.

次に、画像生成手段11bから第3のLED出力信号、及び第4のLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された第3のLED出力信号に基づいて、表示手段12a,12bへオプティカルフローを表示させると共に、供給された第4のLED出力信号に基づいて、表示手段12c,12dへオプティカルフローを表示させる。   Next, the display control unit 11c, to which the third LED output signal and the fourth LED output signal are supplied from the image generation unit 11b, displays the display units 12a, 12b based on the supplied third LED output signal. The optical flow is displayed and the optical flow is displayed on the display means 12c and 12d based on the supplied fourth LED output signal.

このように、本発明の実施例4である移動感増強装置103によれば、利用者にとって明暗に関する感度は高く時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段13a〜13dが配置され、この表示手段13a〜13dに速度が速いプティカルフローを表示させることによって、利用者は利用者は移動感を感じることができる。また、上述したように表示手段13a〜13dは、小型のLEDアレイで構成されるので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   Thus, according to the mobility enhancing apparatus 103 that is Embodiment 4 of the present invention, the display means 13a to 13d are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user. By displaying a high-speed optical flow on the means 13a to 13d, the user can feel a sense of movement. Moreover, since the display means 13a-13d are comprised with a small LED array as mentioned above, manufacturing and installation expense can be held down cheaply.

さらに、本発明の実施例4である移動感増強装置103の表示手段13a〜13dは、利用者の周辺視野領域であり、かつ利用者の視線中心方向と略平行になるように利用者の視線中心の上下左右にそれぞれ対向して設置されているので、利用者の上下左右方向の移動感を増強させることができる。これによりヘリコプター50が、高々度や海上ホバリング中においても、利用者は、素早くヘリコプターの位置ずれを認識し、ヘリコプター50をホバリングさせることができる。   Furthermore, the display means 13a to 13d of the mobility enhancing apparatus 103 according to the fourth embodiment of the present invention are the peripheral visual field region of the user and the user's line of sight so as to be substantially parallel to the user's line-of-sight center direction. Since it is installed facing the top, bottom, left and right of the center, it is possible to enhance the user's sense of movement in the top, bottom, left and right directions. As a result, even when the helicopter 50 is at a high altitude or during sea hovering, the user can quickly recognize the displacement of the helicopter and hover the helicopter 50.

ルームランナーを用いて、利用者がランニングをする場合、走ってはいるものの、実際に身体の移動は伴わず、同じ場所にとどまり続けているので、利用者の視界にあるものはほとんど動かない。そのため、利用者は、道路や公園内等を実際に走っていれば、得ることができる移動感を感じることができず、ランニングにおける楽しみの一部が欠落していると考えられる。   When a user runs using a room runner, although he is running, he does not actually move and stays in the same place, so what is in the user's field of view hardly moves. For this reason, if the user is actually running on a road, a park, or the like, the user cannot feel a sense of mobility, and it is considered that a part of the fun in running is missing.

そこで、本発明の実施例5では、ルームランナーに適用され、利用者から見て周辺視野領域に適切な速度で動画像を表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置について説明する。   Therefore, in a fifth embodiment of the present invention, a mobility enhancement device that is applied to a room runner and that enhances the sense of mobility of a user by displaying a moving image at an appropriate speed in the peripheral visual field as viewed from the user. explain.

<構成>
図10は、本発明の実施例5である移動感増強装置を適用したルームランナーの構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a room runner to which the mobility enhancing apparatus that is Embodiment 5 of the present invention is applied.

図10に示すように、ルームランナー60は、本発明の実施例5である移動感増強装置104と、ルームランナー制御部34と、ルームランナー表示部35と、入力部36と、ベルト部37とを備えている。   As shown in FIG. 10, the room runner 60 includes a mobility enhancing device 104, a room runner control unit 34, a room runner display unit 35, an input unit 36, and a belt unit 37 that are Embodiment 5 of the present invention. It has.

そして、本発明の実施例5である移動感増強装置104は、ルームランナー制御部34と接続されており、ルームランナー制御部34は、ルームランナー表示部35、入力部36、及びベルト部37と接続されている。   The mobility enhancing device 104 that is Embodiment 5 of the present invention is connected to the room runner control unit 34, and the room runner control unit 34 includes a room runner display unit 35, an input unit 36, and a belt unit 37. It is connected.

ルームランナー制御部34は、入力部36から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、ベルト部37の移動速度を制御する。また、ルームランナー制御部34は、ベルト部37の移動速度を示す速度情報を移動感増強装置104へ供給する。   The room runner control unit 34 controls the moving speed of the belt unit 37 based on an operation signal input by a user operation from the input unit 36. Further, the room runner control unit 34 supplies speed information indicating the moving speed of the belt unit 37 to the movement enhancing device 104.

ルームランナー表示部35は、液晶ディスプレイ等で構成され、ルームランナー制御部34により生成されたルームランナー設定メニュー等を表示する。   The room runner display unit 35 is configured with a liquid crystal display or the like, and displays a room runner setting menu or the like generated by the room runner control unit 34.

入力部36は、利用者操作により操作信号を生成し、ルームランナー制御部34に供給する。   The input unit 36 generates an operation signal by a user operation and supplies it to the room runner control unit 34.

ベルト部37は、ベルトとこのベルトを回転させるモータとを備え、ルームランナー制御部34の指示に従い、ベルトを回転する。   The belt unit 37 includes a belt and a motor that rotates the belt, and rotates the belt in accordance with an instruction from the room runner control unit 34.

なお、図10に示すように、本発明の実施例5である移動感増強装置104は、説明のため、ルームランナー制御部34と、ルームランナー表示部35と、入力部36とを別々の構成としているが、例えば、ルームランナー制御部34と、入力部36とを、ルームランナー表示部35の内部に備え一体型としたルームランナーにも適用可能である。   As shown in FIG. 10, the mobility enhancing device 104 according to the fifth embodiment of the present invention includes a room runner control unit 34, a room runner display unit 35, and an input unit 36 for the sake of explanation. However, for example, the present invention can also be applied to a room runner in which the room runner control unit 34 and the input unit 36 are provided in the room runner display unit 35 and integrated.

移動感増強装置104は、マイコン11と、加速度センサ15と、表示手段16a,16bと、動画像記憶手段21とを備えている。   The mobility enhancing device 104 includes a microcomputer 11, an acceleration sensor 15, display means 16 a and 16 b, and a moving image storage means 21.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、利用者の移動の速度を示す速度情報を受信すると共に、及び加速度センサ15により測定された加速度を示す加速度情報を受信する。なお、利用者はルームランナーのベルト部37上を歩行しており、地面に対して利用者自身は移動していないこととなるが、ここでは、利用者が歩行しているベルト部37の動作速度を利用者の移動の速度として扱う。   The receiving unit 11 a receives speed information indicating the speed of movement of the user, and receives acceleration information indicating the acceleration measured by the acceleration sensor 15. In addition, although the user is walking on the belt part 37 of the room runner and the user himself / herself is not moving with respect to the ground, here, the operation of the belt part 37 in which the user is walking is performed. Treat speed as the speed of movement of the user.

画像生成手段11bは、受信した速度情報に基づいて、表示手段16a,16bに動画像を表示させる第1の移動速度を、受信した速度情報に応じた速度として算出し、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度に応じた加速度で動画像を表示手段16a,16bに表示させる第2の移動速度を算出し、この算出した第1の移動速度、及び第2の移動速度に基づいて動画像を表示させるための動画像出力信号を生成する。   Based on the received speed information, the image generating means 11b calculates a first moving speed for displaying the moving image on the display means 16a, 16b as a speed according to the received speed information, and temporarily stores the acceleration sensor. A second moving speed for displaying the moving image on the display means 16a, 16b is calculated at an acceleration corresponding to the acceleration measured by 15, and a moving image is calculated based on the calculated first moving speed and the second moving speed. A moving image output signal for displaying an image is generated.

表示制御手段11cは、画像生成手段11bにより生成された動画像出力信号に基づき、動画像を表示手段16a,16bに表示させる。   The display control unit 11c displays the moving image on the display units 16a and 16b based on the moving image output signal generated by the image generating unit 11b.

加速度センサ15は、表示手段16a,16bのいずれか一方に固定されており、加速度を測定して、加速度情報としてマイコン11へ供給する。なお、加速度センサ15は、利用者の腰部若しくは頭部に固定されるようにしてもよい。   The acceleration sensor 15 is fixed to one of the display means 16a and 16b, measures the acceleration, and supplies it to the microcomputer 11 as acceleration information. The acceleration sensor 15 may be fixed to the user's waist or head.

表示手段16a,16bは、液晶ディスプレイ等により構成され、本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bと同様に、利用者にとって周辺視野領域となる位置に配置される。そして、表示手段16a,16bは、マイコン11からの指示に従い、動画像を表示させる。   The display means 16a and 16b are configured by a liquid crystal display or the like, and are arranged at a position that becomes a peripheral visual field region for the user, like the display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention. . The display means 16a and 16b display moving images in accordance with instructions from the microcomputer 11.

動画像記憶手段21は、表示手段16a,16bに表示させるための動画像データを記憶する。   The moving image storage means 21 stores moving image data to be displayed on the display means 16a and 16b.

<作用>
次に、本発明の実施例5である移動感増強装置104を適用したルームランナー60の作用について図10を用いて説明する。
<Action>
Next, the effect | action of the room runner 60 to which the movement enhancing device 104 which is Example 5 of this invention is applied is demonstrated using FIG.

まず、ルームランナー制御部34は、ベルト部37を稼働させると、入力部36から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、ベルト部37の移動速度を制御する。また、ルームランナー制御部34は、ベルト部37の移動速度を示す速度情報を移動感増強装置104へ送信する。   First, when the room runner control unit 34 operates the belt unit 37, the room runner control unit 34 controls the moving speed of the belt unit 37 based on an operation signal input from the input unit 36 by a user operation. Further, the room runner control unit 34 transmits speed information indicating the moving speed of the belt unit 37 to the movement enhancing device 104.

そして、加速度センサ15は、加速度を測定し、測定した加速度を加速度情報としてマイコン11へ供給する。   The acceleration sensor 15 measures acceleration and supplies the measured acceleration to the microcomputer 11 as acceleration information.

次に、マイコン11の受信手段11aは、ルームランナー制御部34から供給された速度情報と、加速度センサ15から供給された加速度情報とを画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving unit 11a of the microcomputer 11 supplies the speed information supplied from the room runner control unit 34 and the acceleration information supplied from the acceleration sensor 15 to the image generating unit 11b.

速度情報、及び加速度情報が供給された画像生成手段11bは、供給された速度情報が示す速度に応じた速度に、供給された加速度情報が示す加速度に応じた加速度を一時的に反映させて、動画像の移動速度を算出し、表示手段12a,12bに、算出した移動速度で動画像を表示させるための動画像出力信号を生成する。   The image generation means 11b supplied with the speed information and the acceleration information temporarily reflects the acceleration according to the acceleration indicated by the supplied acceleration information on the speed according to the speed indicated by the supplied speed information, The moving speed of the moving image is calculated, and a moving image output signal for causing the display means 12a and 12b to display the moving image at the calculated moving speed is generated.

この画像生成手段11bによる画像生成処理について、以下に具体的に説明する。   The image generation processing by the image generation unit 11b will be specifically described below.

画像生成手段11bは、所定の周期で速度情報及び加速度情報が供給されるので、例えば、ある時点(t1時点)において、速度情報及び加速度情報が供給され、t1時点から所定周期の時間経過後であるt3時点において、次の速度情報及び加速度情報が供給された場合について説明する。   Since the image generation unit 11b is supplied with the speed information and the acceleration information at a predetermined cycle, for example, at a certain time (time t1), the speed information and the acceleration information are supplied, and after the elapse of a predetermined cycle from the time t1. A case where the next speed information and acceleration information are supplied at a certain time t3 will be described.

t1時点において、供給された速度情報が示す速度がXt1(m/hr)であり、供給された加速度情報が示す加速度がRt1(m/hr)であるとする。このとき、画像生成手段11bは、t1時点の動画像の移動速度を、供給された速度Xt1(m/hr)に応じて、利用者に移動していると感じさせるような速度である第1の移動速度Yt1(m/hr)と設定すると共に、Rt1(m/hr)に応じて、利用者に加速していると感じさせるような加速度である加速度St1(m/hr)を設定する。 It is assumed that the speed indicated by the supplied speed information is X t1 (m / hr) and the acceleration indicated by the supplied acceleration information is R t1 (m / hr 2 ) at time t1 . At this time, the image generation means 11b is a speed that makes the user feel that the moving speed of the moving image at the time point t1 is moving according to the supplied speed X t1 (m / hr). 1 is set as a moving speed Y t1 (m / hr), and according to R t1 (m / hr 2 ), the acceleration S t1 (m / hr) is an acceleration that makes the user feel that the vehicle is accelerating. 2 ) is set.

そして、t1時点とt3時点の間であるt2時点において、t1時点からの経過時間と、Yt1(m/hr)と、St1(m/hr)とを用いて、t2時点の動画像の移動速度である第2の移動速度Zt2(m/hr)を、Yt1(m/hr)からSt1(m/hr)により加速された速度として算出する。 Then, at the time t2, which is between the time t1 and the time t3, using the elapsed time from the time t1 , Y t1 (m / hr), and S t1 (m / hr 2 ), the moving image at the time t2 The second moving speed Z t2 (m / hr) that is the moving speed of is calculated as a speed accelerated from Y t1 (m / hr) by S t1 (m / hr 2 ).

次に、t3時点において、Xt3(m/hr)である速度情報が供給されると、画像生成手段11bは、t3時点の動画像の移動速度である第1の移動速度を、Xt3(m/hr)に応じて、利用者に移動していると感じさせるような速度であるYt3(m/hr)と設定する。ただし、Yt3(m/hr)は、Zt2(m/hr)未満とする。 Next, when speed information of X t3 (m / hr) is supplied at time t3, the image generation unit 11b sets the first movement speed, which is the moving speed of the moving image at time t3 , to X t3 ( m / hr) is set to Y t3 (m / hr), which is a speed that makes the user feel that the user is moving. However, Y t3 (m / hr) is less than Z t2 (m / hr).

このように、単純に、t1時点の動画像の移動速度を第1の移動速度Yt1(m/hr)と設定し、t3時点の動画像の移動速度を第1の移動速度Yt3(m/hr)と設定する場合でも、利用者に移動感を増強させることができるが、t1時点の動画像の移動速度を第1の移動速度Yt1(m/hr)と設定し、t2時点の動画像の移動速度を、第2の移動速度Zt2(m/hr)と設定し、t3時点の動画像の移動速度を第1の移動速度Yt3(m/hr)と設定することにより、t2時点において、大きくオーバーシュートした移動速度を設定するので、より一層、利用者に移動感を増強させることができる。 Thus, simply, the moving speed of the moving image at the time point t1 is set to the first moving speed Y t1 (m / hr), and the moving speed of the moving image at the time point t3 is set to the first moving speed Y t3 (m / Hr), it is possible to enhance the user's feeling of movement, but the moving speed of the moving image at time t1 is set to the first moving speed Y t1 (m / hr), and the time at time t2 is set. By setting the moving speed of the moving image as the second moving speed Z t2 (m / hr) and setting the moving speed of the moving image at the time t3 as the first moving speed Y t3 (m / hr), At time t2, since the moving speed with a large overshoot is set, it is possible to further enhance the sense of movement for the user.

そして、画像生成手段11bは、動画像記憶手段21から対象の動画像を読み出し、読み出した動画像の中から色差信号を抜き出し、抜き出した色差信号の移動速度を第1の移動速度、及び第2の移動速度として設定する。   Then, the image generation unit 11b reads the target moving image from the moving image storage unit 21, extracts the color difference signal from the read moving image, and sets the moving speed of the extracted color difference signal as the first moving speed and the second moving speed. Set as the moving speed.

さらに、画像生成手段11bは、この設定された動画像の第1の移動速度及び第2の移動速度で表示手段16a,16bへ動画像を表示させるように、動画像出力信号を生成し、生成した動画像出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Further, the image generation unit 11b generates and generates a moving image output signal so that the moving images are displayed on the display units 16a and 16b at the first moving speed and the second moving speed of the set moving image. The moving image output signal thus supplied is supplied to the display control means 11c.

次に、画像生成手段11bから動画像出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された動画像出力信号に基づいて、表示手段16a,16bを制御する。   Next, the display control unit 11c to which the moving image output signal is supplied from the image generation unit 11b controls the display units 16a and 16b based on the supplied moving image output signal.

上記の例では、t1時点からt2時点までの間、表示制御手段11cは、動画像の移動速度を第1の移動速度Yt1(km/hr)として表示させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、動画像の移動速度を第2の移動速度Zt2(km/hr)として表示させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、動画像の移動速度を第1の移動速度Yt3(km/hr)として表示させる。 In the above example, the display control unit 11c displays the moving speed of the moving image as the first moving speed Y t1 (km / hr) from the time t1 to the time t2, and from the time t2 to the time t3. The display control means 11c displays the moving speed of the moving image as the second moving speed Z t2 (km / hr). From the time t2 to the time t3, the display control means 11c sets the moving speed of the moving image. It displays as 1st moving speed Yt3 (km / hr).

しかしこのように、色差信号を特定の移動速度として算出し、表示させると、原理的に動画像に色ずれが生じる事となる。この問題に対しては、ピクセル単位で一定の周期毎に色を元に戻すという処理を行う事によってこの色ずれを解消することができる。   However, if the color difference signal is calculated and displayed as a specific moving speed in this way, in principle, a color shift occurs in the moving image. In order to solve this problem, the color shift can be eliminated by performing a process of returning the color to the original for every predetermined period in units of pixels.

例えば、ある時点の動画像の中から、ある特定のピクセルの色が青であったとする。この場合、単純に色差信号を特定の移動速度で表示させた場合、このピクセルは青色を維持したまま移動し続け、周囲の画像からずれた状態となる。しかし,例えば一定時間後に周囲の色(例えば赤であるとする)と同化するような処理を行うことによって、最終的には色ずれを解消することができる。例えば1/120秒ごとに画像がレンダリングされるという状況において、4フレーム後に周囲の色と同化するような処理をする。すると、4フレームは1/30秒であるので、これは人間の視覚では変化を知覚する事は出来ない。しかし1/120のフレーム単位でみると、色情報が移動している事から、速度情報としては提示している事となり、これにより利用者の移動感を増強させることができる。   For example, it is assumed that the color of a specific pixel is blue in a moving image at a certain time. In this case, when the color difference signal is simply displayed at a specific movement speed, the pixel continues to move while maintaining the blue color, and is shifted from the surrounding image. However, for example, by performing processing that assimilate with a surrounding color (for example, red) after a certain time, the color shift can be finally eliminated. For example, in a situation where an image is rendered every 1/120 second, processing is performed to assimilate with surrounding colors after 4 frames. Then, 4 frames are 1/30 second, so this cannot be perceived by human vision. However, when viewed in units of 1/120 frames, since the color information is moving, it is presented as speed information, which can enhance the user's sense of movement.

即ち、利用者は、普通にその画像を見るとなんの変哲もない普通の画像に見えるが、周辺視野領域においた場合に、移動感を増強するような映像としての機能を含有することになる。   That is, the user usually looks like an ordinary image when looking at the image, but when it is in the peripheral visual field region, it contains a function as an image that enhances the sense of movement. .

このように、本発明の実施例5である移動感増強装置104によれば、利用者にとって、明暗に関する感度は高く、時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段16a,16bが配置され、この表示手段16a,16bに適切な速度で移動する動画像を表示させることによって、利用者は利用者は移動感を感じることができる。また、上述したように表示手段16a,16bは、小型の液晶ディスプレイ等で構成されるので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   Thus, according to the mobility enhancing apparatus 104 that is Embodiment 5 of the present invention, the display means 16a and 16b are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user, By displaying a moving image that moves at an appropriate speed on the display means 16a and 16b, the user can feel a sense of movement. Moreover, since the display means 16a and 16b are comprised with a small-sized liquid crystal display etc. as mentioned above, manufacturing and installation expense can be held down cheaply.

また、本発明の実施例5である移動感増強装置104によれば、ベルト部37の速度情報に加え、表示手段16a,16bに固定された加速度センサからの加速度に基づいて、表示手段16a,16bに表示させる画像を生成するので、利用者の歩行のリズムに合わせて画像を表示することができる。これにより利用者は、より一層移動感を強く感じることができる。   Further, according to the mobility enhancing device 104 that is Embodiment 5 of the present invention, based on the acceleration from the acceleration sensor fixed to the display means 16a, 16b in addition to the speed information of the belt portion 37, the display means 16a, Since the image displayed on 16b is produced | generated, an image can be displayed according to the rhythm of a user's walk. As a result, the user can further feel a sense of movement.

現実世界において人間が実際に知覚する特徴点の動き、即ちオプティカルフローは、特徴点の位置と相対的な移動速度の二つの変数に依存する量である。即ち、特徴点が人間から遠いほど、あるいは人間自体の移動速度が遅いほど、オプティカルフローの移動速度も遅くなる。オプティカルフローが提示される位置と眼との距離が一定であるならば、オプティカルフローの速度変化はそのまま人間の移動感の変化に繋がるものと考えられる。   The movement of a feature point that is actually perceived by a human in the real world, that is, the optical flow is an amount that depends on two variables, that is, the position of the feature point and the relative movement speed. That is, as the feature point is farther from the person or the movement speed of the person itself is slower, the movement speed of the optical flow is also slower. If the distance between the position where the optical flow is presented and the eye is constant, the change in the speed of the optical flow is considered to directly lead to the change in the human movement feeling.

一般的には、現実世界におけるオプティカルフローの提示位置、つまり特徴点の位置と人間の眼との距離は一定しておらず、環境によって大きく異なる。そのため、そこに提示されるオプティカルフローから自らの移動速度を感じ取るためには、ある程度の慣れが必要になると考えられる。しかし人間は日常的にこの機能を利用しているため、原則としてオプティカルフローが提示される位置と眼との距離にかかわらず、人間は移動感を感じていると考えられる。しかし特に眼と地面との関係に着目した場合、両者の距離は即ちその人の身長であり、基本的に一定であり大きく変化する事は少ない。加えて人間は、自らの歩行速度を体性感覚を通じて感知する事が出来る。   In general, the optical flow presentation position in the real world, that is, the distance between the feature point and the human eye is not constant and varies greatly depending on the environment. For this reason, it is considered that a certain amount of familiarity is required to sense the speed of movement from the optical flow presented there. However, since humans use this function on a daily basis, it is considered that in principle, humans feel a sense of movement regardless of the distance between the position where the optical flow is presented and the eye. However, particularly when focusing on the relationship between the eyes and the ground, the distance between them is the height of the person, which is basically constant and rarely changes greatly. In addition, humans can sense their walking speed through somatic sensations.

即ち、眼の下方向のオプティカルフローに関して言えば、人間は常に自らの移動速度とオプティカルフローの移動速度との対応関係を日常的に学習しており、学習や慣れを必要とせずに正確な移動感を得る事が可能であると考えられる。例えば、利用者がルームランナーを利用している場合、実際の歩行速度よりも遅い速度のオプティカルフローを地面に提示したとする。すると体性感覚からの速度情報と視覚的な速度情報との間で矛盾が生じ、「歩いているはずなのになかなか前に進まない」という感覚を得るものと考えられる。   In other words, as far as the optical flow in the downward direction of the eye is concerned, humans always learn the correspondence between their movement speed and the movement speed of the optical flow on a daily basis, and move accurately without requiring learning or familiarity. It is thought that it is possible to get a feeling. For example, when the user is using a room runner, it is assumed that an optical flow having a speed slower than the actual walking speed is presented on the ground. Then, the contradiction occurs between the speed information from the somatosensory sense and the visual speed information, and it is thought that the sense that “they should have walked but did not advance easily” is obtained.

そこで、本発明の実施例6では、ルームランナーに適用され、利用者から見て左右方向の周辺視野領域に適切な速度でオプティカルフローを表示すると共に、利用者から見て下方向の周辺視野領域に適切な速度でオプティカルフローを表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置について説明する。   Therefore, in the sixth embodiment of the present invention, the optical flow is displayed at the appropriate speed in the peripheral visual field in the left-right direction when viewed from the user and is applied to the room runner, and the peripheral visual field in the downward direction as viewed from the user. A mobility enhancement device that enhances the user's mobility by displaying an optical flow at an appropriate speed will be described.

<構成>
図11は、本発明の実施例6である移動感増強装置を適用したルームランナーの構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a room runner to which a mobility enhancing device that is Embodiment 6 of the present invention is applied.

図11に示すように、ルームランナー70は、本発明の実施例6である移動感増強装置105と、ルームランナー制御部34と、ルームランナー表示部35と、入力部36とを備えている。   As shown in FIG. 11, the room runner 70 includes a mobility enhancing device 105 that is Embodiment 6 of the present invention, a room runner control unit 34, a room runner display unit 35, and an input unit 36.

そして、本発明の実施例6である移動感増強装置105は、ルームランナー制御部34と接続されており、ルームランナー制御部34は、ルームランナー表示部35、入力部36、及びベルト部37と接続されている。   The mobility enhancing apparatus 105 according to the sixth embodiment of the present invention is connected to the room runner control unit 34, and the room runner control unit 34 includes a room runner display unit 35, an input unit 36, and a belt unit 37. It is connected.

ルームランナー制御部34は、入力部36から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、ベルト部37の回転速度を制御する。また、ルームランナー制御部34は、ベルト部37の移動速度を示す速度情報を移動感増強装置104へ供給する。   The room runner control unit 34 controls the rotation speed of the belt unit 37 based on an operation signal input by a user operation from the input unit 36. Further, the room runner control unit 34 supplies speed information indicating the moving speed of the belt unit 37 to the movement enhancing device 104.

ルームランナー表示部35は、液晶ディスプレイ等で構成され、ルームランナー制御部34により生成されたルームランナー設定メニュー等を表示する。   The room runner display unit 35 is configured with a liquid crystal display or the like, and displays a room runner setting menu or the like generated by the room runner control unit 34.

入力部36は、利用者操作により操作信号を生成し、ルームランナー制御部34に供給する。   The input unit 36 generates an operation signal by a user operation and supplies it to the room runner control unit 34.

ベルト部37は、ベルトとこのベルトを回転させるモータとを有し、ルームランナー制御部34の指示に従い、ベルトを回転する。   The belt unit 37 includes a belt and a motor that rotates the belt, and rotates the belt in accordance with an instruction from the room runner control unit 34.

なお、図11に示すように、本発明の実施例6である移動感増強装置105は、説明のため、ルームランナー制御部34と、ルームランナー表示部35と、入力部36とを別々の構成としているが、例えば、ルームランナー制御部34と、入力部36とを、ルームランナー表示部35の内部に備え一体型としたルームランナーにも適用可能である。   As shown in FIG. 11, the mobility enhancing apparatus 105 according to the sixth embodiment of the present invention includes a room runner control unit 34, a room runner display unit 35, and an input unit 36 for the sake of explanation. However, for example, the present invention can also be applied to a room runner in which the room runner control unit 34 and the input unit 36 are provided in the room runner display unit 35 and integrated.

移動感増強装置104は、マイコン11と、加速度センサ15と、表示手段12a,12bと、傾斜角設定入力部17と、投影手段18とを備えている。   The mobility enhancing device 104 includes a microcomputer 11, an acceleration sensor 15, display means 12 a and 12 b, an inclination angle setting input unit 17, and a projection means 18.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、利用者の速度を示す速度情報を受信し、加速度センサ15により測定された加速度を示す加速度情報を受信し、傾斜角設定入力部17により入力された傾斜角入力設定値を受信する。なお、利用者はルームランナーのベルト部37上を歩行しており、利用者は地面に対して移動していないこととなるが、ここでは、利用者が歩行しているベルト部37の動作速度を利用者の移動の速度として扱う。   The receiving unit 11 a receives speed information indicating the speed of the user, receives acceleration information indicating the acceleration measured by the acceleration sensor 15, and receives the tilt angle input set value input by the tilt angle setting input unit 17. To do. In addition, although the user is walking on the belt portion 37 of the room runner and the user is not moving with respect to the ground, the operating speed of the belt portion 37 where the user is walking is here. Is treated as the speed of movement of the user.

画像生成手段11bは、生成された傾斜角設定値が高い程、受信した速度情報に応じたが速度より遅くなるように表示手段12a,12bに表示させるオプティカルフローの第1の移動速度を算出する。   The image generation unit 11b calculates the first moving speed of the optical flow to be displayed on the display units 12a and 12b so as to be slower than the speed according to the received speed information as the generated tilt angle setting value is higher. .

さらに、画像生成手段11bは、算出した第1の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させるように第3の移動速度を算出し、この算出した第3の移動速度を表示させるための第3のLED出力信号を生成する。   Further, the image generating unit 11b temporarily displays the optical flow on the display units 12a and 12b with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated first moving speed. A third movement speed is calculated, and a third LED output signal for displaying the calculated third movement speed is generated.

また、画像生成手段11bは、生成された傾斜角設定値が低い程、表示領域内の利用者に最も近い位置におけるオプティカルフローの移動速度と表示領域内の利用者に最も遠い位置におけるオプティカルフローの移動速度との差が大きくなるように表示領域内の位置に応じたオプティカルフローの第2の移動速度を算出する。   Further, the lower the generated tilt angle setting value is, the image generation unit 11b has the optical flow moving speed at the position closest to the user in the display area and the optical flow at the position farthest from the user in the display area. The second moving speed of the optical flow corresponding to the position in the display area is calculated so that the difference from the moving speed becomes large.

そして、画像生成手段11bは、算出した第2の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを投影手段18に表示させるように第4の移動速度を算出する。   Then, the image generation unit 11b temporarily displays the optical flow on the projection unit 18 with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated second moving speed. 4 is calculated.

また、画像生成手段11bは、生成された傾斜角設定値が低い程、利用者が移動する面上における利用者側に向かって広がるようにオプティカルフローの表示領域を設定し、生成された傾斜角設定値が低い程、表示領域内の利用者に最も近い位置におけるオプティカルフローの形状と表示領域内の利用者に最も遠い位置におけるオプティカルフローの形状とが大きく異なるようにオプティカルフローの形状を設定し、設定された表示領域、算出された第4の移動速度、及び設定された形状に基づいてオプティカルフローを表示させるための第4のLED出力信号を生成する。   Further, the image generation means 11b sets the optical flow display area so as to spread toward the user side on the surface on which the user moves as the generated inclination angle setting value is lower, and the generated inclination angle is set. As the setting value is lower, the shape of the optical flow is set so that the shape of the optical flow at the position closest to the user in the display area and the shape of the optical flow at the position farthest from the user in the display area are greatly different. A fourth LED output signal for displaying the optical flow is generated based on the set display area, the calculated fourth moving speed, and the set shape.

表示制御手段11cは、画像生成手段により生成された第3のLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させると共に、画像生成手段11bにより生成された第4のLED出力信号に基づき、オプティカルフローを投影手段18に投影させる。   The display control unit 11c displays the optical flow on the display units 12a and 12b based on the third LED output signal generated by the image generation unit, and displays the fourth LED output signal generated by the image generation unit 11b. Based on this, the optical flow is projected on the projection means 18.

加速度センサ15は、表示手段12a,12bのいずれか一方に固定されており、加速度を測定して、加速度情報としてマイコン11へ供給する。   The acceleration sensor 15 is fixed to one of the display means 12a and 12b, measures the acceleration, and supplies it to the microcomputer 11 as acceleration information.

表示手段12a,12bは、マトリックスLEDにより構成され、マトリックスLEDの大きさは4×8cm程度の小型のものであり、16×32のLEDを備えている。そして、表示手段12a,12bは、利用者にとって周辺視野領域となる位置に配置され、マイコン11により生成されたオプティカルフローを表示させる。   The display means 12a and 12b are constituted by matrix LEDs, and the size of the matrix LEDs is a small size of about 4 × 8 cm, and includes 16 × 32 LEDs. And the display means 12a, 12b is arrange | positioned in the position used as a peripheral visual field area for a user, and displays the optical flow produced | generated by the microcomputer 11. FIG.

傾斜角設定入力部17は、利用者の操作により、利用者が所望するベルト部37の傾斜角である傾斜角設定値を生成する。   The inclination angle setting input unit 17 generates an inclination angle setting value, which is an inclination angle of the belt portion 37 desired by the user, by a user operation.

投影手段18は、マイコン11からの指示に従い、利用者の周辺視野領域であり、かつベルト部37上の所定の表示領域にオプティカルフローを投影する。   The projection means 18 projects an optical flow on a predetermined display area on the belt portion 37 that is a peripheral visual field area of the user in accordance with an instruction from the microcomputer 11.

<作用>
次に、本発明の実施例6である移動感増強装置105を適用したルームランナー70の作用について図11を用いて説明する。
<Action>
Next, the effect | action of the room runner 70 to which the movement enhancing device 105 which is Example 6 of this invention is applied is demonstrated using FIG.

まず、ルームランナー制御部34は、ベルト部37を稼働させると、入力部36から利用者操作によって入力される操作信号に基づいて、ベルト部37の移動速度を制御する。また、ルームランナー制御部34は、また、ルームランナー制御部34は、ベルト部37の移動速度を示す速度情報を移動感増強装置104へ送信する。   First, when the room runner control unit 34 operates the belt unit 37, the room runner control unit 34 controls the moving speed of the belt unit 37 based on an operation signal input from the input unit 36 by a user operation. In addition, the room runner control unit 34 transmits the speed information indicating the moving speed of the belt unit 37 to the mobility enhancing device 104.

そして、加速度センサ15は、加速度を測定し、測定した加速度を加速度情報としてマイコン11へ供給する。   The acceleration sensor 15 measures acceleration and supplies the measured acceleration to the microcomputer 11 as acceleration information.

また、傾斜角設定入力部17は、利用者の入力操作により、利用者が所望するベルト部37の傾斜角が入力されると、利用者が所望するベルト部37の傾斜角設定値を生成し、生成した傾斜角設定値をマイコン11へ供給する。   The tilt angle setting input unit 17 generates the tilt angle setting value of the belt unit 37 desired by the user when the tilt angle of the belt unit 37 desired by the user is input by the user's input operation. The generated tilt angle setting value is supplied to the microcomputer 11.

次に、マイコン11の受信手段11aは、ルームランナー制御部34から受信した速度情報、加速度センサ15から供給された加速度情報、及び傾斜角設定入力部17から供給された傾斜角設定値を画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving unit 11a of the microcomputer 11 generates an image of the speed information received from the room runner control unit 34, the acceleration information supplied from the acceleration sensor 15, and the tilt angle setting value supplied from the tilt angle setting input unit 17. Supply to means 11b.

速度情報、加速度情報、傾斜角設定値が供給された画像生成手段11bは、生成された傾斜角設定値が高い程、受信した速度情報が示す速度に応じた速度より遅くなるように表示手段12a,12bに表示させるオプティカルフローの第1の移動速度を算出する。   The image generating unit 11b to which the speed information, the acceleration information, and the tilt angle setting value are supplied displays the display unit 12a so that the higher the generated tilt angle setting value, the slower the speed corresponding to the speed indicated by the received speed information. , 12b, the first moving speed of the optical flow to be displayed is calculated.

さらに、画像生成手段11bは、第1の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを表示手段12a,12bに表示させるように第3の移動速度を算出し、第1の移動速度、及び第3の移動速度でオプティカルフローを表示させるための第3のLED出力信号を生成する。   Further, the image generating unit 11b temporarily displays the optical flow on the display units 12a and 12b with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the first moving speed. 3 is calculated, and a first LED output signal for displaying the optical flow at the first movement speed and the third movement speed is generated.

この画像生成手段11bにある画像生成処理について、以下に具体的に説明する。   The image generation process in the image generation unit 11b will be specifically described below.

画像生成手段11bは、所定の周期で第1の移動速度を算出するので、例えば、ある時点(t1時点)において、第1の移動速度を算出し、t1時点から所定周期の時間経過後であるt3時点において、次の第1の移動速度を算出した場合について説明する。また、加速度センサ15から所定の周期で加速度が供給されるので、t1時点において加速度情報が供給されたとする。   Since the image generation unit 11b calculates the first moving speed in a predetermined cycle, for example, the first moving speed is calculated at a certain time (time t1), and after a predetermined period of time has elapsed from the time t1. A case where the next first moving speed is calculated at time t3 will be described. Further, since acceleration is supplied from the acceleration sensor 15 at a predetermined cycle, it is assumed that acceleration information is supplied at time t1.

t1時点において、算出された第1の移動速度がXt1(m/hr)であり、供給された加速度情報が示す加速度がRt1(m/hr)であるとする。このとき、画像生成手段11bは、Rt1(m/hr)に応じた加速度として加速度St1(m/hr)を設定する。 Assume that the calculated first moving speed is X t1 (m / hr) and the acceleration indicated by the supplied acceleration information is R t1 (m / hr 2 ) at time t1 . At this time, the image generation unit 11b sets the acceleration S t1 (m / hr 2 ) as the acceleration corresponding to R t1 (m / hr 2 ).

そして、t1時点とt3時点の間であるt2時点において、t1時点からの経過時間と、Xt1(m/hr)と、St1(m/hr)とを用いて、t2時点のオプティカルフローの第3の移動速度Zt2(m/hr)を、Xt1(m/hr)からSt1(m/hr)により加速された速度として算出する。 Then, at the time t2 between the time t1 and the time t3, the optical flow at the time t2 is calculated using the elapsed time from the time t1, the time X t1 (m / hr), and the S t1 (m / hr 2 ). The third moving speed Z t2 (m / hr) is calculated as a speed accelerated from X t1 (m / hr) by S t1 (m / hr 2 ).

次に、t3時点において、速度情報が供給されると、第1の移動速度Xt3(m/hr)が計算する。ただし、Xt3(m/hr)は、Xt2(m/hr)未満とする。 Next, when speed information is supplied at time t3, a first movement speed Xt3 (m / hr) is calculated. However, X t3 (m / hr) is less than X t2 (m / hr).

このように、t1時点のオプティカルフローの移動速度を、第1の移動速度Xt1(m/hr)と設定し、t2時点のオプティカルフローの移動速度を、第3の移動速度Zt2(m/hr)と設定し、t3時点のオプティカルフローの移動速度を、第1の移動速度Xt3(m/hr)と設定することにより、単純に、t1時点のオプティカルフローの移動速度を、Xt1(m/hr)と設定し、t3時点のオプティカルフローの移動速度を、Xt3(m/hr)と設定する場合に比較して、t2時点において、通常利用者は歩行する際に生じる加速度より小さい加速度でオプティカルフローが移動することになるので、利用者はより実際に歩行した場合より移動感、この場合には抵抗感を感じることができる。 Thus, the movement speed of the optical flow at the time point t1 is set to the first movement speed X t1 (m / hr), and the movement speed of the optical flow at the time point t2 is set to the third movement speed Z t2 (m / hr). hr) and the movement speed of the optical flow at time t3 is set to the first movement speed X t3 (m / hr), so that the movement speed of the optical flow at time t1 is simply set to X t1 ( m / hr), and the moving speed of the optical flow at time t3 is smaller than the acceleration that occurs when a normal user walks at time t2, as compared to the case where X t3 (m / hr) is set. Since the optical flow moves due to the acceleration, the user can feel a sense of movement and resistance in this case more than when actually walking.

そして、画像生成手段11bは、この設定されたオプティカルフローの第1の移動速度、及び第3移動速度で表示手段12a,12bへオプティカルフローを表示させるように、LEDを点滅させる第3のLED出力信号を生成し、生成した第3のLED出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Then, the image generation unit 11b causes the LED to blink so that the optical flow is displayed on the display units 12a and 12b at the set first movement speed and third movement speed of the optical flow. A signal is generated, and the generated third LED output signal is supplied to the display control means 11c.

次に、画像生成手段11bから第3のLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された第3のLED出力信号に基づいて、表示手段12a,12bの16×32のLEDを点滅させるように制御する。   Next, the display control unit 11c supplied with the third LED output signal from the image generation unit 11b blinks the 16 × 32 LEDs of the display units 12a and 12b based on the supplied third LED output signal. To control.

上記の例では、t1時点からt2時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローが第1の移動速度Xt1(m/hr)で動くようにLEDを点滅させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローが第3の移動速度Zt2(m/hr)で動くようにLEDを点滅させ、t2時点からt3時点までの間、表示制御手段11cは、オプティカルフローが移動速度をXt3(km/hr)で動くようにLEDを点滅させる。 In the above example, the display control means 11c blinks the LED so that the optical flow moves at the first movement speed X t1 (m / hr) from the time t1 to the time t2, and from the time t2 to the time t3. During this time, the display control unit 11c blinks the LED so that the optical flow moves at the third movement speed Z t2 (m / hr), and during the period from the time t2 to the time t3, the display control unit 11c LED blinks so that the movement speed moves at Xt3 (km / hr).

次に、画像生成手段11bは、投影手段18がベルト部37へ投影するオプティカルフローを表示させるためのLED出力信号を生成する。   Next, the image generation unit 11 b generates an LED output signal for displaying an optical flow projected by the projection unit 18 onto the belt unit 37.

この画像生成手段11bによる投影手段18により投影させる画像の生成処理について、以下に具体的に説明する。   The process of generating an image to be projected by the projection unit 18 by the image generation unit 11b will be specifically described below.

例えば、利用者が水平面を歩行している場合、利用者の眼と、利用者が視認することができる特徴点との距離の関係から、利用者から離れた位置の特徴点は速度が遅く、利用者に近い位置の特徴点は速度が速いと認識するはずである。それに対して、例えば利用者が上り坂を歩行している場合、水平面を歩行している場合と比較して、利用者から離れた位置の特徴点の速度と、利用者から近い位置の特徴点の速度との速度差は小さくなるはずであり、利用者から離れた位置の特徴点の移動速度は、利用者から近くの位置の特徴点の移動速度に近づくはずである。   For example, when the user is walking on a horizontal plane, the feature point at a position away from the user has a low speed due to the relationship between the distance between the user's eye and the feature point that the user can visually recognize, A feature point near the user should recognize that the speed is fast. On the other hand, for example, when the user is walking uphill, the speed of the feature point at a position away from the user and the feature point at a position closer to the user than when walking on the horizontal plane The speed difference from the speed of the feature point should be small, and the movement speed of the feature point located away from the user should approach the movement speed of the feature point near the user.

また、特徴点の形状をなるべく変化させないようにする特徴点の形状が円形であるとしたとき、利用者が水平面を歩行している場合、利用者から離れた位置にある特徴点の形状は楕円形になり、利用者に近づくにつれて特徴点の形状が円形に変化していくはずである。それに対して、例えば利用者が上り坂を歩行している場合、水平面を歩行している場合と比較して、利用者から離れた位置の特徴点の形状は、より円形に近い形状となっているはずである。   Also, if the shape of the feature point that prevents the shape of the feature point from changing as much as possible is circular, and the user is walking on the horizontal plane, the shape of the feature point at a position away from the user is an ellipse. The shape of the feature point should change to a circle as it gets closer to the user. On the other hand, for example, when the user is walking uphill, the shape of the feature point at a position away from the user is closer to a circle than when walking on a horizontal plane. Should be.

そこで、傾斜角が小さい程、1)利用者から見て奥の方から手前に来るに従って広がるような形でオプティカルフローを投影し、2)オプティカルフローの移動速度をなるべく均一はでないようにし、3)オプティカルフローの形状をなるべく変化するようにベルト部37へオプティカルフローを表示させるためのLED出力信号を生成する。   Therefore, as the tilt angle is smaller, 1) the optical flow is projected in such a way as to spread from the back as viewed from the user, and 2) the moving speed of the optical flow is made as uniform as possible. ) An LED output signal for displaying the optical flow on the belt unit 37 so as to change the shape of the optical flow as much as possible is generated.

具体的には、例えば、画像生成手段11bは、
1)傾斜角設定入力部17により生成された傾斜角設定値が低い程、利用者から見てベルト部37上の最も離れた位置37bから最も近い位置37aに向かって広がるように表示領域を設定し、
2)利用者から見て最も近い位置37aのオプティカルフローの第2の移動速度を供給された速度情報が示す速度に応じて、利用者に移動していると感じさせるような速度と設定し、利用者から見て最も離れた位置37bのオプティカルフローの第2の移動速度を、傾斜角設定入力部17により生成された傾斜角設定値が低い程、設定された最も近い位置37aのオプティカルフローの移動速度との差が大きくなるような速度として算出し、
3)利用者から見て最も近い位置37aのオプティカルフローの形状を円形とし、利用者から見て最も離れた位置37bのオプティカルフローの形状を、傾斜角設定入力部17により生成された傾斜角設定値が低い程、大きく異なる、即ち楕円形となるように設定する。
Specifically, for example, the image generating unit 11b
1) The display area is set so that the lower the tilt angle setting value generated by the tilt angle setting input unit 17 is, the wider the region 37b is from the farthest position 37b on the belt unit 37 as viewed from the user. And
2) Set the second moving speed of the optical flow at the position 37a closest to the user as viewed from the user according to the speed indicated by the supplied speed information, and set the speed so that the user feels moving. The lower the tilt angle setting value generated by the tilt angle setting input unit 17 of the second movement speed of the optical flow at the position 37b farthest from the user, the lower the tilt angle set value generated by the tilt angle setting input unit 17, Calculate as a speed that makes the difference from the moving speed large,
3) The shape of the optical flow at the position 37a closest to the user is circular, and the shape of the optical flow at the position 37b farthest from the user is the inclination angle setting generated by the inclination angle setting input unit 17. The lower the value, the greater the difference, that is, the elliptical shape is set.

さらに、画像生成手段11bは、算出した第2の移動速度から、一時的に、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度でオプティカルフローを投影手段18に投影させるように第4の移動速度を算出する。   Further, the image generation unit 11b temporarily projects the optical flow on the projection unit 18 with the acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15 from the calculated second moving speed. 4 is calculated.

この画像生成手段11bにおける第4の移動速度の算出処理については、第3の移動速度の算出処理と同一であるため、説明を省略する。   Since the fourth movement speed calculation process in the image generation unit 11b is the same as the third movement speed calculation process, the description thereof is omitted.

そして、画像生成手段11bは、設定されたオプティカルフローの表示領域、算出されたオプティカルフローの第4の移動速度、及び設定された形状に基づいて、投影手段18がベルト部37へオプティカルフローを表示させるための第4のLED出力信号を生成する。   Then, the image generation unit 11b displays the optical flow on the belt unit 37 based on the set optical flow display area, the calculated fourth movement speed of the optical flow, and the set shape. A fourth LED output signal for generating

そして、画像生成手段11bは、生成した第4のLED出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Then, the image generation unit 11b supplies the generated fourth LED output signal to the display control unit 11c.

次に、画像生成手段11bから第3のLED出力信号、及び第4のLED出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された第3のLED出力信号に基づいて、表示手段12a,12bへオプティカルフローを表示させると共に、供給された第4のLED出力信号に基づいて、投影手段18にベルト部37上へオプティカルフローを投影させる。   Next, the display control unit 11c, to which the third LED output signal and the fourth LED output signal are supplied from the image generation unit 11b, displays the display units 12a, 12b based on the supplied third LED output signal. The optical flow is displayed, and the optical flow is projected onto the belt unit 37 by the projection unit 18 based on the supplied fourth LED output signal.

このように、本発明の実施例6である移動感増強装置105によれば、利用者にとって、明暗に関する感度は高く、時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段12a,12bが配置され、この表示手段12a,12bに遅い速度のオプティカルフローを表示させ、投影手段18にベルト部37の傾斜角が小さい程、1)利用者から見て奥の方から手前に来るに従って広がるような形でオプティカルフローを投影し、2)オプティカルフローの移動速度をなるべく均一はでないようにし、3)オプティカルフローの形状をなるべく変化するようにベルト部37へオプティカルフローを表示させることにより、利用者は利用者はより実際に歩行した場合より移動感、この場合には抵抗感を感じるので、利用者はまるで上り坂を登っているかのような移動感を得ることができる。   Thus, according to the mobility enhancing apparatus 105 that is Embodiment 6 of the present invention, the display means 12a and 12b are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user, The slow flow optical flow is displayed on the display means 12a and 12b, and the smaller the inclination angle of the belt portion 37 is on the projection means 18, 1) in a form that spreads from the back to the front as seen from the user. By projecting the optical flow, 2) making the moving speed of the optical flow as uniform as possible, and 3) displaying the optical flow on the belt portion 37 so as to change the shape of the optical flow as much as possible, the user can Feels more moved than when actually walking, and in this case feels more resistant, so the user is ascending uphill It is possible to obtain the cormorants Do not move feeling.

これにより、ベルト部37に傾斜させる機能を持たせることなく、利用者に例えば登山をしている疑似体験をさせることができるので、製造費用を安価に抑えることができる。また、登山を体感しながらルームランナーを利用者したいが、実際に傾斜された坂を上るのが困難な足腰の弱い利用者に対し、足腰に負担をかけることなく、登山をしている疑似体験をさせることができる。   Thereby, without giving the belt portion 37 a function of inclining, the user can be given a simulated experience of climbing, for example, so that the manufacturing cost can be reduced at a low cost. In addition, for those who want to use room runners while experiencing mountain climbing, but who have weak legs that are difficult to actually climb up a slope, climbing without placing a burden on the legs Can be made.

また、本発明の実施例6である移動感増強装置105によれば、ベルト部37の速度情報に加え、表示手段12a,12bに固定された加速度センサからの加速度に基づいて、表示手段12a,12bに表示させるオプティカルフローを生成するので、利用者の歩行のリズムに合わせて画像を表示することができる。これにより利用者は、より移動感を感じることができる。   Further, according to the mobility enhancing device 105 that is Embodiment 6 of the present invention, based on the acceleration from the acceleration sensor fixed to the display means 12a, 12b in addition to the speed information of the belt portion 37, the display means 12a, Since the optical flow to be displayed on 12b is generated, an image can be displayed in accordance with the walking rhythm of the user. Thereby, the user can feel a sense of movement more.

さらに、上述したように本発明の実施例6である移動感増強装置105の表示手段12a,12bは、小型のLEDアレイで構成され、投影手段18で投影させてオプティカルフローを表示するので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   Further, as described above, the display means 12a and 12b of the mobility enhancing apparatus 105 which is the sixth embodiment of the present invention is composed of a small LED array and is projected by the projection means 18 to display the optical flow. And installation costs can be kept low.

本発明の実施例7では、利用者から見て周辺視野領域に適切な速度で動画像を表示することにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置について説明する。   In the seventh embodiment of the present invention, a movement enhancement device that enhances the user's movement feeling by displaying a moving image at an appropriate speed in the peripheral visual field region as viewed from the user will be described.

<構成>
図12は、本発明の実施例7である移動感増強装置の構成を示したブロック図である。
<Configuration>
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a mobility enhancing apparatus that is Embodiment 7 of the present invention.

図12に示すように、本発明の実施例7である移動感増強装置106は、マイコン11と、加速度センサ15と、カメラ19a,19bと、表示手段20a,20bとを備えている。   As shown in FIG. 12, the mobility enhancing apparatus 106 that is Embodiment 7 of the present invention includes a microcomputer 11, an acceleration sensor 15, cameras 19a and 19b, and display means 20a and 20b.

マイコン11は、その機能上、受信手段11aと、画像生成手段11bと、表示制御手段11cとを備える。   The microcomputer 11 includes a receiving unit 11a, an image generating unit 11b, and a display control unit 11c in terms of its functions.

受信手段11aは、加速度センサ15より加速度情報を受信する。   The receiving unit 11 a receives acceleration information from the acceleration sensor 15.

画像生成手段11bは、加速度センサにより測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度で表示手段20a,20bに表示させるように、カメラ19a,19bにより撮影された動画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度でカメラ19a,19bにより撮影された動画像を表示させるための動画像出力信号を生成する。   The image generation unit 11b calculates the moving speed of the moving images photographed by the cameras 19a and 19b so that the display units 20a and 20b display the accelerations according to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor. A moving image output signal for displaying a moving image captured by the cameras 19a and 19b at the calculated moving speed is generated.

表示制御手段11cは、画像生成手段11bにより生成された動画像出力信号に基づき、撮影された動画像を表示手段20a,20bに表示させる。   The display control unit 11c displays the captured moving image on the display units 20a and 20b based on the moving image output signal generated by the image generation unit 11b.

加速度センサ15は、表示手段20a,20bのいずれか一方に固定されており、加速度を測定して、加速度情報としてマイコン11へ供給する。   The acceleration sensor 15 is fixed to one of the display means 20a and 20b, measures the acceleration, and supplies it to the microcomputer 11 as acceleration information.

カメラ19a,19bは、表示手段20a,20bそれぞれに固定され、表示手段20a,20bの表示面の向きに反する方向、即ち利用者から見て左右方向の画像を撮影する。そして、撮影した動画像データをマイコン11へ供給する。   The cameras 19a and 19b are fixed to the display means 20a and 20b, respectively, and take images in the direction opposite to the direction of the display surface of the display means 20a and 20b, that is, in the left-right direction as viewed from the user. Then, the captured moving image data is supplied to the microcomputer 11.

表示手段20a,20bは、液晶ディスプレイ等により構成され、本発明の実施例1である移動感増強装置1の表示手段12a,12bと同様に、利用者にとって周辺視野領域となる位置に配置される。そして、表示手段20a,20bは、マイコン11からの指示に従い、動画像を表示させる。   The display means 20a, 20b is configured by a liquid crystal display or the like, and is disposed at a position that is a peripheral visual field region for the user, like the display means 12a, 12b of the mobility enhancing apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention. . Then, the display means 20a, 20b displays a moving image in accordance with an instruction from the microcomputer 11.

<作用>
次に、本発明の実施例7である移動感増強装置106の作用について図12を用いて説明する。
<Action>
Next, the operation of the mobility enhancing apparatus 106 that is Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、移動感増強装置106の電源が投入されると、加速度センサは加速度を計測し、計測した加速度を加速度情報としてマイコン11へ供給し、カメラ19a,19bは、撮影した動画像データをマイコン11へ供給する。   First, when the mobility enhancing device 106 is turned on, the acceleration sensor measures acceleration, supplies the measured acceleration to the microcomputer 11 as acceleration information, and the cameras 19a and 19b send the captured moving image data to the microcomputer 11. To supply.

次に、マイコン11の受信手段11aは、カメラ19a,19bから供給された画像データ、及び加速度センサ15から供給された加速度情報を受信し、画像生成手段11bへ供給する。   Next, the receiving means 11a of the microcomputer 11 receives the image data supplied from the cameras 19a and 19b and the acceleration information supplied from the acceleration sensor 15, and supplies them to the image generating means 11b.

加速度情報が供給された画像生成手段11bは、供給された加速度情報に基づき、表示手段20a,20bへ動画像を画像として表示させるための動画像出力信号を生成する。   The image generation unit 11b supplied with the acceleration information generates a moving image output signal for displaying the moving image as an image on the display units 20a and 20b based on the supplied acceleration information.

具体的には、画像生成手段11bは、動画像記憶手段21に記憶された動画像データを読み出し、読み出した動画像から色差成分のみを抽出し、抽出した色差画像の移動速度を、受信した加速度に応じて、利用者に加速していると感じさせるような加速度となるように算出し、算出した移動速度に応じて、抽出した色差画像だけを、単純に拡大、又は縮小する。例えば、RGB(x,y)を、I(x,y), U(x,y),V(x,y) (I:輝度画像,UV:色差画像)に変換したのち、U(kx,ky), V(kx,ky)(k:拡大率)として、I(x,y)と重ね合わせて、RGBに再度変換する。   Specifically, the image generation unit 11b reads out the moving image data stored in the moving image storage unit 21, extracts only the color difference component from the read out moving image, and determines the moving speed of the extracted color difference image as the received acceleration. Accordingly, the acceleration is calculated so as to make the user feel that the user is accelerating, and only the extracted color difference image is simply enlarged or reduced according to the calculated moving speed. For example, after converting RGB (x, y) to I (x, y), U (x, y), V (x, y) (I: luminance image, UV: color difference image), U (kx, As ky), V (kx, ky) (k: enlargement ratio), it is superimposed on I (x, y) and converted back to RGB.

なお、この場合も実施例5と同様に、輝度画像と色差画像がずれることとなる。しかしながら、利用者は、特に周辺視野領域においてのずれは鈍感で、気づかないと考えられるので、この色ずれは問題とはならない。   In this case, as in the fifth embodiment, the luminance image and the color difference image are shifted. However, the color shift is not a problem because the user is insensitive to the shift in the peripheral visual field region and may not notice it.

次に、画像生成手段11bは、生成した動画像出力信号を表示制御手段11cに供給する。   Next, the image generation unit 11b supplies the generated moving image output signal to the display control unit 11c.

次に、画像生成手段11bから動画像出力信号が供給された表示制御手段11cは、供給された動画像出力信号に基づいて、表示手段20a,20bに動画像を表示させる。   Next, the display control unit 11c to which the moving image output signal is supplied from the image generation unit 11b displays the moving image on the display units 20a and 20b based on the supplied moving image output signal.

このように、本発明の実施例7である移動感増強装置106によれば、利用者にとって、明暗に関する感度は高く、時間的解像度も高い周辺視野領域に、表示手段20a,20bが配置され、この表示手段20a,20bに加速度が高い画像を表示させることによって、利用者は移動感を感じることができる。また、上述したように表示手段20a,20bは、小型の液晶ディスプレイ等で構成されるので、製造及び設置費用を安価に抑えることができる。   Thus, according to the mobility enhancing apparatus 106 that is Embodiment 7 of the present invention, the display means 20a and 20b are arranged in the peripheral visual field region where the sensitivity for light and darkness is high and the temporal resolution is high for the user, By displaying images with high acceleration on the display means 20a, 20b, the user can feel a sense of movement. Moreover, since the display means 20a and 20b are comprised with a small-sized liquid crystal display etc. as mentioned above, manufacturing and installation expense can be held down cheaply.

なお、本発明の実施例7である移動感増強装置106では、カメラ19a,19bを備え、このカメラ19a,19bにより撮影された画像に基づき、適切な移動速度で動画像を表示手段20a,20bに表示するが、カメラ19a,19bを備えない構成としてもよい。例えば、画像生成手段11bが、加速度センサ15により測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度で表示手段20a,20bに表示させるようにオプティカルフローの移動速度を算出し、この算出した移動速度でオプティカルフローを表示させるためのLED出力信号を生成し、表示制御手段11cが、画像生成手段11bにより生成されたLED出力信号に基づき、オプティカルフローを表示手段20a,20bに表示させるようにしてもよい。   The movement enhancement device 106 according to the seventh embodiment of the present invention includes cameras 19a and 19b, and displays moving images at appropriate movement speeds based on images taken by the cameras 19a and 19b. However, the camera 19a, 19b may be omitted. For example, the image generation unit 11b calculates the movement speed of the optical flow so that the display units 20a and 20b display the acceleration according to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor 15, and uses the calculated movement speed. An LED output signal for displaying the optical flow may be generated, and the display control unit 11c may display the optical flow on the display units 20a and 20b based on the LED output signal generated by the image generation unit 11b. .

本発明の実施例1である移動感増強装置を適用したフライトシミュレーションシステムの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the flight simulation system to which the mobility enhancing device which is Example 1 of this invention is applied. 本発明の実施例1である移動感増強装置の表示手段の配置を説明した配置図である。It is the layout explaining the arrangement | positioning of the display means of the movement enhancement apparatus which is Example 1 of this invention. 利用者に装着されるヘルメットに固定された本発明の実施例1である移動感増強装置の表示手段の斜視図である。It is a perspective view of the display means of the mobility enhancement apparatus which is Example 1 of this invention fixed to the helmet with which a user is mounted | worn. 本発明の実施例1である移動感増強装置の表示手段の一例を示した平面図である。It is the top view which showed an example of the display means of the movement enhancement apparatus which is Example 1 of this invention. 本発明の実施例2である移動感増強装置を適用した航空機のコクピット周辺の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the cockpit periphery of the aircraft to which the mobility enhancement apparatus which is Example 2 of this invention is applied. 発明の実施例2である移動感増強装置の表示手段の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the display means of the movement enhancement apparatus which is Example 2 of invention. 本発明の実施例3である移動感増強装置を適用した航空機のコクピット周辺の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the cockpit periphery of the aircraft to which the mobility enhancement apparatus which is Example 3 of this invention is applied. 本発明の実施例3である移動感増強装置の表示手段が利用者に装着された場合における表示手段の位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of the display means when the display means of the movement enhancement apparatus which is Example 3 of this invention is mounted | worn by the user. 本発明の実施例4である移動感増強装置を適用したヘリコプターのコクピット周辺の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the cockpit periphery of the helicopter to which the movement enhancement apparatus which is Example 4 of this invention is applied. 本発明の実施例5である移動感増強装置を適用したルームランナーの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the room runner to which the movement enhancement apparatus which is Example 5 of this invention is applied. 本発明の実施例6である移動感増強装置を適用したルームランナーの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the room runner to which the mobility enhancing device which is Example 6 of this invention is applied. 図12は、本発明の実施例7である移動感増強装置の構成を示したブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a mobility enhancing apparatus that is Embodiment 7 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,101,102,103,104,105,106…移動感増強装置
11…マイコン
11a…受信手段
11b…画像生成手段
11c…表示制御手段
12a〜12d,13a〜13d,16a,16b,20a,20b…表示手段
14…設定値入力部
14…設定入力部
15…加速度センサ
16a,16b…表示手段
17…傾斜角設定入力部
18…投影手段
19a,19b…カメラ
21…動画像記憶手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,102,103,104,105,106 ... Mobility sensation apparatus 11 ... Microcomputer 11a ... Reception means 11b ... Image generation means 11c ... Display control means 12a-12d, 13a-13d, 16a, 16b, 20a, 20b Display unit 14 Setting value input unit 14 Setting input unit 15 Acceleration sensors 16a and 16b Display unit 17 Inclination angle setting input unit 18 Projection unit 19a and 19b Camera 21 Moving image storage unit

Claims (11)

利用者の周辺視野領域に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置であって、
前記利用者の周辺視野領域であり、かつ前記利用者の視線中心方向と略平行になるように前記画像を表示する表示手段と、
前記利用者の移動に関する情報を受信する受信手段と、
前記受信した移動に関する情報に基づいて、前記表示手段に表示させる前記画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で前記画像としてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段により生成された画像出力信号に基づき、前記オプティカルフロー又は前記動画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする移動感増強装置。
A mobility enhancing device that enhances the user's sense of movement by displaying an image that stimulates vision in the peripheral visual field area of the user,
Display means for displaying the image so as to be a peripheral visual field region of the user and substantially parallel to a direction of the user's line of sight;
Receiving means for receiving information relating to the movement of the user;
Based on the received information relating to movement, a moving speed of the image to be displayed on the display means is calculated, and an image output signal for displaying an optical flow or a moving image as the image is generated at the calculated moving speed. Image generating means;
Display control means for displaying the optical flow or the moving image on the display means based on the image output signal generated by the image generation means;
A mobility enhancing device characterized by comprising:
前記受信手段は、
前記利用者の移動の速度を示す速度情報と、前記利用者の加速度を示す加速度情報を受信し、
前記画像生成手段は、
前記受信した速度情報に基づいて、一時的に、前記加速度情報が示す加速度に応じた加速度で前記画像を前記表示手段に表示させるように前記画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で前記オプティカルフロー又は前記動画像を表示させるための画像出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動感増強装置。
The receiving means includes
Receiving speed information indicating the speed of movement of the user and acceleration information indicating the acceleration of the user;
The image generating means includes
Based on the received speed information, a moving speed of the image is temporarily calculated so that the image is displayed on the display unit at an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information. The movement enhancement device according to claim 1, wherein an image output signal for displaying the optical flow or the moving image is generated.
前記利用者の操作により前記利用者の速度の目標値を示す速度目標設定値を生成する設定入力部をさらに備え、
前記受信手段は、
前記利用者の移動の速度を示す速度情報、及び前記設定入力部により生成された速度目標設定値を受信し、
前記画像生成手段は、
前記受信した速度情報が前記受信した速度目標設定値を越えたか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記表示手段に表示させる前記画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で前記オプティカルフロー又は前記動画像を表示させるための画像出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動感増強装置。
A setting input unit that generates a speed target setting value indicating a target value of the speed of the user by the user's operation;
The receiving means includes
Receiving speed information indicating the speed of movement of the user and a speed target set value generated by the setting input unit;
The image generating means includes
It is determined whether or not the received speed information exceeds the received speed target setting value, and based on this determination result, the moving speed of the image to be displayed on the display means is calculated, and the calculated moving speed is The movement enhancement device according to claim 1, wherein an image output signal for displaying the optical flow or the moving image is generated.
前記受信手段は、
前記利用者の現在位置と目標位置とのずれを示すずれ量とこのずれ量の変化速度を示すずれ変化率とを含むずれ情報を受信し、
前記画像生成手段は、
前記受信したずれ情報に含まれるずれ量、及びずれ変化率のそれぞれに所定の係数を乗じたものの合計値を、前記表示手段に表示させる前記画像の移動速度として算出し、この算出した移動速度に基づいて前記オプティカルフロー又は前記動画像を表示させるための画像出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動感増強装置。
The receiving means includes
Receiving shift information including a shift amount indicating a shift between the current position of the user and the target position and a shift change rate indicating a change speed of the shift amount;
The image generating means includes
A total value obtained by multiplying each of the shift amount and the shift change rate included in the received shift information by a predetermined coefficient is calculated as the moving speed of the image to be displayed on the display unit, and the calculated moving speed is calculated. The movement enhancement device according to claim 1, wherein an image output signal for displaying the optical flow or the moving image is generated based on the image.
前記表示手段のいずれか1つに固定され、固定された表示手段の加速度を測定する加速度センサをさらに備え、
前記受信手段は、
前記利用者の移動の速度を示す速度情報を受信し、
前記画像生成手段は、
前記受信した速度情報に基づいて、一時的に、前記加速度センサにより測定された加速度情報が示す加速度に応じた加速度で前記画像を前記表示手段に表示させるように前記画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で前記オプティカルフロー又は前記動画像を表示させるための画像出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動感増強装置。
An acceleration sensor fixed to any one of the display means and measuring an acceleration of the fixed display means;
The receiving means includes
Receiving speed information indicating the speed of movement of the user;
The image generating means includes
Based on the received speed information, temporarily calculate the moving speed of the image so that the image is displayed on the display means at an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor, The movement enhancement device according to claim 1, wherein an image output signal for displaying the optical flow or the moving image is generated at the calculated moving speed.
前記表示手段は、
前記オプティカルフローを表示させるための複数のLEDと、この複数のLEDの間を貫く前記利用者の視線を遮ることのないように前記複数のLEDが固定された基板とを備える
ことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項記載の移動感増強装置。
The display means includes
A plurality of LEDs for displaying the optical flow, and a substrate on which the plurality of LEDs are fixed so as not to block the line of sight of the user penetrating between the plurality of LEDs. The mobility enhancing device according to any one of claims 1 to 5.
利用者の周辺視野領域であり、かつ前記利用者の視線中心方向と略平行になるように設置され、かつ利用者が移動する面上の所定の表示領域にオプティカルフローを表示する画像表示手段と、
利用者の移動の速度を示す速度情報を受信する受信手段と、
前記画像表示手段に表示させる画像の移動速度を、前記受信した速度情報に基づいて、 オプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成する画像生成手段とを備え、
前記画像生成手段は、
前記表示領域の傾斜角が低い程、前記利用者が移動する面上において前記利用者側に向かって広がるように前記表示領域を設定するとともに、前記表示領域内の前記利用者に最も近い位置におけるオプティカルフローの移動速度と、前記表示領域内の前記利用者に最も遠い位置におけるオプティカルフローの移動速度との差が大きくなるように前記表示領域内の位置に応じたオプティカルフローの移動速度を算出し、前記表示領域内の前記利用者に最も近い位置におけるのオプティカルフローの形状と前記表示領域内の前記利用者に最も遠い位置におけるのオプティカルフローの形状とが 大きく異なるようにオプティカルフローの形状を設定し、前記設定された表示領域、前記算出された移動速度、及び前記設定された形状に基づいてオプティカルフローを表示させるための画像出力信号を生成し、前記画像表示手段にオプティカルフローを表示する、
ことを特徴とする移動感増強装置。
An image display means for displaying an optical flow in a predetermined display area on a surface which is a peripheral visual field area of the user and is substantially parallel to the direction of the user's line of sight and on which the user moves; ,
Receiving means for receiving speed information indicating the speed of movement of the user;
An image generation means for generating an image output signal for displaying an optical flow or a moving image based on the received speed information, and a moving speed of an image to be displayed on the image display means;
The image generating means includes
As the inclination angle of the display area is lower, the display area is set so as to expand toward the user side on the surface on which the user moves, and at the position closest to the user in the display area. The movement speed of the optical flow according to the position in the display area is calculated so that the difference between the movement speed of the optical flow and the movement speed of the optical flow at the position farthest from the user in the display area is large. The shape of the optical flow at the position closest to the user in the display area and the shape of the optical flow at the position farthest from the user in the display area are set to be significantly different. Then, an option is set based on the set display area, the calculated moving speed, and the set shape. Generating an image output signal for displaying the optical flow, and displaying the optical flow on the image display means;
A device for enhancing the feeling of movement.
前記利用者の操作により、前記利用者が所望する前記利用者が移動する面の傾斜角である傾斜角設定値を生成する傾斜角設定入力部と、
前記利用者の周辺視野領域であり、かつ前記利用者が移動する面上に所定の表示領域で第2のオプティカルフローを投影する投影手段とを更に備え、
前記受信手段は、
前記利用者の移動の速度を示す速度情報を受信し、
前記画像生成手段は、
前記生成された傾斜角設定値、及び前記受信した速度情報が示す速度に基づいて前記表示手段に表示させる第1の画像の第1の移動速度を算出し、この算出した第1の移動速度で第1の画像として前記オプティカルフロー又は前記動画像を表示させるための第1の画像出力信号を生成すると共に、前記生成された傾斜角設定値が低い程、前記利用者が移動する面上において前記利用者側に向かって広がるように前記表示領域を設定し、前記生成された傾斜角設定値が低い程、前記表示領域内の前記利用者に最も近い位置における前記第2のオプティカルフローの移動速度と前記表示領域内の前記利用者に最も遠い位置における前記第2のオプティカルフローの移動速度との差が大きくなるように前記表示領域内の位置に応じた前記第2のオプティカルフローの第2の移動速度を算出し、前記生成された傾斜角設定値が低い程、前記表示領域内の前記利用者に最も近い位置における前記第2のオプティカルフローの形状と前記表示領域内の前記利用者に最も遠い位置における前記第2のオプティカルフローの形状とが大きく異なるように前記第2のオプティカルフローの形状を設定し、前記設定された表示領域、前記算出された第2の移動速度、及び前記設定された形状に基づいて前記第2のオプティカルフローを表示させるための第2の画像出力信号を生成し、
前記表示制御手段は、
前記画像生成手段により生成された第1の画像出力信号に基づき、前記第1の画像を前記表示手段に表示させると共に、前記画像生成手段により生成された第2の画像出力信号に基づき、前記第2のオプティカルフローを前記投影手段に投影させる
ことを特徴とする請求項1に記載の移動感増強装置。
An inclination angle setting input unit that generates an inclination angle setting value that is an inclination angle of a surface on which the user moves, which the user desires, by an operation of the user;
Projection means for projecting a second optical flow in a predetermined display area on a surface that is a peripheral visual field area of the user and on which the user moves,
The receiving means includes
Receiving speed information indicating the speed of movement of the user;
The image generating means includes
Based on the generated tilt angle setting value and the speed indicated by the received speed information, a first moving speed of the first image to be displayed on the display means is calculated, and the calculated first moving speed is used. A first image output signal for displaying the optical flow or the moving image as the first image is generated, and the lower the generated inclination angle setting value, the more the user moves on the surface on which the user moves. The display area is set so as to spread toward the user side, and the lower the generated tilt angle setting value, the moving speed of the second optical flow at a position closest to the user in the display area And the second option corresponding to the position in the display area so that the difference between the moving speed of the second optical flow at the position farthest from the user in the display area is large. The second moving speed of the optical flow is calculated, and the lower the generated inclination angle setting value, the shape of the second optical flow at the position closest to the user in the display area and the display area in the display area The shape of the second optical flow is set so that the shape of the second optical flow at a position farthest from the user is greatly different, and the set display area and the calculated second moving speed are set. And generating a second image output signal for displaying the second optical flow based on the set shape,
The display control means includes
Based on the first image output signal generated by the image generation means, the first image is displayed on the display means, and based on the second image output signal generated by the image generation means, the first image output signal is displayed. 2. The mobility enhancing device according to claim 1, wherein two optical flows are projected onto the projection unit.
前記表示手段のいずれか1つ、又は前記利用者の腰部若しくは頭部に固定され、固定された表示手段、前記利用者の腰部、又は前記利用者の頭部に生じる加速度を測定する加速度センサと、
前記画像生成手段は、更に
前記第1の移動速度から、一時的に、前記加速度情報が示す加速度に応じた加速度で前記表示手段に表示させるように前記第3の画像の第3の移動速度を算出し、この算出した第3の移動速度で前記第3の画像として前記オプティカルフロー又は前記動画像を表示させるための第3の画像出力信号を生成し、
前記第2の移動速度から、一時的に、前記加速度情報が示す加速度に応じた加速度で前記投影手段に表示させるように前記第2のオプティカルフローの第4の移動速度を算出し、前記設定された表示領域、前記算出された第4の移動速度、及び前記設定された形状に基づいて前記第2のオプティカルフローを表示させるための第4の画像出力信号を生成し、
前記表示制御手段は、
前記画像生成手段により生成された第3の画像出力信号に基づき、前記第3の画像を前記表示手段に表示させると共に、前記画像生成手段により生成された第4の画像出力信号に基づき、前記第2のオプティカルフローを前記投影手段に投影させる
ことを特徴とする請求項8に記載の移動感増強装置。
Any one of the display means, or an acceleration sensor fixed to the user's waist or head and measuring the acceleration generated on the fixed display means, the user's waist or the user's head; ,
The image generation means further determines a third movement speed of the third image so as to cause the display means to display the acceleration at a speed corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information temporarily from the first movement speed. Calculating a third image output signal for displaying the optical flow or the moving image as the third image at the calculated third moving speed;
A fourth moving speed of the second optical flow is calculated from the second moving speed so as to be temporarily displayed on the projection unit at an acceleration corresponding to the acceleration indicated by the acceleration information, and is set. Generating a fourth image output signal for displaying the second optical flow based on the display area, the calculated fourth moving speed, and the set shape;
The display control means includes
Based on the third image output signal generated by the image generation means, the third image is displayed on the display means, and on the basis of the fourth image output signal generated by the image generation means, The movement enhancement device according to claim 8, wherein two optical flows are projected onto the projection unit.
利用者の周辺視野領域に視覚を刺激する画像を表示させることにより、利用者の移動感を増強させる移動感増強装置であって、
前記利用者の周辺視野領域であり、かつ前記利用者の視線中心方向と略平行になるように前記画像を表示する表示手段と、
前記表示手段のいずれか1つ、又は前記利用者の腰部若しくは頭部に固定され、固定された表示手段、前記利用者の腰部、又は前記利用者の頭部に生じる加速度を測定する加速度センサと、
前記加速度センサにより測定された加速度情報が示す加速度に応じて、前記表示手段に表示させる前記画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で前記画像としてオプティカルフロー又は動画像を表示させるための画像出力信号を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段により生成された画像出力信号に基づき、前記オプティカルフロー又は前記動画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする移動感増強装置。
A mobility enhancing device that enhances the user's sense of movement by displaying an image that stimulates vision in the peripheral visual field area of the user,
Display means for displaying the image so as to be a peripheral visual field region of the user and substantially parallel to a direction of the user's line of sight;
Any one of the display means, or an acceleration sensor fixed to the user's waist or head and measuring the acceleration generated on the fixed display means, the user's waist or the user's head; ,
A moving speed of the image to be displayed on the display means is calculated according to the acceleration indicated by the acceleration information measured by the acceleration sensor, and an optical flow or a moving image is displayed as the image at the calculated moving speed. Image generating means for generating an image output signal;
Display control means for displaying the optical flow or the moving image on the display means based on the image output signal generated by the image generation means;
A mobility enhancing device characterized by comprising:
前記表示手段にそれぞれ固定され、固定された表示手段の向きに反する方向の画像を撮影するカメラとをさらに備え、
前記画像生成手段は、
前記加速度センサにより測定された加速度に応じて、前記表示手段に表示させる前記カメラにより撮影された画像の移動速度を算出し、この算出した移動速度で前記カメラにより撮影された画像を表示させるための画像出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項10に記載の移動感増強装置。
A camera that is fixed to each of the display means and captures an image in a direction opposite to the direction of the fixed display means;
The image generating means includes
According to the acceleration measured by the acceleration sensor, a moving speed of an image photographed by the camera displayed on the display means is calculated, and an image photographed by the camera is displayed at the calculated moving speed. The movement output device according to claim 10, wherein an image output signal is generated.
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