JP3673331B2

JP3673331B2 - Motor function adjustment device

Info

Publication number: JP3673331B2
Application number: JP19672796A
Authority: JP
Inventors: 葉一四宮; 修関根; 斉北野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: JPH1039743A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として身体の運動機能の回復や訓練に用いられる運動機能調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、身体の運動機能の回復（主として治療目的）や訓練（賦活を含む）を目的とした各種の装置が提供されている。この種の装置では、運動方向や運動強度を変更するための操作手段が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の操作手段を知識のない使用者が操作するのは難しいという問題がある。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、装置について知識のない使用者でも容易に使用することができるようにした運動機能調整装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、使用者が乗る搭乗台と、搭乗台の前方に配置されたディスプレイ装置と、定位置に固定されるとともに上記定位置に対してディスプレイ装置の画面に直交する方向を含む互いに直交する３方向への平行移動および各方向の回りの回転移動を可能とするように６自由度で搭乗台を移動させる駆動手段と、使用者の操作に応じた操作データを生成する操作手段と、搭乗台の移動に関して上記３方向の位置と各方向の回りの回転角度との６つ組を時刻に対応付けた基本データのうちの回転角度にディスプレイ装置の画面を基準平面としたときの映像内での進行方向に応じた角度に関する補正値を加算し、さらに基本データのうちの３方向の位置と回転角度を補正した角度位置とに操作手段で生成した操作データを加算することにより制御データを生成するとともに、駆動手段に対して上記搭乗台の動きを決めるための制御データを与える制御手段と、上記使用者に対して上記操作手段の操作を指示する指示手段とを具備するのである。
【０００５】
この構成によれば、指示手段が操作手段の操作を指示するから、知識のない使用者であっても指示手段の指示に従って操作手段を操作すれば、困難なく装置を使用して治療や訓練を行なうことができる。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、少なくとも上記ディスプレイ装置とスピーカとからなる環境生成手段と、上記ディスプレイ装置に映像を出力するための画像データおよび上記スピーカから音響を出力するための音響データを上記制御データに関連付けるように生成する環境制御手段とを付加したものである。
【０００６】
この構成によれば、映像や音響によって各種環境をシミュレートすることが可能であり、たとえば風景を見ながら治療や訓練を行なうことで、使用者を飽きさせないようにすることができる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記ディスプレイ装置が映像により上記使用者に指示を与える上記指示手段に兼用されている。
この構成によれば、環境生成手段と指示手段とがディスプレイ装置を共用するから、別途に映像表示手段を設ける場合よりも省スペースかつ低コストになる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、上記環境制御手段がディスプレイ装置に地上の風景を表示させる画像データを生成し、上記制御手段が上記風景に対応した起伏のデータに基づく上記補正値と上記操作手段からの操作データとを上記基本データに加算することにより上記駆動手段への制御データを生成するのである。
【００１０】
この構成によれば、ディスプレイ装置に表示されている風景に合わせて搭乗台が移動するとともに、操作手段による操作によっても搭乗台が制御されるから、画像表示装置に表示された風景に連動した体感が得られるとともに、その体感を操作手段にフィードバックすることによって治療や訓練の効果を高めることができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、上記画像データが原画面の中からディスプレイ装置に表示する領域をシーンとして切り出すことによって生成され、原画面から切り出されるシーンは上記操作データに基づいて搭乗台の移動に合致するように選択されるのである。
この構成によれば、ディスプレイ装置に表示されるシーンよりも広い領域を有した原画面からシーンを切り出すことによってディスプレイ装置に表示されるシーンを操作データに同期させながらも迅速に作成することができる。つまり、原画面は時系列的に表示させ、操作データに応じて位置や傾きを考慮したシーンを原画像から抽出するだけであるから、処理が簡単かつ高速に行なえるとともに、操作データに合致した臨場感が得られるのである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項２の発明において、上記映像が風景であって上記ディスプレイ装置に表示された風景が見られる場所の地図を表示するタッチパネルを備え、地図に示された進行方向の行程に分岐点があるときには上記タッチパネルに触れることにより分岐方向を選択し、当該分岐方向の映像を上記ディスプレイ装置に表示させるのである。
【００１５】
この構成によれば、操作表示手段に地図を表示することでカーナビゲーションをシミュレートすることができて使用者の興味を引くことができ、しかも、分岐点での分岐方向を使用者に選択させるような選択肢を与えることによって、変化を付けることができ、使用者を飽きさせないようにすることができる。
請求項７の発明は、請求項２の発明において、上記映像が風景であって上記ディスプレイ装置に表示された風景が見られる場所の地図を表示するタッチパネルを備え、上記タッチパネルにより地図上の位置を指定するとその位置に関連する映像を上記ディスプレイ装置に表示させるのである。
【００１６】
この構成によれば、請求項６の発明と同様に、操作表示手段に地図を表示することによってカーナビゲーションをシミュレートすることができて使用者の興味を引くことができ、しかも、地図上の適宜の位置を指定すればその位置に関連した映像をディスプレイ装置に表示するから、使用者の興味を一層引き付けることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、足置き１ａおよび背もたれ１ｂを有する椅子状の搭乗台１を備え、この搭乗台１を駆動手段としてのパラレルメカニズム２により移動させるように構成されている。パラレルメカニズム２は、図２に示すように、定位置に固定される固定台２１と、６本のアーム２３を介して固定台２１の上方に支持された可動台２２とを備える。各アーム２３は、固定台２１および可動台２２に対してそれぞれユニバーサルジョイント２４ａ，２４ｂを介して結合されている。また、各アーム２３は、固定台２１にユニバーサルジョイント２４ａを介して結合したサポート筒２３ａと、サポート筒２３ａの中に進退自在に挿入されたボールねじよりなるロッド２３ｂと、ロッド２３ｂに噛合するギアを備え正逆の回転に伴ってロッド２３ｂを進退させるモータ２３ｃとからなる。ロッド２３ｂの先端部はユニバーサルジョイント２４ｂを介して可動台２２に結合される。したがって、各アーム２３のモータ２３ｃをそれぞれ制御してロッド２３ｂの進退量を調節すれば固定台２１に対する可動台２２の位置を適宜に調節することができる。ここで、パラレルメカニズム２は、６本のアーム２３を用いていることにより、互いに直交する３方向の平行移動と、各方向の軸を中心とする回転移動との６自由度の制御が可能である。つまり、搭乗台１も６自由度で移動する。
【００１８】
搭乗台１の前方には画像表示装置としてのディスプレイ装置３が配置される。このディスプレイ装置３には３管投影式のテレビジョンモニタを用いている。ここにおいて、ディスプレイ装置３の画面に直交する方向をＹ軸方向とし、ディスプレイ装置３の画面に平行な面内で上下方向をＺ軸方向、水平方向をＸ軸方向とする。ここに、原点はパラレルメカニズム２の中心とする。パラレルメカニズム２の可動台２２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３方向に平行移動が可能であるとともに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸回りに回転移動が可能となる。Ｘ軸回りの回転をピッチ、Ｙ軸回りの回転をロール、Ｚ軸回りの回転をヨーと呼ぶ。ディスプレイ装置３の両側には音響出力装置としてのスピーカ４がそれぞれ配置される。ディスプレイ装置３およびスピーカ４は、使用者に臨場感を与えるために環境生成手段として用いられるものであり、ディスプレイ装置３には地上の風景が表示され、風景に応じた音響がスピーカ４より出力される。ここに、風景は実写したものでも、コンピュータグラフィックにより作成したものでもよい。また、スピーカ４はステレオ音響を出力するように配置されている。環境生成手段は、映像と音響とを出力する手段を含んでいれば、他にも風、光、香りなどの環境を形成するような装置を付加してよいのはもちろんのことである。
【００１９】
ディスプレイ装置３の側方には搭乗台１に乗った人が操作できる位置にはタッチパネル５が配置される。タッチパネル５は、液晶ディスプレイのような表示装置の画面上に透明なスイッチ群を密着させたものであって、表示装置の表示内容に応じて各スイッチ群を複数の領域に分割し、各領域ごとに異なるスイッチとして機能させるものである。タッチパネル５は、制御手段としてのコンピュータ装置６に格納されているデータに従って制御される。コンピュータ装置６は、環境生成手段を制御するための環境制御手段としても兼用されており、コンピュータ装置６は、映像や音響を出力するための画像データや音響データを格納した媒体を制御することができるようになっている。この種の媒体としてはビデオテープを用いてもよいが、ランダムアクセスが可能なものを用いることが望ましい。つまり、画像データおよび音響データは現状の技術ではビデオＣＤ、レーザディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクから選択される媒体を用いて記録される。また、近く実用化されるＤＶＤ（デジタルビデオディスク）を用いることも可能と考えられる。
【００２０】
ところで、搭乗台１には操作手段としてのレバー７が設けられ、レバー７を操作すると、その操作に応じた操作データがコンピュータ装置６に入力され、コンピュータ装置６ではレバー７からの操作データを用いて搭乗台１を移動させるようにパラレルメカニズム２を制御する。ここに、パラレルメカニズム２の制御には、レバー７からの操作データのみではなく、後述する他のデータも用いられる。レバー７は、図３に示すように、搭乗台１の背もたれ１ｂから突設されたアーム７ａの先端部に、ジョイスティックと同様の構造を有した操作杆７ｂを取り付けたものであり、操作杆７ｂはアーム７ａに対してボールジョイント部７ｃで結合されることにより前後左右に自在に傾けることができるようになっている。さらに、操作杆７ｂの上面には２つの押釦７ｄが配設され、押釦７ｄの押し方と操作杆７ｂの傾け方との組み合わせにより搭乗台１を６自由度で所望の位置に移動させることができるようになっている。
【００２１】
次に、動作を説明する。本発明は、装置側からの指示に従って使用者にレバー７を操作させる点に特徴があり、装置側からの指示には主としてディスプレイ装置３が用いられる。また、本実施形態では、地上を走行する状態のシミュレーションを行なうことによって、使用者を楽しませ飽きさせないようにしながら運動機能の治療や訓練を行なうものであり、ディスプレイ装置３の画面には地上の風景を示し、タッチパネル５には地図と現在位置とを表示する。さらに、スピーカ４からは走行中の音（たとえば、自転車の風きり音や自動車やバイクのエンジン音など）やディスプレイ装置３に表示されている風景に関連した周囲の音を出力させる。このように、ディスプレイ装置３は、指示手段と環境生成手段とに兼用されている。ディスプレイ装置３やタッチパネル５に表示する映像やスピーカ４から出力する音響はコンピュータ装置６に設けた上述のような媒体に記録されており、適宜に選択されて表示ないし出力される。ディスプレイ装置３に表示される風景は、後述するように、搭乗台１の位置に応じて変化するように制御されており、行程（道の場合が多いが、必ずしも道はなくてもよい）にＸ軸回りの傾き（つまり上り坂や下り坂）があったり、Ｙ軸回りの傾き（つまり行程の左右の傾斜）があったりすれば、搭乗台１も行程の傾斜に応じて傾斜し、また行程にＺ軸回りの角度変化があれば（つまり行程が左右に曲がれば）、搭乗台１も左右に回ることになる。さらに、各軸方向の速度を時間の経過に伴って変化させることによって、ディスプレイ装置３に表示される画面の時間変化とあいまって使用者に加速度感を与えることができるようになっている。
【００２２】
搭乗台１の位置の制御は、具体的には以下のように行なう。コンピュータ装置６に設けた媒体６１（図４参照）には、表１に示すように、搭乗台１に関して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の位置Ｘ_i，Ｙ_i，Ｚ_i（ｉは整数）と、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りの回転角度（ロール、ピッチ、ヨー）θ_Xi，θ_Yi，θ_Zi（ｉは整数）との６つ組を時刻に対応付けた基本データが格納されている。基本データは、たとえば搭乗台１によって自動車の座席に座っている状態をシミュレートするものとすれば、自動車の走行時に生じる振動をシミュレートしたデータになる。
【００２３】
【表１】

【００２４】
搭乗台１の位置制御に際しては、基本データの時系列をディスプレイ装置３に表示されるシーンに対応付けて補正部６２および合成部６３で補正した制御データを用いる。つまり、コンピュータ装置６に設けた媒体６１にはディスプレイ装置３に表示されるシーン（風景）の起伏データが格納されており、補正部６２では後述の処理によって基本データのうちの角度に関するデータに起伏データを加算するのである。
【００２５】
さらに具体的に説明すると、媒体６１に格納された風景には上述のように起伏を示す起伏データが含まれているから、ディスプレイ装置３の画面を基準平面としたときの映像内での進行方向に応じて角度に関する補正値φ_Ｘｉ，φ_Ｙｉ，φ_Ｚｉを設定することができ、これらの補正値φ_Ｘｉ，φ_Ｙｉ，φ_Ｚｉを媒体６１に格納された基本データの回転角度θ_Ｘｉ，θ_Ｙｉ，θ_Ｚｉに加算して搭乗台１の角度位置Θ_Ｘｉ，Θ_Ｙｉ，Θ_Ｚｉが決定されるのである。すなわち、
Θ_Ｘｉ＝θ_Ｘｉ＋φ_Ｘｉ
Θ_Ｙｉ＝θ_Ｙｉ＋φ_Ｙｉ
Θ_Ｚｉ＝θ_Ｚｉ＋φ_Ｚｉ
という関係になる。このようにして、搭乗台１の位置の時間変化は表２のようなテーブルで表されることになる。ここに、行程として道が示されているときには、Ｚ軸回りの回転角度θ_Ｚｉを道の左右の向きに応じて補正する必要があるが、道がなく後述のようにレバー７の操作によって行程を決めるときには、Ｚ軸回りの角度の補正は不要である。
【００２６】
【表２】

【００２７】
一方、搭乗台１に座った使用者はディスプレイ装置３の画面上に表示された指示に従って操作手段としてのレバー７を操作する。ディスプレイ装置３に表示される指示は、コンピュータ装置６の媒体６１に格納された指示データに基づくものであり、読出部６０が読み出してディスプレイ装置３に表示する。このようにして、文字・図形または人物をディスプレイ装置３に表示し、装置の操作方法やレバー７の操作方法についての指示を与えることになる。ここに、必要に応じてスピーカ４からも指示のための音響（声）を出力するようにすれば使用者の理解を一層高めることができる。
【００２８】
ところで、レバー７の操作は、搭乗台１の位置、ディスプレイ装置３に表示される風景、スピーカ４から出力される音により形成される音像の位置に反映されなければならないから、各時刻のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の位置Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉと上述した補正後の角度位置Θ_Ｘｉ，Θ_Ｙｉ，Θ_Ｚｉに対してレバー７からの入力値が合成部６３で加算され、その加算値に基づいて、搭乗台１の位置、画面に表示される風景、音像の位置が制御される。この概念を示すと図５のようになる。つまり、基本データにより与えられた位置Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉや基本データに補正を加えた角度位置Θ_Ｘｉ，Θ_Ｙｉ，Θ_Ｚｉの時系列が図５（ａ）のように示されるときに、レバー７によって図５（ｂ）のような操作データが入力されたとすると、両者が加算されて図５（ｃ）のような制御データが生成されるのである。
【００２９】
ここに、ディスプレイ装置３の画面に表示される風景と制御データとの関係を図６に基づいて説明する。ディスプレイ装置３に表示されるシーンは、そのシーンよりも広い領域の原画面から領域を選択することによってディスプレイ装置３の画面に表示されるようになっている。つまり、原画面Ｐ_０とシーンＰ_１とは図６（ａ）に示すような関係になる。ここで、ディスプレイ装置３の画面の大きさはあらかじめ決まっているから、原画面Ｐ_０からシーンＰ_１を選択するには、原画面Ｐ_０の縦横の位置を指定すればよいことになる。たとえば、図６（ａ）に示す原画面Ｐ_０の中心位置を（０，０）とし、シーンＰ_１の縦横の幅をそれぞれＷ_１，Ｗ_２とするとき、シーンＰ_１の中心位置を（０，０）と指定すれば、原画面Ｐ_０の（０，０）の位置を中心として、横方向と縦方向との幅がそれぞれＷ_１，Ｗ_２である領域をシーンＰ_１として抽出する。
【００３０】
また、搭乗台１の移動に従ってディスプレイ装置３の画面に表示されるシーンＰ₁は変化するから、シーンＰ₁の中心位置が原画面Ｐ₀の中心位置に対して横方向にλ、縦方向にδだけ偏移したとすると、図６（ｂ）のように、（λ，δ）を中心として横方向と縦方向との幅がそれぞれＷ₁，Ｗ₂である領域をシーンＰ₁として抽出するのである。媒体６１に格納された画像データは基本的には原画面選択部６４によって系列的に順次読み出され、これが原画面Ｐ₀になる。また、シーン抽出部６５においては合成部６３で求めた位置に対応するシーンＰ₁を原画面Ｐ₀から抽出し、このシーンＰ₁がディスプレイ装置３に表示されるのである。
【００３１】
このようにシーンＰ₁を抽出する際、ディスプレイ装置３の画面はＸＺ平面と平行であるから、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の移動分は、そのまま横方向と縦方向との偏移に反映させればよいが、ピッチ（Ｘ軸回りの回転）、ヨー（Ｚ軸回りの回転）については、搭乗台１とディスプレイ装置３との位置関係に基づいて偏移量を調節することになる。たとえば、搭乗台１（厳密には使用者の目の位置であるが、便宜的に搭乗台１の定位置を基準にとる）とディスプレイ装置３との距離をＤとしピッチをωとすれば、Ｄ・ tanωがＺ軸方向の偏移量になる。ヨーについても同様の演算によってＸ軸方向の偏移になる。さらに、ロール（Ｙ軸回りでの回転）が０度でなければ、その角度に応じてシーンＰ₁として抽出する領域を傾けることになる。なお、Ｙ軸方向についても搭乗台１は偏移し、ディスプレイ装置３に表示された画像を拡大ないし縮小することによってＹ軸方向の偏移に対応した画像を形成することが可能であるが、処理時間が長くなったりデータ量が増加したりするから、この処理はとくに必要ではない。実際に搭乗台１のＹ軸方向への偏移量は比較的少ないものであるから、画像の内容を修正してもあまり意味がなく、このような修正は行なう必要がない。むしろ、ロール、ピッチ、ヨーは視野を大きく変えるから、シーンＰ₁の抽出にはこれらが重視される。
【００３２】
音像についても画像と同様であり、原画面Ｐ₀からシーンＰ₁を抽出する領域が変わると、左右のスピーカ４から出力される音波の位相差を調節することによって音像の位置を変化させる。いま、自動車をシミュレートしていものとすれば、たとえばエンジン音やタイヤがきしむ音をスピーカ４から送出させ、カーブを切るときの音像の位置などを変化させる。また、シーンＰ₁に応じて川の流れる音、鳥の声などのような音を含めるようにしてもよく、シーンＰ₁に応じてこれらの音像の位置を調節するのである。つまり、コンピュータ装置６の媒体６１には画像データや基本データに応じた音響データが格納されており、この音響データは位相差制御部６６を通してスピーカ４から出力される。位相差制御部６６は、合成部６３で選択されるシーンに応じて左右のスピーカ４から出力する音に位相差を付与するのであって、この位相差によって音像の位置を制御する。
【００３３】
搭乗台１は、合成部６３で得た制御データをパラレルメカニズム２の各アーム７ａの長さに変換し、パラレルメカニズム２の各アーム７ａの長さを調節することによって位置が制御される。つまり、基本データにより与えられた位置Ｘ_i，Ｙ_i，Ｚ_iや基本データに補正を加えた角度位置Θ_Xi，Θ_Yi，Θ_Ziの時系列をレバー７からの操作データに基づいて修正して得た制御データから各アーム７ａの長さデータを求め、このデータに基づいてアーム７ａを制御するのである。
【００３４】
ところで、上述のように、搭乗台１に乗った使用者の操作できる位置にはタッチパネル５が配置されている。このタッチパネル５には図７に示すように、地図が表示される。この地図はコンピュータ装置６の媒体６１に地図データとしてあらかじめ登録されているものであり、ディスプレイ装置３に表示されているシーンＰ₁を現在位置とするときの周辺、およびその地図内での現在位置を示す。たとえば、タッチパネル５に図７（ａ）のような地図が示され、▲１▼が現在位置であるとすれば、ディスプレイ装置３には図７（ｂ）のようなシーンＰ₁が表示される。図７（ａ）の地図では、現在位置の前方で道が分岐しているから、どちらに進むかを選択することが使用者に要求される。もちろん分岐点の選択の仕方はディスプレイ装置３（必要に応じてスピーカ４も併用される）により指示される。つまり、前方に分岐があれば、分岐の手前の所定位置まで進んだときに、文字・図形または人物がディスプレイ装置３に表示され、分岐点での道を選択することが指示されるとともに、その選択の仕方が示されるのである。
【００３５】
上述のように分岐点の選択が指示され、使用者が図７（ａ）に示すタッチパネル５の▲２▼の位置に触れると、右への分岐を選択したことになる。タッチパネル５に触れるタイミングは▲１▼の位置から分岐点に達するまでの期間であって、その間にタッチパネル５に触れるとコンピュータ装置６の原画面選択部６４において画像データから読み出す原画面Ｐ₀が選択される。つまり、図７に示した例では、分岐点から右向きに進む場合の原画面Ｐ₀が選択され、分岐点を右に曲がった時点でのシーンＰ₁は図７（ｃ）のようになる。
【００３６】
また、タッチパネル５に表示された地図のうち分岐点ではない適宜の位置に触れると、その場所についての情報が媒体６１に登録されているときには、ディスプレイ装置３に指定した場所の関連情報が表示されたり、スピーカ４からその場所に関連した音声が出力される。たとえば、地図上に建物が表示されていれば、その建物の静止画や動画や文字による説明がディスプレイ装置４の全面ないし一部に表示されたり、音声による説明がなされたりするのである。
【００３７】
（実施形態２）
実施形態１においては、搭乗台１の位置をレバー７の操作に連動させているが、図８に示すように、搭乗台１はレバー７の操作とは無関係に制御してもよい。つまり、ディスプレイ装置３に表示される映像やスピーカ４から送出される音響はレバー７の操作に連動させるが、搭乗台１は基本データに対してディスプレイ装置３に表示される画像に含まれる起伏データにより修正されたデータによって制御され、レバー７の操作とは無関係に制御されることになる。この構成では合成部６３は不要になっており、レバー７の操作がシーン抽出部６５や位相差制御部６６に直接反映されるようにしてある。
【００３８】
言い換えると、実施形態１は、ディスプレイ装置３に表示される行程に沿って移動するようにレバー７を操作したり、搭乗台１を水平に保つようにレバー７を操作するなどすることによって平衡感覚を訓練することができ、またディスプレイ装置３に表示される風景の中で自由に移動することによって、あたかも自転車でポタリングしているかのように使用者をリラックスさせる目的で使用することができるのに対して、本実施形態では、搭乗台１の位置変化に応じてバランスを保つことにより、腰部の筋肉を訓練するなどの目的に用いることができる。また、レバー７の操作によって風景を変化させることができるから、視界を変化させることで飽きさせることなく訓練を継続させることができる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００３９】
上述した各実施形態においては環境生成手段を設けているが、環境生成手段は必ずしも設けなくてもよく、ディスプレイ装置３やスピーカ４を省略することが可能である。ただし、指示手段としては、ディスプレイ装置３とスピーカ４とを併用するのが望ましい。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、使用者が乗る搭乗台と、搭乗台の前方に配置されたディスプレイ装置と、定位置に固定されるとともに上記定位置に対してディスプレイ装置の画面に直交する方向を含む互いに直交する３方向への平行移動および各方向の回りの回転移動を可能とするように６自由度で搭乗台を移動させる駆動手段と、使用者の操作に応じた操作データを生成する操作手段と、搭乗台の移動に関して上記３方向の位置と各方向の回りの回転角度との６つ組を時刻に対応付けた基本データのうちの回転角度にディスプレイ装置の画面を基準平面としたときの映像内での進行方向に応じた角度に関する補正値を加算し、さらに基本データのうちの３方向の位置と回転角度を補正した角度位置とに操作手段で生成した操作データを加算することにより基本データのうちの回転角度にディスプレイ装置の画面を基準平面としたときの映像内での進行方向に応じた角度に関する補正値を加算し、さらに基本データのうちの３方向の位置と回転角度を補正した角度位置とに操作手段で生成した操作データを加算することにより制御データを生成するとともに、駆動手段に対して搭乗台の動きを決めるための制御データを与える制御手段と、使用者に対して操作手段の操作を指示する指示手段とを具備するものであり、指示手段が操作手段の操作を指示するから、知識のない使用者であっても指示手段の指示に従って操作手段を操作すれば、困難なく装置を使用して治療や訓練を行なうことができるという利点がある。
【００４１】
請求項２の発明のように、少なくともディスプレイ装置とスピーカとからなる環境生成手段と、ディスプレイ装置に映像を出力するための画像データおよびスピーカから音響を出力するための音響データを制御データに関連付けるように生成する環境制御手段とを付加したものでは、映像や音響によって各種環境をシミュレートすることが可能であり、たとえば風景を見ながら治療や訓練を行なうことで、使用者を飽きさせないようにすることができるという利点がある。
【００４３】
請求項３の発明のように、ディスプレイ装置が映像により使用者に指示を与える指示手段に兼用されているものでは、環境生成手段と指示手段とがディスプレイ装置を共用するから、別途に映像表示手段を設ける場合よりも省スペースかつ低コストになるという利点を有する。
【００４４】
請求項４の発明のように、環境制御手段がディスプレイ装置に地上の風景を表示させる画像データを生成し、制御手段が風景に対応した起伏のデータに基づく補正値と操作手段からの操作データとを基本データに加算することにより駆動手段への制御データを生成するものでは、ディスプレイ装置に表示されている風景に合わせて搭乗台が移動するとともに、操作手段による操作によっても搭乗台が制御されるから、画像表示装置に表示された風景に連動した体感が得られるとともに、その体感を操作手段にフィードバックすることによって治療や訓練の効果を高めることができるという利点がある。
【００４７】
請求項５の発明のように、画像データが原画面の中からディスプレイ装置に表示する領域をシーンとして切り出すことによって生成され、原画面から切り出されるシーンが操作データに基づいて搭乗台の移動に合致するように選択されるものでは、ディスプレイ装置に表示されるシーンよりも広い領域を有した原画面からシーンを切り出すことによってディスプレイ装置に表示されるシーンを操作データに同期させながらも迅速に作成することができるのであり、原画面は時系列的に表示させ、操作データに応じて位置や傾きを考慮したシーンを原画像から抽出するだけであるから、処理が簡単かつ高速に行なえるとともに、操作データに合致した臨場感が得られるという利点がある。
【００４８】
請求項６の発明のように、映像が風景であってディスプレイ装置に表示された風景が見られる場所の地図を表示するタッチパネルを備え、地図に示された進行方向の行程に分岐点があるときにはタッチパネルに触れることにより分岐方向を選択し、当該分岐方向の映像を上記ディスプレイ装置に表示させるものでは、操作表示手段に地図を表示することでカーナビゲーションをシミュレートすることができて使用者の興味を引くことができ、しかも、分岐点での分岐方向を使用者に選択させるような選択肢を与えることによって、変化を付けることができ、使用者を飽きさせないようにすることができるという利点がある。
【００４９】
請求項７の発明のように、映像が風景であってディスプレイ装置に表示された風景が見られる場所の地図を表示するタッチパネルを備え、タッチパネルにより地図上の位置を指定するとその位置に関連する映像をディスプレイ装置に表示させるものでは、請求項６の発明と同様に、タッチパネルに地図を表示することによってカーナビゲーションをシミュレートすることができて使用者の興味を引くことができ、しかも、地図上の適宜の位置を指定すればその位置に関連した映像をディスプレイ装置に表示するから、使用者の興味を一層引き付けることができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】同上に用いるパラレルメカニズムの斜視図である。
【図３】同上に用いるレバーの要部斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１を示すブロック図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】同上の動作説明図である。
【図８】本発明の実施形態２を示すブロック図である。
【符号の説明】
１搭乗台
２パラレルメカニズム
３ディスプレイ装置
４スピーカ
５タッチパネル
６コンピュータ装置
７レバー
６０読出部
６１媒体
６２補正部
６３合成部
６４原画面選択部
６５シーン抽出部
６６位相差制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor function adjusting device that is mainly used for recovery and training of a motor function of a body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various devices have been provided for the purpose of recovery (mainly for therapeutic purposes) and exercise (including activation) of the body's motor function. In this type of apparatus, operating means for changing the direction of movement and the intensity of movement are provided.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem that it is difficult for a user without knowledge to operate this type of operation means.
The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a motor function adjusting device that can be used easily even by a user who has no knowledge of the device.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a boarding platform on which a user rides,A display device arranged in front of the boarding board;It is fixed at a fixed position and6 degrees of freedom to enable parallel movement in three orthogonal directions including the direction orthogonal to the screen of the display device and rotational movement around each direction.Driving means for moving the boarding board, operating means for generating operation data according to the user's operation, and movement of the boarding boardThe six sets of the positions in the three directions and the rotation angles around each direction are associated with the time.Basic dataThe correction value related to the angle corresponding to the direction of travel in the video when the display device screen is used as the reference plane is added to the rotation angle of the three, and the position and rotation angle in the three directions of the basic data are corrected. By adding the operation data generated by the operating means to the angular positionGenerate control dataAndControl means for giving control data for determining the movement of the board to the drive means, and instruction means for instructing the user to operate the operation means are provided.
[0005]
  According to this configuration, since the instruction means instructs the operation of the operation means, even if the user does not have knowledge, if the operation means is operated according to the instructions of the instruction means, the apparatus can be used for treatment and training without difficulty. Can be done.
  The invention of claim 2 is the invention of claim 1, wherein at leastConsists of the display device and speakersAn environment generation means;The control data includes image data for outputting video to the display device and sound data for outputting sound from the speaker.And an environmental control means that is generated so as to be associated with each other.
[0006]
  According to this configuration, it is possible to simulate various environments by video and sound. For example, treatment and training can be performed while watching the scenery, so that the user is not bored.The
[0008]
  Claim 3The invention ofOrigin of claim 2Light smellAnd aboveThe display device is also used as the instruction means for giving an instruction to the user by an image.
  According to this configuration, since the environment generation unit and the instruction unit share the display device, the space is saved and the cost is lower than when the video display unit is separately provided.
[0009]
  Claim 4The invention of claim 2 is the invention of claim 2And aboveThe environmental control means displays the scenery on the ground on the display device.image dataGenerating the above control meansIs onThe relief corresponding to the landscapeAbove correction values based on data and aboveFrom the operation meansAdd operation data to the above basic dataTo the drive meansControl dataIs generated.
[0010]
According to this configuration, the boarding platform moves in accordance with the landscape displayed on the display device, and the boarding platform is also controlled by an operation by the operating means, so that the experience associated with the landscape displayed on the image display device can be obtained. Can be obtained, and the effect of treatment and training can be enhanced by feeding back the bodily sensation to the operating means.
[0013]
  Claim 5The invention ofClaim 4In the invention of the above,image dataDisplays on the display device from the original screenregionIs generated as a scene, and the scene extracted from the original screen is the aboveOperation dataBased on this, it is selected to match the movement of the boarding board.
  According to this configuration, the scene displayed on the display device is cut out from the original screen having a larger area than the scene displayed on the display device.Operation dataIt is possible to create it quickly while synchronizing. In other words, the original screen is displayed in time series,Operation dataDepending on the situation, it is only necessary to extract the scene considering the position and inclination from the original image, so the processing can be done easily and at high speed,Operation dataYou can get a sense of realism that matches your needs.
[0014]
  Claim 6The invention ofInvention of Claim 2smellAnd aboveWhere the recorded image is a landscape and the landscape displayed on the display device can be seenLand ofDisplay diagramTouch panelWhen there is a branch point in the direction of travel shown on the mapBy touching the touch panelBranch directionSelect and display the video in the branch direction on the display deviceIt is.
[0015]
  According to this configuration, a car navigation can be simulated by displaying a map on the operation display means, and the user's interest can be attracted, and the user can select the branch direction at the branch point. By giving such choices, it is possible to make changes and prevent users from getting bored.
  Claim 7The invention ofInvention of Claim 2smellAnd aboveWhere the recorded image is a landscape and the landscape displayed on the display device can be seenLand ofDisplay diagramTouch panelWithTouch panel aboveWhen a position on the map is specified with, an image related to that position is displayed.the aboveIt is displayed on the display device.
[0016]
  According to this configuration,Claim 6Similar to the invention of the above, by displaying a map on the operation display means, it is possible to simulate car navigation and attract the user's interest, and if an appropriate position on the map is designated, that position Since the video related to the is displayed on the display device, the user's interest can be further attracted.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the present embodiment includes a chair-like boarding base 1 having a footrest 1a and a backrest 1b, and the boarding base 1 is moved by a parallel mechanism 2 as a driving means. . As shown in FIG. 2, the parallel mechanism 2 includes a fixed base 21 fixed at a fixed position and a movable base 22 supported above the fixed base 21 via six arms 23. Each arm 23 is coupled to the fixed base 21 and the movable base 22 via universal joints 24a and 24b, respectively. Each arm 23 includes a support cylinder 23a coupled to the fixed base 21 via a universal joint 24a, a rod 23b made of a ball screw inserted into the support cylinder 23a so as to be freely advanced and retracted, and a gear meshing with the rod 23b. And a motor 23c that moves the rod 23b forward and backward with forward and reverse rotation. The tip of the rod 23b is coupled to the movable base 22 via the universal joint 24b. Therefore, the position of the movable base 22 with respect to the fixed base 21 can be adjusted as appropriate by controlling the motor 23c of each arm 23 to adjust the advance / retreat amount of the rod 23b. Here, since the parallel mechanism 2 uses the six arms 23, it is possible to control six degrees of freedom, that is, parallel translation in three directions orthogonal to each other and rotational movement about the axis in each direction. is there. That is, the boarding board 1 also moves with six degrees of freedom.
[0018]
A display device 3 as an image display device is arranged in front of the boarding board 1. The display device 3 uses a three-tube projection television monitor. Here, a direction perpendicular to the screen of the display device 3 is defined as a Y-axis direction, and a vertical direction is defined as a Z-axis direction and a horizontal direction is defined as an X-axis direction within a plane parallel to the screen of the display device 3. Here, the origin is the center of the parallel mechanism 2. The movable base 22 of the parallel mechanism 2 can be translated in three directions of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and can be rotated around the X-axis, Y-axis, and Z-axis. Become. Rotation around the X axis is called pitch, rotation around the Y axis is called roll, and rotation around the Z axis is called yaw. Speakers 4 as sound output devices are disposed on both sides of the display device 3. The display device 3 and the speaker 4 are used as environment generation means for giving a sense of reality to the user. A ground scene is displayed on the display device 3, and sound corresponding to the landscape is output from the speaker 4. The Here, the scenery may be a live-action picture or created by computer graphics. The speaker 4 is arranged so as to output stereo sound. Of course, as long as the environment generation means includes a means for outputting video and sound, a device that forms an environment such as wind, light, and scent may be added.
[0019]
  On the side of the display device 3, a touch panel 5 is disposed at a position where a person on the boarding board 1 can operate. The touch panel 5 has a transparent switch group in close contact with the screen of a display device such as a liquid crystal display, and divides each switch group into a plurality of regions according to the display content of the display device. It functions as a different switch. The touch panel 5 is controlled according to data stored in a computer device 6 as a control means. The computer apparatus 6 is also used as an environment control means for controlling the environment generation means, and the computer apparatus 6 is used for outputting video and sound.image dataAndAcoustic dataCan be controlled. A video tape may be used as this type of medium, but it is desirable to use a medium that can be randomly accessed. That meansimage dataandAcoustic dataIs recorded using a medium selected from a video CD, a laser disk, a CD-ROM, and a hard disk. It is also possible to use a DVD (digital video disc) that will be practically used soon.
[0020]
  By the way, the boarding board 1 is provided with a lever 7 as an operation means, and when the lever 7 is operated, the operation depends on the operation.Operation dataIs input to the computer device 6 where the lever 7Operation dataThe parallel mechanism 2 is controlled so that the boarding board 1 is moved using Here, the control from the lever 7 is used to control the parallel mechanism 2.Operation dataNot just otherdataIs also used. As shown in FIG. 3, the lever 7 is obtained by attaching an operating rod 7b having the same structure as a joystick to the tip of an arm 7a protruding from the backrest 1b of the boarding base 1. Can be freely tilted forward, backward, left and right by being connected to the arm 7a by a ball joint portion 7c. Further, two push buttons 7d are arranged on the upper surface of the operating rod 7b, and the boarding platform 1 can be moved to a desired position with 6 degrees of freedom by a combination of how to push the push button 7d and how to tilt the operating rod 7b. It can be done.
[0021]
Next, the operation will be described. The present invention is characterized in that the user operates the lever 7 in accordance with an instruction from the apparatus side, and the display device 3 is mainly used for the instruction from the apparatus side. Further, in the present embodiment, by performing a simulation of the state of running on the ground, treatment and training of the motor function are performed while keeping the user entertained and not getting tired. A landscape is shown, and a map and a current position are displayed on the touch panel 5. Further, the speaker 4 outputs sounds during traveling (for example, wind noise of a bicycle, engine sound of a car or a motorcycle) and ambient sounds related to the scenery displayed on the display device 3. Thus, the display device 3 is used both as an instruction unit and an environment generation unit. The video displayed on the display device 3 and the touch panel 5 and the sound output from the speaker 4 are recorded on the above-described medium provided in the computer device 6, and are appropriately selected and displayed or output. As will be described later, the scenery displayed on the display device 3 is controlled so as to change according to the position of the boarding platform 1, and in the process (there is often a road, but it is not always necessary). If there is an inclination around the X axis (that is, uphill or downhill), or there is an inclination around the Y axis (that is, the left or right inclination of the stroke), the boarding platform 1 also tilts according to the inclination of the stroke, and If there is a change in the angle around the Z axis in the stroke (that is, if the stroke bends to the left and right), the boarding platform 1 will also turn to the left and right. Furthermore, by changing the speed in the direction of each axis with the passage of time, it is possible to give the user a sense of acceleration together with the time change of the screen displayed on the display device 3.
[0022]
Specifically, the position of the boarding platform 1 is controlled as follows. As shown in Table 1, the medium 61 (see FIG. 4) provided in the computer device 6 has a position X in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction with respect to the boarding table 1._i, Y_i, Z_i(I is an integer) and rotation angles (roll, pitch, yaw) about the X axis, the Y axis, and the Z axis_Xi, Θ_Yi, Θ_ZiBasic data in which six sets of (i is an integer) are associated with time is stored. For example, if the basic data simulates the state of sitting on a car seat by the boarding platform 1, the basic data becomes data simulating vibrations generated when the car travels.
[0023]
[Table 1]

[0024]
When the position of the boarding platform 1 is controlled, the control data corrected by the correcting unit 62 and the combining unit 63 in association with the scene displayed on the display device 3 is used. That is, the media 61 provided in the computer device 6 stores the undulation data of the scene (landscape) displayed on the display device 3, and the correction unit 62 undulates the data related to the angle of the basic data by the process described later. Data is added.
[0025]
More specifically, since the landscape stored in the medium 61 includes undulation data indicating the undulation as described above, the traveling direction in the video when the screen of the display device 3 is used as a reference plane. Depending on the angle correction value φ_Xi, Φ_Yi, Φ_ZiThese correction values φ can be set_Xi, Φ_Yi, Φ_ZiThe rotation angle θ of the basic data stored in the medium 61_Xi, Θ_Yi, Θ_ZiIn addition to the angle position Θ of boarding board 1_Xi, Θ_Yi, Θ_ZiIs determined. That is,
Θ_Xi= Θ_Xi+ Φ_Xi
Θ_Yi= Θ_Yi+ Φ_Yi
Θ_Zi= Θ_Zi+ Φ_Zi
It becomes the relationship. In this way, the time change of the position of the boarding platform 1 is represented by a table as shown in Table 2. hereOn the lineWhen the road is shown as a step, the rotation angle θ around the Z axis_ZiHowever, when there is no road and the stroke is determined by operating the lever 7 as will be described later, it is not necessary to correct the angle around the Z axis.
[0026]
[Table 2]

[0027]
On the other hand, a user sitting on the boarding board 1 operates a lever 7 as an operation means according to an instruction displayed on the screen of the display device 3. The instruction displayed on the display device 3 is based on the instruction data stored in the medium 61 of the computer device 6, and is read by the reading unit 60 and displayed on the display device 3. In this way, characters / graphics or a person are displayed on the display device 3 and an instruction is given about the operation method of the device and the operation method of the lever 7. If the sound (voice) for an instruction | indication is output also from the speaker 4 as needed here, a user's understanding can be improved further.
[0028]
By the way, since the operation of the lever 7 must be reflected in the position of the boarding board 1, the scenery displayed on the display device 3, and the position of the sound image formed by the sound output from the speaker 4, the X axis at each time Position, Y-axis direction, Z-axis direction position X_i, Y_i, Z_iAnd the corrected angular position Θ mentioned above_Xi, Θ_Yi, Θ_ZiOn the other hand, the input value from the lever 7 is added by the combining unit 63, and the position of the boarding board 1, the scenery displayed on the screen, and the position of the sound image are controlled based on the added value. This concept is shown in FIG. That is, the position X given by the basic data_i, Y_i, Z_iAngle position Θ with basic data corrected_Xi, Θ_Yi, Θ_ZiWhen the operation data as shown in FIG. 5 (b) is input by the lever 7 when the time series of FIG. 5 is shown in FIG. 5 (a), the two are added together as shown in FIG. 5 (c).Control dataIs generated.
[0029]
Here, the landscape displayed on the screen of the display device 3 andControl dataWill be described with reference to FIG. The scene displayed on the display device 3 is displayed on the screen of the display device 3 by selecting an area from an original screen having a larger area than the scene. That is, the original screen P₀And scene P₁Is a relationship as shown in FIG. Here, since the screen size of the display device 3 is determined in advance, the original screen P₀From scene P₁To select the original screen P₀You can specify the vertical and horizontal positions. For example, the original screen P shown in FIG.₀Let the center position of (0,0) be the scene P₁W and W₁, W₂, Scene P₁If the center position of (0,0) is specified, the original screen P₀Centered on the (0,0) position of the horizontal and vertical widths, respectively.₁, W₂The region that is₁Extract as
[0030]
A scene P displayed on the screen of the display device 3 as the boarding platform 1 moves.₁Because scene changes, scene P₁Is the original screen P₀Is shifted by λ in the horizontal direction and δ in the vertical direction with respect to the center position of FIG. 6B, the width in the horizontal direction and the vertical direction with respect to (λ, δ) is W as shown in FIG.₁, W₂The region that is₁It is extracted as. The image data stored in the medium 61 is basically read sequentially and sequentially by the original screen selection unit 64, and this is the original screen P.₀become. In the scene extraction unit 65, the scene P corresponding to the position obtained by the synthesis unit 63 is displayed.₁The original screen P₀Extracted from this scene P₁Is displayed on the display device 3.
[0031]
Scene P like this₁Since the screen of the display device 3 is parallel to the XZ plane, the movement in the X-axis direction and the Z-axis direction can be reflected in the deviation between the horizontal direction and the vertical direction as it is. For (rotation around the X axis) and yaw (rotation around the Z axis), the shift amount is adjusted based on the positional relationship between the boarding platform 1 and the display device 3. For example, if the distance between the boarding board 1 (strictly speaking, the position of the eyes of the user but for the sake of convenience is based on a fixed position of the boarding board 1) and the display device 3 is D and the pitch is ω, D · tanω is the amount of deviation in the Z-axis direction. The yaw shifts in the X-axis direction by the same calculation. Furthermore, if the roll (rotation around the Y axis) is not 0 degrees, the scene P is changed according to the angle.₁The region to be extracted will be tilted. The boarding platform 1 also shifts in the Y-axis direction, and an image corresponding to the shift in the Y-axis direction can be formed by enlarging or reducing the image displayed on the display device 3. This processing is not particularly necessary because the processing time becomes long and the amount of data increases. Actually, since the shift amount of the boarding base 1 in the Y-axis direction is relatively small, there is no point in correcting the content of the image, and such correction is not necessary. Rather, roll, pitch, and yaw change the field of view significantly, so scene P₁These are emphasized in the extraction of.
[0032]
The sound image is the same as the image, and the original screen P₀From scene P₁When the region where the sound is extracted changes, the position of the sound image is changed by adjusting the phase difference between the sound waves output from the left and right speakers 4. If it is assumed that an automobile is being simulated, for example, engine sound or tire squeaking sound is transmitted from the speaker 4 to change the position of the sound image when the curve is cut. Scene P₁Depending on the situation, sounds such as river sounds, bird voices, etc. may be included.₁The position of these sound images is adjusted according to the above. That is, acoustic data corresponding to image data and basic data is stored in the medium 61 of the computer device 6, and this acoustic data is output from the speaker 4 through the phase difference control unit 66. The phase difference control unit 66 adds a phase difference to the sound output from the left and right speakers 4 in accordance with the scene selected by the synthesis unit 63, and controls the position of the sound image based on this phase difference.
[0033]
The position of the boarding platform 1 is controlled by converting the control data obtained by the combining unit 63 into the length of each arm 7 a of the parallel mechanism 2 and adjusting the length of each arm 7 a of the parallel mechanism 2. That is, the position X given by the basic data_i, Y_i, Z_iAngle position Θ with basic data corrected_Xi, Θ_Yi, Θ_ZiThe length data of each arm 7a is obtained from the control data obtained by correcting the time series based on the operation data from the lever 7, and the arm 7a is controlled based on this data.
[0034]
By the way, as described above, the touch panel 5 is disposed at a position where the user who is on the boarding platform 1 can operate. A map is displayed on the touch panel 5 as shown in FIG. This map is registered in advance as map data in the medium 61 of the computer device 6, and the scene P displayed on the display device 3.₁The current position in the map and the surrounding area where is the current position. For example, if a map as shown in FIG. 7A is shown on the touch panel 5 and {circle around (1)} is the current position, a scene P as shown in FIG.₁Is displayed. In the map of FIG. 7A, since the road is branched in front of the current position, the user is required to select which direction to proceed. Of course, how to select the branch point is instructed by the display device 3 (speaker 4 is also used if necessary). That is, if there is a branch ahead, the character / figure or person is displayed on the display device 3 when proceeding to a predetermined position before the branch, and is instructed to select the way at the branch point. The way of selection is shown.
[0035]
When the selection of the branch point is instructed as described above and the user touches the position (2) of the touch panel 5 shown in FIG. 7A, the branch to the right is selected. Touching the touch panel 5 is a period from the position (1) until reaching the branch point. When the touch panel 5 is touched during this period, the original screen P read from the image data by the original screen selection unit 64 of the computer device 6 is displayed.₀Is selected. That is, in the example shown in FIG. 7, the original screen P in the case of moving rightward from the branch point.₀Is selected, and the scene P when turning right at the branch point₁Is as shown in FIG.
[0036]
Further, when an appropriate position that is not a branch point in the map displayed on the touch panel 5 is touched, information related to the specified location is displayed on the display device 3 when information about the location is registered in the medium 61. Or a sound related to the place is output from the speaker 4. For example, if a building is displayed on the map, a still image, a moving image, or text explanation of the building is displayed on the entire surface or a part of the display device 4, or voice explanation is given.
[0037]
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the position of the boarding base 1 is linked to the operation of the lever 7, but the boarding base 1 may be controlled independently of the operation of the lever 7 as shown in FIG. 8. In other words, the video displayed on the display device 3 and the sound transmitted from the speaker 4 are linked to the operation of the lever 7, but the boarding platform 1 has the relief data included in the image displayed on the display device 3 with respect to the basic data. Therefore, the control is performed regardless of the operation of the lever 7. In this configuration, the synthesizing unit 63 is not necessary, and the operation of the lever 7 is directly reflected in the scene extracting unit 65 and the phase difference control unit 66.
[0038]
In other words, in the first embodiment, the sense of equilibrium is achieved by operating the lever 7 so as to move along the stroke displayed on the display device 3 or operating the lever 7 so as to keep the boarding board 1 horizontal. It can be used for the purpose of relaxing the user as if he was pottering on a bicycle by moving freely in the landscape displayed on the display device 3 On the other hand, in this embodiment, it can use for the objectives, such as training the muscles of the waist | hip | lumbar part, by maintaining a balance according to the position change of the boarding board 1. FIG. In addition, since the scenery can be changed by operating the lever 7, the training can be continued without getting bored by changing the field of view. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0039]
In each of the above-described embodiments, the environment generation unit is provided. However, the environment generation unit is not necessarily provided, and the display device 3 and the speaker 4 can be omitted. However, it is desirable to use the display device 3 and the speaker 4 together as the instruction means.
[0040]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 is a boarding platform on which a user rides,A display device arranged in front of the boarding board;Fixed in placethe aboveFor a fixed position6 degrees of freedom to enable parallel movement in three orthogonal directions including the direction orthogonal to the screen of the display device and rotational movement around each direction.Driving means for moving the boarding board, operating means for generating operation data according to the user's operation, and movement of the boarding boardThe six sets of the positions in the three directions and the rotation angles around each direction are associated with the time.Basic dataThe correction value related to the angle corresponding to the direction of travel in the video when the display device screen is used as the reference plane is added to the rotation angle of the three, and the position and rotation angle in the three directions of the basic data are corrected. By adding the operation data generated by the operating means to the angular positionBasic dataThe correction value related to the angle corresponding to the direction of travel in the video when the display device screen is used as the reference plane is added to the rotation angle of the three, and the position and rotation angle in the three directions of the basic data are corrected. By adding the operation data generated by the operating means to the angular positionGenerate control dataAndControl means for providing control data for determining the movement of the boarding platform to the drive means, and instruction means for instructing the user to operate the operation means, the instruction means operating the operation means Therefore, even if the user does not have knowledge, if the operation means is operated in accordance with the instruction of the instruction means, there is an advantage that treatment and training can be performed using the apparatus without difficulty.
[0041]
  As in the invention of claim 2, at leastConsists of display device and speakerAn environment generation means;Control data including image data for outputting video to a display device and sound data for outputting sound from a speakerIt is possible to simulate various environments with video and sound, for example, by performing treatment and training while watching the scenery, so that the user is not bored. There is an advantage that can be made.
[0043]
  Claim 3Like the invention of, DeIn the case where the display device is also used as an instruction means for giving an instruction to the user by an image, since the environment generation means and the instruction means share the display device, the space saving and lower than the case where the image display means is provided separately. It has the advantage of being costly.
[0044]
  Claim 4Like the invention ofThe ringThe boundary control means displays the landscape on the display device.image dataGenerate and control meansWindUndulations corresponding to the sceneryCorrection values based on data andFrom operating meansAdd operation data to basic dataTo drive means byControl dataThat generateThenThe boarding platform moves in accordance with the scenery displayed on the display device, and the boarding platform is also controlled by the operation of the operating means, so that a feeling associated with the scenery displayed on the image display device can be obtained. There is an advantage that the effect of treatment and training can be enhanced by feeding back the bodily sensation to the operation means.
[0047]
  Claim 5Like the invention ofImage dataDisplays on the display device from the original screenregionGenerated from the scene as a scene, and cut out from the original screenIs the operation dataThe scene displayed on the display device by cutting out the scene from the original screen having a larger area than the scene displayed on the display device.Operation dataIt can be created quickly while synchronizing with the original screen, the original screen is displayed in time series,Operation dataDepending on the situation, it is only necessary to extract the scene considering the position and inclination from the original image, so the processing can be done easily and at high speed,Operation dataThere is an advantage that a sense of reality that matches the above can be obtained.
[0048]
  Claim 6Like the invention ofIn addition,Where the image is a landscape and the landscape displayed on the display device can be seenLand ofDisplay diagramTouch panelWhen there is a branch point in the direction of travel shown on the mapBy touching the touch panelBranch directionSelect and display the image in the branch direction on the display device.Therefore, by displaying a map on the operation display means, it is possible to simulate car navigation and attract the user's interest, and the option that allows the user to select the branch direction at the branch point By providing the above, there is an advantage that a change can be made and the user is not bored.
[0049]
  Claim 7Like the invention ofIn addition,The statue is a landscapeDeWhere the scenery displayed on the display device can be seenLand ofDisplay diagramTouch panelWithTouch panelIf you specify the position on the map by using to display the image related to that position on the display device,Claim 6Like the invention ofTouch panelCar navigation can be simulated by displaying a map on the screen to attract the user's interest, and if an appropriate position on the map is specified, an image related to that position is displayed on the display device. Therefore, there is an advantage that the user's interest can be further attracted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a parallel mechanism used in the above.
FIG. 3 is a perspective view of an essential part of a lever used in the above.
FIG. 4 is a block diagram showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 6 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Boarding board
2 Parallel mechanism
3 Display device
4 Speaker
5 Touch panel
6 Computer equipment
7 Lever
60 Reading section
61 Medium
62 Correction part
63 Synthesizer
64 Original screen selection part
65 Scene extractor
66 Phase difference control unit

Claims

A boarding platform on which a user rides, a display device arranged in front of the boarding platform, and fixed in a fixed position, and in three directions orthogonal to each other including a direction orthogonal to the screen of the display device with respect to the fixed position. With respect to movement of the boarding means, driving means for moving the boarding board with six degrees of freedom so as to enable parallel movement and rotational movement around each direction, operation means for generating operation data according to the user's operation, In the traveling direction in the image when the screen of the display device is used as a reference plane with the rotation angle of the basic data in which the six sets of the positions in the three directions and the rotation angles around each direction are associated with the time. The control data is generated by adding the correction value for the corresponding angle, and further adding the operation data generated by the operation means to the position in the three directions of the basic data and the angle position where the rotation angle is corrected. And a motor function adjustment characterized by comprising control means for giving control data for determining the movement of the board to the driving means, and instruction means for instructing the user to operate the operating means. apparatus.

Environment control means for generating an environment generating means including at least the display device and a speaker , image data for outputting video to the display device, and sound data for outputting sound from the speaker so as to be associated with the control data The motor function adjusting device according to claim 1, further comprising means.

3. The motor function adjusting device according to claim 2, wherein the display device is also used as the instruction means for giving an instruction to the user by an image .

The environment control means generates image data for displaying a ground landscape on the display device, and the control means uses the correction value based on the undulation data corresponding to the landscape and the operation data from the operation means as the basic data. 3. The motor function adjusting device according to claim 2, wherein control data for the driving means is generated by adding to the data .

The image data is generated by cutting out an area to be displayed on the display device as a scene from the original screen, and the scene cut out from the original screen is selected to match the boarding movement based on the operation data. The motor function adjusting device according to claim 4 .

The video is a landscape, and includes a touch panel that displays a map of a place where the landscape displayed on the display device can be seen. When there is a branch point in the travel direction indicated on the map, the touch is touched to touch the touch panel. 3. The motor function adjusting device according to claim 2, wherein a direction is selected and an image of the branch direction is displayed on the display device.

The video is a landscape and includes a touch panel that displays a map of a place where the landscape displayed on the display device can be seen. When a position on the map is specified by the touch panel, a video related to the position is displayed on the display device. motor function adjustment equipment according to claim 2, wherein the to.