JP4736653B2 - 動揺装置、動揺方法及び視聴覚システム - Google Patents

Description

本発明は、動揺装置、動揺方法及び視聴覚システムに関し、例えば目の前に表示された映像に連動させて座席を動揺させることにより、あたかも映像による場面に実際に存在しているかのような臨場感を視聴者に提供する視聴覚システムに適用することができる。本発明は、前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、ユーザーが着席する座席部を支持し、この左右の支持部に設けられたアクチュエータの可動により、この左右の支持部の床面からの距離を可変して座席部を前後、左右に傾けることにより、従来に比して構成を簡略化し、さらには小型化する。

従来、アミューズメント施設、公共施設等では、乗り物から撮影した映像を大型のスクリーンに表示しながら、このスクリーンに表示した映像に連動させて観客の座席を動揺装置により動揺させることにより、あたかもこの乗り物に乗車しているかのような高い臨場感を観客に提供している。

このような視聴覚システムに関して、例えば国際公開第ＷＯ００／６８８８６号パンフレットには、スクリーンに表示する映像より乗り物の動きを推定し、この推定結果により座席を動揺する方法が提案されている。

また特開昭６２−２６２８８７号公報には、このような視聴覚システムに適用する動揺装置の構成が開示されている。ここで動揺装置は、ユーザーの着席する座席部を前後、左右に傾けて、この座席部を動揺させる装置である。

ところで一般家庭のＡＶシステムにより、このような視聴覚システムを構成することができれば、さらにＡＶシステムの楽しみを向上することができると考えられる。しかしながら従来の動揺装置は、アミューズメント施設、公共施設等の使用を目的とした、構造が複雑で、大掛かりなものであり、一般家庭用には実用上未だ不十分な問題がある。これによりこのような一般家庭用に、小型で、簡易な構成による動揺装置が求められる。
国際公開第ＷＯ００／６８８８６号パンフレット 特開昭６２−２６２８８７号公報

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して構成を簡略化し、さらには小型化することができる動揺装置、動揺方法及び視聴覚システムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため請求項１の発明は、ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺装置に適用して、前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾ける。

また請求項７の発明は、ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺方法に適用して、前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾ける。

また請求項８の発明は、ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺装置を用いた視聴覚システムに適用して、前記動揺装置が、前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾ける。

請求項１の構成により、ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺装置に適用して、前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾けるようにすれば、２つのアクチュエータの駆動により座席部を前後、左右に傾けることができ、これにより従来に比して構成を簡略化し、また形状を小型化することができる。

これにより請求項７の構成によれば、従来に比して構成を簡略化し、さらには小型化することができる動揺方法を提供することができる。

また請求項８の構成によれば、従来に比して構成を簡略化し、さらには小型化することができる動揺装置を用いた視聴覚システムを提供することができる。

本発明によれば、従来に比して構成を簡略化し、さらには小型化することができる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

（１）実施例の構成
図２は、本発明の視聴覚システムを関連する構成と共に示す略線図である。この視聴覚システム１は、プロジェクタ２、スクリーン３により映像を表示すると共に、図示しないスピーカによりこの映像に対応する音声を提供し、これによりＡＶシステムを構成する。この視聴覚システム１は、さらに動揺装置である椅子４により、スクリーン３に表示している映像に連動して椅子４が動揺し、これによりこの映像による場面に実際に存在しているかのような高い臨場感により音声及び映像をユーザーに提供する。

このためこの視聴覚システム１では、これら映像及び音声によるＡＶデータＤ１、動揺装置の動作を制御する動揺データＤ２が、記録媒体により、さらにはインターネット等のネットワークを介して提供される。

ここでＡＶデータＤ１は、例えば乗り物にビデオカメラを搭載して、この乗り物より前方を撮影して取得されたビデオデータ及びオーディオデータを編集して作成される。これに対して動揺データＤ２は、このＡＶデータＤ１に係るビデオデータを動揺データ作成装置５により処理して作成される。

ここで動揺データ作成装置５は、コンピュータにより構成され、ＡＶデータＤ１に係るビデオデータの動きを検出し、事前に設定された画像動揺データ関係係数Ｄ３に従って、この動きに対応する動揺データＤ２を生成する。これにより動揺データ作成装置５は、ＡＶデータＤ１に係るビデオデータの動きを検出し、これにより動きより被写体を撮影している側の動きを推定し、この撮影している側の動きを再現するように動揺データＤ２を生成する。なおここで画像動揺データ関係係数Ｄ３は、乗り物にビデオカメラを搭載して、この乗り物より前方を撮影して取得されたビデオデータＤ４の動きと、この乗り物に搭載された加速度センサによる検出結果である動揺データＤ５とを、別途、コンピュータ６により対応付けることにより作成される。

視聴覚システム１は、例えばビデオテープレコーダ、ＤＶＤプレイヤー等による再生装置８によりこのＡＶデータＤ１を再生してユーザーに提供する。また動揺制御装置９により動揺データＤ２に応じて椅子４を動揺させ、同期制御装置１０によるタイムコードを基準にした制御により再生装置８及び動揺制御装置９の動作を同期させる。

図１（Ａ）及び（Ｂ）は、椅子４の側面図及び背面図である。この椅子４は、ユーザーが着席する座席部１６を、動揺制御装置９による駆動により動揺させる動揺装置であり、前方及び後方左右の３個所の支持部により座席部１６を支持する。

すなわちこの椅子４は、曲面形状である半円球形状により底面１１が形成され、この底面の後方側、左右に、それぞれ脚部１２Ｌ及び１２Ｒが設けられる。なおここでこの半円球形状に代えて、楕円球形状の一部曲面の形状としてもよい。ここで脚部１２Ｌ及び１２Ｒは、底面１１の後方側、左右に延長するように棒状に形成され、ユーザーが着座した状態で、さらにユーザーが着座しない状態で、先端が床面に当接するように形成される。

これにより椅子４は、半円球形状による底面の一部と、これら脚部１２Ｌ及び１２Ｒの先端とによる３個所で床に当接して全体を支えるように形成される。またこれら床に当接する３個所が、上方より見て、２等辺三角形の各頂点となり、背面側がこの２等辺三角形の角度の等しい側の辺となるように形成される。

これにより図１（Ａ１）に示すように、椅子４は、後方側の左右に設けられた脚部１２Ｌ及び１２Ｒを共通に伸縮させることにより、この脚部１２Ｌ、１２Ｒによる左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して、座席部１６を前後に傾けることができるように形成される。また図１（Ａ２）に示すように、後方側の左右に設けられた脚部１２Ｌ及び１２Ｒを相補的に伸縮させることにより、この脚部１２Ｌ、１２Ｒによる左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して、座席部１６を左右に傾けることができるように形成される。

図３に示すように、椅子４は、例えばアルミニウム合金等の金属板材を組み合わせて、この椅子４の骨組みである内部骨格１３が形成される。椅子４は、この内部骨格１３に、例えば強化プラスチックによる外殻１４を配置して、フレーム部１５が形成される。椅子４は、このフレーム部１５により底面１１、背もたれの背面等が形成される。

なおここで内部骨格１３は、装置全体の荷重を支える機能、外殻１４の歪みを抑える機能を有し、これによりこれらの機能を充分に果たすことができるように、充分に補強が図られる。これに対して外殻１４は、少なくとも床と接する可能性のある部位に、滑り止めの処理が実行され、これにより動揺による移動等を防止する。なおここで滑り止めの処理は、例えばゴムシートを表面に貼り着ける処理である。

さらに椅子４は、図４（Ａ）に示すように、このフレーム部１５に、ユーザーが着席する部位である座席部１６が配置される。ここで座席部１６は、図４（Ｂ）に示すように、必要に応じてフレーム部１５より取り外すことができるように、フレーム部１５に設けられ、これによりユーザーの趣味、嗜好に応じて座席部１６を簡易に交換できるように作成され、また座席部１６を取り外して、フレーム部１５に設けられた各種機材のメンテナンスを容易とするように作成される。

図５（Ａ）及び（Ｂ）は、一部断面を取って縮んだ状態及び伸びた状態による脚部１２Ｌ、１２Ｒを示す側面図である。脚部１２Ｌ、１２Ｒは、アクチュエータ１７により伸縮自在に、フレーム部１５に保持される。なおこの実施例において、アクチュエータ１７は、サーボモータ１８と、このサーボモータ１８の回転を減速するギヤ１９と、このギヤ１９による回転力で回転して脚部１２Ｌ、１２Ｒを延長方向に可動させて、脚部１２Ｌ、１２Ｒを伸縮させるスクリュー機構２０とにより形成される。

これにより図５（Ａ１）との対比により図５（Ｂ１）により示すように、アクチュエータ１７の駆動により脚部１２Ｌ、１２Ｒを共に伸長させると、椅子４は、全体が前方に傾くように形成される。

ここで脚部１２Ｌ、１２Ｒは、先端が、滑りやすい材質により半円球形状により形成され、これにより伸縮により床に接する部位が滑らかに移動するように作成される。

さらに図６（Ａ）に示すように、椅子４には、振動機構２２が設けられる。ここで振動機構２２は、外部からの駆動により振動して、この振動を着席したユーザーに伝えることが可能になるように、例えば座席部１６の下に設けられる。なおこの実施例において、振動機構２２は、図６（Ｂ）に示すように、偏心錘を回転させるモータにより形成される。

この視聴覚システム１では、図７に示すように、タイムコードに従って、動揺制御装置９により動揺データＤ２に応じて脚部１２Ｌ、１２Ｒに係るアクチュエータ１７を可動し、これにより椅子４を前後左右に動揺させ、映像による乗り物の加速感をユーザーに体感させる。また同様に、動揺データＤ２により、振動機構２２を可動し、これにより映像による乗り物の衝撃等をユーザーに体感させる。

ここでこの振動機構２２の可動は、モータの回転速度の制御により振動の強弱を制御して実行される。これにより強い振動をユーザーに与える場合には、モータの回転速度が増大される。

これに対してアクチュエータ１７の可動は、図８に示すように、ロール、ヨー、ピッチによる椅子４を傾ける方向に応じて、脚部１２Ｌ、１２Ｒの伸縮量を計算し、この計算結果によりアクチュエータ１７を駆動して実行される。

すなわちこの場合、床面に対して座席部１６を平行に保持する脚部１２Ｌ、１２Ｒの伸縮位置を中立位置と定義する。この中立位置からの脚部１２Ｌ、１２Ｒの伸縮量をxL、xRとすると、座面の前後方向（ピッチ方向）の傾き量をpP、左右方向（ロール方向）の傾き量をpRとするとき、伸縮量xL、xRはそれぞれxL = (pP＋ pR)、xR = (pP− pR)により与えることができる。なおこの例は、非常に単純な例であり、実際上、動揺制御装置９は、例えば各方向への傾き量と、この傾き量を確保するのに必要なアクチュエータ１７の駆動量とを定義したテーブルを、動揺データＤ２により検索して各アクチュエータ１７の駆動量を検出し、この駆動量によりアクチュエータ１７を駆動する。

（２）実施例の動作
以上の構成において、この視聴覚システム１では（図２）、事前に、各種の乗り物より前方を撮影してビデオデータＤ４が取得され、またこのときこの乗り物における各方向の加速度が検出されて動揺データＤ５が取得され、これらビデオデータＤ４と動揺データＤ５とにより、乗り物より前方を撮影した映像より検出される乗り物の動きと、この乗り物における各方向への加速度との関係が画像動揺データ関係係数Ｄ３として動揺データ作成装置５に記録される。また別途、乗り物より前方を撮影してビデオデータＤ１による映像がこの動揺データ作成装置５により解析され、この解析結果により画像動揺データ関係係数Ｄ３に基づいて動揺データＤ２が生成される。

視聴覚システム１では、このようにして動揺データＤ２が作成されたビデオデータＤ１による映像がスクリーン３に投影され、このスクリーン３に投影された映像に連動するように、動揺データＤ２により椅子４が前後、左右に動揺し、これによりユーザーにおいては、映像、音声により各種コンテンツを試聴して、このコンテンツによる場面にあたかも実在しているかのような、高い臨場感により各種コンテンツを試聴することができる。

このようにして動揺データＤ２により動揺する椅子４にあっては、前方及び後方左右の３個所の支持部により、ユーザーが着席する座席部１６を支持され（図１）、この３個所の支持部のうちの、左右の支持部に設けられたアクチュエータ１７の可動により、左右の支持部の床面からの距離を可変して座席部１６が前後、左右に傾けられる。

すなわちこの場合、２つのアクチュエータ１７の共通の可動により、座席部１６が前後に傾き、２つのアクチュエータ１７の相補的な可動により、座席部１６が左右に傾き、これによりこれらアクチュエータ１７の可動により種々の方向に座席部１６を動揺させることができる。これによりこの実施例では、単に２つのアクチュエータ１７の可動により動揺装置を構成することができ、その分、動揺装置の構成を簡略化することができ、また動揺装置の形状を小型化することができる。またさらにデザインの自由度を格段的に向上することができることにより、一般家庭の中の家具として違和感のないデザインとすることもできる。

またこのように左右のアクチュエータ１７の可動により各種の方向に座席部１６を傾けるようにして、椅子４は、座席部１６の床面側の面が半球面形状又は楕円球面の一部系形状による曲面により形成され（図３）、この曲面のうちで、床面に当接する部位により、残る１つの支持部が形成される。これによりこの椅子４にあっては、左右の支持部のアクチュエータ１７の可動により、この支持部の床面からの距離を可変して座席部１６を傾けるようにして、このアクチュエータ１７の可動により滑らか、かつ少ない可動力により座席部１６を種々の方向に傾けることができ、これによっても動揺装置の構成を簡略化、小型化することができる。

さらに椅子４は、座席部１６の下側に振動機構２２が設けられ、視聴覚システム１では、この振動機構２２の駆動により座席部１６が振動して乗り物の衝撃等がユーザに伝えられる。これによりこの椅子４では、一段と高い臨場感をユーザーに提供することができる。

（３）実施例の効果
以上の構成によれば、前方及び後方左右の３個所の支持部により、ユーザーが着席する座席部を支持し、この左右の支持部に設けられたアクチュエータの可動により、この左右の支持部の床面からの距離を可変して座席部を前後、左右に傾けることにより、従来に比して構成を簡略化、小型化することができる。

またこの左右の支持部が、床面に当接する脚部であることにより、アクチュエータの可動による脚部の伸縮により、簡易に、座席部を前後、左右に傾けることができる。

また座席部の床面側の面を曲面により形成し、この曲面の一部で前方の支持部を形成することにより、座席部の動揺を滑らかに、かつ少ない駆動力により実行することができる。

またこの曲面が、半球面、又は楕円球面の一部であることにより、より具体的な構成により、座席部の動揺を滑らかに、かつ少ない駆動力により実行することができる。

またアクチュエータの可動により、脚部を伸縮させて左右の支持部の床面からの距離を可変させることにより、簡易な構成により座席部を前後、左右に傾けることができる。

また座席部を振動させる振動機構を設けることにより、一段と臨場感を向上することができる。

図９〜図１４は、図１との対比により本発明の第２〜第７の実施例に係る動揺装置を示す側面図である。すなわち上述した第１の実施例に係る動揺装置は、脚部を２本だけ設けるようにしたが、図９に示すように、補助の脚部３１を設けるようにしてもよい。また上述した第１の実施例に係る動揺装置は、座席部の床側面の全面を曲面形状としたが、これに代えて図１０に示すように、座席部の床側面の一部のみ曲面形状としてもよい。また図１１に示すように、背もたれを省略するようにしてもよく、また図１２に示すように、脚部の折り曲げにより、座席部を傾けるようにしてもよい。また図１３に示すように、床面に向かってほぼ垂直に脚部を配置するようにしてもよく、前方側の支持部を脚３２により構成してもよい。また図１４に示すように、板状の部材によるベース材３３を介して、床面に脚部等を当接させるようにしてもよい。

また上述の実施例においては、前方及び後方左右の３個所の支持部により、座席部を支持する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これとは逆に、後方及び前方左右の３個所の支持部により、座席部を支持するようにしてもよい。

また上述の実施例においては、乗り物による映像を表示して臨場感を向上する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各種映像コンテンツを表示して臨場感を向上する場合、さらにはコンピュータゲームによる映像を表示して臨場感を向上する場合等に広く適用することができる。なおこのようにコンピュータゲームによる映像の表示に適用する場合には、ジョイスティック等のユーザーによる操作に応動して、映像との連動により座席部を動揺させることになる。

本発明は、例えば目の前に表示された映像に連動させて座席を動揺させることにより、あたかも映像による場面に実際に存在しているかのような臨場感を視聴者に提供する視聴覚システムに適用することができる。

本発明の実施例１に係る動揺装置である椅子を示す側面図及び背面図である。 本発明の実施例１に係る視聴覚システムの説明に供する略線図である。 図１の椅子のフレーム部の構成を示す側面図である。 図１の椅子における座席部の配置の説明に供する側面図である。 図１の椅子における脚部の説明に供する側面図である。 図１の椅子における振動機構の説明に供する図である。 図１の椅子の駆動の説明に供する略線図である。 前後方向及び左右方向への傾きの説明に供する略線図である。 本発明の実施例２に係る動揺装置を示す側面図である。 本発明の実施例３に係る動揺装置を示す側面図である。 本発明の実施例４に係る動揺装置を示す側面図である。 本発明の実施例５に係る動揺装置を示す側面図である。 本発明の実施例６に係る動揺装置を示す側面図である。 本発明の実施例７に係る動揺装置を示す側面図である。

符号の説明

１……視聴覚システム、４……椅子、１２Ｌ、１２Ｒ……脚部、１５……フレーム部、１６……座席部、１７……アクチュエータ

Claims (6)

1. ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺装置であって、
   前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、
   前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、
   前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾け、
   前記左右の支持部が、
   床面に当接する脚部であり、
   前記座席部の前記床面側の面が、曲面により形成され、
   前記前方の支持部、又は前記後方の支持部が、
   前記曲面のうちで、前記床面に当接する部位である
   ことを特徴とする動揺装置。
2. 前記曲面が、半球面、又は楕円球面の一部である
   ことを特徴とする請求項１に記載の動揺装置。
3. 前記アクチュエータの可動により、前記脚部が伸縮して、前記左右の支持部の床面からの距離が可変する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動揺装置。
4. 前記座席部を振動させる振動機構を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動揺装置。
5. ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺方法であって、
   前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、
   前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、
   前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾け、
   前記左右の支持部が、
   床面に当接する脚部であり、
   前記座席部の前記床面側の面が、曲面により形成され、
   前記前方の支持部、又は前記後方の支持部が、
   前記曲面のうちで、前記床面に当接する部位である
   ことを特徴とする動揺方法。
6. ユーザーが着席する座席部を動揺させる動揺装置を用いた視聴覚システムであって、
   前記動揺装置が、
   前方及び後方左右の３個所の支持部により、又は後方及び前方左右の３個所の支持部により、前記座席部を支持し、
   前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの相補的な可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を相補的に可変して前記座席部を左右に傾け、
   前記左右の支持部に設けられたアクチュエータの共通の可動により、前記左右の支持部の床面からの距離を共通に可変して前記座席部を前後に傾け、
   前記左右の支持部が、
   床面に当接する脚部であり、
   前記座席部の前記床面側の面が、曲面により形成され、
   前記前方の支持部、又は前記後方の支持部が、
   前記曲面のうちで、前記床面に当接する部位である
   ことを特徴とする視聴覚システム。

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