JP6838168B2

JP6838168B2 - Ｖｒアミューズメント用旋回揺動制御装置

Info

Publication number: JP6838168B2
Application number: JP2019556388A
Authority: JP
Inventors: 晃弘安藤; 和樹藤原
Original assignee: HASHILUS CO., LTD.
Current assignee: HASHILUS CO., LTD.
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2038-09-19
Also published as: JPWO2020059043A1; WO2020059043A1

Description

本発明は、ＶＲ（バーチャルリアリティ）アミューズメントに用いるユーザが搭乗する機器の揺動を制御するための装置に関し、特に、バーチャルリアリティ映像の視聴と同時に該映像と同期を取った動作をする機器に搭乗した際に、自然な搭乗感および映像への没入感を得ることを可能とするとともに、搭乗者がＶＲ酔いを起こすことを同期または追従することにより抑制したＶＲアミューズメント用の旋回揺動制御装置に関する。

従来より、ユーザがゴーグル等の視聴機器を装着して映像を視聴しながら機器に搭乗することで、様々な疑似体験を得ることを可能としたバーチャルリアリティ（ＶＲ）に関する技術が数多く開発され、様々な場面で活用されている。近年、バーチャルリアリティに関する技術はかなりの進歩を遂げており、視覚および触覚等を通して現実的に仮想空間内にいるような体感を得ることを可能にする技術が数多く開発され活用されている。

バーチャルリアリティとは、コンピュータが作り出す仮想空間を、ユーザが恰も現実であるかのように認識・知覚させる技術のことを言う。バーチャルリアリティに係る技術は、既に、医療、広告、教育等の分野において広く利用されており、近年は、バーチャルリアリティ技術を用いたエンターテイメントが飛躍的な進歩を遂げており、バーチャルリアリティ技術を用いた様々なアミューズメント装置が開発され、提供されている。

例えば、バーチャルリアリティ技術を用いたアミューズメント装置として、ジェットコースター、自動車、馬、バイクなどに搭乗した際に見える映像を、ジャイロ、加速度センサ、ポジショントラッキング機構等が装備されたゴーグル等の視聴装置をユーザに装着させて視聴させるとともに、ユーザを専用の搭乗装置に乗せることで、ユーザは、ジェットコースター等に搭乗したような体感を得ることが可能となり、様々なアトラクションを疑似的に体験することが可能となる。

搭乗装置は、ユーザが視聴する映像に対応して振動、揺動等の動作を行うことにより、恰もユーザが乗り物等に乗って移動しているかのように体感することが可能となる。このような構成であるため、ユーザが搭乗する装置には様々な工夫が加えられている。

このようなアミューズメントに用いられるバーチャルリアリティ用の搭乗装置のユーザは、その映像に同期した機器の動作によって映像への没入感を得ることが可能となるが、機器の動作が不適当である場合にはユーザがＶＲ酔いを発症することが多々発生していた。また、その動作の不適当さ故にバーチャルリアリティ映像への没入感が不十分になってしまうという問題点があった。

バーチャルリアリティに用いられる技術として、例えば、特開２０００−３３９４９０号公報では、ＶＲ酔いを低減するための技術として、利用者のＶＲ酔いの検出に応じて、利用者の状態に合わせたコンテンツ内容に変更して、利用者のＶＲ酔いの悪化を防ぐことを可能とし、さらに、ＶＲシステムの利用後に、仮想空間を利用した影響の除去を行なってＶＲシステムの利用後の悪影響を回避することを可能とした技術が開示されている。

ここでは、実世界では存在し得ない物の配置および物の物理特性からなる仮想空間の映像を利用者に提示する導入過程を備えたり、ＶＲシステムによって提示される仮想空間の映像の刺激強度を段階的に低下させて静止映像を提示してから終了する回復過程を備えることでＶＲ酔いを低減する技術内容が開示されている。

この技術によれば、確かにユーザが罹患するＶＲ酔いを低減することが可能になるとも考えられるが、ＶＲ酔いは、主に、視覚を通して得られる情報と、体が感じる揺れ等の情報の乖離がその原因と考えられていることから、上記技術による映像の調整等によるＶＲ酔いの低減は、限定的とならざるを得ず、また、根本的な解決となっていないため、ＶＲ酔いを低減するのに十分な技術内容とはいえないという問題点があった。

また、特開２０１８−２６１５３号公報では、仮想現実の提供の際に映像酔い（ＶＲ酔い）を低減するための技術として、仮想現実を提供するコンピュータのプロセッサが、仮想空間を定義するステップ、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの動作を検出するステップ、仮想空間を飛翔する物体の飛翔方向を決定するステップ、仮想空間におけるユーザの視界が飛翔方向に移動する視界画像を生成してモニタに表示させるステップ、および物体が仮想空間の対象物に到達した場合に仮想ユーザの位置を対象物まで高速に移動させるステップを実行する処理を行う技術が開示されている。

この技術によれば、ユーザの動作に応じて映像酔いを低減することとなるとも考えられるが、搭乗機器に搭乗した場合に生じる映像との乖離という観点では、ＶＲ酔いを低減するには不十分であり、更に、自然な搭乗感および映像への没入感を得るという観点からは、優れたバーチャルリアリティ装置ということは出来なかった。

そこで、搭乗機器に搭乗した場合に、絶妙な機器の動作により自然な搭乗感および映像への没入感を得ることを可能にするとともに、搭乗者がＶＲ酔いを引き起こすことを抑制した、搭乗機器の揺動制御が可能なＶＲアミューズメント用の旋回揺動制御装置の開発が望まれていた。

特開２０００−３３９４９０号公報特開２０１８−２６１５３号公報

本発明は、ＶＲ（バーチャルリアリティ）アミューズメントに用いるユーザが搭乗する機器の揺動を制御するための装置であって、特に、バーチャルリアリティ映像の視聴と同時に該映像と同期を取った動作をする機器に搭乗した際に、自然な搭乗感および映像への没入感を得ることを可能とするとともに、搭乗者がＶＲ酔いを起こすことを左右前後運動を適宜に制御することにより抑制したＶＲアミューズメント用の旋回揺動制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、ユーザが搭乗するための搭乗部と、該搭乗部を揺動するための揺動部と、前記搭乗部および揺動部を載置固定する基部と、ユーザが前記搭乗部に搭乗しながらバーチャルリアリティ（ＶＲ）映像を視聴するためのＶＲ視聴装置と、からなるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置であって、前記搭乗部は、平板からなる搭乗板と、該搭乗板および前記基部に夫々枢着する４本の脚部と、からなるとともに、前記脚部は、前記搭乗板を前記基部に一定方向に揺動自在となるように載置するため、前記搭乗板の前部に前記基部および前記搭乗板に対して垂直となるように枢着される左右一対の前方揺動脚と、前記搭乗板の後部に対称となるように傾斜角を設けて枢着する左右一対の後方横揺防止脚と、からなり、前記揺動部は、前記基部の前記搭乗部を挟む位置に設置される左右一対の駆動装置と、該駆動装置の回転力を前進後退運動に変換して伝達する左右一対の変換部と、該変換部によって変換された前進後退運動を前記搭乗部へ伝達するために前記搭乗部へ接続される左右一対の動力伝達部と、からなり、前記搭乗部は、前記一対の駆動装置が各々反対方向へ回転する場合には回転方向により前記搭乗部が前後に揺動し、前記一対の駆動装置が同一方向へ回転する場合には、順方向回転と逆方向回転によりそれぞれ前記搭乗部が左または右に旋回揺動するように制御される構成である。

また、前記動力伝達部は、前記搭乗部へ前進後退運動を伝達するため、前記変換部および搭乗板に各々枢着する棒状部材からなる構成である。
また、前記動力伝達部は、前記変換部に接続して前進後退運動を伝達する棒状部材からなる第一伝達部と、前記基部に回転軸を介して回転自在に軸着して前記第一伝達部から伝達される前進後退運動を回転運動に変換する振幅制御部と、該振幅制御部の回転運動を前進後退運動に再変換して前記搭乗部へ伝達する棒状部材からなる第二伝達部と、からなり、前記第一伝達部と前記回転軸との距離、および前記第二伝達部と前記回転軸との距離の差に応じて、前記第二伝達部から前記搭乗部に伝達される前進後退運動の振幅を制御する構成でもある。

また、前記ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、複数の装置を横方向に連接固定するとともに動作の同期をとるため、一の主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置と、一または複数の従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置と、からなり、前記従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、前記揺動部が、前記主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の駆動装置の回転力から変換された前進後退運動を受容する左右一対の受容部と、該受容部が受け取った前進後退運動を前記搭乗部へ伝達するために前記搭乗部へ接続される左右一対の動力伝達部と、からなり、前記主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の前記一対の変換部と、前記従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の前記一対の受容部とを接続するため、右側の前記変換部と右側の前記受容部とを接続する第一接続バーと、左側の前記変換部と左側の前記受容部とを接続する第二接続バーと、を装備した構成である。

また、前記ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、前記ＶＲ視聴装置に表示されるＶＲ映像との同期をとりながら前記搭乗部の揺動処理を行うため、バーチャルリアリティ（ＶＲ）映像を管理するとともに前記ＶＲ視聴装置に対する再生処理を行う映像管理再生手段と、前記駆動装置の回転動作を制御する制御手段と、を装備しており、前記映像管理再生手段は、記憶手段にＶＲ映像データとイベント情報とを記録し、前記ＶＲ映像データをＶＲ視聴装置に送信するとともに、前記ＶＲ映像データの再生箇所におけるイベントの有無の記録を含むイベント情報を制御手段に送信し、前記制御手段は、受信した前記イベント情報のコンテンツに沿って、その動きに応じて、前記駆動装置の回転動作の制御を行う構成である。

また、前記ＶＲ視聴装置は、映像表示手段がゴーグル型ディスプレイまたは網膜投影ディスプレイからなる構成である。
更に、前記ＶＲ視聴装置は、映像表示手段が全天球映像を投写可能なドームスクリーンからなる構成でもある。

本発明は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．４本の脚部によって搭乗板を支持する構成としたため、搭乗板の安定した揺動を実現できる。また、脚部のうち後ろの２本を傾斜角の設けられた後方横揺防止脚として設置したため、搭乗板の後方の左右の揺れを防止できる。また、左右一対の駆動装置を設けたため、それぞれを別動作させることが可能となり、駆動装置が反対方向へ回転する場合は、搭乗板を前後に揺動でき、同じ方向へ回転する場合には、搭乗板の後部をほぼ固定した状態で前部のみを左右に旋回させて揺動させることが可能となる。
２．動力伝達部を棒状部材で構成したため、変換部によって前後動に変換された駆動装置の動力を直接搭乗板に伝達することが可能となる。

３．動力伝達部の中間部分に振幅制御部を設けたため、第二伝達部から搭乗板に伝達される前進後退運動の振幅を制御することが可能となる。
４．一の主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置と、一または複数の従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置を第一接続バーと第二接続バーで連接する構成としたため、主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置に設置された駆動装置を操作するだけで、すべてのＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置を同じように動作させることが可能となる。

５．映像管理再生手段が、記憶手段にＶＲ映像データとリンクしたイベント情報を記憶する構成としたため、該イベント情報に従って、各駆動装置の動作をきめ細かく制御することが可能となり、搭乗体の揺動動作を実現してＶＲ映像に同期または追従した搭乗部の動きをユーザが体感することが可能となる。
６．ＶＲ視聴装置の映像表示手段をゴーグル型ディスプレイまたは網膜投影ディスプレイとしたため、狭いスペースでもバーチャルリアリティを楽しむことが可能となる。

７．ＶＲ視聴装置の映像表示手段を全天球映像を投写可能なドームスクリーンとしたため、人体に特殊な装置を装着する必要がなく、ユーザは、迫力ある全天球映像をストレスフリーで視聴可能となる。

以下、本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置を、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の概略図であり、図２は、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の底面斜視図である。図３は、振幅制御板を有するＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の概略図であり、図４は、連設したＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の斜視図である。

本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１は、図１に示すように、搭乗部１００と、揺動部２００と、基部３００と、ＶＲ視聴装置４００とからなる、アミューズメントに用いられるバーチャルリアリティ（ＶＲ）装置であって、ユーザがＶＲ映像を視聴しながら搭乗することにより、乗り物等に搭乗した際の感覚を精確に再現して体感させることを可能にするとともに、ユーザのＶＲ酔いの発症を抑制することを可能とした揺動制御装置である。

搭乗部１００は、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１においてユーザが搭乗してバーチャルリアリティを楽しむための部材であり、図１に示すように、後述する基部３００に揺動自在に設置される。搭乗部１００はＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１の使用時にユーザが搭乗する部分であり、搭乗部１００の上にユーザが起立（または着座）した体勢でバーチャルリアリティを楽しむ構成となっている。

搭乗部１００は、本実施例では、後述する平板からなる搭乗板１１０に持ち手１１２（例えば、Ｔ字型ハンドルなど）を立設し、揺動する搭乗板１１０に起立して搭乗したユーザが持ち手１１２で自らを支えてバーチャルリアリティ映像を楽しむ構成であるが、これに限定されることはなく、持ち手１１２を設置しない構造としたり、搭乗板１１０上に枠体を設置して枠内にユーザが入る構成としたり、あらゆる構造に適宜変更することが可能である。また、搭乗部１００は、本実施例では鉄製であるが、これに限定されることはなく、プラスチック製、木製など材質は適宜選択可能である。

揺動部２００は、ユーザが搭乗する搭乗部１００を揺動するための部材であり、図１に示すように、本実施例では搭乗部１００から離隔した位置に設置されて、搭乗部１００に接続した状態で動作して搭乗部１００を外部から揺動する構成である。

基部３００は、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１の土台となる部材であり、搭乗部１００と、揺動部２００とを載置固定して安定させるための基礎部材である。本実施例では、基部３００は、鉄製のフレームから構成されているが、これに限定されることはなく、プラスチック製、木製など材質は適宜選択可能であるとともに、地面や床面に配置するのみの平坦型や上部を覆うドーム型など、あらゆる形状を選択することが可能である。

ＶＲ視聴装置４００は、バーチャルリアリティ映像を再生する為に用いられる映像を再生・表示するための装置であり、ユーザが搭乗部１００に搭乗しながらバーチャルリアリティ（ＶＲ）映像を視聴するため部材である。ＶＲ視聴装置４００は、図１に示すように、本実施例では、コンピュータ４１０と、ユーザの装着する映像表示手段４２０とからなる。コンピュータ４１０は、任意の記憶媒体からなる記憶手段４１２を装備するものであり、該記憶手段４１２にはＶＲ映像データ１０が記憶されている。

また、映像表示手段４２０は、ＶＲ映像データ１０を視聴可能とするための映写装置であり、本実施例では、主にゴーグル型の映写装置とする構成となっているが、これに限定されることはなく、他の構造の映写装置を用いる事が可能である。例えば、網膜に対して直接結像・投影させる網膜投影スクリーンや、球体形状からなりユーザが球体内に入った状態で球体の内側壁に映像を投写するドームスクリーン等の映写装置を用いる事が可能である。

搭乗部１００は、図１または図２に示すように、本実施例では、搭乗板１１０と、脚部１２０とからなる。搭乗板１１０は、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１のユーザが搭乗する平板部材であり、本実施例では方形の平板からなるが、この形状に限定されることはなく、円形等適宜選択して使用することが可能である。また、搭乗板１１０は、前述の通り、持ち手１１２が設置される構成となっており、これら搭乗板１１０および持ち手１１２は、本実施例では鉄製からなるが、これに限定されず、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１のＶＲ映像の内容、配置場所、デザイン、要求される触感等に応じて、木製、樹脂製など適宜選択することが可能である。

脚部１２０は、搭乗板１１０を支持する脚であり、本実施例では、図２に示すように、４本の脚部１２０が、それぞれ搭乗板１１０および基部３００に枢着されて、４本の脚部１２０を介して搭乗板１１０および基部３００が接続される。この構成とすることにより、搭乗板１１０が揺動自在に基部３００に接続されることとなる。

また、４本からなる脚部１２０は、一対の前方揺動脚１２２と、一対の後方横揺防止脚１２４とからなる構成である。前方揺動脚１２２は、搭乗板１１０の前部の左右に枢着される一対の脚であり、本実施例では、基部３００および搭乗板１１０に対してほぼ垂直となるように枢着される。これにより、搭乗板１１０は、前部において任意の方向に揺動することが可能となる。また、後方横揺防止脚１２４は、搭乗板１１０の後部の左右に枢着される一対の脚であり、本実施例では、図２に示すように、搭乗板１１０の後部に左右対称となるように傾斜角を設けて装着され、搭乗板１１０側は脚同士が近接し、基部３００側は脚同士が離隔するように枢着される。これにより、搭乗板１１０は、後部において左右の揺れが抑えられ、前後方向に揺動することとなる。

この一対の前方揺動脚１２２と、一対の後方横揺防止脚１２４の枢着構造により、搭乗板１１０を基部３００に一定方向に揺動自在となるように載置することができ、搭乗部１００の揺動動作を一定にすることが可能となる。

揺動部２００は、本実施例では、図１に示すように、駆動装置２１０と、変換部２２０と、動力伝達部２３０とからなる構成である。駆動装置２１０は、搭乗部１００を揺動させるための動力を発生するための部材であり、図１に示すように、基部３００の搭乗部１００を左右で挟むような位置に左右一対設置される。この構成とすることにより、搭乗部１００を揺動させるために必要な動力を十分に得ることが可能となるとともに、左右から均一に揺動するための力を供給することが可能となる。本実施例では、一対の駆動装置２１０はそれぞれ回転動力を発生するモータからなるが、これに限定されることはなく、回転力を発生する他の動力発生装置を適宜選択して使用することが可能である。

また、一対の駆動装置２１０は、搭乗部１００に対して左右等しい位置に配置することで均等な揺動動作を行うことが可能となるが、これに限定することはなく、一対の駆動装置２１０を搭乗部１００から離隔した位置に並べて配置し、動力を伝達する構成とすることももちろん可能である。

変換部２２０は、駆動装置２１０の回転力を前進後退運動に変換して伝達するための部材であり、本実施例では、左右一対の駆動装置２１０の回転軸に直接設置される左右一対からなる部材である。変換部２２０は、本実施例では、図１に示すように、方形の堅固な部材からなり、該方形からなる変換部２２０の端部２２２を駆動装置２１０の回転軸に固設することにより、駆動装置２１０を半回転分ほど正転反転を繰り返すと変換部２２０の他端部２２４が前進後退運動を行うこととなる。すなわち、駆動装置２１０の回転力を前進後退運動に変換することが可能となる。なお、変換部２２０の形状は、これに限定されることはなく、円形の板体や棒状部材など、適宜選択して使用することが可能である。

動力伝達部２３０は、変換部２２０によって回転動作から変換された前進後退運動を搭乗部１００へ伝達するための部材であり、変換部２２０に接続されるとともに搭乗部１００へ接続される左右一対の部材である。本実施例では、図１および図２に示すように、方形の変換部２２０の上記他端部２２４に枢着されるとともに、搭乗部１００の搭乗板１１０の前部の中央部分に枢着される構成である。この構成とすることにより、駆動装置２１０の回転動力から変換された前進後退運動を搭乗部１００へ伝達することが可能となり、一対の駆動装置２２０の回転動作を制御することにより、搭乗部１００を左右から引っ張ったり押したりして揺動させることが可能となる。

ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１の揺動部２００の動作および搭乗部１００の揺動について説明する。搭乗部１００は、左右一対の駆動装置２１０の回転動作が変換された前進後退運動を受けることによって揺動する構成であるが、該一対の駆動装置２１０が、各々反対方向へ回転する場合には、回転方向により搭乗部１００が前後に揺動する。すなわち、図１に示すように、搭乗部１００が水平に保たれている状態から、例えば、一対の駆動装置２１０が搭乗部１００側へ変換部２２０を向けるように半回転した場合、動力伝達部２３０が左右から均等に搭乗部１００を押圧することとなり、それとは反対に半回転すると、搭乗部１００を牽引することとなる。この動作を繰り返すことにより、搭乗部１００は、前後に揺動して加速・減速に近似する体感をユーザに与えることとなる。

また、搭乗部１００が水平に保たれている状態から、例えば、一対の駆動装置２１０が同じ方向に半回転した場合、一方の動力伝達部２３０が搭乗部１００を押圧し、他方の動力伝達部２３０が搭乗部１００を牽引することとなる。このとき、一対の後方横揺防止脚１２４の枢着構造により、搭乗部１００の後部は左右に揺れないため、搭乗部１００は、前部のみが左右に揺動する。この順方向回転と逆方向回転により、それぞれ搭乗部１００がよれる（または回転する）ように、左または右に旋回揺動するよう制御することが可能となり、乗り物が回転しているような体感をユーザに与えることとなる。

なお、脚部１２０は本実施例では４本からなるとともに、揺動部２００は変換部２２０を介した駆動装置２１０の駆動力で動作する構成であるが、これに限定されずに、他の実施例として、揺動部２００を搭乗部１００内に設置し、例えば車輪等を搭乗部１００に設置して揺動部が回転制御することにより、搭乗部１００の前後揺動および左右旋回揺動を制御する構成とすることが可能である。

従来は、ユーザが、その場からあまり動かない状態で、視聴するＶＲ映像の景観がなめらかにスクロールしていくと、ＶＲ酔いを起こしやすく、ユーザは快適にコンテンツに没入することができないという問題点があった。これを解決するため、従来は、施設型ＶＲにおいて大型のモーションライドがよく用いられていた。

これは、ユーザが搭乗するライドが前後左右に傾く（ピッチ、ロール）ことにより、ユーザの身体に対して傾斜変動感覚を提示し、擬似的な加速度を感じさせ、実際に自分の身体が移動しているような錯覚を覚えさせるのが狙いとなっており、これには一定の効果が認められている。

映像を見ながらのライドでは、その際に体感する前後方向の加速度、および旋回する時に発生するヨー方向の加速度を強く提示した方が、ＶＲ酔いは発生しにくく、没入面でも効果的であることが実験により明らかになっている。

本願発明は、上記構造とすることにより、ユーザに対して前後加速度、ヨー方向の旋回角速度を主に提示することを可能とした。すなわち、前後加速度、左右旋回角速度を疑似体験させる構造として、前後加速度を生じさせることで発進時・停止時に発生しやすい酔いを低減し、旋回角速度を生じさせることで旋回し始め・し終わりに発生しやすい酔いを低減することを可能としたものである。

動力伝達部２３０は、図１および図２に示すように、棒状部材からなる構成である。本実施例では、棒状部材が、一端が変換部２２０に枢着するとともに、他端が搭乗板１１０に枢着する構成である。この構成とすることにより、変換部２２０によって前進後退運動に変換された駆動装置２１０の動力を直接搭乗部１００に伝達することが可能となる

また、別の実施例として、動力伝達部２３０は、図３に示すように、第一伝達部２３２と、振幅制御部２３６と、第二伝達２３８とからなる構成とすることが可能である。第一伝達部２３２は、変換部２２０からの前進後退運動を振幅制御部２３６へ伝達する棒状部材であり、図３に示すように、一端が変換部２２０に接続され、他端が振幅制御部２３６に接続される。

振幅制御部２３６は、第一伝達部２３２から伝達される前進後退運動を、一旦、回転軸２３４を軸とした回転運動に変換するための部材であり、図３に示すように、平板からなる振幅制御部２３６の中央近傍を回転軸２３４として基部３００に回転自在に軸着され、回転軸２３４を挟んで両端に第一伝達部２３２と第二伝達部２３８が接続される構成である。

第二伝達部２３８は、振幅制御部２３６の回転運動を、前進後退運動に再変換して搭乗部１００へ伝達する棒状部材であり、図３に示すように、一端が振幅制御部２３６に接続され、他端が搭乗板１１０に接続される。

動力伝達部２３０は、上記構造とすることにより、第一伝達部２３２と回転軸２３４との距離、および第二伝達部２３８と回転軸２３４との距離の差に応じて、第二伝達部２３８から搭乗部１００に伝達される前進後退運動の振幅を制御することが可能となる。すなわち、振幅制御部２３６の回転軸２３４を第一伝達部２３２寄りに設定した場合、第二伝達部２３８から搭乗部１００に伝達される前進後退運動の振幅を大きくすることができ、逆に振幅制御部２３６の回転軸２３４を第二伝達部２３８寄りに設定した場合、第二伝達部２３８から搭乗部１００に伝達される前進後退運動の振幅を小さくすることが可能となる。

本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１は、図４に示すように、一の主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ａと、一または複数の従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂとから構成することが可能である。

この場合、従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂは、図４に示すように、揺動部２００は、駆動装置２１０および変換部２２０が設置されずに、代わりに受容部２４０が設置され、更に動力伝達部２３０が設置される構成である。受容部２４０は、主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ａの駆動装置２１０の回転力から変換部２２０によって変換された前進後退運動の力を受容するために設けられる左右一対の部材である。

また、動力伝達部２３０は、受容部２４０が受け取った前進後退運動を従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂの搭乗部１００へ伝達するために設けられる左右一対からなる部材であり、搭乗部１００へ接続される。この構成とすることより、主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ａから伝達される前進後退運動の力を利用して従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂの搭乗部１００を揺動させることが可能となる。

変換部２２０と受容部２４０の接続構造を詳細に説明する。本実施例では、主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ａの一対の変換部２２０と、従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂの一対の受容部２４０とを接続するための構造として、図４に示すように、第一接続バー２５０Ｒと、第二接続バー２５０Ｌとを設けた構成である。

第一接続バー２５０Ｒは、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ａの右側の変換部２２２Ｒと、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂの右側の受容部２４２Ｒとを接続する棒状部材である。また、第二接続バー２５０Ｌは、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ａの左側の変換部２２２Ｌと、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１ｂの左側の受容部２４２Ｌとを接続する棒状部材である。この構成とすることにより、一または複数のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置を横方向に連接固定するとともに、一対の駆動装置２１０のみで全体の動作の同期をとることが可能となる。

本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１は、映像管理再生手段５００と制御手段６００とを装備した構成である。映像管理再生手段５００は、バーチャルリアリティ（ＶＲ）映像を管理するとともに、ＶＲ視聴装置４００に対するＶＲ映像の再生処理を行う部材であり、コンピュータ４１０の記憶手段４１２に記録されたＶＲ映像データ１０を順次ユーザの装着する映像表示手段４２０へ伝送処理する構成である。

映像管理再生手段５００は、本実施例ではコンピュータ４１０にインストールされるＶＲ映像再生用のソフトウェアであるが、この構成に限定されることはなく、例えば、一般のパーソナルコンピュータを用いずにＶＲ映像の再生処理を専用機器によって行う構成とすることなどが考えられる。

制御手段６００は、駆動装置２１０の回転動作の指示・制御を行うものであり、本実施例では、コンピュータ４１０にインストールされるソフトウェアからなり、コンピュータ４１０からの指示・制御指令を制御手段６００が受信することによって、駆動装置２１０の回転方向および回転速度を細かく制御して動作させる構成である。

映像管理再生手段５００は、本実施例では、コンピュータ４１０の記憶手段４１２にＶＲ映像データ１０とイベント情報２０とを記録した構成である。ＶＲ映像データ１０は、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１を使用する際に、ユーザがＶＲ視聴装置４００を介して視聴する仮想空間を表現した動画形式の映像データであり、ＣＧまたは映像データなど各種のデータ形式を採用することが可能である。

また、イベント情報２０は、ＶＲ映像データ１０の再生箇所におけるイベントの有無の記録を含むものであり、ＶＲ映像データ１０を再生する際に、特定の映像箇所において実行するイベントの有無および内容が記録されたデータファイルに記録された情報であり、ＶＲ映像データ１０と別ファイルまたは同一ファイルとして記憶手段４１２に管理保存されている。

映像管理再生手段５００は、ＶＲ映像データ１０をＶＲ視聴装置４００に送信する処理を行う。併せて、映像管理再生手段５００は、イベント情報２０を制御手段６００に送信する処理を行う。

制御手段６００は、映像管理再生手段５００から送信されたイベント情報２０を受信し、受信したイベント情報２０のコンテンツに沿って、その動きに応じて、一対の駆動装置２１０の回転動作の制御を行う構成である。

以上の構成とすることにより、ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１が、ＶＲ視聴装置４００に表示されるＶＲ映像と正確な同期をとりながら、搭乗部１００の揺動処理を行うことが可能となる。

イベント情報２０は、より詳細には、ユーザが視聴するＶＲ映像データ１０の特定の再生箇所において発生する加減速等の様々なイベントの有無や種類を示す複数の種類からなるイベントフラグデータである。本実施例では、イベント情報２０は、加速フラグ、減速フラグ、右回転フラグ、左回転フラグ等からなる。

映像管理再生手段５００は、再生中すなわちＶＲ視聴装置４００に表示されユーザが視聴するＶＲ映像データ１０の現在の再生箇所におけるイベントフラグデータを記憶手段４１２に管理保存されたデータファイルから抽出し、イベント情報２０として制御手段６００に送信する。

制御手段６００は、送信されて来たイベント情報２０を受信し、その内容に応じて一対の駆動装置２１０を各々制御する。すなわち、イベント情報２０が加速フラグまたは減速フラグである場合には、制御手段６００は、駆動装置２１０に対して、搭乗部１００が前傾または後傾するように指示・制御を行う。この場合、一対の駆動装置２１０は相互に反対方向へ回転することとなる。また、イベント情報２０が右回転フラグまたは左回転フラグである場合には、制御手段６００は、駆動装置２１０に対して、搭乗部１００が右または左によれるように指示・制御を行う。この場合、一対の駆動装置２１０は同一方向へ回転することとなる。

この構成とすることにより、イベント情報２０に基づいた制御手段６００による制御により、映像に応じたイベントを、ＶＲ映像に同期して発生することが可能となり、ユーザがそのようなイベントとＶＲ映像を視聴しながら視聴している状況をリアルにかつ疑似的に体感することが可能となる。

また、他の実施例として、搭乗部１００は、前後位置および左右回転角度を検出するためのセンサーを装備しており、イベント情報２０に基づいた制御手段６００による制御に併せて、搭乗部１００の前後位置および／または左右回転角度の情報をセンサーより受信した上で、その情報をもとに搭乗部１００の前後揺動および左右旋回揺動動作をタイムリーに制御することが可能である。また、ユーザによる搭乗部１００に対する操作情報を検出してＶＲ視聴装置４００を通したＶＲ映像の見え方を補正する構成とすることも可能である。この構成とすることにより、ユーザの操作によって複雑なイベントが起こるＶＲコンテンツであっても、ＶＲ内でのプレイヤーの移動、また酔いの低減に対して、より適した搭乗部１００の動作を制御することが可能となる。

以上の構成とする事により、ユーザは、ＶＲ映像を視聴しながら映像と同期した搭乗部１００の揺動を体感することが可能となり、あたかもＶＲ映像の空間内にいるかのような体感を得ることが可能となる。また、ＶＲ映像から視覚的に感じる揺れと、実際に搭乗しているＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１が発生する揺れの乖離を抑制することが可能となる。すなわち、本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置１を用いることにより、ＶＲ酔いの抑制が可能となるとともに高い没入感を得ることが可能となった。

本発明に係るＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の概略図ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の底面斜視図振幅制御板を有するＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の概略図連設したＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の斜視図

１ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置
１ａ主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置
１ｂ従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置
１０ＶＲ映像データ
２０イベント情報
１００搭乗部
１１０搭乗板
１１２持ち手
１２０脚部
１２２前方揺動脚
１２４後方横揺防止脚
２００揺動部
２１０駆動装置
２２０変換部
２２２端部
２２２Ｒ変換部
２２２Ｌ変換部
２２４他端部
２３０動力伝達部
２３２第一伝達部
２３４回転軸
２３６振幅制御部
２３８第二伝達
２４０受容部
２４２Ｒ受容部
２４２Ｌ受容部
２５０Ｒ第一接続バー
２５０Ｌ第二接続バー
３００基部
４００ＶＲ視聴装置
４１０コンピュータ
４１２記憶手段
４２０映像表示手段
５００映像管理再生手段
６００制御手段

Claims

ユーザが搭乗するための搭乗部(100)と、該搭乗部を揺動するための揺動部(200)と、前記搭乗部および揺動部を載置固定する基部(300)と、ユーザが前記搭乗部に搭乗しながらバーチャルリアリティ（ＶＲ）映像を視聴するためのＶＲ視聴装置(400)と、からなるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置において、
前記搭乗部(100)は、平板からなる搭乗板(110)と、該搭乗板および前記基部に夫々枢着する４本の脚部(120)と、からなるとともに、前記脚部は、前記搭乗板を前記基部に一定方向に揺動自在となるように載置するため、前記搭乗板の前部に前記基部および前記搭乗板に対して垂直となるように枢着される左右一対の前方揺動脚(122)と、前記搭乗板の後部に対称となるように傾斜角を設けて枢着する左右一対の後方横揺防止脚(124)と、からなり、
前記揺動部(200)は、前記基部の前記搭乗部を挟む位置に設置される左右一対の駆動装置(210)と、該駆動装置の回転力を前進後退運動に変換して伝達する左右一対の変換部(220)と、該変換部によって変換された前進後退運動を前記搭乗部へ伝達するために前記搭乗部へ接続される左右一対の動力伝達部(230)と、からなり、
前記搭乗部(100)は、前記一対の駆動装置(210)が各々反対方向へ回転する場合には回転方向により前記搭乗部(100)が前後に揺動し、前記一対の駆動装置(210)が同一方向へ回転する場合には、順方向回転と逆方向回転によりそれぞれ前記搭乗部(100)が左または右に旋回揺動するように制御されることを特徴とするＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。
前記動力伝達部(230)は、前記搭乗部(100)へ前進後退運動を伝達するため、前記変換部(220)および搭乗板(110)に各々枢着する棒状部材からなることを特徴とする請求項１記載のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。
前記動力伝達部(230)は、前記変換部(220)に接続して前進後退運動を伝達する棒状部材からなる第一伝達部(232)と、前記基部(300)に回転軸(234)を介して回転自在に軸着して前記第一伝達部から伝達される前進後退運動を回転運動に変換する振幅制御部(236)と、該振幅制御部(236)の回転運動を前進後退運動に再変換して前記搭乗部(100)へ伝達する棒状部材からなる第二伝達部(238)と、からなり、
前記第一伝達部(232)と前記回転軸(234)との距離、および前記第二伝達部(238)と前記回転軸(234)との距離の差に応じて、前記第二伝達部から前記搭乗部に伝達される前進後退運動の振幅を制御することを特徴とする請求項１記載のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。
前記ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、複数の装置を横方向に連接固定するとともに動作の同期をとるため、一の主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置と、一または複数の従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置と、からなり、
前記従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、前記揺動部(200)が、前記主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の駆動装置の回転力から変換された前進後退運動を受容する左右一対の受容部(240)と、該受容部が受け取った前進後退運動を前記搭乗部へ伝達するために前記搭乗部へ接続される左右一対の動力伝達部(230)と、からなり、
前記主たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の前記一対の変換部(220)と、前記従たるＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置の前記一対の受容部(240)とを接続するため、右側の前記変換部(222R)と右側の前記受容部(242R)とを接続する第一接続バー(250R)と、左側の前記変換部(222L)と左側の前記受容部(242L)とを接続する第二接続バー(250L)と、を装備したことを特徴とする請求項２または請求項３記載のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。
前記ＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置は、前記ＶＲ視聴装置(400)に表示されるＶＲ映像との同期をとりながら前記搭乗部(100)の揺動処理を行うため、バーチャルリアリティ（ＶＲ）映像を管理するとともに前記ＶＲ視聴装置に対する再生処理を行う映像管理再生手段(500)と、前記駆動装置(210)の回転動作を制御する制御手段(600)と、を装備しており、
前記映像管理再生手段(500)は、記憶手段にＶＲ映像データとイベント情報とを記録し、前記ＶＲ映像データをＶＲ視聴装置(400)に送信するとともに、前記ＶＲ映像データの再生箇所におけるイベントの有無の記録を含むイベント情報を制御手段(600)に送信し、
前記制御手段(600)は、受信した前記イベント情報のコンテンツに沿って、その動きに応じて、前記駆動装置(210)の回転動作の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。
前記ＶＲ視聴装置(400)は、映像表示手段(420)がゴーグル型ディスプレイまたは網膜投影ディスプレイからなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。
前記ＶＲ視聴装置(400)は、映像表示手段(420)が全天球映像を投写可能なドームスクリーンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のＶＲアミューズメント用旋回揺動制御装置。