JP7244912B2 - Simulated experience device, simulated experience system - Google Patents
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Description
この発明は、仮想空間におけるバンジージャンプを体験する技術に関する。 The present invention relates to technology for experiencing bungee jumping in virtual space.
従来、VRゴーグル等を頭部に装着し、仮想空間においてバンジージャンプを体験する技術が知られている。 Conventionally, there is known a technique of wearing VR goggles or the like on the head and experiencing bungee jumping in a virtual space.
しかしながら、特許文献1の構成では、利用者は座位の状態、かつベルト等を把持することによってバンジージャンプを体験している。このことによって、仮想空間における利用者の没入感が損なわれる虞があった。 However, in the configuration of Patent Literature 1, the user experiences bungee jumping while in a sitting position and holding a belt or the like. As a result, the user's sense of immersion in the virtual space may be impaired.
したがって、本発明の目的は、没入感を妨げることなくバンジージャンプを体験できる環境を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an environment in which bungee jumping can be experienced without interfering with the sense of immersion.
この疑似体験装置は、仮想空間において、対象者がバンジージャンプを体験するための装置である。疑似体験装置は、仮想空間の情景映像を表示する表示部と、直方体形状の支持部材に少なくとも1つ取り付けられたレールと、レール上を移動が可能となるように取り付けられた台車と、対象者と台車とを連結する第1ベルトと、台車の移動に応じて第1ベルトを巻き上げる巻き上げ部とを備える。巻き上げ部は、対象者を立位状態から倒立状態に変化させる。表示部は、台車の移動、および第1ベルトの巻き上げによって情景映像を変化させる。 This simulated experience device is a device for allowing a subject to experience bungee jumping in a virtual space. The simulated experience device includes a display unit that displays a scene image of a virtual space, at least one rail attached to a rectangular parallelepiped support member, a cart attached so as to be movable on the rail, and a subject. and a carriage, and a hoisting section for hoisting the first belt according to movement of the carriage. The hoisting part changes the subject from a standing position to an inverted position. The display unit changes the scene image by moving the truck and winding up the first belt.
この構成では、対象者は、没入感を損なうことなくバンジージャンプを体験できる。 In this configuration, the subject can experience bungee jumping without sacrificing immersion.
この疑似体験装置の巻き上げ部は、台車の移動速度に応じて第1ベルトを巻き上げてもよい。 The hoisting unit of the simulated experience device may hoist the first belt according to the moving speed of the cart.
この構成では、対象者の移動速度に応じた処理を行うことができ、対象者は臨場感のあるバンジージャンプを体験できる。 With this configuration, processing can be performed according to the moving speed of the target person, and the target person can experience bungee jumping with a sense of realism.
この疑似体験装置のレールはセンサを備えていることが好ましい。巻き上げ部は、センサが検出する結果に応じて第1ベルトを巻き上げてもよい。 The rails of this simulated experience device are preferably equipped with sensors. The winding section may wind up the first belt according to the result detected by the sensor.
この構成では、対象者の動作に応じた処理を行うことができ、対象者はさらに臨場感のあるバンジージャンプを体験できる。 With this configuration, processing can be performed according to the motion of the target person, and the target person can experience bungee jumping with a more realistic feeling.
この疑似体験装置のレールは、センサを備えていることが好ましい。表示部は、センサが検出する結果に応じて情景映像を変化させてもよい。 The rails of this simulated experience device are preferably equipped with sensors. The display unit may change the scene image according to the result detected by the sensor.
この構成では、対象者の動作に応じた情景映像を体験することができ、対象者はさらに臨場感のあるバンジージャンプを体験できる。 With this configuration, a scene image can be experienced according to the motion of the subject, and the subject can experience bungee jumping with a more realistic feeling.
この疑似体験装置は、対象者と台車とを連結する第2ベルトを備えていることが好ましい。 This simulated experience device preferably includes a second belt that connects the subject and the carriage.
この構成では、対象者の安全性がさらに確保される。 This configuration further ensures subject safety.
この発明によれば、没入感を妨げることなくバンジージャンプを体験できる環境を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an environment in which a user can experience bungee jumping without impeding a sense of immersion.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る疑似体験装置のブロック図である。図2は図1における台車のA-A線における断面概要図である。図3(A)-図3(C)は、本発明の第1の実施形態に係る疑似体験装置の台車の動作を示す断面図である。図4(A)-図4(C)は、本発明の第1の実施形態に係る対象者の動きを示す断面図である。図5は本発明の第1の実施形態に係る疑似体験装置の動作概要図である。図6は本発明の第1の実施形態に係る疑似体験装置の動作概要図である。図7は本発明の第1の実施形態に係る疑似体験装置の動作概要図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a simulated experience device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the bogie in FIG. 1 taken along line AA. 3(A) to 3(C) are cross-sectional views showing the operation of the cart of the simulated experience device according to the first embodiment of the present invention. 4(A) to 4(C) are cross-sectional views showing movements of a subject according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an operation schematic diagram of the simulated experience device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is an operation schematic diagram of the simulated experience device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is an operation schematic diagram of the simulated experience device according to the first embodiment of the present invention.
(対象者の装着物の構成)
対象者200は、VR装置250を装着している。対象者200は、VR装置250を装着することによって視覚的に仮想空間を体験する。VR装置250は、仮想空間を体験するためのゴーグル形状の装置であり、ジャイロスコープ、加速度計、磁力計等を備える。なお、VR装置250が本発明の「表示部」に対応する。
(Composition of the object worn by the subject)
A
VR装置250は、対象者200の頭部に装着され、頭部が前後、左右、上下に動くことを検出することによって、仮想空間内のX軸、Y軸、Z軸に反映する。このことによって、対象者200は仮想空間におけるバンジージャンプを体験できる。
The
(疑似体験装置の構成)
まず、疑似体験装置10の外観構成について説明する。図1、図2に示すように、疑似体験装置10は、支持部材110、レール120、台車130を備える。支持部材110は、複数の支柱で形成されている。支持部材110は、この支柱によってX軸、Y軸、Z軸を有する略直方体形状を形成している。なお、支柱は金属であることが好ましいが、少なくとも一定以上の重量を支えることができる素材であればよい。
(Configuration of simulated experience device)
First, the external configuration of the simulated
支持部材110は、支柱X1と、支柱X1に平行な支柱X2を備える。支柱X1と支柱X2はY軸方向において対向する。また、支持部材110はY軸方向の支柱Y1と、Y軸方向において支柱Y1に対向する位置に支柱Y2を備える。支持部材110のXY平面は、支柱X1と支柱X2と支柱Y1と支柱Y2によって形成される。このXY平面が支持部材110の天面に相当する。
The
さらに、支持部材110は、Z軸方向に延びる支柱Z1、支柱Z2、支柱Z3、支柱Z4を備える。支持部材110の天面は、支柱Z1、支柱Z2、支柱Z3、支柱Z4で支えられている。より具体的には、支持部材110の天面の四隅が支柱Z1、支柱Z2、支柱Z3、支柱Z4によって支えられる構造である。
Further, the
レール120は、略直方体形状である。支持部材110の天面において、レール120の長手方向はY軸方向に平行であり、レール120の短手方向はX軸方向に平行である。レール120は、支持部材110の天面において、支柱X1と支柱X2を跨ぐように複数配置されている。レール120には、溝125が形成されている。
The
台車130は、略直方体形状である。支持部材110の天面において、台車130の長手方向がX軸方向に平行であり、台車130の短手方向がY軸方向に平行である。台車130は複数のタイヤ135を備えている。なお、台車130とは、車輪やベアリング等の部品を用いて機能を満たすものであれば良く、形状は限定されない。
The
図1、図2に示すように、台車130はレール120上に配置されている。より具体的には、台車130が有する複数のタイヤ135は、レール120の溝125に収まるように配置されている。このことによって、台車130はレール120上を移動可能となる。すなわち、台車130は、支持部材110の天面をX軸方向に沿って、支柱X1と支柱X2の間を移動可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
(対象者と台車を繋ぐ構成)
次に、疑似体験装置10に、対象者200を台車130に固定する構成について説明する。疑似体験装置10の台車130には、第1固定部140と第2固定部150が形成されている。なお、第1固定部140が本発明の「第1ベルト固定部」に対応する。
(Configuration that connects the subject and the cart)
Next, a configuration for fixing the subject 200 to the
第1固定部140は、台車130の略中心に形成されている。第2固定部150は、台車130のX軸方向における両端部に形成されている。
The
第1ベルト145と第2ベルト155は、帯状かつ所定の長さで形成されている。また、第1ベルト145と第2ベルト155は、対象者200の体重および、対象者200の移動に伴う力を支えることができる素材であればよい。
The
第1ベルト145の一方端は第1固定部140に接続されており、第1ベルト145の他方端は、対象者200の足首付近に固定されている。言い換えれば、第1ベルト145は第1固定部140と対象者200の足首付近とを固定する。第1固定部140は、巻き上げ部を有しており、後述する対象者200の動作に応じて、第1ベルト145を巻き上げる。なお、第1固定部140は、例えばスプリングバランサーであり、スプリングが有する張力によって第1ベルト145を巻き上げる。
One end of
また、第2ベルト155の一方端は第2固定部150に接続されており、第2ベルト155の他方端は、対象者200の体幹部分に固定されている。この第2ベルト155を備えることによって、対象者200を確実に固定することができ、対象者200の安全性が向上する。
One end of the
図3(A)、図3(B)、図3(C)を用いて疑似体験装置10の台車130の動作を示す。
3(A), 3(B), and 3(C) are used to show the operation of the
図3(A)に示すように、台車130を平面視した際の左端(以下、台車130の左端)は支柱X1の位置に配置されている。対象者200は、支柱X1の位置から支柱X2の方向(Y軸方向)に向けて、倒れ込む動作を行う。この際、台車130に備えられているタイヤ135が回転することによって、台車130はY軸方向に沿って移動する。
As shown in FIG. 3A, the left end of the
図3(B)に示すように、台車130がY軸方向に沿って移動することによって台車130の左端は支柱X1から距離D1の位置に配置される。最終的には、図3(C)に示すように、Y軸方向における台車130を平面視した際の右端(以下、台車130の右端)は支柱X2に到達し、台車130の左端は支柱X1から距離D2の位置に移動する。
As shown in FIG. 3B, the
このように、対象者200の動作に応じて、台車130は支柱X1から支柱X2まで、レール120上を移動する。
In this manner, the
第1固定部140は、この動きに連動して第1ベルト145を巻き上げる。
The
図3(A)-図3(C)の台車130の動作に基づいて、対象者200と第1固定部140と第1ベルト145のより具体的な動きを図4(A)-図4(C)、図5、図6、図7を用いて説明する。
Based on the movement of the
図3(A)、図4(A)、図5は、対象者200が動作を開始する前の初期状態を示す。図4(A)、図5に示すように、第1固定部140は、第1ベルト145を巻き上げていない状態である。図3(A)に示す台車130が支柱X1に接している状態において、対象者200は立位の状態(立位状態)である。
3(A), 4(A), and 5 show the initial state before the subject 200 starts to move. As shown in FIGS. 4A and 5, the
図3(A)、図4(A)、図5の状態ではVR装置250は傾き等を検出せず、VR装置250には、仮想環境における対象者200が装着するVR装置250の動きに応じた映像が表示されている。
In the states of FIGS. 3A, 4A, and 5, the
図3(B)、図4(B)、図6は、対象者200が倒れ込む動作を行った際の状態を示す。図4(B)、図6に示すように、第1固定部140は、第1ベルト145を巻き上げる。図3(B)に示す台車130の左端が支柱X1から距離D1の位置に配置される状態において、対象者200は傾いている状態である。
3(B), 4(B), and 6 show states when the subject 200 performs a motion of falling down. As shown in FIGS. 4B and 6 , the
図3(B)、図4(B)、図6の状態では、VR装置250は、対象者200が傾いている状態を検出し、仮想環境における情景映像を変化させる。より具体的には、VR装置250は、対象者200がバンジージャンプを開始し落下し始める状態の情景映像を表示する。
In the states of FIGS. 3B, 4B, and 6, the
図3(C)、図4(C)、図7は、対象者200が倒れ込む動作を行った後の状態を示す。図4(C)、図8(C)に示すように、第1固定部140は、第1ベルト145を完全に巻き上げる。すなわち、図3(C)に示す台車130の左端が支柱X1から距離D2の位置に配置される状態において、対象者200は倒立している状態である。
FIGS. 3(C), 4(C), and 7 show the state after the subject 200 has performed the motion of falling down. As shown in FIGS. 4C and 8C, the
図3(C)、図4(C)、図7では、VR装置250は、対象者200が倒立している状態を検出し、仮想環境における情景映像を変化させる。より具体的には、VR装置250は、対象者200がバンジージャンプにおいて落下している状態の情景映像を表示する。
In FIGS. 3(C), 4(C), and 7, the
上述のとおり、第1固定部140は、対象者200の動作に連動して、第1ベルト145を巻き上げる。このことによって、対象者200は倒立状態となる。すなわち、対象者200は、実空間でバンジージャンプを行う際と同様の体験を行うことができる。
As described above, the
また、対象者200の能動的な倒れ込むという動作を契機に、仮想空間内でのバンジージャンプを視覚的に体験することができるため、対象者200の没入感が妨げられない。
In addition, since the
(第2の実施形態)
図8(A)-図8(C)は、本発明の第2の実施形態に係る疑似体験装置の台車の動作を示す断面図である。
(Second embodiment)
8(A) to 8(C) are cross-sectional views showing the operation of the cart of the simulated experience device according to the second embodiment of the present invention.
第2の実施形態においては、第1の実施形態と比較して、レール120Aに照度センサ160A,160B,160Cが配置されている点で異なる。その他の点については、第1の実施形態と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
The second embodiment differs from the first embodiment in that
図8(A)、図8(B)、図8(C)を用いて疑似体験装置10Aの台車130の動作を示す。レール120Aの溝125には、複数の照度センサ160A,160B,160Cが配置されている。
8(A), 8(B), and 8(C) are used to show the operation of the
本実施形態では、支柱X1付近に照度センサ160Aを配置し、支柱X2付近に照度センサ160Cを配置し、支柱X1と支柱X2の略中間位置に照度センサ160Bを配置する例について説明する。しかしながら、照度センサ160A,160B,160Cの配置位置、個数については、この限りではない。
In this embodiment, an example will be described in which an
図8(A)に示すように、台車130の左端は支柱X1の位置に配置されている。対象者200は、支柱X1の位置から支柱X2の方向(Y軸方向)に向けて、倒れ込む動作を行う。この際、台車130に備えられているタイヤ135が回転することによって、台車130はY軸方向に沿って移動する。
As shown in FIG. 8A, the left end of the
この際、照度センサ160Aは、台車130とZ軸上で重なる位置に配置されている。このことによって、照度センサ160Aは明るさを検出しない。照度センサ160Bおよび照度センサ160Cは、明るさを検出する。
At this time, the
図8(B)に示すように、台車130がY軸方向に沿って移動することによって、照度センサ160Bは、台車130とZ軸上で重なる位置に配置される。このことによって、照度センサ160Bは明るさを検出しない。照度センサ160Aおよび照度センサ160Cは、明るさを検出する。
As shown in FIG. 8B, the
最終的には、図8(C)に示すように、台車130の右端は支柱X2に到達する。このことによって、照度センサ160Cは明るさを検出しない。照度センサ160Aおよび照度センサ160Bは、明るさを検出する。
Finally, as shown in FIG. 8(C), the right end of the
照度センサ160A,160B,160Cは、第1固定部140と通信可能である。また、第1固定部140は制御部(図示を省略)と通信可能である。このように構成することで、制御部は、照度センサ160A,160B,160Cから受信した結果に基づいた情報をVR装置250に送信し、情景映像を変化させる。また、制御部は、第1固定部140の巻き上げ部の制御を行い、第1固定部140は第1ベルト145を巻き上げてもよい。この際、巻き上げ部は例えばモータを有し、制御部は該モータに対する制御を行う構造であることが好ましい。
このような構成であっても、第1固定部140は、対象者200の動作に応じて、第1ベルト145を巻き上げる。このことによって、対象者200は倒立状態となる。すなわち、対象者200は、実空間でバンジージャンプを行う際と同様の体験を行うことができる。
Even with such a configuration, the
また、対象者200の能動的な倒れ込むという動作を契機に、仮想空間内でのバンジージャンプを体験することができるため、対象者200の没入感が妨げられない。
In addition, since the
(第3の実施形態)
図9(A)-図9(C)は、本発明の第3の実施形態に係る疑似体験装置の台車の動作を示す断面図である。
(Third embodiment)
9(A) to 9(C) are cross-sectional views showing the operation of the cart of the simulated experience device according to the third embodiment of the present invention.
第3の実施形態においては、第1の実施形態と比較して、台車130に加速度センサ165が配置されている点で異なる。その他の点については、第1の実施形態と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
The third embodiment differs from the first embodiment in that an
図9(A)、図9(B)、図9(C)を用いて疑似体験装置10Bの台車130の動作を示す。台車130の右端には、加速度センサ165が配置されている。加速度センサ165は、制御部(図示を省略)と通信可能である。また、第1固定部140は制御部と通信可能である。該制御部は加速度センサ165が検知する加速度に応じて、第1固定部140を制御する。
9(A), 9(B), and 9(C) are used to show the operation of the
本実施形態では、台車130の右端に加速度センサ165が配置されている例について説明する。しかしながら、加速度センサ165の配置位置、個数については、この限りではない。
In this embodiment, an example in which the
図9(A)に示すように、台車130の左端は支柱X1の位置に配置されている。対象者200は、支柱X1の位置から支柱X2の方向(Y軸方向)に向けて、倒れ込む動作を行う。この際、台車130に備えられているタイヤ135が回転することによって、台車130はY軸方向に沿って移動する。
As shown in FIG. 9A, the left end of the
この際、対象者200の動作に伴い、台車130は加速度G0で動作する。
At this time, as the subject 200 moves, the
図9(B)に示すように、台車130がY軸方向に移動することによって、台車130は加速度G1で動作する。
As shown in FIG. 9(B), the
最終的には、図9(C)に示すように、Y軸方向における台車130の右端は支柱X2に到達する。この際、台車130は加速度G2で動作する。
Ultimately, as shown in FIG. 9C, the right end of the
このように構成することで、制御部(図示を省略)は、加速度G0,G1,G2の値に基づき、第1固定部140の巻き上げ部の制御を行う。すなわち、台車130の加速度に基づいて、第1固定部140は第1ベルト145を巻き上げる。
By configuring in this way, the control section (not shown) controls the winding section of the
加速度センサ165は、第1固定部140と通信可能である。また、第1固定部140は制御部(図示を省略)と通信可能である。このように構成することで、制御部は、加速度センサ165から受信した結果に基づいた情報をVR装置250に送信し、情景映像を変化させる。また、制御部は、第1固定部140の巻き上げ部の制御を行い、第1固定部140は第1ベルト145を巻き上げてもよい。この際、巻き上げ部は例えばモータを有し、制御部は該モータに対する制御を行う構造であることが好ましい。
The
このような構成であっても、対象者200の動作に応じて、第1ベルト145が巻き上げられ、対象者200は倒立状態となる。すなわち、対象者200は、実空間でバンジージャンプを行う際と同様の体験を行うことができる。
Even with such a configuration, the
また、対象者200の能動的な倒れ込むという動作を契機に、仮想空間内でのバンジージャンプを体験することができるため、対象者200の没入感が妨げられない。
In addition, since the
上述の構成では、制御部は、加速度G0,G1,G2の値に基づいて、第1固定部140の制御を行う構成について示した。しかしながら、加速度G0から加速度G1への変位、また加速度G1から加速度G2への変位に応じて、制御部は第1固定部140の制御を行う構成であってもよい。また、制御部は加速度ではなく、台車の移動速度に応じた制御を行う構成であってもよい。
In the above configuration, the control unit controls the
また、疑似体験装置は、対象者に臨場感を与えるために、対象者の視覚を含む五感を刺激する(風、匂い、音等)構成を備えていてもよい。 In addition, the simulated experience device may have a configuration that stimulates the subject's five senses including sight (wind, smell, sound, etc.) in order to give the subject a sense of reality.
D1、D2…距離
G0、G1、G2…加速度
X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2、Z3、Z4…支柱
10、10A、10B…疑似体験装置
110…支持部材
120、120A…レール
125…溝
130…台車
135…タイヤ
140…第1固定部
145…第1ベルト
150…第2固定部
155…第2ベルト
160A、160B、160C…照度センサ
165…加速度センサ
200…対象者
250…VR装置
D1, D2... Distances G0, G1, G2... Acceleration X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2, Z3, Z4...
Claims (6)
前記仮想空間の情景映像を表示する表示部と、
直方体形状の支持部材に少なくとも1つ取り付けられたレールと、
前記レール上を移動が可能となるように取り付けられた台車と、
前記対象者と前記台車とを接続する第1ベルトと、
前記台車の移動に応じて前記第1ベルトを巻き上げる第1ベルト固定部と、
を備え、
前記第1ベルト固定部は、前記対象者を立位状態から倒立状態に変化させ、
前記表示部は、前記台車の移動、および前記第1ベルトの巻き上げによって、前記情景映像を変化させる、
疑似体験装置。 A simulated experience device for a subject to experience bungee jumping in a virtual space,
a display unit for displaying a scene image of the virtual space;
at least one rail attached to a cuboid-shaped support member;
a truck mounted so as to be movable on the rail;
a first belt that connects the subject and the carriage;
a first belt fixing portion that winds up the first belt according to movement of the carriage;
with
The first belt fixing part changes the subject from a standing state to an inverted state,
The display unit changes the scene image by moving the carriage and winding up the first belt.
Simulated experience device.
前記第1ベルト固定部は、前記センサが検出する結果に応じて前記第1ベルトを巻き上げる、請求項1に記載の疑似体験装置。 the rail comprises a sensor;
The simulated experience device according to claim 1, wherein the first belt fixing unit winds up the first belt according to a result detected by the sensor.
前記表示部は、前記センサが検出する結果に応じて前記情景映像を変化させる、請求項1に記載の疑似体験装置。 the rail comprises a sensor;
2. The simulated experience device according to claim 1, wherein said display unit changes said scene image according to a result detected by said sensor.
対象者の頭部に装着され、前記対象者の前記頭部の動作を検出して仮想空間の映像を表示するVR装置と、
を備える、疑似体験システム。 A simulated experience device according to any one of claims 1 to 4;
a VR device that is mounted on the head of a subject and that detects motion of the head of the subject and displays an image of a virtual space;
A simulated experience system.
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JP2019083558A JP7244912B2 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Simulated experience device, simulated experience system |
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Patent Citations (1)
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