JPH06175582A

JPH06175582A - 疑似体験装置

Info

Publication number: JPH06175582A
Application number: JP4328317A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kamaya; 直樹釜谷; Yasumasa Kyodo; 康正京藤; Yoshio Kondo; 嘉男近藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ＶＴＲ等の映像や音声に同期した体感等を得
ることができ、一般家庭でも使用可能な疑似体験装置を
実現する。【構成】ＶＴＲ３から、タイムコードもしくは開始時
からのカウンタ情報をパソコン４に入力する。パソコン
４は、プログラムによりこれらのタイムコードもしくは
カウンタ情報に同期させて駆動部２を動作をさせ、ＶＴ
Ｒ３からの映像及び音と駆動部２で発生する体感等とを
同期させる。また、駆動部２の構成については、椅子１
１を上下動もしくは振動駆動装置１３で前後左右に動か
す簡単な構造や扇風機１５を用いることにより、家庭に
持ち込める大きさと価格を実現する。さらに、シーケン
サ５を介して、駆動部２をコントロールすることによ
り、市販のパソコン４を用いて、複数の駆動装置１３や
扇風機１５等をパラレルにコントロールして、駆動部２
に所望の動作をさせることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ再生装置等から
出力される映像信号により、画と音を楽しむと同時にそ
の映像に合った体感をも楽しめるようにした疑似体験装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バーチャルリアリティ（仮想現実感もし
くは疑似現実感）という言葉が雑誌等をにぎわして久し
いが、一般的には映像や音が中心で、それ以外の体感ま
で楽しめるまでには至っていない。映像や音とともに体
感まで楽しめるものとしては、ゲームセンターなどの特
殊施設で用いられている専用の機械が知られている。こ
のようなゲームセンターで使用される体感装置として
は、せいぜい音楽体感器（いわゆるボディソニック）程
度であって、まれにゲーム操作入力に合わせてゲームの
プレイヤーをあらゆる角度に振り回すような大がかりな
全方位回転マシンが見受けられる程度である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバーチャルリアリティの体感装置は、音楽体感器の
場合であれば音声信号を入力とすることにより、全方位
回転マシン等であればプレイヤーの操作入力により、あ
るいはコンピュータ画像との連動により、動作されるも
のであり、ＶＴＲ等で再生される映像や音に合わせて動
作させることは不可能である。また、全方位回転マシン
等における椅子の動きは、通常、油圧機器で駆動される
ことが多く、装置が複雑で高価となるうえ、停電時、非
常時に動きが予測できず安全装置に工夫が要る等、手軽
なバーチャルリアリティ装置からは程遠いものになる。
従って、このような装置を一般家庭内において、ＶＴＲ
等の画と音に合わせて体感によるバーチャルリアリティ
を楽しめるようにすることには適用できない。

【０００４】一般的に、ＶＴＲ等の画と音に合わせて、
体感装置を動作させることを考えると、シーケンサー等
により、ＶＴＲ等のスタート点からの再生時間に合わせ
て体感装置のアクチュエータを動作させる方式が考えら
れる。しかし、このような方式では最初のスタート点で
両者が合っていても、途中でだんだんずれてくる欠点が
ある。例えば使用者がＶＴＲを巻き戻したり、変速再生
をしたりすると、つじつまが合わない状態になる。従っ
て、この場合、ＶＴＲ等の再生と体感装置の動作をいか
に同期させるかが課題である。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、ＶＴＲ等の映像や音声
に同期させて体感を得ることができ、一般家庭にも持ち
込めるような疑似体験装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、映像再生装置と映写装置及び音響装置
により、映像ソフトの画と音を楽しむことと同時に、こ
の映像ソフトの画と音に合わせた視覚，聴覚以外の感覚
すなわち体感，触覚，臭覚，味覚などの内の１以上を同
時に楽しめるようにした疑似体験装置の構成を、前記映
像再生装置から出力される前記映像ソフトのタイムコー
ドあるいは該映像ソフトの開始時からのカウンタ情報を
コンピュータに入力し、該タイムコードあるいは該カウ
ンタ情報に合わせて前記コンピュータにあらかじめ用意
したプログラムを動かすことにより、該映像ソフトの画
と音以外の感覚を発生する装置を動作させるようにした
ことを特徴とする。

【０００７】上記において、映写装置には、映像再生装
置から出力される映像信号を眼前の１枚もしくは２枚の
小型映像素子に映し出し、これを拡大して見るようにし
たゴッグル型または眼鏡型の装置を用いることができ
る。

【０００８】また、上記の画と音以外の感覚を発生する
装置としては、体験者がすわる椅子状の装置と、この椅
子状の装置を上下動または振動させる駆動装置とを有し
て成る体感発生装置を具備する装置を用いることができ
る。

【０００９】また、上記の駆動装置として、モータの回
転力をウォームギヤで伝達してボールネジを回転させ、
該ボールネジの回転で上下動または振動を発生させる装
置を用いることができる。

【００１０】また、上記の画と音以外の感覚を発生する
装置として扇風機状の装置を具備し、コンピュータが体
験者の見ている映像ソフトの映像のスピード感に合わせ
て該装置の風速を変化させるようにすることができる。

【００１１】さらに、シーケンサを具備し、コンピュー
タから出力される画と音以外の感覚を発生する装置のコ
ントロール信号を該シーケンサに入力し、該シーケンサ
が前記装置のコントローラをコントロールして、該装置
を構成する複数の駆動装置またはアクチュエータをパラ
レルにコントロールすること構成とすることができる。

【００１２】

【作用】本発明の疑似体験装置では、映像再生装置か
ら、タイムコードもしくは開始時からのカウンタ情報を
コンピュータに入力し、コンピュータがこれらのタイム
コードもしくはカウンタ情報に同期させて画と音以外の
感覚を発生する装置に所定の動作をさせることにより、
映像再生装置の映像及び音とそれ以外の体感等とを同期
させる。また、画と音以外の感覚を発生する装置につい
ては、椅子状の装置を上下動もしくは振動させる簡単な
構造や扇風機状装置を用いることにより、家庭に持ち込
める大きさと価格を実現する。さらに、シーケンサを介
してこれらの画と音以外の感覚を発生する装置をコント
ロールすることにより、市販のコンピュータを用いて、
該装置を構成する複数の駆動装置やアクチュエータをパ
ラレルにコントロールすることを可能にする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示す全体構成
図、図２はその外観図である。図において、１がコント
ロール部、２が駆動部である。コントロール部１は、Ｖ
ＴＲ３、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略
す）４、シーケンサ５、コントローラ６、音楽体感器駆
動装置７と扇風機用リモコン８から成っている。一方、
駆動部２は、顔面装着型ヘッドホン付視覚装置９、音楽
体感器１０とそれを取り付ける椅子１１、椅子１１を固
定する板状の台１２、上下動又は振動駆動装置（以下、
代表して上下動駆動装置と記す）１３、脚１４、扇風機
１５とそのリモコン受光部１６から成る。図２における
１７は本装置を利用する体験者を示している。

【００１５】まず、本実施例の各部間の接続とそれら各
部の機能を説明する。

【００１６】図１において、ＶＴＲ３を再生モードにす
ると、ビデオテープの内容が再生される。すなわち、映
写装置である視覚装置９には、画像信号、音声信号と電
源がＶＴＲ３側から供給される。この視覚装置９につい
ては別途説明する。ＶＴＲ３から音楽体感器駆動装置７
には音声信号が供給される。音楽体感器駆動装置７で
は、ローパスフィルタ７ａにより低音のみ取り出し、こ
れをアンプ７ｂで増幅して音楽体感器１０に加える。音
楽体感器１０にはスピーカードライバーが組込まれてお
り、体験者１７がこれに座ると低音が背中に伝わって体
で音を感じることが出来る（これはパイオニア製でボデ
ィソニックとして市販されている）。

【００１７】さて、ＶＴＲ３はパソコン４と接続される
が、これはコントロール信号をやりとりするものであ
り、ＬＡＮＣと呼ばれるものである。ＬＡＮＣは、パソ
コン４側のスロットに装着されたＬＡＮＣ専用Ｉ／Ｏボ
ードと、例えばカメラ一体型の８ミリＶＴＲ３側のＬＡ
ＮＣ端子を、ＬＡＮＣケーブル４ａで接続することによ
り構成される。本実施例では、このＬＡＮＣケーブル４
ａを通して、パソコン４側からは再生，停止，ポーズ，
巻き戻し等の動作モードのコントロール信号をＶＴＲ３
側に送出し、ＶＴＲ３側からは現在の動作モードやビデ
オテープのトップ／エンド、タイムコード、テープカウ
ンタ値等をパソコン４側に送出する。これにより、パソ
コン４は１フレーム（フィールド）単位でＶＴＲ３の情
報が得られ、かつコントロール信号を送ることによって
ＶＴＲ３の動作モードを自在にコントロールすることが
できる。

【００１８】パソコン４には、ＶＴＲ３のビデオソフト
に合わせ、「どのタイムコードにはどういう動作をさせ
る」というプログラムが別途供給されている。パソコン
４はシーケンサ５に例えばＲＳ２３２Ｃケーブル４ｂで
つながれ、パソコン４の命令は一旦シーケンサ５に蓄え
られるので、次から次へパソコン４から命令を出すこと
が出来る。シーケンサ５からは、コントローラ６にオン
／オフ、スロー／ファスト、正転／逆転等の指令が発せ
られ、この指令を受けてコントローラ６は上下動駆動装
置１３を動作させる。またシーケンサ５からリモコン８
をコントロールし、リモコン受光部１６を介して扇風機
１５を動作させる。このように、シーケンサ５を用いる
利点は、市販のパソコンを用いても、その動作速度を気
にすることなく、複数の上下動駆動装置１３や扇風機１
５等をパラレルに動作させて、所望の体感等を発生させ
ることができることである。しかし、高速で動くパソコ
ン４を用いるなら、このシーケンサ５を省くことも出来
る。

【００１９】次に、駆動部２の構造を説明する。音楽体
感器１０は、椅子１１に取り付けられ、台１２のほぼ中
央に固定されている。この台１２は後部中点を支点とし
て脚１４で床に対し揺動自在に支えられ、前部両端近傍
に設けられた切り欠き部１２ａ，１２ｂがそれぞれ上下
動駆動装置１３に揺動自在に係着されている。視覚装置
９は体験者１７の頭部に装着され、扇風機１５は例えば
体験者１７の前方に配置される。扇風機１５の強弱ＯＮ
／ＯＦＦはシーケンサ６のＩ／Ｏユニットでリモコン８
のボタンを直接ＯＮ／ＯＦＦすることによって行う。従
って、扇風機１５はパソコン４やシーケンサ５などの制
御部から離れた所に置いて構わない。

【００２０】次に、上下動駆動装置１３の構造を説明す
る。図３はその詳細な構造を示す斜視図である。２０は
ＡＣモータであり、図１のシーケンサ５によりコントロ
ーラ６を介して方向と回転の早さを制御される。モータ
２０はウォームギヤ２２を介してタテ方向の軸２３に力
が伝えられる。軸２３はフレーム２１に固定された軸受
２４，２５により上下しないように押さえられていて中
央部はボールネジ２６が切られている。このボールネジ
２６に組み合うボールネジ受け２９が設けられ、上下の
板２７，２８とまわり止め軸３０が一体となっている。
この上下の板２７，２８の間に台１２の切り欠き部１２
ａが遊びを有する状態で挟み込まれて飛び上がりなどが
防止されている。台１２の凹状の切り欠き１２ａに回り
止め軸３０とボールネジ軸受２９が組み合わされるの
で、軸２３が回転すると軸受２９は上下し、板２８にの
っている台１２はこれに合わせ上下することになる。３
１，３２はリミット検出用のマイクロスイッチであり、
マイクロスイッチ３１，３２がそれぞれ板２７，２８に
タッチすると、ＡＣモータ２０はそれ以上回転せず止ま
る。すなわち、マイクロスイッチ３１，３２がＯＮする
ところまで、ボールネジ軸受２９は上下する。以上は、
フレーム２１によりがっちりと止められている。図２で
わかるように、２ケの上下動駆動装置１３が独立に台１
２を上下させることにより、椅子１１の前後及び左右の
傾きをコントロールできる。ウォームギヤ２２を用いて
軸２３を回転させる利点は、モータ２０のＯＦＦでその
場停止となり、危険防止と同時にモータ２０の負担を軽
減できる点である。

【００２１】次に、視覚装置９について説明する。図４
はその外観構成を示す斜視図であり、図５はその使用状
態を示す説明図である。この視覚装置９は本出願人が先
の出願で詳説したものであり、図中、４１はゴッグル型
のビューワー、４２はヘッドホン部、４３，４４はヘッ
ドセット部、４５はスピーカ、４６は頭当部、４７は舌
片部である。ヘッドホン部４２は、それぞれ複数のスピ
ーカ４５を配置した左右のヘッドセット部４３，４４が
舌片部４７を介してＡ矢示の方向に調節可能に頭当部４
６に取り付けられている。ビューワー４１は、その両側
にゴム状の連結部４８が付いており、これが各ヘッドセ
ット部４３，４４の外側に設けられている係止金具４
９，５０と止め金具５１に通されて、長さを調節可能に
ヘッドホン部４２に係着されている。５２はＶＴＲ等に
接続するためのコード、５３はそのコネクタ、５４はビ
ューワー４１とヘッセット部４４の接続コードである。
ビューワー４１は内部に１枚ないし２枚の液晶表示器が
内蔵されており、それに映し出された映像を拡大して見
る構造となっている。液晶表示器が２枚の場合には、各
映像を左右の眼で別々に見て合成することにより立体映
像を楽しむことができる。また、左右のヘッドセット部
４３，４４により立体音響を楽しむことができる。大型
のヘッドホン部４２とビューワー４１とは、ゴム状のも
のでむすんでいるので、頭に装着したとき頭を動かして
もしっかりと顔面にセットされる。

【００２２】以上のように構成した実施例の動作および
作用を述べる。

【００２３】さて、図２のようにセットすると、ＶＴＲ
３から供給される映像により様々の仮想現実感を楽しむ
ことができる。例えば宇宙船、自動車、空飛ぶじゅうた
ん…といった様々な乗り物に実際に乗った仮想体験を楽
しむことが可能になる。そこで、以下では代表にジェッ
トコースター体験ソフトの例でどう楽しむかを説明す
る。

【００２４】図６は視覚装置９を装着したときに見える
ビデオ映像（立体）の一例を示している。体験者は、そ
のジェットコースターのコース前方の立体映像とともに
それに合った走行音等を視聴できるようになっている。
図７にこれらに合わせた“体感”のプログラムタイムチ
ャートを示す。この例では全行程４０数秒のビデオソフ
トで、上に述べたジェットコースターのコースでのビデ
オ映像と音が入っている。この図７でＲ，Ｌ，Ｆで示さ
れた項が、パソコン４に入っているプログラムである。
ここで、Ｒは右側の上下動駆動装置１３、Ｌは左側の上
下動駆動装置１３、Ｆは扇風機１５のコントロールを示
す。では、実際どのように駆動部２が動作するか説明す
る。０〜１０秒においてはジェットコースターがリフト
アップされていく行程である。Ｒ，Ｌはゆっくり上へ上
がり、１０秒たったとき前部がもち上げられた状態とな
る。このときゆっくりとリフトアップされるのでスピー
ドは遅く、Ｆはストップしたままである。１０〜１５秒
はジェットコースターが第１の急落下となる。このとき
Ｌ，Ｒは急に下がり、またＦはＯＮとなり速度を感じ
る。１５秒を過ぎると上向きにジェットコースターは上
がりこれに合わせてＬ，Ｒは反転する。２０秒のピーク
付近でＦがＯＦＦされ、第２の急落下でＦがＯＮになる
ので、この風速の変化により、あらためてスピード感を
感じることになる。２７秒〜３０秒の左ひねりはＲとＬ
を別々に動かすことによりその体感を得ている。上記に
おける時間は絶対的な時間ではなく、ＬＡＮＣを通して
ＶＴＲ３側から送られるタイムコードやテープカウンタ
値から算出されるものなので、ビデオテープの巻き戻し
や変速再生等に影響されることなく、ＶＴＲ３から出力
される映像や音と完全に同期を取ることができる。

【００２５】以上のように、本実施例は通常のＶＴＲと
市販のパソコン，シーケンサにより扇風機と簡単な上下
動等の駆動装置を動かして体感を発生させるという単純
な仕組みなので、家庭にも十分持ち込める大きさと価格
が実現できる。上記実施例により、使用実験を行ったと
ころ、ゴッグル型の視覚装置９により外光が遮断されて
ビデオ映像しか見えないことが現実感を高め、この映像
の動きに合わせ扇風機１５から風がくるのは新鮮で効果
的であった。

【００２６】また、図２の台１２をベニア板で作製した
ところ、比較的に強度の不十分な分だけギシギシした不
安定感があり、これが逆にスリリングで楽しめた。とく
に靴等の裏から伝わる振動音は効果的だった。上下動駆
動装置１３の移動量は、わずかであり、台１２の傾きも
大きくはとれないものであるが、座っている椅子１１が
動くのは、動かないのと比べれば雲泥の差があり、十分
な効果があった。上下動駆動装置１３の移動量が少ない
ことの利点は、椅子１１にすわってころげ落ちるという
こともなく安全ベルトも不要で、安全面でメリットのあ
ることである。もちろん、安全ベルトを設けても良いこ
とはいうまでもない。

【００２７】なお、ＬＡＮＣに代えて図８に示す接続構
成により、ＶＴＲ３とパソコン４の情報の受け渡しを行
っても良い。すなわち、ＶＴＲ３はリモコン６３からの
光信号の受光部３ａを有するものとし、ＶＨＳテープの
場合ではオーディオ（ＡＵＤＩＯ）トラックまたはＣＴ
Ｌトラックにタイムコード等が記録され、８ミリテープ
の場合ではＰＣＭトラックにタイムコード等が記録され
ていて、これを再生して出力できるものとする。この再
生信号を復調器６１で復調し、Ｉ／Ｏボード６２を介し
てパソコン４にタイムコード等を入力する。一方、パソ
コン４からの再生や巻き戻し等のコントロール信号は、
Ｉ／Ｏボード６２を介してリモコン６３の発光を制御す
ることにより、ＶＴＲ３へ送出する。

【００２８】また、図２の扇風機１５の配置は体験者１
７の正面に限るものではなく、複数台を異なる位置に配
置してそれぞれ別個に制御する構成としても良いし、場
合によっては省略することもできる。さらに上下動駆動
装置１３の速度制御をきめ細かく行うには、モータの制
御にＡＣもしくはＤＣのサーボシステムを用いることが
有効である。このように本発明は、その主旨に沿って種
々に応用され、種々の実施態様を取り得るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
疑似体験装置によれば、映像再生装置からのタイミング
情報に同期させて体感装置を動作させるので、常に映像
再生装置から出力される画と音に合致させた体感を得る
ことができる。また、請求項２の発明によれば、特に、
外界を遮断して映像をみることができるので、一層、仮
想現実感を増すことができる。また、請求項３，４，５
の発明によれば、特に、簡単な仕掛けで体感装置が構成
できるので、家庭に持ち込める大きさと価格を実現する
ことができる。さらに、請求項６の発明によれば、特
に、市販のコンピュータにより、画と音以外の感覚を発
生する装置の制御を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図

【図２】上記実施例の外観を示す斜視図

【図３】上記実施例で使用する上下動または振動駆動装
置の構造を示す斜視図

【図４】上記実施例で使用する視覚装置の構成を示す斜
視図

【図５】上記視覚装置の使用状態を示す説明図

【図６】上記実施例の動作を説明するための映像例を示
す図

【図７】上記実施例の動作を説明するためのプログラム
タイムチャート

【図８】上記実施例におけるパソコンとＶＴＲの別な接
続構成例を示す図

【符号の説明】

１…コントロール部２…駆動部３…ＶＴＲ４…パソコン５…シーケンサ６…コントローラ８…リモコン９…視覚装置１０…音楽体感器１２…台１３…上下動または振動駆動装置１５…扇風機１７…体験者

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像再生装置と映写装置及び音響装置に
より、映像ソフトの画と音を楽しむことと同時に、この
映像ソフトの画と音に合わせた視覚，聴覚以外の感覚す
なわち体感，触覚，臭覚，味覚などの内の１以上を同時
に楽しめるようにした疑似体験装置であって、前記映像再生装置から出力される前記映像ソフトのタイ
ムコードあるいは該映像ソフトの開始時からのカウンタ
情報をコンピュータに入力し、該タイムコードあるいは
該カウンタ情報に合わせて前記コンピュータにあらかじ
め用意したプログラムを動かすことにより、該映像ソフ
トの画と音以外の感覚を発生する装置を動作させること
を特徴とする疑似体験装置。
【請求項２】映写装置が、映像再生装置から出力され
る映像信号を眼前の１枚もしくは２枚の小型映像素子に
映し出し、これを拡大して見るようにしたゴッグル型ま
たは眼鏡型の装置であることを特徴とする請求項１に記
載の疑似体験装置。
【請求項３】画と音以外の感覚を発生する装置とし
て、体験者がすわる椅子状の装置と、この椅子状の装置
を上下動または振動させる駆動装置とを有して成る体感
発生装置を具備することを特徴とする請求項１または２
に記載の疑似体験装置。
【請求項４】駆動装置が、モータの回転力をウォーム
ギヤで伝達してボールネジを回転させ、該ボールネジの
回転で上下動または振動を発生させることを特徴とする
請求項３に記載の疑似体験装置。
【請求項５】画と音以外の感覚を発生する装置として
扇風機状の装置を具備し、コンピュータが体験者の見て
いる映像ソフトの映像のスピード感に合わせて該装置の
風速を変化させることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載の疑似体験装置。
【請求項６】シーケンサを具備し、コンピュータから
出力される画と音以外の感覚を発生する装置のコントロ
ール信号を該シーケンサに入力し、該シーケンサが前記
装置のコントローラをコントロールして、該装置を構成
する複数の駆動装置またはアクチュエータをパラレルに
コントロールすることを特徴とする請求項１ないし５の
いずれかに記載の疑似体験装置。