JPH07213745A - 可動ディスプレイ像の表示、認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人の運動量を入力信号とする入力用装置を用
いて計算機と結合されたディスプレイ装置上で景況画像
と重畳された連続的または間欠的な可動ディスプレイ像
を表示し、人が同ディスプレイ像を認識して、遊戯感の
享受、種々の模擬操作トレーニング、運動訓練等を可能
にする可動ディスプレイ像の表示、認識装置を供するこ
と。 【構成】 運動量入力信号を送出する入力手段（３０）
を、ディスプレイ装置（７０）を有した計算機手段（５
０）に結合し、運動遊戯ソフトウエアからの第１の入力
信号を処理した上記ディスプレイ装置（７０）の景況画
面に上記運動量入力信号を処理して可動像の物理変位を
重畳、誘起させて可動ディスプレイ像を人に認識可能に
する可動ディスプレイ像の表示、認識装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人又は人を乗せた搭載
具を載貨する支持板を備え、少なくとも該支持板上にお
ける体重移動に対応して発生される電気信号をコンピュ
ータへ入力される運動量入力信号として送出する入力用
装置を用いることにより、コンピュータと結合されたデ
ィスプレイ装置上でソフトウエアによる景況画像と重畳
された連続的または間欠的な可動ディスプレイ像を表示
し、当該搭乗人間に同可動ディスプレイ像を認識させ、
遊戯感の享受、種々の模擬操作トレーニング、運動訓練
等を可能にする可動ディスプレイ像の表示、認識装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近時のゲームパソコンを始めとするコン
ピュータゲームにおいては、コンピュータに接続された
ディスプレイ装置に表示されるゲーム画像に対してマウ
スとして周知、呼称される入力装置により入力信号を送
出して画面上のカーソルを移動させ、以てゲーム画像の
変化を誘起させるように構成され、人間の手の動きでマ
ウスを移動させ、同マウスの底面に埋設した球状の回転
体を回転させることを介して入力信号に変換している。
即ち、手操作によってコンピュータへの入力信号を形成
する方式の入力装置である。

【０００３】他方、本願出願による特願平４−３２１４
１９号に係る特許願に添付した明細書及び図面において
は、入力用装置本体に対して支軸を介して中央が固着さ
れた入力用板体と、該入力用板体の下部に設置された左
右方向の加重量を検知する第１のセンサと、同入力用板
体の下部に設置された上記左右方向とは直交する方向の
加重量を検知する第２のセンサとを具備して構成された
入力装置を開示している。即ち、入力用板体に乗った人
の体重移動を左右と前後方向で検出し、この体重移動を
コンピュータへの入力信号として送出する従来の手操作
式のマウスを用いた入力装置とは異なる新方式によるコ
ンピュータへの入力用装置を提供したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
特願平４−３２１４１９号に係る開示においては、単に
入力用装置としての構成を開示し、コンピュータに接続
されたディスプレイ装置を設置し、同コンピュータに必
要なプログラムを組み込めば、種々の応用を図ることが
できる記載に止まり、具体的な応用における構成に就い
ては、何らの開示が無い。

【０００５】依って、本発明の目的は、上記特願平４−
３２１４１９号に係る入力用装置を用いてコンピュータ
と結合されたディスプレイ装置上でソフトウエアによる
景況画像と重畳された連続的または間欠的な可動ディス
プレイ像を表示し、当該搭乗人間に同可動ディスプレイ
像を認識させ、遊戯感の享受、種々の模擬操作トレーニ
ング、運動訓練等を可能にする可動ディスプレイ像の表
示、認識装置を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明によれば、
人又は人を乗せた搭載具を載貨する支持板を備え、少な
くとも該支持板上における相互に直交した第１、第２の
方向の体重移動成分に対応した電気信号を運動量入力信
号として送出する入力手段と、この入力手段から送出さ
れた運動量入力信号を、計算機入力信号に調整する調整
手段と、ディスプレイ装置を備えてスポーツ、ゲーム、
模擬操縦等の運動遊戯ソフトウエアからの第１の入力信
号を処理して景色や種々の状況場面等の画面、つまり、
景況画面を上記ディスプレイ装置に表示すると共に上記
の調整手段を介して入力される上記運動量入力信号を第
２の入力として処理することにより、前記の景況画面に
可動像の物理変位を重畳、誘起させて可動ディスプレイ
像を人に認識可能にする計算機手段とを、組合せ具備し
て構成された可動ディスプレイ像の表示、認識装置を提
供するものである。

【０００７】ここで、好ましくは、上記の入力手段は、
前述の人又は人の搭載具が載貨された支持板を可動的に
支持する単一又は複数の可撓手段と、体重の移動によっ
て生じた荷重変動を、上記可撓手段の撓み量変動として
上述の第１、第２の方向に分解した方向成分とアナログ
量とを有した電気信号を形成する荷重−電気信号変換手
段、例えば、ロードセル手段によって構成、具備した可
動ディスプレイ像の表示、認識装置を形成する。

【０００８】また、上記ディスプレイ装置は、ＣＲＴ装
置から構成すれば良く、用途に応じて大小任意のサイズ
の周知のＣＲＴ装置を利用すれば良い。更に、計算機手
段としては、日本国内で汎用されているＮＥＣ製の９８
型パーソナルコンピュータを用いることができる。

【０００９】

【作用】上述した構成によれば、例えば、上述した運動
遊戯ソフトウエアとして、例えば、ゴルフコース、ゴル
フ競技者、コルフボール等をディスプレイ装置に表示す
るソフトウエアを利用すれば、ディスプレイ装置におけ
る競技者が入力手段を介してゴルフクラブをスイングを
行った場合の体重移動による運動量入力を送出すると、
ディスプレイ装置上において表示されたゴルフコースを
景況画面として、それに合わせたスイングに応じたゴル
フボールの飛翔、落下点等の運動競技感をあたかも実際
のゴルフコースで競技する場合の競技感に近時した感覚
で認識、享受することができるのである。

【００１０】なお、運動遊戯ソフトウエアとしては、上
記のゴルフ競技のソフトウエアばかりでなく、スキー、
サーフィン、ヨット、パラグライダー、ボブスレー、野
球、サッカー、テニス、ボーリング等のスポーツ競技ソ
フトウエアも利用することが可能であり、更に、潜水艦
ゲーム、モーターボート競技、ジェットスキー、オフロ
ードバイク、魚釣り、競馬、シューティングゲーム等の
遊戯性を備えたソフトウエア、宇宙船や月面着陸、オー
トバイレース、カーレース等の模擬訓練ソフトウエア等
が利用可能である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に従っ
て、更に詳細に説明する。図１は、本発明の実施例に係
る可動ディスプレイ像の表示、認識装置の組合せ構成を
示した斜視図であり、図２は、同装置の構成の概略ブロ
ック図、図３から図６は、特願平４−３２１４１９号に
開示された入力手段として利用可能な入力用装置の基本
的な実施例を示す夫々、平面図、４−４矢視線から見た
側面図、５−５矢視線に沿う断面図、６−６矢視線から
見た側面図、図７は、図３等に示した入力用装置のセン
サ１個分に対応するインターフェイス部分を含むブロッ
ク図、図８は、図７に示した構成を更に改善したインタ
ーフェイス部分を有する入力装置のブロック図である。

【００１２】ここで、先ず、図３〜図６を参照すると、
方形平板状の平板１及び入力用板体２の中央部に孔３、
３を形成し、この孔３、３を貫通するように、支軸とし
てのボルト４を設け、平板１及び入力用板体２を夫々挟
むように上記ボルト４にナット５、５を固定することに
より、入力用板体２と平板１とを隔設、連結すると共に
入力用板体２は、平板１に対してボルト４を支点として
傾斜可能なように構成さる。

【００１３】平板１と入力用板体２との間には、第１の
センサ６及び第２のセンサ７の上面及び下面を夫々、入
力用板体２及び平板１に止め具８により当接、固定する
ように設置されている。各センサ６、７は、平板１及び
入力用板体３の縁部寄りに設置され、第１センサ６とボ
ルト４を結ぶ延長線と、第２センサ７とボルト４を結ぶ
延長線とが互いに直交するように配設されている。

【００１４】第１、第２センサ６、７は、ひずみに対応
した電気抵抗の変化を発生するひずみゲージ等、圧縮力
及び引張力を検知する加重センサにより構成されてお
り、上記入力用板体２をボルト４を中心として傾斜させ
た際に、第１センサ６、第２センサ７の上面に生ずる圧
縮力若しくは引張力を検知するようになっている。従っ
て、第１センサ６により入力用板体２の左右の加重量
を、センサ７で前後方向の加重量を検知する。

【００１５】各センサ６、７からの信号は、例えば、入
力用装置に設けられた信号発生回路（図示なし）に信号
線９を介して入力され、該信号発生回路により、コンピ
ュータ（図示なし）のマウスインターフェイスの仕様に
適合するように信号を変換して出力するようになってい
る。また、第１、第２センサ６、７を設けた位置に対し
てボルト４を中心として対称位置の平板１及び入力用板
体２に孔１０を設け、同孔１０を貫通してボルト１１を
設ける。平板１は、上記ボルト１１に螺着するナット１
２で固定されると共に、ボルト１１の略中央部にストッ
パとしてのナット１３を螺着、固定し、入力用板体２が
必要以上に傾斜しないようにしている。また、ボルト１
１は、入力用板体２を貫通しているので、平板１に対し
て入力用板体２が回転しないようになっている。

【００１６】ここで、図７を参照すると、センサ６
（７）は、加重量により抵抗値が増減変化するゲージ抵
抗体Ｒ１と、固定抵抗体Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をブリッジ回
路に接続し、接続点Ａと接続点Ｂとの間に一定電圧（１
０ボルト）を供給して構成されるもので、従って、加重
量に対応して前記ゲージ抵抗体Ｒ１の抵抗値が変化する
と、ブリッジ回路の両端（接続点Ｃ及び接続点Ｄ）間
に、前記微小抵抗変化に応じた±数ｍボルトの電圧が生
ずる。また、前記微小抵抗変化は、各センサ６、７に対
する加重量の変化により瞬時に現れる。

【００１７】センサ６（７）で発生した電圧は、差動増
幅器２１の入力端に入力されて同増幅器２１中で増幅さ
れ、−１０ボルトから＋１０ボルトの電圧信号となる。
差動増幅器２１の出力側は、２つの電圧／周波数変換器
２２、２３が並列る接続され、電圧／周波数変換器２２
で正電圧成分を、電圧／周波数変換器２３で負電圧成分
を変換するようになっている。

【００１８】電圧／周波数変換器２２、２３の出力側は
インターフェイス部２４に接続されており、このインタ
ーフェイス部２４は、カウンタ回路２５とマウス信号生
成回路２６とを備えた構成を有している。カウンタ回路
２５で電圧／周波数変換器２２、２３からの信号を計数
し、更にマウス信号生成回路２６において分周すること
により、コンピュータのマウスインターフェイスの仕様
に適合するように信号を変換するものである。

【００１９】上述した例では、センサ６（７）により入
力用板体２に生ずる加重量を検知するように構成したの
で、入力用装置を入力用板体２に乗った人の体重移動に
応じたコンピュータ用電気的入力信号の形態の運動量入
力を送出することが可能となっているのである。そし
て、大型化を容易に図ることができるので、コンピュー
タに接続される入力手段として多用することができるの
である。

【００２０】次に、上述の実施例による入力用装置と同
様の構成を内蔵した入力用装置を、実質的にコンピュー
タ用入力手段として用いた本発明に係る可動ディスプレ
イ像の表示、認識装置に就いて、図１、図２、図８を参
照して説明する。先ず、図１、図２を参照すると、本発
明の実施例に係る可動ディスプレイ像の表示、認識装置
は、運動量入力を発生する入力手段３０、電気回路ユニ
ットから成る信号の調整手段４０、ディスプレイ装置７
０を備えた例えば、周知のＮＥＣ社製ＰＣ−９８シリー
ズ等の適宜のパソコン装置から成る計算機手段５０、上
記の入力手段３０と調整手段４０とを接続する信号線８
０、同調整手段４０と計算機手段５０とを接続する信号
線９０等を備えて構成されている。

【００２１】ここで、入力手段３０は、上面部に人が直
接、またはトレーニング用自転車等の搭載具（図示な
し）を介して載る支持板３２を備え、この支持板板３２
の下部域に既述した図７の構成と実質的に等価な構成を
有する共に、後述する図８に示された運動量入力送出回
路を内蔵して構成されている。従って、操作者ないし遊
戯者は、この支持板３２上に搭乗して体重移動を伴う運
動を遂行し、その運動に対応した方向成分と運動量成分
を含んだ搭乗者の運動意志を表示する運動量入力として
計算機手段５０に向けて調整手段４０を介して送出する
ことができるのである。

【００２２】更に、同入力手段３０は固定機枠部３３に
立設された囲い枠３４の一辺に止着されたパワーオンリ
セットスイッチや後述のゼロキャリブレーションスイッ
チ等から成る手操作入力手段３５を備え、この手操作入
力手段３５から信号線３６を介してパワーオンリセット
入力信号やゼロキャリブレーション入力信号を、上記運
動量入力送出回路を介して計算機手段５０へ送出するこ
とも可能に構成されている。

【００２３】次に、電気回路ユニットから成る信号の調
整手段４０は、上記入力手段３０から送出された運動量
入力を示す電気信号入力をコンピュータ信号レベルに適
合したマウス信号に合致する信号形態に調整して送出す
るインターフェイス電気回路手段として設けられてい
る。さて、計算機手段５０は、前面部５２にソフトウエ
ア媒体のフロッピイディスク等を挿入する挿入口を備
え、この挿入口から挿入されたソフトウエア媒体による
ソフトウエア内容をディスプレイ装置７０の表示画面７
２に表示することができるものである。そして、同ディ
スプレイ装置７０の表示画面７２に表示されたソフトウ
エアの景況画面に、前述した入力手段３０から入力され
る運動量入力に対応した所望の可動ディスプレイ像を重
畳的に表示させることができるのである。

【００２４】斯くして、例えば、計算機手段５０が有し
たディスプレイ装置７０上に表示されるソフトウエア入
力５４（図２参照）として例えば、ゴルフ競技のソフト
ウエアを適用すると、ディスプレイ装置７０の表示画面
７２に表示されたゴルフコースを景況とし、そのゴルフ
コースで競技する競技者やゴルフボールを入力手段３０
から運動量入力で可動表示させると、入力手段３０の支
持板３２上に載ってゴルフクラブをスイングする競技者
の体重移動に伴う運動量入力に依って、ディスプレイ装
置７０の画面７２に表示された競技者を動作させ、ゴル
フボールを競技者の動作に対応した方向へ可動させ、あ
たかもディスプレイ装置７０上に表示された画像からゴ
ルフ競技を実行している実感を認識、感得することがで
きるのである。

【００２５】また、ソフトウエアにより自転車走行コー
スと自転車像とを景況像として、ディスプレイ装置７０
の表示画面７２に表示させ、入力手段７０の支持板３２
上にトレーニング用自転車を載置して同自転車に搭乗し
た人が自転車を作動させて、ディスプレイ画面７２に表
示された自転車走行コースに沿って画像中の自転車を走
行させると、ディスプレイ装置７０の表示画面７２を見
ながらトレーニング用自転車を走行操作している人間
は、自転車走行のトレーニング感を認識、体感すること
ができるのである。

【００２６】ここで、図８を参照すると、同図に示され
た回路ブロック図は、入力手段３０が具備する運動量入
力の信号生成回路を図７に示す構成のものより、更に改
善した回路構成とした例を示しているものである。即
ち、図８に示す運動量入力の信号生成回路においては、
既述した第１、第２のセンサ６、７を有する体重移動の
検知回路から差動増幅器２１、電圧／周波数変換器２２
を経由してインターフェイス部２４のマウス信号生成回
路２６に達する信号系の間にゼロ補正回路部３７を設け
たものである。

【００２７】このゼロ補正回路部３７は、既述した手操
作入力手段３５から印加される入力信号により、作動さ
せることが可能であり、例えば、使用前に予め入力手段
３０の支持板３２（図１参照）に掛かっている荷重（プ
リロード荷重）を打ち消すために設けられ、ボタンスイ
ッチ等から成る入力手段を作動することにより、同時点
におけるアナログ電圧値を記憶、保持し、作動増幅回路
から成る減算回路３９で差し引くようにすることも可能
に構成されている。つまり、同減算回路３９のプラス端
子に入力された第１、第２センサ６、７からの運動量入
力に対応した電気信号からプリロード荷重分に相当した
アナログ電圧値を減算することにより、実質的な体重移
動に伴う運動入力を摘出して送出することが可能とな
る。

【００２８】なお、Ａ−Ｄ変換器３８ａは、差動増幅器
２１からのアナログ信号（電圧値）をディジタル信号に
変換するために設けられ、データレジスタ３８ｂは、手
操作入力手段３５からのラッチ信号が入力されると、Ａ
−Ｄ変換器３８ａからのディジタル信号を取り込み、次
にラッチ信号が入力されるまで、前段に取り込んだディ
ジタル値を保持し、出力するために設けられている。更
に、Ｄ−Ａ変換器３８ｃは、データレジスタ３８ｂに保
持されたディジタルデータを、再びアナログ値に変換し
て送出ために設けられている。

【００２９】このようなゼロ補正回路部３７を設けるこ
とにより、プリロード荷重によるアナログ値を保持し、
Ａ−Ｄ変換器３８ａによりディジタル値に変換し、デー
タレジスタ３８ｂに保持し、所要時にＤ−Ａ変換器３８
ｃによりアナログ値として出力し、減算器３９で差し引
くことで、ゼロ補正を行うことが可能に構成されている
のである。

【００３０】減算器３９からの出力は、図７に示した構
成と同様に、電圧／周波数変換器２２、２３に入力さ
れ、ゼロ補正後の運動量入力として調整手段４０（図
１、図２参照）を介して計算機手段５０への入力信号と
することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
によれば、人又は人を乗せた搭載具を載貨する支持板を
備え、少なくとも該支持板上における相互に直交した第
１、第２の方向の体重移動成分に対応した電気信号を運
動量入力信号として送出する入力手段と、この入力手段
から送出された運動量入力信号を、計算機入力信号に調
整する調整手段と、ディスプレイ装置を備えてスポー
ツ、ゲーム、模擬操縦等の運動遊戯ソフトウエアからの
第１の入力信号を処理して景色や種々の状況場面等の画
面、つまり、景況画面を上記ディスプレイ装置に表示す
ると共に上記の調整手段を介して入力される上記運動量
入力信号を第２の入力として処理することにより、前記
の景況画面に可動像の物理変位を重畳、誘起させて可動
ディスプレイ像を人に認識可能にする計算機手段とを、
組合せ具備して構成された可動ディスプレイ像の表示、
認識装置を提供するもので、このような可動ディスプレ
イ像の表示、認識装置によれば、競技者、遊戯者等が入
力手段上に乗って運動することにより、同運動に対応し
た可動ディスプレイ画像を目視、認識しながら、ソフト
ウェアとして入力されたスポーツ競技、ゲーム等の遊
戯、模擬訓練を体験することが可能となり、実際にスポ
ーツを行う競技感を体験できると共に、遊戯の楽しさや
模擬訓練による実体験感覚を人の五感全体を通して享受
することが可能となると言う効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る可動ディスプレイ像の表
示、認識装置の組合せ構成を示した斜視図である。

【図２】同装置の構成の概略ブロック図である。

【図３】特願平４−３２１４１９号に開示された入力手
段として利用可能な入力用装置の基本的な実施例を示す
平面図である。

【図４】図３の４−４矢視線から見た側面図である。

【図５】図３の５−５矢視線に沿う断面図である。

【図６】図３の６−６矢視線から見た側面図である。

【図７】図３から図６に示した入力用装置のセンサ１個
分に対応するインターフェイス部分を含むブロック図で
ある。

【図８】図７に示した構成を更に改善したインターフェ
イス部分を有する入力装置のブロック図である。

【符号の説明】

３０…入力手段 ３２…支持板 ３５…手操作入力手段 ４０…調整手段 ５０…計算機手段 ７０…ディスプレイ装置 ８０…信号線 ９０…信号線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人又は人を乗せた搭載具を載貨する支持
   板を備え、少なくとも該支持板上における相互に直交し
   た第１、第２の方向の体重移動成分に対応した電気信号
   を運動量入力信号として送出する入力手段と、 前記入力手段から送出された運動量入力信号を、計算機
   入力信号に調整する調整手段と、 ディスプレイ装置を備えてスポーツ、ゲーム、模擬操縦
   等の運動遊戯ソフトウエアからの第１の入力信号を処理
   して景況画面を前記ディスプレイ装置に表示すると共に
   前記調整手段を介して入力される前記運動量入力信号を
   第２の入力として処理することにより、前記景況画面に
   可動像の物理変位を重畳、誘起させて可動ディスプレイ
   像を前記人に認識可能にする計算機手段とを、組合せ具
   備して構成されたことを特徴とする可動ディスプレイ像
   の表示、認識装置。
2. 【請求項２】 前記入力手段は、前記人又は人の搭載具
   が載貨された前記支持板を可動的に支持する単一又は複
   数の可撓手段と、体重の移動によって生じた荷重変動
   を、前記可撓手段の撓み量変動として前記第１、第２の
   方向に分解した方向成分とアナログ量とを有した前記電
   気信号を形成する荷重−電気信号変換手段を具備してい
   る請求項１に記載の可動ディスプレイ像の表示、認識装
   置。
3. 【請求項３】 前記ディスプレイ装置は、ＣＲＴ装置か
   ら成る請求項１に記載の可動ディスプレイ像の表示、認
   識装置。