JPH08280843A - Virtual walking machine - Google Patents

Virtual walking machine

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Publication number
JPH08280843A
JPH08280843A JP9110095A JP9110095A JPH08280843A JP H08280843 A JPH08280843 A JP H08280843A JP 9110095 A JP9110095 A JP 9110095A JP 9110095 A JP9110095 A JP 9110095A JP H08280843 A JPH08280843 A JP H08280843A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
endless
members
pedestrian
virtual
endless member
Prior art date
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Pending
Application number
JP9110095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Okamoto
敬 岡本
Koichi Ishibuchi
耕一 石淵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP9110095A priority Critical patent/JPH08280843A/en
Publication of JPH08280843A publication Critical patent/JPH08280843A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • A63B2022/0271Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills omnidirectional
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • A63B2024/009Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled in synchronism with visualising systems, e.g. hill slope
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/012Walk-in-place systems for allowing a user to walk in a virtual environment while constraining him to a given position in the physical environment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a virtual walking machine which can give a sense of walking without restraining the walker while he is substantially fixed. CONSTITUTION: A number of endless members 2e on which one can walk are furnished on a rotary pedestal 2b and grouped into two, and each group of members 2e are simultaneously driven in the same direction. A number of rollers 2ec are arranged on each endless member 2e in such a way as rolling round their own centers in the condition that a certain angle is held to the running direction of the member, and one group of rollers 2ec are arranged in line symmetry to the other group of rollers 2ec.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は仮想歩行機に関し、さ
らに詳細にいえば、狭い空間内において歩行感覚を得る
ことができる仮想歩行機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a virtual walker, and more particularly to a virtual walker capable of providing a walking sensation in a narrow space.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、実空間で歩行者の位置を固定
したまま歩行感覚を得ることができる装置として、健康
歩行機などで用いられているムービングベルトが知られ
ている。このムービングベルトを用い、歩行者が固定式
のハンドルを把持した状態で歩行動作を行うことによ
り、歩行者の位置は変化していないにもかかわらず歩行
感覚を得ることができる。しかし、ムービングベルトは
直進のみを対象とするものであるから、任意の方向への
歩行感覚を得ることは不可能である。したがって、人工
現実感を達成するためのシステムに組み込んでも、不十
分な人工現実感(一方向のみに歩行したと想定した人工
現実感)しか達成することができない。
2. Description of the Related Art Conventionally, a moving belt used in a healthy walking machine or the like has been known as a device capable of obtaining a walking sensation while the position of a pedestrian is fixed in a real space. By using this moving belt, a pedestrian performs a walking motion while holding a fixed handle, so that a walking sensation can be obtained even if the position of the pedestrian does not change. However, since the moving belt is intended only for straight traveling, it is impossible to obtain a walking sensation in any direction. Therefore, even if incorporated into a system for achieving artificial reality, only insufficient artificial reality (an artificial reality assuming walking in only one direction) can be achieved.

【0003】また、任意方向への歩行感覚を得ることが
できる装置として、キャスタを裏面に取り付けてなるロ
ーラスケート状の靴を歩行者に履かせ、歩行者の状態を
ハーネスでフレームに固定するようにした装置が提案さ
れている(図18および舘▲すすむ▼、廣瀬通孝:“バ
ーチャルテック・ラボ”、P176〜P180、工業調
査会、1992参照)。この装置において、歩行者の頭
部と両足の動きをセンサを用いて追跡し、仮想空間内に
おける支点の位置と方向に合致した映像をヘッドマウン
トディスプレイ(以下、HMDと略称する)に表示する
ことにより、仮想空間を歩いているような人工現実感を
達成することができる。
Further, as a device capable of obtaining a walking sensation in an arbitrary direction, a pedestrian is put on roller-skate-like shoes having casters attached to the back surface, and the pedestrian's condition is fixed to a frame by a harness. The proposed device has been proposed (see FIG. 18 and Tachi Susumu, Michitaka Hirose: “Virtual Tech Lab”, P176 to P180, Industrial Research Committee, 1992). In this device, the movements of a pedestrian's head and both feet are tracked using a sensor, and an image matching the position and direction of a fulcrum in a virtual space is displayed on a head-mounted display (hereinafter abbreviated as HMD). As a result, it is possible to achieve an artificial reality like walking in a virtual space.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図18に示す装置を採
用した場合には、ローラスケート状の靴を歩行者に履か
せるとともに、歩行者の状態をハーネスでフレームに固
定することが必要であり、このような装置を装着して歩
行することは歩行者にとって不自然であるから、自然な
状態での歩行感覚を得ることは到底不可能である。ま
た、このような装置を装着することによる不自然さが、
HMDに表示された映像を見た場合における印象に影響
を及ぼすことになるので、人工現実感の客観的な評価が
できなくなってしまう。
When the device shown in FIG. 18 is adopted, it is necessary to make the pedestrian wear shoes in the form of roller skates and to fix the pedestrian's condition to the frame with a harness. Since it is unnatural for a pedestrian to walk while wearing such a device, it is completely impossible to obtain a walking sensation in a natural state. Also, the unnaturalness caused by mounting such a device is
Since this will affect the impression when viewing the image displayed on the HMD, it becomes impossible to objectively evaluate the artificial reality.

【0005】[0005]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、自然な状態での仮想歩行を達成すること
ができる仮想歩行機を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a virtual walker capable of achieving virtual walk in a natural state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の仮想歩行機
は、歩行者を支承するとともに、歩行者の支承位置およ
び向きを2次元的に変更する支承手段と、歩行者の位置
および向きを検出する位置検出手段と、位置検出手段に
より歩行者の位置および向きが検出されたことに応答し
て、歩行者の支承位置および向きを支承手段の基準位置
および基準の向きに復元させるべく支承手段に対して動
作指令を与える制御手段とを含んでいる。
A virtual walker according to claim 1 supports a pedestrian, and a support means for two-dimensionally changing the support position and orientation of the pedestrian, and the position and orientation of the pedestrian. Detecting position detecting means and, in response to the position and orientation of the pedestrian being detected by the position detecting means, the support means for restoring the pedestrian's support position and orientation to the reference position and reference orientation of the support means. And a control means for giving an operation command to the.

【0007】請求項2の仮想歩行機は、支承手段とし
て、往復動可能な複数の無端部材と、各無端部材に自転
自在に支持され、かつ自転軸が無端部材の走行方向に対
して所定の角度をなす状態で配置された多数のコロ部材
と、全ての無端部材を支持する回転台座とを有し、前記
複数の無端部材が、同時に互いに同一方向に移動すべく
駆動される2つのグループに区分されているとともに、
各区分に属する無端部材が交互に配置されてあり、1の
グループに属する無端部材に含まれるコロ部材と、他の
グループに属する無端部材に含まれるコロ部材とが、無
端部材どうしの境界部を基準として互いに対称に配置さ
れたものを採用している。
According to another aspect of the virtual walker of the present invention, as a support means, a plurality of reciprocating endless members and each endless member are rotatably supported, and the axis of rotation is predetermined with respect to the running direction of the endless members. It has a large number of roller members arranged at an angle and a rotary pedestal that supports all the endless members, and the plurality of endless members are driven into two groups that are simultaneously driven to move in the same direction. Being divided,
The endless members belonging to each section are alternately arranged, and the roller members included in the endless members belonging to one group and the roller members included in the endless members belonging to the other group form a boundary portion between the endless members. As a reference, the ones symmetrically arranged are adopted.

【0008】請求項3の仮想歩行機は、支承手段とし
て、上下方向の軸回りに自転可能な複数の自転部材と、
自転部材を傾斜させる傾斜部材と、全ての自転部材を支
持する回転台座とを有するものを採用している。請求項
4の仮想歩行機は、支承手段として、所定方向に往復動
可能な第1の無端部材と、第1の無端部材により支持さ
れて、第1の無端部材の移動方向と直交する方向に往復
動可能な複数の第2の無端部材と、第1の無端部材を支
持する回転台座とを有するものを採用している。
A virtual walking machine according to a third aspect of the present invention comprises, as a supporting means, a plurality of rotating members capable of rotating around an axis in the vertical direction,
A device having an inclined member for inclining the rotating member and a rotary pedestal for supporting all the rotating members is adopted. In the virtual walker according to claim 4, as a support means, a first endless member capable of reciprocating in a predetermined direction, and a first endless member supported in a direction orthogonal to the moving direction of the first endless member. The one having a plurality of second endless members capable of reciprocating motion and a rotary pedestal supporting the first endless member is adopted.

【0009】請求項5の仮想歩行機は、支承手段とし
て、互いに平行な第1の自転軸回りに往復自転可能な第
1の自転部材を複数列、複数行に支持し、かつこれら第
1の自転部材を第1の自転軸の方向に往復動させる第1
の無端部材と、第1の自転軸と直交する方向を向く第2
の自転軸回りに往復自転可能な第2の自転部材を複数
列、複数行に支持し、かつこれら第2の自転部材を第2
の自転軸の方向に往復動させる第2の無端部材と、第1
の無端部材および第2の無端部材を支持する回転台座と
を有し、第2の無端部材が第1の無端部材の内部に配置
されてあるとともに、第2の無端部材の上部に位置する
第2の自転部材が第1の無端部材の上部に位置する第1
の自転部材と係合されたものを採用している。
The virtual walking machine according to a fifth aspect supports, as a support means, a plurality of first rotating members capable of reciprocating about a first rotating axis parallel to each other in a plurality of rows and a plurality of rows, and these first rotating members are supported. First reciprocating revolving member in the direction of the first revolving shaft
Endless member and a second end facing in a direction orthogonal to the first rotation axis.
The second rotation member capable of reciprocating around the rotation axis of the second rotation member in a plurality of columns and a plurality of rows, and the second rotation member is a second rotation member.
A second endless member that reciprocates in the direction of the rotation axis of the
An endless member and a rotary pedestal supporting the second endless member, wherein the second endless member is disposed inside the first endless member and is located above the second endless member. The first rotating member of 2 is located above the first endless member.
The one that is engaged with the rotating member is used.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の仮想歩行機であれば、支承手段上に
おいて歩行者が任意の方向に歩行した場合に、位置検出
手段により歩行者の位置および向きを検出し、制御手段
により歩行者の支承位置および向きを支承手段の基準位
置および基準の向きに復元させるべく支承手段に対して
動作指令を与える。そして、この動作指令に基づいて支
承手段が動作して歩行者の支承位置および向きを2次元
的に変更し、歩行者を基準位置および基準の向きに復元
させる。したがって、歩行者の位置、姿勢を拘束してい
なくても、歩行者の位置、姿勢をそれぞれ基準位置、基
準の向きに固定したのと同等になり、歩行者に違和感、
不快感などを与えることなく歩行感覚を与えることがで
きる。
According to the virtual walker of claim 1, when the pedestrian walks on the support means in any direction, the position detection means detects the position and orientation of the pedestrian, and the control means detects the pedestrian's position. An operation command is given to the support means to restore the support position and orientation to the reference position and reference orientation of the support means. Then, the support means operates based on this operation command to two-dimensionally change the support position and orientation of the pedestrian to restore the pedestrian to the reference position and reference orientation. Therefore, even if the position and posture of the pedestrian are not restricted, it becomes equivalent to fixing the position and posture of the pedestrian to the reference position and the reference direction, respectively, and the pedestrian feels uncomfortable.
A walking sensation can be given without giving discomfort.

【0011】請求項2の仮想歩行機であれば、支承手段
として、往復動可能な複数の無端部材と、各無端部材に
自転自在に支持され、かつ自転軸が無端部材の走行方向
に対して所定の角度をなす状態で配置された多数のコロ
部材と、全ての無端部材を支持する回転台座とを有し、
前記複数の無端部材が、同時に互いに同一方向に移動す
べく駆動される2つのグループに区分されているととも
に、各区分に属する無端部材が交互に配置されてあり、
1のグループに属する無端部材に含まれるコロ部材と、
他のグループに属する無端部材に含まれるコロ部材と
が、無端部材どうしの境界部を基準として互いに対称に
配置されたものを採用しているので、各グループに属す
る無端部材の停止、往動、復動を互いに独立に制御する
ことにより歩行者の位置を2次元的に変更することがで
き、しかも回転台座を動作させることにより歩行者の向
きを変更することができる。したがって、請求項1と同
様の作用を達成することができる。
According to the virtual walker of claim 2, as the supporting means, a plurality of reciprocating endless members and each endless member are rotatably supported, and the rotation axis is in the traveling direction of the endless member. It has a large number of roller members arranged in a state of forming a predetermined angle and a rotary pedestal supporting all endless members,
The plurality of endless members are divided into two groups which are driven to move in the same direction at the same time, and the endless members belonging to each division are arranged alternately.
A roller member included in the endless member belonging to the group 1
Since the roller members included in the endless members belonging to the other groups are those symmetrically arranged with respect to the boundary between the endless members as a reference, stop, forward movement of the endless members belonging to each group, By controlling the backward movement independently of each other, the position of the pedestrian can be changed two-dimensionally, and further, the direction of the pedestrian can be changed by operating the rotary pedestal. Therefore, the same operation as that of the first aspect can be achieved.

【0012】請求項3の仮想歩行機であれば、支承手段
として、上下方向の軸回りに自転可能な複数の自転部材
と、自転部材を傾斜させる傾斜部材と、全ての自転部材
を支持する回転台座とを有するものを採用しているの
で、自転部材を自転させながら所望の方向に傾斜させる
ことにより、自転部材の一部のみを歩行者と接触させる
ことができ、この部分のみにより歩行者を移動させ、位
置を2次元的に変更することができる。また、回転台座
を動作させることにより歩行者の向きを変更することが
できる。したがって、請求項1と同様の作用を達成する
ことができる。
According to the virtual walking machine of claim 3, as the support means, a plurality of rotating members capable of rotating around the axis in the vertical direction, an inclined member for inclining the rotating members, and a rotation for supporting all the rotating members. Since the one with the pedestal is adopted, by tilting the rotating member in a desired direction while rotating it, only a part of the rotating member can be brought into contact with the pedestrian, and only this part can prevent the pedestrian from walking. It can be moved and the position can be changed two-dimensionally. Further, the direction of the pedestrian can be changed by operating the rotary pedestal. Therefore, the same operation as that of the first aspect can be achieved.

【0013】請求項4の仮想歩行機であれば、支承手段
として、所定方向に往復動可能な第1の無端部材と、第
1の無端部材により支持されて、第1の無端部材の移動
方向と直交する方向に往復動可能な複数の第2の無端部
材と、第1の無端部材を支持する回転台座とを有するも
のを採用しているので、第1の無端部材および第2の無
端部材の動作により歩行者の位置を2次元的に変更する
ことができる。また、回転台座を動作させることにより
歩行者の向きを変更することができる。したがって、請
求項1と同様の作用を達成することができる。
According to the virtual walker of claim 4, as the support means, the first endless member capable of reciprocating in a predetermined direction and the first endless member are supported, and the moving direction of the first endless member. Since the one having a plurality of second endless members capable of reciprocating in a direction orthogonal to and a rotary pedestal supporting the first endless member is adopted, the first endless member and the second endless member are adopted. The position of the pedestrian can be changed two-dimensionally by the action of. Further, the direction of the pedestrian can be changed by operating the rotary pedestal. Therefore, the same operation as that of the first aspect can be achieved.

【0014】請求項5の仮想歩行機であれば、支承手段
として、互いに平行な第1の自転軸回りに往復自転可能
な第1の自転部材を複数列、複数行に支持し、かつこれ
ら第1の自転部材を第1の自転軸の方向に往復動させる
第1の無端部材と、第1の自転軸と直交する方向を向く
第2の自転軸回りに往復自転可能な第2の自転部材を複
数列、複数行に支持し、かつこれら第2の自転部材を第
2の自転軸の方向に往復動させる第2の無端部材と、第
1無端部材および第2無端部材を支持する回転台座とを
有し、第2の無端部材が第1の無端部材の内部に配置さ
れてあるとともに、第2の無端部材の上部に位置する第
2の自転部材が第1の無端部材の上部に位置する第1の
自転部材と係合されたものを採用しているので、第1、
第2の自転部材を係合させることにより第1、第2の無
端部材を何ら不都合なく動作させることができ、しか
も、第2の無端部材を動作させることにより第1の自転
部材を自転させることができる。この結果、歩行者の位
置を2次元的に変更することができる。また、回転台座
を動作させることにより歩行者の向きを変更することが
できる。したがって、請求項1と同様の作用を達成する
ことができる。
According to the virtual walker of claim 5, as the supporting means, the first rotating members capable of reciprocating rotation about the mutually parallel first rotating shafts are supported in a plurality of rows and a plurality of rows, and these first rotating members are supported. A first endless member that reciprocates the first rotating member in the direction of the first rotating shaft, and a second rotating member that can reciprocate around a second rotating shaft that is oriented in a direction orthogonal to the first rotating shaft. A plurality of columns and a plurality of rows, and a second endless member that reciprocates these second rotation members in the direction of the second rotation axis, and a rotation base that supports the first endless member and the second endless member. And a second endless member is disposed inside the first endless member, and a second rotating member located above the second endless member is located above the first endless member. Since the one engaged with the first rotating member is used,
By engaging the second rotation member, the first and second endless members can be operated without any inconvenience, and further, by operating the second endless member, the first rotation member can be rotated. You can As a result, the position of the pedestrian can be changed two-dimensionally. Further, the direction of the pedestrian can be changed by operating the rotary pedestal. Therefore, the same operation as that of the first aspect can be achieved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図1は人工現実感を達成するため
のシステムの一例を示す概略斜視図である。このシステ
ムは、円筒型スクリーン1に対してほぼ中心位置に仮想
歩行機2を配置しているとともに、円筒型スクリーン1
上に映像を写し出すためのプロジェクタ3を配置してい
る。また、仮想歩行機2の上に立っている歩行者4は、
液晶シャッタメガネ5を装着している。さらに、所定位
置に歩行者4の位置、姿勢を検出するための位置、姿勢
検出器6を設けている。さらにまた、位置、姿勢検出器
6により検出された位置、姿勢を入力として、歩行者4
の位置、姿勢に応じた画像データを生成してプロジェク
タ3に供給するとともに、液晶シャッタメガネ5に所定
の制御信号を供給し、さらに歩行者4の位置、姿勢を仮
想歩行機2上の基準位置、基準の向きに復元させるべく
仮想歩行機2に動作指令を供給する制御部7を設けてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a system for achieving artificial reality. In this system, the virtual walker 2 is arranged at a substantially central position with respect to the cylindrical screen 1, and the cylindrical screen 1
A projector 3 for projecting an image is arranged above. In addition, the pedestrian 4 standing on the virtual walker 2
The liquid crystal shutter glasses 5 are attached. Further, a position / posture detector 6 for detecting the position and posture of the pedestrian 4 is provided at a predetermined position. Furthermore, with the position and orientation detected by the position and orientation detector 6 as input, the pedestrian 4
Image data corresponding to the position and orientation of the pedestrian 4 and the projector 3 and a predetermined control signal to the liquid crystal shutter glasses 5, and the position and orientation of the pedestrian 4 are set as reference positions on the virtual walker 2. A control unit 7 that supplies an operation command to the virtual walker 2 to restore the reference orientation is provided.

【0016】なお、プロジェクタ3は2つ設けられてお
り、例えば、左半分の映像、右半分の映像を円筒型スク
リーン1上に写し出す。そして、それぞれのプロジェク
タ3が左目用の映像、右目用の映像を交互に映し出し、
この交互に映し出す動作に同期して液晶シャッタメガネ
5が動作し、左目用の画像、右目用の画像をそれぞれ左
目、右目のみにより視認させることにより画像の立体視
を達成する。ただし、円筒型スクリ−ンに代えて平面型
スクリ−ンを用いてもよく、円筒型スクリ−ン1と液晶
シャッタメガネ5に代えてHMDを装着するようにして
もよい。またCAVE{「はいれるテレビの開発」、廣
瀬通孝、中垣好之、谷口雅昭、小森信也、遠藤隆明、グ
ラフィクスとCAD69−1(1994、7、8)参
照}のようなプロジェクションシステムを採用すること
も可能である。制御部7は、歩行者4の仮想歩行に対応
して変化させられる視点位置、向きに基づいてシェーデ
ィング、光源設定、色設定、テクスチャマッピング、影
付けなどを行って人工現実感を達成するための画像を生
成するとともに、位置、姿勢検出器6により検出される
歩行者4の位置、姿勢に基づいて、歩行者4を仮想歩行
機2上の基準位置、基準の向きに復元させるために必要
な動作指令を生成し、仮想歩行機2に供給する。また、
歩行者4の仮想歩行を実現するのであるから、画像中の
壁などと歩行者4との干渉チェックを行い、歩行者4が
壁などを突き抜けることを防止できるようにしている。
Two projectors 3 are provided, for example, a left half image and a right half image are projected on the cylindrical screen 1. Then, each of the projectors 3 alternately displays the image for the left eye and the image for the right eye,
The liquid crystal shutter glasses 5 operate in synchronism with the operation of alternately displaying the images, and the images for the left eye and the images for the right eye are visually recognized by only the left eye and the right eye, respectively, to achieve stereoscopic viewing of the images. However, a flat screen may be used instead of the cylindrical screen, and an HMD may be attached instead of the cylindrical screen 1 and the liquid crystal shutter glasses 5. Also, use a projection system such as CAVE {see "Development of TVs that fit in", Michitaka Hirose, Yoshiyuki Nakagaki, Masaaki Taniguchi, Shinya Komori, Takaaki Endo, Graphics and CAD69-1 (1994, 7, 8)}. Is also possible. The control unit 7 performs shading, light source setting, color setting, texture mapping, shadowing, and the like based on the viewpoint position and orientation that are changed corresponding to the virtual walking of the pedestrian 4, to achieve artificial reality. It is necessary to generate an image and restore the pedestrian 4 to the reference position and the reference orientation on the virtual walker 2 based on the position and the posture of the pedestrian 4 detected by the position and posture detector 6. An operation command is generated and supplied to the virtual walker 2. Also,
Since the virtual walk of the pedestrian 4 is realized, the interference between the wall and the like in the image and the pedestrian 4 is checked to prevent the pedestrian 4 from penetrating the wall or the like.

【0017】仮想歩行機2は、制御部7から供給される
動作指令に応答して、歩行者4の位置を2次元的に変更
することができるとともに、歩行者4の向きをも変更で
きるものであれば、種々の構成のものが適用可能であ
る。位置、姿勢検出器6は、歩行者4の2次元的位置お
よび向きを検出できるものであれば種々の構成のものが
適用可能であり、例えば、3つの直交発振コイルと3つ
の直交計測コイルとを用い、何れかを歩行者4に装着し
て、9つの方程式を得、これらの方程式を解いて位置、
向きを得るものを採用することができ、また、歩行者4
に互に異なる周波数の超音波発振素子を3つ装着し、仮
想歩行機に近接する四隅部に超音波受信素子を配置し
て、各超音波受信素子による受信音波の遅れ時間を算出
することにより位置および向きを検出するものを採用す
ることもできる( 舘▲すすむ▼、廣瀬通孝:“バーチ
ャルテック・ラボ”、P37〜P45、工業調査会、1
992参照)。
The virtual walker 2 is capable of two-dimensionally changing the position of the pedestrian 4 and also changing the direction of the pedestrian 4 in response to an operation command supplied from the control unit 7. If so, various configurations can be applied. The position / orientation detector 6 can have various configurations as long as it can detect the two-dimensional position and orientation of the pedestrian 4, and for example, three quadrature oscillation coils and three quadrature measurement coils can be used. , One of them is attached to the pedestrian 4 to obtain 9 equations, and these equations are solved to determine the position,
It is possible to adopt a pedestrian that can obtain a direction.
By installing three ultrasonic oscillating elements with different frequencies to each other, arranging the ultrasonic receiving elements at the four corners close to the virtual walker, and calculating the delay time of the sound wave received by each ultrasonic receiving element. It is also possible to adopt a device that detects the position and orientation (Tachi ▲ Susumu ▼, Michitaka Hirose: “Virtual Tech Lab”, P37-P45, Industrial Research Board, 1
992).

【0018】したがって、歩行者4が仮想歩行機2上を
任意の方向に任意の距離だけ移動した場合に、位置、姿
勢検出器6により歩行者4の位置、姿勢を検出し、検出
された位置、姿勢に基づいて制御部7により視点が変更
された画像データを生成し、プロジェクタ3により円筒
型スクリーン1上に該当する画像を写し出す。歩行者4
は、液晶シャッタメガネ5を通してこの画像を立体視す
ることができる。また、制御部7により仮想歩行機2に
対して動作指令が供給されるので、歩行者4を仮想歩行
機2上の基準位置、基準の向きになるように移動させる
ことができる。
Therefore, when the pedestrian 4 moves on the virtual walker 2 in an arbitrary direction by an arbitrary distance, the position / orientation detector 6 detects the position / orientation of the pedestrian 4, and the detected position is detected. The control unit 7 generates image data whose viewpoint is changed based on the posture, and the projector 3 projects the corresponding image on the cylindrical screen 1. Pedestrian 4
Can stereoscopically view this image through the liquid crystal shutter glasses 5. Further, since the control unit 7 supplies the operation command to the virtual walker 2, the pedestrian 4 can be moved so as to have the reference position and the reference direction on the virtual walker 2.

【0019】以上の一連の処理を反復することにより、
立体視している画像中において自由に歩行する状態を歩
行者4に体験させることができる。即ち、人工現実感を
達成することができる。
By repeating the above series of processing,
It is possible to make the pedestrian 4 experience the state of freely walking in the image that is stereoscopically viewed. That is, artificial reality can be achieved.

【0020】図2は上記システムの処理を説明するフロ
ーチャートである。ステップSP1において、3次元C
ADなどにより作成されている建築物などの形状データ
を読み込み、ステップSP2において仮想空間中で歩行
者4が立っている位置、向き(方位)を基準位置、基準
の向き(基準方位)として初期設定し、ステップSP3
において仮想歩行機2の2次元的移動量および回転量を
初期化し(例えば、これらの量を0に設定し)、ステッ
プSP4において終了が指示されたか否かを判定する。
そして、終了が指示されていれば、そのまま一連の処理
を終了する。逆に、終了が指示されていなければ、ステ
ップSP5において位置、姿勢検出器6により歩行者4
の位置、方位を測定し、ステップSP6において、測定
された位置、方位に基づいて歩行者4の歩行方向、速
度、加速度などを算出し、ステップSP7において、歩
行者4を基準位置、基準方位に復元させるために必要な
動作速度を算出し、ステップSP8において、算出され
た動作速度に基づいて仮想歩行機2を動作させることに
より歩行者4を仮想歩行機2上の基準位置、基準方位に
復元させる。次いで、ステップSP9において、仮想歩
行機2の2次元的動作量、回転動作量の累計および位
置、姿勢検出器6による測定値から歩行者4の仮想空間
中における位置、方位を算出し、ステップSP10にお
いて仮想空間中の歩行者4から見た画像を生成し、必要
に応じて音響をも生成し、ステップSP11において、
生成された画像、音響を提示し、そのままステップSP
4の判定を行う。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the processing of the above system. In step SP1, three-dimensional C
The shape data of a building or the like created by AD or the like is read, and in step SP2, the position and orientation (direction) of the pedestrian 4 standing in the virtual space are initially set as the reference position and reference orientation (reference direction). And step SP3
In, the two-dimensional movement amount and rotation amount of the virtual walker 2 are initialized (for example, these amounts are set to 0), and it is determined whether or not the end is instructed in step SP4.
Then, if termination is instructed, the series of processing is terminated as it is. On the contrary, if the end is not instructed, the pedestrian 4 is detected by the position / orientation detector 6 in step SP5.
Of the pedestrian 4 is calculated based on the measured position and azimuth in step SP6, and the pedestrian 4 is set to the reference position and reference azimuth in step SP7. An operation speed required for the restoration is calculated, and in step SP8, the pedestrian 4 is restored to the reference position and the reference azimuth on the virtual walker 2 by operating the virtual walker 2 based on the calculated operation speed. Let Next, in step SP9, the position and orientation of the pedestrian 4 in the virtual space are calculated from the two-dimensional motion amount of the virtual walker 2, the cumulative total of the rotary motion amount and the position, and the measurement value by the posture detector 6, and step SP10. In step SP11, an image viewed from the pedestrian 4 in the virtual space is generated, and sound is also generated as necessary.
Present the generated image and sound, and just step SP
The judgment of 4 is made.

【0021】したがって、歩行者4を常に基準位置、基
準方位に復元させながら、仮想歩行機2の動作量の累計
値に基づいて定まる画像、音響を提示し、人工現実感を
達成することができる。なお、ステップSP6において
加速度を算出しているのは、例えば、仮想歩行機2によ
り歩行者4を復元させるに当って、仮想歩行機2の動作
速度を歩行者4が倒れないように設定するためである。
Therefore, while the pedestrian 4 is always restored to the reference position and the reference azimuth, the image and the sound determined based on the cumulative value of the motion amount of the virtual walker 2 are presented to achieve the artificial reality. . Note that the acceleration is calculated in step SP6 in order to set the operation speed of the virtual walker 2 so that the pedestrian 4 does not fall when the pedestrian 4 is restored by the virtual walker 2, for example. Is.

【0022】図3は仮想歩行機2の一実施例を示す概略
斜視図、図4は一部拡大平面図、図5は一部拡大正面
図、図6は一部拡大側面図、図7は一部拡大斜視図、図
8は駆動機構を示す概略図である。この仮想歩行機2
は、基台2a上に回転台座2bが設けられているととも
に、回転台座2b上に図示しない支持部材を介して1対
の駆動軸2c1,2c2が設けられている。そして、互
いに対向する歯車2d1,2d2がそれぞれ駆動軸2c
1,2c2に設けられている。ただし、一対の歯車の一
方は駆動軸により回転駆動されるように設けられ、他方
の歯車は駆動軸の駆動力を受けないように設けられてい
る。そして、歯車2d1,2d2は、交互に駆動軸によ
り駆動力が伝達されるようにしている。また、各対の歯
車2d1,2d2にかけわたされるように無端部材2e
が設けられている。したがって、この無端部材2eは、
駆動軸2c1により駆動力を伝達されるグループと、駆
動軸2c2により駆動力を伝達されるグループとに区分
される。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an embodiment of the virtual walker 2, FIG. 4 is a partially enlarged plan view, FIG. 5 is a partially enlarged front view, FIG. 6 is a partially enlarged side view, and FIG. FIG. 8 is a partially enlarged perspective view, and FIG. 8 is a schematic view showing a drive mechanism. This virtual walker 2
The rotary base 2b is provided on the base 2a, and the pair of drive shafts 2c1 and 2c2 is provided on the rotary base 2b via a support member (not shown). The gears 2d1 and 2d2 facing each other are respectively driven by the drive shaft 2c.
1 and 2c2. However, one of the pair of gears is provided so as to be rotationally driven by the drive shaft, and the other gear is provided so as not to receive the driving force of the drive shaft. The gears 2d1 and 2d2 are adapted to alternately transmit the driving force by the drive shaft. Further, the endless member 2e is provided so as to be stretched over the pair of gears 2d1 and 2d2.
Is provided. Therefore, the endless member 2e is
It is divided into a group to which the driving force is transmitted by the drive shaft 2c1 and a group to which the driving force is transmitted by the drive shaft 2c2.

【0023】また、無端部材2eは、多数対のL字状部
材2eaをそれぞれ直列に接続しているとともに、各対
のL字状部材2eaどうしを連結ピン2ebで連結して
いる。なお、一方のL字状部材と他方のL字状部材とは
向きが互いに逆に設定されている。そして、各対のL字
状部材2eaの上端部間にコロ部材2ecが自転自在に
設けられている。また、各グループに属する無端部材に
設けられたコロ部材は、無端部材の走行方向に対する取
り付け角度が互いに逆になるように設定されている。
In the endless member 2e, a large number of pairs of L-shaped members 2ea are connected in series, and each pair of L-shaped members 2ea are connected by a connecting pin 2eb. The L-shaped member on one side and the L-shaped member on the other side are set in opposite directions. The roller member 2ec is rotatably provided between the upper ends of the pair of L-shaped members 2ea. Further, the roller members provided on the endless members belonging to each group are set such that the mounting angles of the endless members with respect to the traveling direction are opposite to each other.

【0024】したがって、図9中(A)に示すように、
両グループに属する無端部材2eを同じ方向に走行させ
れば、無端部材2eの走行方向に歩行者を移動させるこ
とができ、図9中(B)に示すように、一方のグループ
に属する無端部材2eを停止させれば、他方のグループ
に属する無端部材2eの走行方向に対して所定角度だけ
傾斜した方向に歩行者を移動させることができ、図9中
(C)に示すように、両グループに属する無端部材2e
を互いに逆方向に走行させれば、歩行者を無端部材2e
の走行方向と直交する方向に移動させることができる。
Therefore, as shown in FIG.
If the endless members 2e belonging to both groups are run in the same direction, the pedestrian can be moved in the running direction of the endless member 2e, and as shown in FIG. 9B, the endless members belonging to one group. By stopping 2e, the pedestrian can be moved in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the traveling direction of the endless member 2e belonging to the other group, and as shown in FIG. Endless member 2e belonging to
If the pedestrians are run in opposite directions,
Can be moved in a direction orthogonal to the traveling direction of.

【0025】したがって、歩行者を2次元的に自由に移
動させることができる。また、歩行者の向きを変える場
合には、回転台座2bを回転させればよい。したがっ
て、この構成の仮想歩行機を図1の仮想歩行機として採
用することにより、同様の作用を達成することができ
る。
Therefore, the pedestrian can be freely moved two-dimensionally. Further, when changing the direction of the pedestrian, the rotary base 2b may be rotated. Therefore, by adopting the virtual walker of this configuration as the virtual walker of FIG. 1, the same operation can be achieved.

【0026】[0026]

【実施例2】図10はこの発明の仮想歩行機の他の実施
例を示す概略斜視図、図11は一部拡大斜視図、図12
は回転力伝達機構を示す一部拡大斜視図、図13は回転
部材の一部拡大斜視図である。なお、回転台座2aを支
持する基台2bは図示を省略してある。
Second Embodiment FIG. 10 is a schematic perspective view showing another embodiment of the virtual walker of the present invention, FIG. 11 is a partially enlarged perspective view, and FIG.
Is a partially enlarged perspective view showing a rotational force transmission mechanism, and FIG. 13 is a partially enlarged perspective view of a rotating member. The base 2b that supports the rotary pedestal 2a is not shown.

【0027】この仮想歩行機2は、回転台座2b上に、
上下方向の軸回りに回転自在な多数の回転部材2fを設
けているとともに、回転部材2fに回転力を伝達する回
転力伝達機構2gおよび回転部材2fを傾斜させるため
の傾斜機構2hを設けている。回転部材2fは、上部が
幅広の支持部2f1であり、下部寄りに従動ローラ2g
1を有しているとともに、支持部2f1と従動ローラ2
g1との間にユニバーサル機構2h1(例えば、図13
に示すように十字状の部材を介在させてなる機構)を有
している。もちろん、特には図示していないが、最も下
部が回転台座2bに自転自在に支持されている。そし
て、従動ローラ2g1に回転力を伝達するための原動ベ
ルト2g2が設けられ、全ての回転部材2fを同じ方向
に回転させるようにしている。ただし、従動ローラ2g
1に代えて歯車を採用し、隣合う歯車に順次回転力を伝
達するための補助歯車を介在させる構成を採用してもよ
い。また、ユニバーサル機構2h1よりも上方の所定位
置に、傾動力を与えるための機構2h2(例えば、図1
1に示すように、互いに直交方向に伸びる1対ずつの長
尺部材により回転部材2fの所定位置を挟み込み、各対
の長尺部材をそれぞれ長さ方向と直交する方向に移動さ
せることにより回転部材2fを傾斜させる機構)が設け
られている。なお、従動ローラ2g1と原動ベルト2g
2とにより回転力伝達機構2gが構成され、ユニバーサ
ル機構2h1と傾動力を与えるための機構2h2とによ
り傾斜機構2hが構成されている。なお、従動ロ−ラ2
g1に代えて歯車、原動ベルト2g2に代えてチェ−ン
を採用しても良い。
This virtual walker 2 has a rotary base 2b,
A large number of rotating members 2f rotatable about an axis in the vertical direction are provided, and a rotating force transmitting mechanism 2g for transmitting a rotating force to the rotating member 2f and an inclining mechanism 2h for inclining the rotating member 2f are provided. . The rotating member 2f is a supporting portion 2f1 having a wide upper portion, and the driven roller 2g near the lower portion.
1 and has a supporting portion 2f1 and a driven roller 2
Universal mechanism 2h1 (for example, in FIG.
As shown in FIG. 5, a cross-shaped member is interposed. Of course, although not particularly shown, the lowermost portion is rotatably supported by the rotation base 2b. A driving belt 2g2 for transmitting a rotational force to the driven roller 2g1 is provided so that all the rotating members 2f are rotated in the same direction. However, driven roller 2g
Instead of one, a gear may be adopted, and a configuration in which an auxiliary gear for sequentially transmitting a rotational force is interposed between adjacent gears may be adopted. In addition, a mechanism 2h2 for applying a tilting force to a predetermined position above the universal mechanism 2h1 (see, for example, FIG.
As shown in FIG. 1, a pair of long members extending in a direction orthogonal to each other sandwiches a predetermined position of the rotating member 2f, and each pair of long members is moved in a direction orthogonal to the length direction. A mechanism for inclining 2f) is provided. The driven roller 2g1 and the driving belt 2g
2 forms a rotational force transmission mechanism 2g, and a universal mechanism 2h1 and a mechanism 2h2 for applying a tilting force form a tilting mechanism 2h. In addition, the driven roller 2
Gears may be used in place of g1, and chains may be used in place of the drive belt 2g2.

【0028】したがって、この場合には、回転部材2f
に一方向の回転力を与えている状態において、機構2h
2を動作させることにより回転部材2fを傾斜させれ
ば、支持部2f1の一部のみが歩行者を支持する状態に
なるとともに、この部分のみにより移動力を歩行者に与
えることができるので、回転部材2fの傾斜の向きを制
御することにより、歩行者を任意の方向に移動させるこ
とができる。もちろん、回転台座2bを回転させること
により歩行者の向きを変えることができる。
Therefore, in this case, the rotating member 2f
The mechanism 2h
When the rotating member 2f is tilted by operating 2, the supporting portion 2f1 is in a state in which only a part of the supporting portion 2f1 supports the pedestrian, and the moving force can be given to the pedestrian only by this portion. A pedestrian can be moved in an arbitrary direction by controlling the inclination direction of the member 2f. Of course, the direction of the pedestrian can be changed by rotating the rotary pedestal 2b.

【0029】[0029]

【実施例3】図14はこの発明の仮想歩行機のさらに他
の実施例を示す概略斜視図である。この仮想歩行機は、
基台2aに回転自在に支持された回転台座2bを有して
いるとともに、回転台座2b上に図示しない支持部材を
介して自転自在に支持された1対ずつの原動軸2i、従
動軸2jを有している。そして、1対の原動軸2iは、
互いに直交する方向を向くように位置決めされていると
ともに、1対の従動軸2jはそれぞれ対応する原動軸2
iと平行に位置決めされている。また、互いに平行な原
動軸2iと従動軸2jとの間には、これら軸の長さと比
較して著しく幅が小さい無端ベルト2kが多数本かけわ
たされているとともに、互いに直交する無端ベルト2k
どうしで市松模様を構成するように相対位置が設定され
てある。即ち、任意の無端ベルト2kと、これに直交す
る多数本の無端ベルト2kとの相対位置が、任意の無端
ベルト2kが交互に上側、下側になるように設定されて
いる。
Third Embodiment FIG. 14 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the virtual walker according to the present invention. This virtual walker
The rotary base 2a has a rotary base 2b rotatably supported by the base 2a, and a pair of driving shafts 2i and driven shafts 2j are supported on the rotary base 2b via a supporting member (not shown) so as to rotate freely. Have The pair of driving shafts 2i are
The driven shafts 2j are positioned so that they are oriented in directions orthogonal to each other, and the pair of driven shafts 2j correspond to the corresponding driving shafts
It is positioned parallel to i. In addition, between the driving shaft 2i and the driven shaft 2j that are parallel to each other, a large number of endless belts 2k having a width significantly smaller than the lengths of these shafts are stretched over, and the endless belts 2k that are orthogonal to each other.
The relative positions are set so that they form a checkered pattern. That is, the relative positions of the arbitrary endless belt 2k and the many endless belts 2k orthogonal to this are set so that the arbitrary endless belt 2k is alternately on the upper side and the lower side.

【0030】さらに、各無端ベルト2kの上面には、幅
方向に伸びる多数本の溝などが形成されており、この無
端ベルト2kの上部に位置する無端ベルト2kの移動を
スムーズにすることができる。この溝は、歩行者の足
を、ベルトの幅方向にはすべり易く、長さ方向にはすべ
りにくくするものである。したがって、この場合には、
何れかの原動軸2iのみを駆動することにより、歩行者
を無端ベルト2kの走行方向に移動させることができ、
両原動軸2iを駆動することにより、歩行者を無端ベル
ト2kの走行方向に対して所定の角度をなす方向に移動
させることができる。もちろん、回転台座2bを回転さ
せることにより歩行者の向きを変えることができる。
Further, a large number of grooves extending in the width direction are formed on the upper surface of each endless belt 2k, and the endless belt 2k located above the endless belt 2k can be smoothly moved. . This groove makes the foot of a pedestrian slip easily in the width direction of the belt and hard to slip in the length direction. So in this case,
A pedestrian can be moved in the traveling direction of the endless belt 2k by driving only one of the driving shafts 2i,
By driving both drive shafts 2i, a pedestrian can be moved in a direction forming a predetermined angle with respect to the traveling direction of the endless belt 2k. Of course, the direction of the pedestrian can be changed by rotating the rotary pedestal 2b.

【0031】[0031]

【実施例4】図15はこの発明の仮想歩行機のさらに他
の実施例を示す斜視図である。この仮想歩行機は、基台
2aに回転自在に支持された回転台座2bを有している
とともに、回転台座2b上に図示しない支持部材を介し
て自転自在に支持された原動軸2i、従動軸2jを有し
ている。そして、原動軸2iと従動軸2jとの間に第1
無端部材2mをかけわたしているとともに、第1無端部
材2mの両端部に支持部材2n1を介して従動軸2n2
を複数個設け、互いに対向する各対の従動軸2n2間に
第2無端部材(無端ベルト)2n3をかけわたしてい
る。また、上部に位置している第2無端部材2n3を従
動軸2n2との間に挟持して走行のための駆動力を伝達
する原動軸2n4が設けられている。
Fourth Embodiment FIG. 15 is a perspective view showing still another embodiment of the virtual walker according to the present invention. This virtual walking machine has a rotating base 2b rotatably supported by a base 2a, and a driving shaft 2i and a driven shaft which are rotatably supported on the rotating base 2b via a supporting member (not shown). Have 2j. Then, the first shaft is placed between the driving shaft 2i and the driven shaft 2j.
The endless member 2m is hung over and the driven shaft 2n2 is attached to both ends of the first endless member 2m via the support members 2n1.
2n3 is provided, and a second endless member (endless belt) 2n3 is hung between each pair of driven shafts 2n2 facing each other. Further, a driving shaft 2n4 for transmitting the driving force for traveling is provided by sandwiching the second endless member 2n3 located at the upper part with the driven shaft 2n2.

【0032】したがって、この場合には、第1、第2無
端部材2m,2n3の何れかを走行させることにより、
歩行者を走行方向に移動させることができ、第1、第2
無端部材2m,2n3の方向を走行させることにより、
歩行者を走行方向に対して所定の角度をなす方向に移動
させることができる。もちろん、回転台座2bを回転さ
せることにより歩行者の向きを変えることができる。
Therefore, in this case, by running either of the first and second endless members 2m and 2n3,
Pedestrians can be moved in the running direction.
By running in the direction of the endless members 2m, 2n3,
It is possible to move a pedestrian in a direction forming a predetermined angle with respect to the traveling direction. Of course, the direction of the pedestrian can be changed by rotating the rotary pedestal 2b.

【0033】[0033]

【実施例5】図16はこの発明の仮想歩行機のさらに他
の実施例を示す斜視図、図17は一部拡大斜視図であ
る。この仮想歩行機は、基台2aに回転自在に支持され
た回転台座2bを有しているとともに、回転台座2b上
に図示しない支持部材を介して自転自在に支持された1
対ずつの原動軸2p、従動軸2qを有している。そし
て、1対の原動軸2pは、互いに直交する方向を向くよ
うに位置決めされているとともに、1対の従動軸2qは
それぞれ対応する原動軸2pと平行に位置決めされてい
る。また、互いに平行な原動軸2pと従動軸2qとの間
には、無端部材2rがかけわたされている。この無端部
材2rは、幅方向の端部を構成する端部材2r1どうし
の間に、多数本の支持部材2r2が互いに平行に設けら
れており、隣合う支持部材2r2どうしの間に多数の自
転部材2sが自転自在に支持されている。したがって、
自転部材2sは無端部材2rの走行方向と平行な軸回り
に自転することになる。また、自転部材2sは、支持部
材2r2の上方および下方に突出するサイズに設定され
ている。
[Embodiment 5] FIG. 16 is a perspective view showing still another embodiment of the virtual walker of the present invention, and FIG. 17 is a partially enlarged perspective view. This virtual walker has a rotary base 2b rotatably supported by a base 2a, and is rotatably supported on the rotary base 2b via a support member (not shown).
Each pair has a driving shaft 2p and a driven shaft 2q. The pair of driving shafts 2p are positioned so as to face in directions orthogonal to each other, and the pair of driven shafts 2q are positioned in parallel with the corresponding driving shafts 2p. Further, an endless member 2r is stretched between a driving shaft 2p and a driven shaft 2q which are parallel to each other. In this endless member 2r, a large number of support members 2r2 are provided in parallel with each other between end members 2r1 that form the end portion in the width direction, and a large number of rotation members are provided between adjacent support members 2r2. 2s is rotatably supported. Therefore,
The rotation member 2s rotates about an axis parallel to the traveling direction of the endless member 2r. The rotation member 2s is sized so as to project above and below the support member 2r2.

【0034】さらに、1対の無端部材2rは互いに直交
する方向に走行可能に設けられているとともに、一方の
無端部材(第2の無端部材)2rが他方の無端部材(第
1の無端部材)2rの内部に設けられている。そして、
一方の無端部材2rの上面に支持された自転部材2sの
上部が、他方の無端部材2rの上面に支持された自転部
材2sの下部と係合している。
Further, the pair of endless members 2r are provided so as to be able to travel in directions orthogonal to each other, and one endless member (second endless member) 2r is the other endless member (first endless member). It is provided inside 2r. And
The upper part of the rotation member 2s supported on the upper surface of the one endless member 2r is engaged with the lower part of the rotation member 2s supported on the upper surface of the other endless member 2r.

【0035】したがって、他方の無端部材2rのみを走
行させることにより、歩行者を走行方向に移動させるこ
とができ、一方の無端部材2rのみを走行させることに
より他方の無端部材2rの自転部材2sを自転させ、歩
行者を一方の無端部材2rの走行方向に移動させること
ができる。また、両無端部材2rを走行させることによ
り、歩行者を無端部材2rの走行方向に対して所定の角
度をなす方向に移動させることができる。もちろん、回
転台座2bを回転させることにより歩行者の向きを変え
ることができる。
Therefore, the pedestrian can be moved in the traveling direction by traveling only the other endless member 2r, and the rotation member 2s of the other endless member 2r can be moved by traveling only one endless member 2r. The pedestrian can be rotated to move in the traveling direction of the one endless member 2r. Further, by running both endless members 2r, it is possible to move a pedestrian in a direction forming a predetermined angle with respect to the running direction of the endless members 2r. Of course, the direction of the pedestrian can be changed by rotating the rotary pedestal 2b.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1の発明は、歩行者の位置、姿勢
を拘束していなくても、歩行者の位置、姿勢をそれぞれ
基準位置、基準の向きに固定したのと同等になり、歩行
者に違和感、不快感などを与えることなく歩行感覚を与
えることができるという特有の効果を奏する。
According to the invention of claim 1, even if the position and the posture of the pedestrian are not restricted, the position and the posture of the pedestrian are fixed to the reference position and the reference direction, respectively. A unique effect that a walking sensation can be given to a person without giving a feeling of discomfort or discomfort to the person.

【0037】請求項2の発明も、歩行者の位置、姿勢を
拘束していなくても、歩行者の位置、姿勢をそれぞれ基
準位置、基準の向きに固定したのと同等になり、歩行者
に違和感、不快感などを与えることなく歩行感覚を与え
ることができるという特有の効果を奏する。請求項3の
発明も、歩行者の位置、姿勢を拘束していなくても、歩
行者の位置、姿勢をそれぞれ基準位置、基準の向きに固
定したのと同等になり、歩行者に違和感、不快感などを
与えることなく歩行感覚を与えることができるという特
有の効果を奏する。
The invention of claim 2 is also equivalent to fixing the position and posture of the pedestrian to the reference position and the reference direction, respectively, even if the position and the posture of the pedestrian are not restricted. A unique effect is that a walking sensation can be provided without giving a feeling of strangeness or discomfort. The invention of claim 3 is also equivalent to fixing the position and the posture of the pedestrian to the reference position and the reference direction, respectively, even if the position and the posture of the pedestrian are not constrained. A unique effect that a walking sensation can be given without giving a pleasant feeling.

【0038】請求項4の発明も、歩行者の位置、姿勢を
拘束していなくても、歩行者の位置、姿勢をそれぞれ基
準位置、基準の向きに固定したのと同等になり、歩行者
に違和感、不快感などを与えることなく歩行感覚を与え
ることができるという特有の効果を奏する。請求項5の
発明も、歩行者の位置、姿勢を拘束していなくても、歩
行者の位置、姿勢をそれぞれ基準位置、基準の向きに固
定したのと同等になり、歩行者に違和感、不快感などを
与えることなく歩行感覚を与えることができるという特
有の効果を奏する。
The invention of claim 4 is also equivalent to fixing the position and orientation of the pedestrian to the reference position and the reference orientation, respectively, even if the position and orientation of the pedestrian are not constrained. A unique effect is that a walking sensation can be provided without giving a feeling of strangeness or discomfort. The invention of claim 5 is also equivalent to fixing the position and posture of the pedestrian to the reference position and the reference orientation, respectively, even if the position and the posture of the pedestrian are not restrained. A unique effect that a walking sensation can be given without giving a pleasant feeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】人工現実感を達成するためのシステムの一例を
示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a system for achieving artificial reality.

【図2】図1のシステムの処理を説明するフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating processing of the system of FIG.

【図3】仮想歩行機の一実施例を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an embodiment of a virtual walker.

【図4】同上一部拡大平面図である。FIG. 4 is a partially enlarged plan view of the same.

【図5】同上一部拡大正面図である。FIG. 5 is a partially enlarged front view of the above.

【図6】同上一部拡大側面図である。FIG. 6 is a partially enlarged side view of the same.

【図7】同上一部拡大斜視図である。FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of the same.

【図8】駆動機構を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a drive mechanism.

【図9】歩行者の移動方向を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a moving direction of a pedestrian.

【図10】この発明の仮想歩行機の他の実施例を示す概
略斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing another embodiment of the virtual walker of the present invention.

【図11】同上一部拡大斜視図である。FIG. 11 is a partially enlarged perspective view of the same.

【図12】回転力伝達機構を示す一部拡大斜視図であ
る。
FIG. 12 is a partially enlarged perspective view showing a rotational force transmission mechanism.

【図13】回転部材の一部拡大斜視図である。FIG. 13 is a partially enlarged perspective view of a rotating member.

【図14】この発明の仮想歩行機のさらに他の実施例を
示す概略斜視図である。
FIG. 14 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the virtual walker of the present invention.

【図15】この発明の仮想歩行機のさらに他の例を示す
斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing still another example of the virtual walker of the present invention.

【図16】この発明の仮想歩行機のさらに他の実施例を
示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing still another embodiment of the virtual walker of the present invention.

【図17】同上一部拡大斜視図である。FIG. 17 is a partially enlarged perspective view of the same.

【図18】従来の仮想歩行機を示す概略図である。FIG. 18 is a schematic view showing a conventional virtual walking machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 仮想歩行機 2b 回転台座 2e 無端部材 2ec コロ部材 2f 回転部材 2h 傾斜機構 2m 第1無端部材 2n3 第2無端部材 2r 無端部材 2s 自転部材 4 歩行者 2 Virtual walker 2b Rotation base 2e Endless member 2ec Roller member 2f Rotating member 2h Inclination mechanism 2m First endless member 2n3 Second endless member 2r Endless member 2s Rotating member 4 Pedestrian

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 歩行者(4)を支承するとともに、歩行
者(4)の支承位置および向きを2次元的に変更する支
承手段(2)と、歩行者(4)の位置および向きを検出
する位置検出手段(6)と、位置検出手段(6)により
歩行者の位置および向きが検出されたことに応答して、
歩行者(4)の支承位置および向きを支承手段の基準位
置および基準の向きに復元させるべく支承手段(2)に
対して動作指令を与える制御手段(7)とを含むことを
特徴とする仮想歩行機。
1. A support means (2) for supporting a pedestrian (4) and changing the support position and orientation of the pedestrian (4) two-dimensionally, and detecting the position and orientation of the pedestrian (4). And a position detecting means (6) for operating the position detecting means (6) for detecting the position and orientation of the pedestrian by the position detecting means (6).
A virtual control system including a control means (7) for giving an operation command to the support means (2) to restore the support position and orientation of the pedestrian (4) to the reference position and reference orientation of the support means. Walker.
【請求項2】 支承手段(2)が、往復動可能な複数の
無端部材(2e)と、各無端部材(2e)に自転自在に
支持され、かつ自転軸が無端部材の走行方向に対して所
定の角度をなす状態で配置された多数のコロ部材(2e
c)と、全ての無端部材(2e)を支持する回転台座
(2b)とを有し、前記複数の無端部材(2e)が、同
時に互いに同一方向に移動すべく駆動される2つのグル
ープに区分されているとともに、各区分に属する無端部
材(2e)が交互に配置されてあり、1のグループに属
する無端部材(2e)に含まれるコロ部材(2ec)
と、他のグループに属する無端部材(2e)に含まれる
コロ部材(2ec)とが、無端部材(2e)どうしの境
界部を基準として互いに対称に配置されてある請求項1
に記載の仮想歩行機。
2. A support means (2) is rotatably supported by a plurality of reciprocable endless members (2e) and each endless member (2e), and a rotation axis is in the traveling direction of the endless member. A large number of roller members (2e) arranged at a predetermined angle.
c) and a rotary pedestal (2b) supporting all the endless members (2e), and the plurality of endless members (2e) are divided into two groups which are driven to move in the same direction at the same time. In addition, the endless members (2e) belonging to each section are alternately arranged, and the roller members (2ec) included in the endless members (2e) belonging to one group.
And the roller member (2ec) included in the endless member (2e) belonging to another group are symmetrically arranged with respect to the boundary between the endless members (2e).
The virtual walker described in.
【請求項3】 支承手段(2)が、上下方向の軸回りに
自転可能な複数の自転部材(2f)と、自転部材(2
f)を傾斜させる傾斜部材(2h)と、全ての自転部材
(2f)を支持する回転台座(2b)とを有している請
求項1に記載の仮想歩行機。
3. The support means (2) comprises a plurality of rotating members (2f) rotatable about an axis in the vertical direction, and a rotating member (2).
The virtual walker according to claim 1, further comprising an inclination member (2h) for inclining f) and a rotating pedestal (2b) for supporting all the rotation members (2f).
【請求項4】 支承手段(2)が、所定方向に往復動可
能な第1の無端部材(2m)と、第1の無端部材(2
m)により支持されて、第1の無端部材(2m)の移動
方向と直交する方向に往復動可能な複数の第2の無端部
材(2n3)と、第1の無端部材(2m)を支持する回
転台座(2b)とを有している請求項1に記載の仮想歩
行機。
4. A first endless member (2m) having a support means (2) reciprocable in a predetermined direction, and a first endless member (2).
m) supports a plurality of second endless members (2n3) reciprocable in a direction orthogonal to the moving direction of the first endless member (2m) and the first endless member (2m). The virtual walker according to claim 1, further comprising a rotating base (2b).
【請求項5】 支承手段(2)が、互いに平行な第1の
自転軸回りに往復自転可能な第1の自転部材(2s)を
複数列、複数行に支持し、かつこれら第1の自転部材
(2s)を第1の自転軸の方向に往復動させる第1の無
端部材(2r)と、第1の自転軸と直交する方向を向く
第2の自転軸回りに往復自転可能な第2の自転部材(2
s)を複数列、複数行に支持し、かつこれら第2の自転
部材(2s)を第2の自転軸の方向に往復動させる第2
の無端部材(2r)と、第1の無端部材(2r)および
第2の無端部材(2r)を支持する回転台座(2b)と
を有し、第2の無端部材(2r)が第1の無端部材(2
r)の内部に配置されてあるとともに、第2の無端部材
(2r)の上部に位置する第2の自転部材(2s)が第
1の無端部材(2r)の上部に位置する第1の自転部材
(2s)と係合されてある請求項1に記載の仮想歩行
機。
5. A support means (2) supports a plurality of first rotating members (2s) capable of reciprocating rotation about first rotating shafts parallel to each other in a plurality of rows and a plurality of rows, and these first rotating members (2s). A first endless member (2r) that reciprocates the member (2s) in the direction of the first rotation axis, and a second endless member that can reciprocate about a second rotation axis that is orthogonal to the first rotation axis. Rotating member (2
s) is supported in a plurality of columns and a plurality of rows, and the second rotation member (2s) is reciprocated in the direction of the second rotation axis.
Endless member (2r) and a rotation base (2b) supporting the first endless member (2r) and the second endless member (2r), the second endless member (2r) being the first endless member (2r). Endless member (2
r) is located inside the second endless member (2r) and is located above the second rotating member (2s), which is located above the first endless member (2r). The virtual walker according to claim 1, which is engaged with a member (2s).
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